KR101865063B1 - 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치 - Google Patents

일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치에 관한 것으로 계류형 조류발전 장치의 발전 모듈에 결합하는 계류 라인이 고정되며 내부에 비접촉 방식의 회전형 변압기가 내장되는 스위블과 적어도 하나 이상의 중층 부이(Mid Water Buoy)가 일정 간격마다 구비되며 양단이 각각 상기의 발전 모듈과 스위블에 결합하는 전력 케이블로 구성되어 계류 라인과 전력 케이블의 꼬임을 방지하여 보다 안정적으로 조류발전 장치의 발전 모듈을 계류하는 것은 물론 발전 모듈에서 생산된 전기를 이송시키는 효과가 있다.

Description

일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치{Swivel System of Single Point Mooring Tidal Current Device to Prevent Twist of Mooring Line and Power Cable}
본 발명은 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 발전 모듈의 계류를 위한 계류 라인과 전력 케이블이 유향 변화에 의하여 발전 모듈이 회전하면서 발생하는 꼬임 현상을 방지하기 위한 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치에 관한 것이다.
일반적으로 일점 계류형 조류발전 장치는 발전 모듈을 수중에 계류시키기 위하여 앵커나 해저 지면 등에 고정된 계류 라인에 발전 모듈을 결합하며, 발전 모듈에서 생산된 전기를 이송시키기 위하여 전력 케이블을 별도로 발전 모듈과 송전부 사이에 연결하여야 한다.
이러한 일점 계류형 조류발전 장치는 썰물과 밀물에 의하여 유향이 급격하게 바뀌면 전력 모듈이 약 180°회전하게 되며 이때, 발전 모듈의 회전 방향을 임의로 제어하기가 용이하지 않으므로 발전 모듈이 반복하여 한 방향으로 회전되면 계류 라인과 전력 케이블이 서로 꼬이는 문제점이 발생한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0041481호에서는 본 명세서 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 하나 이상의 발전기를 가지며 물속에서 부유하는 발전설비와, 상기 발전설비의 하나의 단부로 연결되어 있는 제 1단부를 갖는 하나 이상의 기다란 제 1계류 요소를 포함하며, 상기 제 1계류 요소는 물속에서 부유하는 하나의 부양성 요소에 부착되는 제 2단부를 가지며, 상기 제 1계류 요소는 물속 바닥에 정박되고, 제 1계류 요소의 제 1단부가 부유식 발전설비로 연결되는 지점인 물속 깊이에 대응하는 물속 깊이에서, 상기 제 1계류 요소의 제 2단부가 부양성 요소에 연결됨으로써, 상기 제 1계류 요소가 물속에서 수평을 유지하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전설비를 계류하기 위한 시스템이 개시되어 있으나, 이 역시 전력 케이블이 어떻게 결합되어 계류 요소와 꼬이는 것을 방지하는지에 대한 구성이 누락되어 있어 상기한 계류 라인과 전력 케이블이 서로 꼬이는 문제점이 발생할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0041481호(2011.04.21)
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본원발명에서는 발전 모듈의 계류를 위한 계류 라인과 전력 케이블이 유향 변화에 의하여 발전 모듈의 회전하면서 발생하는 꼬임 현상을 방지하기 위한 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치에 있어서, 계류형 조류발전 장치의 발전 모듈에 결합하는 계류 라인이 고정되며 내부에 비접촉 방식의 회전형 변압기가 내장되는 스위블과 적어도 하나 이상의 중층 부이(Mid Water Buoy)가 일정 간격마다 구비되며 양단이 각각 상기의 발전 모듈과 스위블에 결합하는 전력 케이블로 구성되는 것을 특징으로 하는 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치이다.
본 발명의 다른 특징으로는 상기의 스위블은 스위블 플레이트 권선이 내장되는 스위블 플레이트와 상기의 결합 고리 플레이트 권선이 내장되어 스위블 플레이트 샤프트를 중심으로 회전되도록 결합하는 결합 고리 플레이트 및 상기의 결합 고리 플레이트와 틸팅되도록 결합하는 결합 고리로 구성되되, 상기의 스위블 플레이트 권선과 결합 고리 플레이트 권선 사이에 에어 갭이 형성된다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기의 결합 고리에 계류 라인이 결합하고, 상기의 전력 케이블은 결합 고리 플레이트에 결합하며, 발전 모듈에서 생산된 전기는 전력 케이블을 따라 순차적으로 결합 고리 플레이트, 스위블 플레이트를 각각 거쳐 외부로 송전된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치는 계류 라인과 전력 케이블의 꼬임을 방지하여 보다 안정적으로 조류발전 장치의 발전 모듈을 계류하는 것은 물론 발전 모듈에서 생산된 전기를 이송시키는 효과가 있다.
도 1은 기존의 부유식 발전설비를 계류하기 위한 시스템의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치의 스위블 상세 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치의 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치의 스위블 상세 구성도로서 이를 참조하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 하기와 같다.
계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치에 있어서, 계류형 조류발전 장치의 발전 모듈(M)에 결합하는 계류 라인(L)이 고정되며 내부에 비접촉 방식의 회전형 변압기가 내장되는 스위블(10);과 적어도 하나 이상의 중층 부이(Mid Water Buoy, 21)가 일정 간격마다 구비되며 양단이 각각 상기의 발전 모듈(M)과 스위블(10)에 결합하는 전력 케이블(20);로 구성되는 것을 특징으로 하는 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치이다.
이때, 상기의 중층 부이(Mid Water Buoy, 21)는 전력 케이블(20)이 수중에서 자연스러운 'S'자 형상(Lazy S)을 갖도록 하며 계류 라인(L)과 간섭이 없게 하는 효과가 있다.
그리고, 상기의 스위블(10)은 스위블 플레이트 권선(11a)이 내장되는 스위블 플레이트(11)와 결합 고리 플레이트 권선(12a)이 내장되어 스위블 플레이트 샤프트(11b)를 중심으로 회전되도록 결합하는 결합 고리 플레이트(12) 및 상기의 결합 고리 플레이트(12)와 틸팅되도록 결합하는 결합 고리(13)으로 구성되되, 상기의 스위블 플레이트 권선(11a)과 결합 고리 플레이트 권선(12a) 사이에 에어 갭(14)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 결합 고리(13)에 계류 라인(L)이 결합하고, 상기의 전력 케이블(20)은 결합 고리 플레이트(12)에 결합하며, 발전 모듈(M)에서 생산된 전기는 전력 케이블(20)을 따라 순차적으로 결합 고리 플레이트(12), 스위블 플레이트(11)를 각각 거쳐 외부로 송전되는 것을 특징으로 한다. 이때, 결합 고리(13)와 결합 고리 플레이트(12) 상측은 절연 재질로 구성되어 계류 라인(L)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기한 스위블(10)의 상세 구성은 비접촉 방식의 회전형 변압기 구조를 적용한 것으로 발전 모듈(M)에서 생산된 전기의 전압 또는 전류의 값을 변화시켜 외부로 송전되는 경우 사용이 바로 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 결합 고리 플레이트(12)와 스위블 플레이트(11)가 비접촉으로 전력이 전달됨으로 누전 및 단락 같은 문제점이 현저하게 줄어들며 수중에서 사용하기에 적합하다.
본 발명은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
L. 계류 라인 M. 발전 모듈
10. 스위블 11. 스위블 플레이트
11a. 스위블 플레이트 권선 11b. 스위블 플레이트 샤프트
12. 결합 고리 플레이트 12a. 결합 고리 플레이트 권선
13. 결합 고리 14. 에어 갭
20. 전력 케이블 21. 중층 부이

Claims (3)

  1. 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치에 있어서,
    계류형 조류발전 장치의 발전 모듈(M)에 결합하는 계류 라인(L)이 고정되며 스위블 플레이트 권선(11a)이 내장되는 스위블 플레이트(11)와 결합 고리 플레이트 권선(12a)이 내장되어 스위블 플레이트 샤프트(11b)를 중심으로 회전되도록 결합하는 결합 고리 플레이트(12) 및 상기의 결합 고리 플레이트(12)와 틸팅되도록 결합하는 결합 고리(13)로 구성되며 스위블 플레이트 권선(11a)과 결합 고리 플레이트 권선(12a) 사이에 에어 갭(14)이 형성된 스위블(10);과
    적어도 하나 이상의 중층 부이(Mid Water Buoy, 21)가 일정 간격마다 구비되고 양단이 각각 상기의 발전 모듈(M)과 스위블(10)에 결합하며 'S'자 형상을 갖는 전력 케이블(20);로 구성되며
    상기의 결합 고리(13)에 계류 라인(L)이 결합하고, 상기의 전력 케이블(20)은 결합 고리 플레이트(12)에 결합하며, 발전 모듈(M)에서 생산된 전기는 전력 케이블(20)을 따라 순차적으로 결합 고리 플레이트(12), 스위블 플레이트(11)를 각각 거쳐 외부로 송전되는 것을 특징으로 하는 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치.
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