KR101885534B1 - 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템에 관한 것으로, 복수개의 제1 및 제2 지중배전선을 접속 및 분리하는 복수개의 커넥터를 구동모터와 제1 전동기구 및 전자클러치를 포함하는 제2 전동기구에 의하여 선택적으로 분리 및 접속시킬 수 있게 되므로 하나의 구동모터에 의하여 복수개의 제1 및 제2 지중배전선을 접속 및 분리할 수 있으면서도 제1 및 제2 지중배전선의 개수 대비 구동모터의 필요 개수를 줄일 수 있게 되어 구조가 간단하고 시설비용을 크게 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템{System for implementing detecting method of faulted section in underground distribution line}

본 발명은 지중 배전 분야 기술 중에서, 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 맨홀의 양측에 설치되는 지중관로에 각각 배선되는 복수개의 제1 및 제2 지중배전선을 접속하는 커넥터를 하나의 구동모터에 의하여 선택적으로 접속 및 분리할 수 있어 제1 및 제2 지중배전선의 개수 대비 구동모터의 필요 개수를 줄일 수 있게 되어 구조가 간단하고 시설비용을 크게 절감할 수 있도록 한 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템에 관한 것이다.

예로부터 배전선로는 지상에 일정한 간격을 두고 세워진 전주에 절연완철을 이용하여 지지하는 가공 배전선로 방식을 사용하여 왔다.

이러한 가공 배전선로는 도시가 팽창하고 복잡해지면서 다양한 도시 시설물과의 간섭이 발생하고 도시미관을 해친다는 이유로 배전선로의 지중화가 진행되어 왔다.

지중 배전선로는 여러 가지 장점을 가지고 있음에도 불구하고 유지보수 측면에서 문제점을 드러내고 있으며, 특히 지중 배전선로에서 사고가 발생하였을 때 사고지점의 발견과 복구가 신속하게 이루어지지 못한다는 문제점이 있다.

따라서 전력회사에서는 사고지점을 신속히 발견하고 대처할 수 있도록 하기 위하여 지중 배전선로의 각 패드 스위치(Pad Switch)의 회로별 및 상별로 고장구간표시장치를 설치하고 있다.

다양화, 고도화된 정보화 사회에서 고품질 고신뢰도의 전력공급은 필수적 요소이며, 이러한 양질의 전력공급을 위해서는 고장의 예방을 위한 노력도 필요하지만, 필연적으로 발생하는 고장의 신속한 복구를 위한 준비도 아주 중요한 필수요소이다.

그러나 종래의 지중 배전선로의 고장구간표시장치는 맨홀의 전력케이블 중간접속재에서 사용하는 데에는 적합하지 않다는 문제점이 있다.

종래 지중 배전선로 고장구간표시장치를 이용한 고장구간 검출 원리는 도 1에 도시한 바와 같이, 변전소에서 방사상으로 인출된 어느 지중 배전선로가 1번 패드 스위치 내지 n번 패드 스위치까지 설치되어 있고, 각 패드 스위치의 부하측에 고장전류를 검출할 수 있는 고장구간표시장치를 설치한 것으로, 지락사고가 발생하였을 경우, 각 패드 스위치에 설치된 고장구간표시장치를 조사하여 1번 패드 스위치에서 4번 패드 스위치까지의 표시장치의 동작을 확인하고, 5번 패드 스위치 이후부터 표시장치가 동작하지 않는다면 4번 패드 스위치와 5번 패드 스위치의 구간에서처럼 패드 스위치와 패스 스위치 사이의 거리가 길고, 두개의 맨홀(MH10, MH11)에서 이루어진 두 개의 접속재10, 접속재11을 통해 연결된 경우에는 맨홀 사이의 고장구간을 판단할 수가 없다.

따라서 평균적 거리가 짧은 맨홀사이 구간별 고장표시를 할 수 있도록 함으로써 지중 배전선로에서 지락사고가 발생한 경우 사고지점의 신속한 색출과 복구시간을 단출할 수 있는 지중 배전선로의 고장구간 검출 기술의 개발이 요구되어 왔다.

이러한 요구를 충족시키기 위한 선행기술로서 지중배전선로에 사용하는 CNCV케이블 접속재에서, 접속되는 양측 케이블의 중성선을 접지할 때에 두 중성선을 함께 결속하여 접지단자에 접속하는데, 두 개의 중성선이 결속되기 전의 각각의 중성선 부위에 중성선 전류를 측정하는 전류센서를 설치하고, 이 두 개의 전류센서를 직렬로 결선하여 평소에는 벡터적 합이 영(Zero)이 되고, 고장 시에는 어느 하나의 중성선에 고장전류가 흘러 벡터적 합이 크게 나타나도록 함으로써 지락고장의 위치를 판단할 수 있게 하여, 지중배전선로의 지락사고시에 그 고장구간을 접속재별로 표시할 수 있도록 한 "지중배전선로 접속재별 고장구간 검출장치"가 대한민국 등록특허 제10-0690092호(2007.02.06. 등록)에 개시되어 있다.

그러나 선행기술은 고장구간을 검출하는 기술만을 제공하고 있을 뿐 사고현장의 접속재가 위치하는 맨홀에는 하등의 표시가 이루어지지 않기 때문에 사고현장에 파견된 기술자가 사고수습을 위하여 개방하여야 하는 맨홀을 육안으로 확인할 수 없어 사고수습이 지연되는 문제점이 있다.

따라서 사고현장에서 접속재에 대응하는 맨홀에 사고표시를 하여 사고현장에 파견된 기술자가 사고수습을 위하여 개방하여야 할 맨홀을 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 함으로써 사고수습을 신속하고 정확하게 진행할 수 있도록 하는 지중 배전선로의 고장구간 검출 기술의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0690092호(2007.02.06. 등록) "지중배전선로 접속재별 고장구간 검출장치"

따라서 본 발명의 목적은 맨홀의 양측에 설치되는 지중관로에 각각 배선되는 복수개의 제1 및 제2 지중배전선을 접속하는 커넥터를 하나의 구동모터에 의하여 선택적으로 접속 및 분리할 수 있어 제1 및 제2 지중배전선의 개수 대비 구동모터의 필요 개수를 줄일 수 있게 되어 구조가 간단하고 시설비용을 크게 절감할 수 있도록 한 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템을 제공하려는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 맨홀의 양측에 연결 설치되는 제1 및 제2 지중관로에 복수개의 제1 및 제2 지중배전선을 배선한 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템에 있어서, 상기 제1 및 제2 지중배전선은 맨홀의 중앙부에서 접속단 도체부가 서로 이격된 상태로 설치되며, 상기 제1 및 제2 지중배전선의 접속단 도체부 사이에 설치되는 복수개의 커넥터; 상기 복수개의 커넥터를 접속위치와 분리위치로 안내하는 안내수단; 상기 커넥터를 접속위치와 분리위치로 작동시키는 커넥터 구동수단; 을 포함하여 구성되고, 상기 커넥터는 도전재질로 형성되고 제1 및 제2 지중배전선의 접속단 도체부의 외경에 대응하는 내경을 가지며 양단에 형성되는 제1 및 제2 지중배전선 출입구가 형성되는 원통부와, 상기 원통부의 양단에 확장 형성되는 플랜지부가 구비된 접속슬리브와; 상기 접속슬리브의 원통부를 감싸며 상기 플랜지부가 양단면에 결합되는 절연원통체; 및 상기 절연원통체의 내부에 매설되는 보강원통체; 를 포함하여 구성되며, 상기 원통부와 플랜지부 사이에는 양단부에서 안쪽으로 가면서 점차 좁아지는 테이퍼부가 형성되어 출입구를 통한 제1 및 제2 지중배전선의 접속단 도체부의 진입이 원활하게 이루어질 수 있도록 구성되고, 상기 안내수단은 상기 커넥터의 후방 측에서 맨홀의 벽체에 수평으로 지지되는 안내봉과; 상기 보강원통체의 외주면 후방 측에 일체로 결합되어 상기 절연원통체를 관통하여 후방으로 돌출되며, 상기 안내봉이 관통되는 안내공이 형성된 안내편; 을 포함하여 구성되며, 상기 안내봉은 상기 커넥터의 후방 측에서 맨홀의 벽체에 고정 설치되는 안내봉 지지대에 지지되고, 상기 안내편은 상기 보강원통체에 일체로 결합되며, 상기 커넥터 구동수단은 상기 커넥터의 전방 측에서 맨홀의 벽체에 회전 가능하게 지지되는 구동스크루와; 상기 보강원통체의 외주면 전방 측에 일체로 결합되어 상기 절연원통체를 관통하여 전방 측으로 돌출되며 상기 구동스크루에 맞물리는 나사공이 형성된 너트블록과; 상기 맨홀의 바닥에 장착되는 구동모터와; 상기 구동스크루의 일단 측에 수직으로 회전 가능하게 설치되는 수직전동축과; 상기 구동모터의 모터축과 수직전동축의 하단 사이에 설치되어 구동모터의 회전력을 수직전동축에 전달하는 제1 전동기구와; 상기 수직전동축과 구동스크루의 일단부 사이에 설치되어 수직전동축의 회전력을 구동스크루에 전달하는 제2 전동기구; 를 포함하여 구성되고, 상기 구동스크루는 상기 커넥터의 전방 측에서 맨홀의 벽체에 고정 설치되는 구동스크루 지지대에 지지되며, 상기 너트블록은 상기 보강원통체와 일체로 결합되고, 상기 제1 전동기구는 상기 구동모터의 모터축에 결합되는 구동베벨기어와, 상기 수직전동축의 하단에 결합되어 상기 구동베벨기어에 맞물리는 종동베벨기어를 포함하여 구성되며, 상기 제2 전동기구는 상기 수직전동축에 헛돌게 설치되는 제1 전동베벨기어와, 상기 제1 전동베벨기어를 수직전동축에 대하여 결합 또는 분리하는 전자클러치와, 상기 구동스크루의 일단부에 결합되는 제2 전동베벨기어를 포함하여 구성되고, 상기 제1 및 제2 지중배전선의 고장발생 여부에 따라 구동모터, 전자클러치를 제어하는 제어수단을 더 포함하며, 상기 제어수단은 상기 제1 및 제2 지중배전선에 설치되어 제1 및 제2 지중배전선의 고장여부를 검출하는 제1 및 제2 고장검출센서와; 상기 고장검출센서의 검출신호에 따라 상기 구동모터의 제어명령과 상기 전자클러치의 제어명령을 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 구동모터 제어명령에 따라 상기 구동모터를 구동하는 구동모터 구동부와; 상기 제어부의 전자클러치 제어명령에 따라 상기 전자클러치를 구동하는 전자클러치 구동부; 상기 제어부에 강제분리신호 및 강제접속신호를 입력하기 위한 입력부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템을 제공한다.

본 발명의 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템에 의하면, 복수개의 제1 및 제2 지중배전선을 접속 및 분리하는 복수개의 커넥터를 구동모터와 제1 전동기구 및 전자클러치를 포함하는 제2 전동기구에 의하여 선택적으로 분리 및 접속시킬 수 있게 되므로 하나의 구동모터에 의하여 복수개의 제1 및 제2 지중배전선을 접속 및 분리할 수 있으면서도 제1 및 제2 지중배전선의 개수 대비 구동모터의 필요 개수를 줄일 수 있게 되어 구조가 간단하고 시설비용을 크게 절감할 수 있게 된다.

도 1 내지 도 8은 본 발명에 의한 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 맨홀과 지중관로를 절개하여 보인 사시도,
도 2는 분해 사시도,
도 3은 커넥터의 분해 사시도,
도 4는 커넥터 안내수단의 분해 사시도,
도 5는 커넥터 구동수단의 분해 사시도,
도 6은 커넥터가 제1 및 제2 지중배전선을 접속한 상태를 보인 사시도,
도 7은 커넥터가 제1 및 제2 지중배전선을 분리한 상태를 보인 사시도,
도 8은 제어수단의 기능블록도이다.

이하, 본 발명에 의한 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템을 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템은 도 1 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 맨홀(30)의 양측에 연결 설치되는 제1 및 제2 지중관로(41, 42)에 복수개의 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)을 배선한 지중 배전선로에 적용된다.

상기 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)은 상하로 일정 간격을 두고 배선된다. 상기 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)은 절연피복으로 피복된 전력케이블로서 서로 마주보는 단부의 절연피복을 박리하여 도체가 노출되도록 함으로써 접속단 도체부(11, 21)가 형성되도록 구성된다. 상기 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)은 맨홀(30)의 중앙부에서 접속단 도체부(11, 21)가 서로 이격된 상태로 설치된다.

상기 맨홀(10)은 상단이 개방된 형태로 형성되며, 상단 개방부는 맨홀덮개(11)에 의하여 개폐 가능하게 구성된다.

상기 지중관로(41, 42)는 맨홀(30)의 양측에 연통된 상태로 연결 설치되어 그 내부에 배선되는 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)을 보호한다.

본 실시예에 따른 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템은 상기 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 접속단 도체부(11, 21) 사이에 설치되는 복수개의 커넥터(100); 상기 복수개의 커넥터(100)를 접속위치와 분리위치로 안내하는 안내수단(200); 상기 커넥터(100)를 접속위치와 분리위치로 작동시키는 커넥터 구동수단(300); 을 포함하여 구성된다.

상기 커넥터(100)는 도전재질로 형성되고 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 접속단 도체부(11, 21)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 양단에 형성되는 제1 및 제2 지중배전선 출입구(112, 113)가 형성되는 원통부(111)와, 상기 원통부(111)의 양단에 확장 형성되는 플랜지부(114, 115)가 구비된 접속슬리브(110)와; 상기 접속슬리브(110)의 원통부(111)를 감싸며 상기 플랜지부(114, 115)가 양단면에 결합되는 절연원통체(120); 및 상기 절연원통체(120)의 내부에 매설되는 보강원통체(130); 를 포함하여 구성된다(도 3 참조).

상기 원통부(111)와 플랜지부(114, 115) 사이에는 양단부에서 안쪽으로 가면서 접차 좁아지는 테이퍼부(116, 117)가 형성되어 출입구(112, 113)를 통한 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 접속단 도체부(11, 21)의 진입이 원활하게 이루어질 수 있도록 구성된다.

또한 상기 원통부(111)는 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 접속단 도체부(11, 21)의 외경보다 타이트 피트(Tight Fit) 공차만큼 작은 내경을 가지도록 구성하여 원통부(111)의 내주면이 접속단 도체부(11, 21)의 외주면에 타이트하게 밀착되도록 구성하더라도 상기 테이퍼부(116, 117)가 탄성 작용을 하게 되어 접속단 도체부(11, 21)가 출입구(112, 113)를 통해 출입하는 데에 지장이 없도록 구성된다.

상기 절연원통체(120)의 양단면에 대한 접속슬리브(110)의 플랜지부(114, 115)의 결합은 플랜지부(114, 115)를 관통하는 나사를 절연원통체(120)의 양단면에 체결하는 것에 의하여 이루어질 수 있는바, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 보강원통체(130)는 상기 절연원통체(120)를 성형하는 과정에서 내부에 매설되도록 구성한다. 보강원통체(130)는 금속재로 구성할 수 있다.

상기 안내수단(200)은 상기 커넥터(100)의 후방 측에서 맨홀(30)의 벽체에 수평으로 지지되는 안내봉(210)과; 상기 보강원통체(130)의 외주면 후방 측에 일체로 결합되어 상기 절연원통체(120)를 관통하여 후방으로 돌출되며, 상기 안내봉(210)이 관통되는 안내공(221)이 형성된 안내편(220); 을 포함하여 구성된다(도 4 참조).

상기 안내봉(210)은 상기 커넥터(100)의 후방 측에서 맨홀(30)의 벽체에 고정 설치되는 안내봉 지지대(230)에 지지된다.

상기 안내봉 지지대(230)는 상기 안내봉(210)의 양단이 지지되는 지지공(232)이 형성된 지지부(231)와, 상기 지지부(231)의 상하단에 절곡 형성되어 맨홀(30)의 벽체에 고정되는 고정부(233)를 포함하여 구성된다.

상기 안내편(220)은 상기 보강원통체(130)에 일체로 성형하거나 용접에 의하여 일체로 결합할 수 있으며, 절연원통체(120)를 성형하는 과정에서 보강원통체(130)와 함께 일부가 절연원통체(120)에 매설되도록 구성할 수 있다.

상기 커넥터 구동수단(300)은 상기 커넥터(100)의 전방 측에서 맨홀(30)의 벽체에 회전 가능하게 지지되는 구동스크루(310)와; 상기 보강원통체(130)의 외주면 전방 측에 일체로 결합되어 상기 절연원통체(120)를 관통하여 전방 측으로 돌출되며 상기 구동스크루(310)에 맞물리는 나사공(321ㅌ)이 형성된 너트블록(320)과; 상기 맨홀(30)의 바닥에 장착되는 구동모터(330)와; 상기 구동스크루(310)의 일단측에 수직으로 회전 가능하게 설치되는 수직전동축(340)과; 상기 구동모터(330)의 모터축(332)과 수직전동축(340)의 하단 사이에 설치되어 구동모터(330)의 회전력을 수직전동축(340)에 전달하는 제1 전동기구(350)와; 상기 수직전동축(340)과 구동스크루(310)의 일단부 사이에 설치되어 수직전동축(340)의 회전력을 구동스크루(310)에 전달하는 제2 전동기구(360); 를 포함하여 구성된다(도 5 참조).

상기 구동스크루(310)는 상기 커넥터(100)의 전방 측에서 맨홀(30)의 벽체에 고정 설치되는 구동스크루 지지대(370)에 지지된다.

상기 구동스크루 지지대(370)는 상기 구동스크루(310)의 양단이 회전 가능하게 지지되는 축공(372)이 형성된 지지부(371)와, 상기 지지부(371)의 상하단에 절곡 형성되어 맨홀(30)의 벽체에 고정되는 고정부(373)를 포함하여 구성된다.

상기 구동스크루(310)의 양단과 구동스크루 지지대(370)의 축공(372) 사이에는 구동스크루(310)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 메탈 부싱이나 베어링을 삽입할 수 있다. 상기 구동스크루(310)의 일단부는 지지부(371)에서 돌출되도록 설치된다.

상기 너트블록(320)은 상기 보강원통체(130)와 일체로 형성하거나 용접에 의하여 일체로 결합할 수 있으며, 절연원통체(120)를 성형하는 과정에서 보강원통체(130)와 함께 일부가 절연원통체(120)에 매설되도록 구성할 수 있다.

상기 구동모터(330)는 정역회전이 가능한 모터를 사용하며, 통상적인 구동모터본체(331)를 모터 장착 방법에 의하여 맨홀(30)의 바닥에 장착될 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 수직전동축(340)는 맨홀(30)의 내부에 고정되는 지지구(341)에 의하여 회전 가능하게 지지된다.

상기 제1 전동기구(350)는 상기 구동모터(330)의 모터축(332)에 결합되는 구동베벨기어(351)와,

상기 수직전동축(340)의 하단에 결합되어 상기 구동베벨기어(351)에 맞물리는 종동베벨기어(352)를 포함하여 구성된다.

상기 제2 전동기구(360)는 상기 수직전동축(340)에 헛돌게 설치되는 제1 전동베벨기어(361)와, 상기 제1 전동베벨기어(361)를 수직전동축(340)에 대하여 결합 또는 분리하는 전자클러치(362)와, 상기 구동스크루(310)의 일단부에 결합되는 제2 전동베벨기어(363)를 포함하여 구성된다.

상기 전자클러치(362)는 통상적으로 전원이 인가되었을 때 연결대상체를 분리하고, 전원이 차단되면 연결대상체를 연결하는 방식의 것을 사용할 수 있으므로 이에 대해서는 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

본 발명은 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 고장발생 여부에 따라 구동모터(330), 전자클러치(362)를 제어하는 제어수단(400)을 더 포함한다.

상기 제어수단(400)은 상기 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)에 설치되어 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 고장여부를 검출하는 제1 및 제2 고장검출센서(S1, S2)와; 상기 고장검출센서(S1, S2)의 검출신호에 따라 상기 구동모터(330)의 제어명령과 상기 전자클러치(362)의 제어명령을 출력하는 제어부(410)와; 상기 제어부(410)의 구동모터 제어명령에 따라 상기 구동모터(330)를 구동하는 구동모터 구동부(420)와; 상기 제어부(410)의 전자클러치 제어명령에 따라 상기 전자클러치(362)를 구동하는 전자클러치 구동부(430); 상기 제어부(410)에 강제분리신호 및 강제접속신호를 입력하기 위한 입력부(440)를 포함하여 구성된다(도 8 참조).

이하, 본 실시예에 따른 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템의 동작에 대하여 설명한다.

제1 및 제2 지중배전선(10, 20)이 정상적으로 전력으로 배전하는 상태에서는 커넥터(100)를 구성하는 접속슬리브(110)의 원통부(111)의 일단에 형성된 출입구(112)를 통해 제1 지중배전선(10)의 접속단 도체부(11)가 삽입되고, 원통부(111)의 타단에 형성된 출입구(113)를 통해 제2 지중배전선(20)의 접속단 도체부(21)가 삽입되어 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)이 접속슬리브(110)에 의하여 전기적으로 접속된 상태를 유지하게 된다(도 6 참조).

제1 지중배전선(10) 또는 제2 지중배전선(20)에 고장이 발생하면, 제1 및 제2 고장검출센서(S1, S2)가 이를 검출하게 되고, 그 고장검출신호가 제어수단(410)에 전달된다.

제1 및 제2 고장검출센서(S1, S2)의 과장검출신호를 전달받은 제어부(410)는 고장이 발생한 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)에 대응하는 전자클러치(362)에 연결대상체인 수직전동축(340)과 제1 전동베벨기어(161)의 연결제어명령과 구동모터(330)의 구동제어명령을 출력하게 된다.

이때, 제어부(410)는 고장이 발생한 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 고장 정보를 저장한다.

제어부(410)의 연결제어명령에 따라 전자클러치 구동부(430)는 전자클러치(362)에 대한 연결구동신호를 송출하게 되고, 이에 따라 고장이 감지된 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)에 대응하는 전자클러치(362)가 제1 전동베벨기어(361)를 수직전동축(340)에 연결된다.

또한 제어부(410)의 연결제어명령에 따라 구동모터 구동부(420)가 구동모터(330)에 대한 구동신호를 송출하게 되고, 구동모터(330)가 분리방향으로 작동하게 되고, 구동모터(330)의 회전력이 모터축(332)에 결합된 구동베벨기어(351)와 수직전동축(340)의 하단에 결합된 종동베벨기어(352)를 통해 수직전동축(340)에 전달되며, 다시 전자클러치(362)에 의하여 수직전동축(340)에 결합된 제1 전동베벨기어(361)와 이에 맞물린 제2 전동베벨기어(363)를 통해 구동스크루(310)에 전달되어 구동스크루(310)가 분리방향으로 회전하게 된다.

구동스크루(310)가 회전하게 되면, 구동스크루(310)에 맞물려 있는 나사공(321)이 형성된 너트블록(320)이 분리방향으로 이동하게 되고, 너트블록(320)과 일체로 결합된 보강원통체(130)와 이 보강원통체(130)가 매설되어 있는 절연원통체(120)와 이 절연원통체(120)에 양단 플랜지부(144, 145)가 결합된 접속슬리브(110)가 분리방향으로 이동하게 된다.

접속슬리브(110)가 분리방향으로 이동하게 되면, 제1 지중배전선(10)의 접속단 도체부(11)는 출입구(112)를 통해 접속슬리브(110)로부터 빠져나오게 되고, 제2 지중배전선(20)의 접속단 도체부(21)는 접속슬리브(110)에 계속 접속된 상태를 유지하게 된다(도 6 참조).

따라서 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)이 분리되어 이들 사이의 통전이 차단된다.

여기서 분리방향 작동은 구동스크루(310)와 나사공(321)이 오른나사로 구성된 경우 구동스크루(310)가 오른쪽으로 회전하는 상태를 말하며, 후술하는 접속방향 작동은 그 반대방향을 말하는 것이다.

접속슬리브(110), 절연원통체(120) 및 보강원통체(130)를 포함하는 커넥터(100)가 분리방향으로 이동함에 있어서는 상기 안내수단(200)에 의하여 안내되어 그 이동이 원활하게 이루어지게 된다.

즉, 커넥터(100)가 분리방향으로 이동함에 있어서는 절연원통체(120)에 매설된 보강원통체(130)와 일체로 결합되어 후방으로 돌출되며 안내공(221)을 가지는 안내편(220)이 안내봉(210)에 의하여 안내되므로 커넥터(100)의 이동이 원활하게 이루어지게 되는 것이다.

한편, 이러한 분리방향 작동은 제1 및 제2 고장검출센서(S1, S2)의 검출신호와 제어부(410)에 의한 제어명령과 구동모터 구동부(420)의 구동모터 구동신호 및 전자클러치 구동부(430)에 의한 전자클러치 구동신호에 의해서 이루어짐과 아울러 입력부(440)에 의한 분리방향 입력 또는 접속방향 입력에 따라서도 이루어질 수 있다.

이후, 분리된 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)에 대한 보수가 완료되고, 입력부(440)에 접속신호가 입력되면, 상술한 분리방향 작동과 역방향 작동에 의하여 접속방향 작동이 이루어지게 된다.

제1 및 제2 지중배전선(10, 20)이 커넥터(100)에 의하여 다시 접속되는 경우 분리되어 있던 제1 지중배전선(10)의 접속단 도체부(11)가 커넥터(100)의 출입구(112)를 통해 접속슬리브(110)의 내부로 삽입되는바, 이때 상기 원통부(111)와 플랜지부(114, 115) 사이에는 양단부에서 안쪽으로 가면서 접차 좁아지는 테이퍼부(116, 117)가 형성되어 있으므로 출입구(112)를 통한 제1 지중배전선(10)의 접속슬리브(110) 내로의 진입이 원활하게 이루어지게 된다.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템은 복수개의 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)을 접속 및 분리하는 복수개의 커넥터(100)를 구동모터(330)와 제1 전동기구(350) 및 전자클러치(362)를 포함하는 제2 전동기구(360)에 의하여 선택적으로 분리 및 접속시킬 수 있게 되므로 하나의 구동모터(330)에 의하여 복수개의 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)을 접속 및 분리할 수 있으면서도 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 개수 대비 구동모터(330)의 필요 개수를 줄일 수 있게 되어 구조가 간단하고 시설비용을 크게 절감할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10, 20 : 제1 및 제2 지중배전선 30 : 맨홀
41, 42 : 지중관로 100 : 커넥터
110 : 접속슬리브 120 : 절연원통체
130 : 보강원통체 200 : 안내수단
210 : 안내봉 220 : 안내편
230 : 안내봉 지지대 300 : 커넥터 구동수단
310 : 구동스크루 320 : 너트블록
330 : 구동모터 340 : 수직전동축
350 : 제1 전동기구 351 : 구동베벨기어
352 : 종동베벨기어 360 : 제2 전동기구
361 : 제1 전동베벨기어 362 : 전자클러치
363 : 제2 전동베벨기어 400 : 제어수단
S1, S2 : 제1 및 제2 고장검출센서 410 : 제어부
420 : 구동모터 구동부 430 : 전자클러치 구동부
440 : 입력부

Claims (1)

1. 맨홀(30)의 양측에 연결 설치되는 제1 및 제2 지중관로(41, 42)에 접속단 도체부(11, 21)가 맨홀(30)의 중앙부에서 서로 이격되는 복수개의 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)을 배선한 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템에 있어서,
   상기 맨홀(30)의 중앙부 위치에서 상기 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 접속단 도체부(11, 21) 사이에 설치되는 복수개의 커넥터(100);
   상기 복수개의 커넥터(100)를 접속위치와 분리위치로 안내하는 안내수단(200);
   상기 커넥터(100)를 접속위치와 분리위치로 작동시키는 커넥터 구동수단(300); 을 포함하여 구성되고,
   상기 커넥터(100)는 도전재질로 형성되고 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 접속단 도체부(11, 21)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 양단에 형성되는 제1 및 제2 지중배전선 출입구(112, 113)가 형성되는 원통부(111)와, 상기 원통부(111)의 양단에 확장 형성되는 플랜지부(114, 115)가 구비된 접속슬리브(110)와; 상기 접속슬리브(110)의 원통부(111)를 감싸며 상기 플랜지부(114, 115)가 양단면에 결합되는 절연원통체(120); 및 상기 절연원통체(120)의 내부에 매설되는 보강원통체(130); 를 포함하여 구성되며,
   상기 원통부(111)와 플랜지부(114, 115) 사이에는 양단부에서 안쪽으로 가면서 점차 좁아지는 테이퍼부(116, 117)가 형성되어 출입구(112, 113)를 통한 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 접속단 도체부(11, 21)의 진입이 원활하게 이루어질 수 있도록 구성되고,
   상기 원통부(111)는 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 접속단 도체부(11, 21)의 외경보다 타이트 피트(Tight Fit) 공차만큼 작은 내경을 가지도록 구성되어 원통부(111)의 내주면이 접속단 도체부(11, 21)의 외주면에 타이트하게 밀착되며 상기 테이퍼부(116, 117)가 탄성 작용을 하게 되어 접속단 도체부(11, 21)가 출입구(112, 113)를 통해 출입하는 데에 지장이 없도록 구성되며,
   상기 안내수단(200)은 상기 커넥터(100)의 후방 측에서 맨홀(30)의 벽체에 수평으로 지지되는 안내봉(210)과; 상기 보강원통체(130)의 외주면 후방 측에 일체로 결합되어 상기 절연원통체(120)를 관통하여 후방으로 돌출되며, 상기 안내봉(210)이 관통되는 안내공(221)이 형성된 안내편(220); 을 포함하여 구성되며,
   상기 안내봉(210)은 상기 커넥터(100)의 후방 측에서 맨홀(30)의 벽체에 고정 설치되는 안내봉 지지대(230)에 지지되고,
   상기 안내편(220)은 상기 보강원통체(130)에 일체로 결합되며,
   상기 안내봉 지지대(230)는 상기 안내봉(210)의 양단이 지지되는 지지공(232)이 형성된 지지부(231)와, 상기 지지부(231)의 상하단에 절곡 형성되어 맨홀(30)의 벽체에 고정되는 고정부(233)를 포함하여 구성되고,
   상기 커넥터 구동수단(300)은 상기 커넥터(100)의 전방 측에서 맨홀(30)의 벽체에 회전 가능하게 지지되는 구동스크루(310)와; 상기 보강원통체(130)의 외주면 전방 측에 일체로 결합되어 상기 절연원통체(120)를 관통하여 전방 측으로 돌출되며 상기 구동스크루(310)에 맞물리는 나사공(321)이 형성된 너트블록(320)과; 상기 맨홀(30)의 바닥에 장착되는 구동모터(330)와; 상기 구동스크루(310)의 일단측에 수직으로 회전 가능하게 설치되는 수직전동축(340)과; 상기 구동모터(330)의 모터축(332)과 수직전동축(340)의 하단 사이에 설치되어 구동모터(330)의 회전력을 수직전동축(340)에 전달하는 제1 전동기구(350)와; 상기 수직전동축(340)과 구동스크루(310)의 일단부 사이에 설치되어 수직전동축(340)의 회전력을 구동스크루(310)에 전달하는 제2 전동기구(360); 를 포함하여 구성되고,
   상기 구동스크루(310)는 상기 커넥터(100)의 전방 측에서 맨홀(30)의 벽체에 고정 설치되는 구동스크루 지지대(370)에 지지되며,
   상기 너트블록(320)은 상기 보강원통체(130)와 일체로 결합되고,
   상기 제1 전동기구(350)는 상기 구동모터(330)의 모터축(332)에 결합되는 구동베벨기어(351)와, 상기 수직전동축(340)의 하단에 결합되어 상기 구동베벨기어(351)에 맞물리는 종동베벨기어(352)를 포함하여 구성되며,
   상기 제2 전동기구(360)는 상기 수직전동축(340)에 헛돌게 설치되는 제1 전동베벨기어(361)와, 상기 제1 전동베벨기어(361)를 수직전동축(340)에 대하여 결합 또는 분리하는 전자클러치(362)와, 상기 구동스크루(310)의 일단부에 결합되어 상기 제1 전동베벨기어(361)에 맞물리는 제2 전동베벨기어(363)를 포함하여 구성되고,
   상기 구동스크루 지지대(370)는 상기 구동스크루(310)의 양단이 회전 가능하게 지지되는 축공(372)이 형성된 지지부(371)와, 상기 지지부(371)의 상하단에 절곡 형성되어 맨홀(30)의 벽체에 고정되는 고정부(373)를 포함하여 구성되며,
   상기 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 고장발생 여부에 따라 구동모터(330), 전자클러치(362)를 제어하는 제어수단(400)을 더 포함하며,
   상기 제어수단(400)은 상기 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)에 설치되어 제1 및 제2 지중배전선(10, 20)의 고장여부를 검출하는 제1 및 제2 고장검출센서(S1, S2)와; 상기 고장검출센서(S1, S2)의 검출신호에 따라 상기 구동모터(330)의 제어명령과 상기 전자클러치(362)의 제어명령을 출력하는 제어부(410)와; 상기 제어부(410)의 구동모터 제어명령에 따라 상기 구동모터(330)를 구동하는 구동모터 구동부(420)와; 상기 제어부(410)의 전자클러치 제어명령에 따라 상기 전자클러치(362)를 구동하는 전자클러치 구동부(430); 상기 제어부(410)에 강제분리신호 및 강제접속신호를 입력하기 위한 입력부(440)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지중 배전선로의 고장구간 검출 방법을 구현하기 위한 시스템.

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