KR101903708B1 - 특고압 배전선로의 지지애자 - Google Patents

특고압 배전선로의 지지애자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특고압 배전선로의 지지애자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있으면서 절연이 일부 파괴되더라도 전체적인 파손은 최소화될 수 있게 하며, 애자의 완철 고정성을 증대시키면서 내열 안정성과 절연 안정성을 극대화시킬 수 있는 특고압 배전선로의 지지애자에 관한 것이다.

Description

특고압 배전선로의 지지애자{Connecting Insulator of Special High Voltage Power Distribution Wire}
본 발명은 배전 기술 분야 중 특고압 배전선로의 지지애자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있으면서 절연이 일부 파괴되더라도 전체적인 파손은 최소화될 수 있게 하며, 애자의 완철 고정성을 증대시키면서 내열 안정성과 절연 안정성을 극대화시킬 수 있는 특고압 배전선로의 지지애자에 관한 것이다.
일반적으로 애자라 함은 전주에 밴드를 매개로 고정된 완철 상에 고정되어 특고압 배전용 가공전선의 나선부분을 절연하고 동시에 기계적으로 유지 또는 지지하기 위하여 사용되는 절연체이다.
이러한 애자는 단순히 특고압 배전용 가공전선을 고정하는 기능만 있으며, 통상 특고압 배전용 가공전선을 애자에 설치하기 위해서는 작업자가 수작업으로 당겨 연결하기 때문에 중간부가 하측으로 처지도록 느슨하게 연결되는 경우가 많았다.
예컨대, 도 1의 예시와 같이 종래기술에 따른 지지애자(1)는 지지체(3)를 갖고 전주(5)에 설치되는 완철(7)에 이동가능하게 설치되는 가설플레이트(9) 상에 구비되었다.
하지만, 종래기술에 따른 지지애자에 의하면 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 많은 양의 전자파가 발생되기 때문에 가까운 거리에서 장시간 동안 사람이 체류할 경우에는 인체에 해로운 영향을 끼칠 수 있다는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 따른 지지애자는 절연이 일부라도 파괴되면 코로나 현상이 발생되어 전체적으로 파손될 수 있다는 문제도 있었다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1348319호(2013.12.30.) '특고압 배전용 가공전선의 절연애자'
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있으면서 절연이 일부 파괴되더라도 전체적인 파손은 최소화될 수 있게 하며, 애자의 완철 고정성을 증대시키면서 내열 안정성과 절연 안정성을 극대화시킬 수 있는 특고압 배전선로의 지지애자를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 절연재질로 구비된 애자본체(110); 상기 애자본체(110)의 상부에 구비되어 상기 애자본체(110)의 상부로 안착되는 특고압 배전용 가공전선(L)을 지지하는 브라켓(120); 상기 애자본체(110)와 상기 브라켓(120)을 감싸도록 구비되고, 상기 브라켓(120)에 의해 지지되는 특고압 배전용 가공전선(L)이 관통되게 케이블관통구(201)가 형성되며, 단면상으로는 절연층(210)을 사이에 두고 양측에 형성된 전자파차폐층(220)으로 이루어지고, 외관상으로는 상부에 구비되어 상기 브라켓(120)을 감싸는 브라켓커버(230)와, 상기 브라켓커버(230)의 하부에 구비되어 상기 애자본체(110)를 감싸는 애자커버(240)로 구성된 절연커버유닛(200); 상기 브라켓커버(230)에 구비되어 상기 절연커버유닛(200)이 정위치로부터 벗어나 기울어질 경우 상기 브라킷(120)에 구비된 센서접촉부(121)의 가압에 의해 전기를 발생시키는 압전소자(320)를 갖는 변위감지부(300); 상기 브라켓커버(230)의 상부에서 외부로 노출되도록 구비되고, 상기 변위감지부(300)에서 발생 되는 전기신호를 인가받아 이를 경고 신호로 변환하여 외부로 알려주는 알람부(400); 및 상기 변위감지부(300)에서 감지된 결과에 기초하여 상기 절연커버유닛(200)의 기울어짐이 허용 범위를 벗어난 것으로 판단되면 상기 알람부(400)에서 경고신호가 발생되도록 상기 알람부(400)를 제어하는 제어부(500);를 포함하며,
상기 절연커버유닛(200)이 상기 애자본체(110)와 접촉되는 상기 애자커버(240)의 상부 내 측면에는 반데르발스 접착부(241)가 마련되며; 상기 절연커버유닛(200)의 하단에는 하부에서 바라볼 때에 방사상으로 절개된 프린지(fringe) 형태의 애자결속부(243)가 형성되고;
상기 애자본체(110)가 고정되는 완철(7)에 가설플레이트(9)가 조립되고; 상기 가설플레이트(9)의 상면에는 애자고정원통(1000)이 플랜지 고정되며; 상기 애자고정원통(1000)의 둘레에는 직경방향으로 대칭되게 한 쌍의 작동공(1100)이 관통형성되고; 상기 작동공(1100)의 원주방향 양단에는 단차진 고정구걸림턱(1110)이 형성되며; 상기 작동공(1100)을 사이에 두고 상기 애자고정원통(1000)의 양측 외주면에는 걸림돌기(1120)가 돌출되고; 상기 작동공(1100)에는 애자고정구(1200)가 끼워지는데, 상기 애자고정구(1200)는 상기 애자고정원통(1000)과 동일 반경을 갖는 호형상의 부재이며; 상기 애자고정구(1200)의 내주면에는 애자본체(110)의 볼록부(111)와 오목부(113)로 된 피치와 대응되게 형성되어 이 피치가 걸릴 수 있도록 구성된 피치고정부(1210)가 마련되고; 상기 애자고정구(1200)의 외주면 양단부에는 상기 고정구걸림턱(1110)에 걸림되는 고정구걸림편(1220)이 형성되며; 상기 애자고정구(1200)의 외주면 양단부에는 걸쇠(1230)가 힌지고정되고;
상기 애자고정원통(1000)은 절연 특성, 내열안정성, 내구성 및 내식성을 갖도록 로즈마린산(Rosmarinic Acid) 1.5중량%와, EGCG(Epigallocatechin gallate) 1.5중량%와, 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지 2.5중량%와, 육수화질산아연(Zn(NO3)2ㆍ6H2O) 3.0중량%, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 2.5중량%와, 메틸트리메톡시실란 2.5중량%와, 0.1㎛ 미만의 입도를 갖는 알로펜(Allophane) 분말 3.5중량%와, 폴리우레탄수지를 데실에테르로 수용화시킨 수지액 5.5중량%와, 아세트산나트륨(CH3COONaㆍ3H2O) 4.0중량%와, 포름산 2.0중량%와, 0.1㎛ 미만의 입도를 갖는 산화지르코늄 분말 6.0중량%와, 티오시안구리 5.0중량%와, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe) 2.5중량%와, 수지-실리카 복합물 8.5중량% 및 나머지 폴리카보네이트 수지로 이루어진 수지조성물로 성형되며;
상기 가설플레이트(9)의 체결홀(HOL)에는 체결볼트(2000)가 체결되고, 상기 체결홀(HOL)은 완철(7)에 형성된 볼트홀(BOL)보다 크게 형성되며, 상기 체결볼트(2000)는 체결홀(HOL)에 끼움됨과 아울러 상기 완철(7)의 외표면에 걸림되는 가이드부쉬(2100)를 포함하되 상기 가이드부쉬(2100) 속에서 체결볼트(2000)가 움직이도록 구성되고, 상기 가이드부쉬(2100)는 길이방향으로 단차 형성되며, 단차면에는 스프링(2200)의 일단이 안착되고, 상기 스프링(2200)의 타단은 상기 체결볼트(2000)의 볼트헤드(2010)에 걸림되며, 상기 가이드부쉬(2100)의 외주면에는 유동환(2300)이 끼워져 가이드부쉬(2100)를 따라 움직일 수 있도록 구성되고, 상기 유동환(2300)의 상단 외주면에는 편상의 파지편(2400)이 힌지(2500) 고정된 것을 특징으로 하는 특고압 배전선로의 지지애자를 제공한다.
본 발명에 따르면, 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있으면서 절연이 일부 파괴되더라도 전체적인 파손은 최소화될 수 있게 하며, 애자의 완철 고정성을 증대시키면서 내열 안정성과 절연 안정성을 극대화시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 연결애자가 전주에 고정된 완철 상에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 특고압 배전선로의 지지애자 절연커버유닛이 애자본체 및 브라켓을 감싸도록 결합되기 전의 상태를 도시한 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 절연커버유닛의 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 특고압 배전선로의 지지애자 제어블록도이다.
도 5는 도 3의 특고압 배전 가공전선의 위치 변경으로 절연커버유닛이 정위치로부터 벗어날 경우 알람부가 이를 외부로 알려주는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 개량된 지지애자 고정구조를 보인 예시도이다.
도 7은 도 6의 고정블럭을 보인 예시도이다.
도 8은 도 6의 요부 확대도이다.
도 9는 본 발명에 따라 개량된 지지애자 고정용 볼트의 예시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
구체적인 설명에 앞서, 본 발명의 기본구성은 등록특허 제10-1348319호에 개시된 구성을 그대로 따른다. 때문에 이하 설명되는 내용중 기본구성은 등록특허의 내용을 그대로 인용하기로 한다.
즉, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 특고압 배전선로의 지지애자는 애자조립체(100)를 포함한다.
이때, 애자조립체(100)는 절연재질로 구비된 애자본체(110)와, 애자본체(110)의 상부에 구비되어 애자본체(110)의 상부로 안착되는 특고압 배전용 가공전선(L)을 지지하는 브라켓(120)과, 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 감싸도록 구비된 절연커버유닛(200)과, 변위감지부(300)와, 알람부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.
이에 따라, 절연커버유닛(200)에 의해 애자본체(110)의 절연 효율을 더욱 높이고, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 보호하는 정위치로부터 벗어나 벗겨지기 전에 이를 관리자가 쉽게 인지하여 필요한 조치를 미리 취하도록 할 수 있다.
그리고, 상기 애자본체(110)는 완철(7, 도 1 참고) 상에 설치되어 완철과 특고압 배전용 가공전선(L)이 전기적으로 상호 접촉되지 않도록 지지하는 기능을 하는 것으로서, 위에서 내려다 볼 때에는 원형을 이루되, 도 5에 도시된 바와 같이, 상하 길이방향으로는 볼록하게 튀어나온 볼록부(111)와, 오목하게 들어간 오목부(113)를 갖도록 마련된다.
또한, 상기 브라켓(120)은 애자본체(110)의 상부로 안착되는 특고압 배전용 가공전선(L)이 수용되어 설치될 수 있게 일측이 타측에 대해 회동 개방 가능한 구조로 마련되고, 특고압 배전용 가공전선(L)이 수용된 이후에는 일측이 걸림수단 등에 의해 폐쇄되는 구조로 마련된다.
뿐만 아니라, 상기 브라켓(120)의 상부 중간에는 변위감지부(300)의 후술할 압전소자(320)가 사이에 설치될 수 있게 상호 이격되게 구비된 한 쌍의 작은 플레이트(plate)로 센서접촉부(121)가 마련된다.
아울러, 상기 절연커버유닛(200)은 상기 브라켓(120)에 의해 지지되는 특고압 배전용 가공전선(L)이 용이하게 관통되게 케이블관통구(201)가 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 단면상으로는 절연층(210)을 사이에 두고 양측 형성된 전자파차폐층(220)으로 이루어지고, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 외관상으로는 상부에 구비되어 브라켓(120)을 감싸는 브라켓커버(230)와, 브라켓커버(230)의 하부에 구비되어 애자본체(110)를 감싸는 애자커버(240)로 구성된다.
이에 따라, 절연층(210)과 전자파차폐층(220)으로 이루어진 절연커버유닛(200)에 의해 특고압 배전용 가공전선(L)에서 발생되는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있게 됨으로써 근접된 거리에 위치한 사람에게 미치는 전자파의 영향이 최소화되도록 할 수 있고, 애자본체(110)의 절연이 일부 파괴되더라도 코로나로부터 애자본체(110)를 보호함으로써 애자본체(110)의 전체적인 파손은 최소화되도록 할 수 있다.
또한, 상기 전자파차폐층(220)은 절연층(210)으로 된 절연커버유닛(200)의 외측면과 내측면에 아연용사, 도금, 도전성도료의 도포 등의 방법으로 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 브라켓커버(230)는 브라켓(120)을 감싸도록 하부가 개방된 대략 원통의 형상으로 마련되고, 애자커버(240)는 애자본체(110)에서 최상부에 있는 볼록부(111) 정도를 감쌀 수 있도록 상부와 하부가 개방되게 마련되며, 브라켓커버(230)와 애자커버(240)는 일체로 형성된 것이 바람직하다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110)와 접촉되는 애자커버(240)의 상부 내측면에는 반데르발스 접착부(241)가 마련된다.
상기 반데르발스 접착부(241)는 절연커버유닛(200)과 애자본체(110) 사이에 강력한 반데르발스(van der Waals) 접착력이 작용하도록 길이 대략 10㎛, 직경 대략 5㎛ 정도로 탄소나노공정 처리된 복수의 강모(剛毛)들로 애자커버(240)의 상부 내 측면에 마련된다.
이에 따라, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110)와 브라켓(120)을 감싸도록 덮게 되면, 절연커버유닛(200)의 애자커버(240)의 상부 내 측면에 마련된 반데르발스 접착부(241)와 애자본체(110)의 상부면 사이에 반데르발스 접착력이 강하게 작용 되어 절연커버유닛(200)의 브라켓커버(230)의 상부면 중심이 수직선상으로 애자본체(110)의 중심과 만나는 정위치(도 3 참고)로부터 절연커버유닛(200)이 이탈되는 것을 최소화시킬 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 절연커버유닛(200)의 하단에는 하부에서 바라볼 때에 방사상으로 절개된 프린지(fringe) 형태의 애자결속부(243)가 형성된다.
이에 따라, 절연커버유닛(200)으로 애자본체(110)와 브라켓(120)을 감싸도록 애자본체(110)와 브라켓(120)을 덮을 때에 애자커버(240)의 하단부는 처음에 애자본체(110)의 볼록부(111)와 접촉되며 각각의 애자결속부(243)들의 틈들에 의해 벌어지게 되지만 이내 애자커버(240)의 하단부가 애자본체(110)의 오목부(113)로 들어서게 되면 애자커버(240)의 하단부는 탄성적으로 오므라져 애자본체(110)를 밀착 파지할 수 있다.
아울러, 상기 변위감지부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 브라켓커버(230)의 상부면 중심에 고정된 고정부(310)와, 고정부(310)에 의해 브라켓커버(230)에 고정되어 절연커버유닛(200)이 정위치로부터 벗어나 기울어질 경우 브라켓(120)에 구비된 센서접촉부(121)의 가압에 의해 전기를 발생시키는 압전소자(320)와, 고정부(310) 및 압전소자(320) 사이를 연결하도록 브라켓커버(230)의 내부에서 일측이 고정부(310)에 연결되고 타측이 압전소자(320)까지 하향 연장되어 압전소자(320)에 연결된 연결로드(330)를 포함한다.
이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 특고압 배전용 가공전선(L)의 늘어짐 등으로 인해 절연커버유닛(200)이 애자본체(110)의 상부면으로부터 미끄러져 정위치로부터 벗어나게 되면 브라켓커버(230)에 고정되게 연결되어 센서접촉부(121) 사이에 설치되어 있던 압전소자(320)가 센서접촉부(121)에 의해 가압되어 알람부(400)를 작동시키는 전기를 발생시키도록 할 수 있다.
이때, 압전소자(320)는 결정에 압력이 가해질 때에 전기 분극에 의해서 전압이 발생되는 피에조 효과(Piezo effect)를 이용한 것으로서, 타이타늄산바륨 등과 같은 인공결정을 포함한다.
한편, 변위감지부(300)는 고정부(310)를 통해 제어부(500)와 유무선으로 송수신 가능하게 구비될 수도 있다.
그리고, 상기 알람부(400)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 브라켓커버(230)의 상부에서 외부로 노출되도록 구비되고, 변위감지부(300)에서 발생 되는 전기신호를 인가받아 이를 경고 신호로 변환하여 외부로 알려준다.
이에 따라, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 보호하는 정위치로부터 벗어나게 되면 이를 관리자가 쉽게 외부에서 인지하도록 할 수 있다.
이 경우, 상기 알람부(400)의 최상부에는 LED 경고등이 구비된 것이 바람직하며, 알람부(400)에 의해 발생되는 경고신호는 빛 신호일 수 있다.
다만, 이에 국한되지 않고 음향 신호가 될 수 있으며, 원격지에 있는 관리자에게 보내지는 송신신호가 될 수도 있다.
아울러, 상기 제어부(500)는 도 4에 도시된 바와 같이, 변위감지부(300)에서 감지된 결과에 기초하여 절연커버유닛(200)의 기울어짐이 허용 범위를 벗어난 것으로 판단되면 알람부(400)에서 경고신호가 발생되도록 알람부(400)를 제어하도록 애자본체(110)가 설치된 완철 상에 구비되거나 원격지에서 변위감지부(300) 및 알람부(400)와 유무선 송수신 가능하도록 구비된다.
이에 따라, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 보호하는 정위치로부터 벗어난 것을 변위감지부(300)에서 감지하게 되면 이를 관리자가 외부에서 쉽게 인지하도록 제어부(500)의 제어에 의해 알람부(400)가 작동되도록 할 수 있다.
예컨대, 절연커버유닛(200)의 기울어짐의 허용 범위는 대략 + 5°~ - 5°정도가 될 수 있다.
그리고, 절연커버유닛(200)이 기울어지는 각도는 변위감지부(300)의 압전소자(320)에서 발생되는 전압의 크기에 기초하여 제어부(500)가 판단할 수 있다.
이러한 구성에 의해 본 발명에 따른 특고압 배전선로의 지지애자를 구성하는 애자조립체(100)가 작동되는 과정을 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 절연커버유닛(200)의 브라켓커버(230)의 상부면 중심이 수직선상으로 애자본체(110)의 중심과 만나는 정위치에 있던 상태에서는 알람부(400)에서 아무런 경고 신호가 발생 되지 않는다.
다음에, 특고압 배전용 가공전선(L)의 늘어짐 등으로 인해 절연커버유닛(200)이 정위치로부터 이탈되면, 절연커버유닛(200)의 브라켓커버(230)가 기울어지게 됨에 따라 브라켓커버(230)에 고정되게 연결된 압전소자(320)도 함께 기울어지게 되어 한 쌍의 플레이트로 된 센서접촉부(121)의 플레이트들 중 어느 하나에 의해 압전소자(320)에는 압력이 작용하게 된다.
그리고, 압전소자(320)에 압력이 작용되면 압전소자(320)에서는 전기가 발생 되고, 이 전기신호는 제어부(500)로 전달되어 알람부(400)에서 경고신호로 변환되도록 제어부(500)에서 제어하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 절연커버유닛(200)에 의해 특고압 배전용 가공전선(L)에서 발생되는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있게 됨으로써 근접된 거리에 위치한 사람에게 미치는 전자파의 영향이 최소화되도록 할 수 있고, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 보호하는 정위치로부터 벗어나 벗겨지기 전에 이를 관리자가 쉽게 인지하여 필요한 조치를 미리 취하도록 할 수 있다.
상술한 구성을 기본으로 하면서 본 발명에서는 애자본체(110)를 가설플레이트(9, 도 1 참조)에 쉽고 안정적으로 고정할 수 있도록 개량한 것에 특징이 있다.
즉, 종래에는 애자본체(110)를 가설플레이트(9)에 고정하기 위해서는 별도의 체결용 볼트를 준비해야 하고, 눈에 보이지 않는 가설플레이트(9) 속에서 체결 고정해야 하므로 매우 번거롭고 어려웠으며, 절연성 저하의 요인이 되기도 하였다.
이에, 본 발명에서는 이를 개량하여 끼우고 걸기만 하면 쉽고 빠르게 고정하면서 고정안정성은 상대적으로 현저히 높아지도록 한 조립 구조를 제공한다.
이를 위해, 도 6에서와 같이, 가설플레이트(9)의 상면에 애자고정원통(1000)이 플랜지 고정된다.
그리고, 상기 애자고정원통(1000)의 깊이는 상기 애자본체(110)의 볼록부(111)와 오목부(113)로 된 피치가 두,세 피치 정도 삽입될 수 있도록 그 보다 약간 큰 깊이를 가짐이 바람직하다.
또한, 상기 애자고정원통(1000)의 둘레에는 직경방향으로 대칭되게 한 쌍의 작동공(1100)이 관통형성된다.
이때, 상기 작동공(1100)의 원주방향 양단에는 도 8과 같이 단차진 고정구걸림턱(1110)이 형성되어 후술되는 애자고정구(1200, 도 7 참조)의 양단이 걸릴 수 있도록 구성된다.
아울러, 상기 애자고정원통(1000)의 외주면, 더 정확하게는 상기 작동공(1100)을 사이에 두고 양측에 걸림돌기(1120)가 돌출된다.
한편, 상기 작동공(1100)에는 애자고정구(1200)가 끼워지는데, 상기 애자고정구(1200)는 도 7에서와 같이, 상기 애자고정원통(1000)과 동일 반경을 갖는 호형상의 부재로서, 내주면에는 상하로 굴곡진 피치고정부(1210)가 마련되고, 외주면 양단부에는 상기 고정구걸림턱(1110)에 걸림되는 고정구걸림편(1220)이 형성된다.
이때, 상기 피치고정부(1210)는 상기 애자본체(110)의 볼록부(111)와 오목부(113)로 된 피치와 대응되게 형성되어 이 피치가 걸릴 수 있도록 구성된 것이다.
또한, 상기 애자고정구(1200)의 외주면 양단부에는 걸쇠(1230)가 힌지고정된다.
상기 걸쇠(1230)는 상기 걸림돌기(1120)에 걸려 고정되는 부재이다.
따라서, 상기 애자본체(110)를 상기 애자고정원통(1000)에 삽입한 다음 상기 애자고정구(1200)를 각각 작동공(1100)에 끼우면 피치고정부(1210)가 볼록부(111) 및 오목부(113)와 맞물리면서 서로 형합된 채 이탈되지 않도록 붙잡게 된다.
이때, 상기 고정구걸림편(1220)은 고정구걸림턱(1110)에 걸려 있기 때문에 상기 애자고정구(1210)가 애자고정원통(1000) 속으로 완전히 들어가지 못하고 피치끼리 맞물리 상태를 유지하게 되며, 이 상태에서 걸쇠(1230)를 회전시켜 걸림돌기(1120)에 걸어 고정하게 되면 애자본체(110)는 피치고정부(1210)에 의해 꽉 물린 상태로 이탈불가능하게 안정적으로 고정되게 된다.
이렇게 하면, 애자본체(110)를 쉽고 빠르면서 견고히 고정할 수 있게 된다.
이에 더하여, 상기 애자고정구(1200)가 분실되지 않도록 하기 위해 애가고정원통(1000)에 묶어 두거나 혹은 스프링 등을 이용하여 당겼다 놓으면 바로 조립되는 구조로 변형도 가능하다.
여기에서, 상기 애자고정원통(1000)은 애자본체(110)의 절연 특성을 그대로 유지하면서 내열안정성, 내구성 및 내식성을 높일 수 있어야 한다.
이를 위해, 상기 애자고정원통(1000)은 로즈마린산(Rosmarinic Acid) 1.5중량%와, EGCG(Epigallocatechin gallate) 1.5중량%와, 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지 2.5중량%와, 육수화질산아연(Zn(NO3)2ㆍ6H2O) 3.0중량%, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 2.5중량%와, 메틸트리메톡시실란 2.5중량%와, 0.1㎛ 미만의 입도를 갖는 알로펜(Allophane) 분말 3.5중량%와, 폴리우레탄수지를 데실에테르로 수용화시킨 수지액 5.5중량%와, 아세트산나트륨(CH3COONaㆍ3H2O) 4.0중량%와, 포름산 2.0중량%와, 0.1㎛ 미만의 입도를 갖는 산화지르코늄 분말 6.0중량%와, 티오시안구리 5.0중량%와, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe) 2.5중량%와, 수지-실리카 복합물 8.5중량% 및 나머지 폴리카보네이트 수지로 이루어진 수지조성물로 성형된다.
여기에서, 상기 로즈마린산(Rosmarinic Acid)과 EGCG(Epigallocatechin gallate)는 항미생물성을 강화시켜 오염이 생기지 않도록 하기 위해 첨가되며, 상기 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지는 점착성을 부여하여 조성물간 바인딩성을 강화하고, 초발수성을 발현시키기 위해 첨가된다.
그리고, 육수화질산아연은 공융점 형성에 따른 열보지력을 높여 내열 안정성을 강화시키기 위해 첨가되고, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인은 반응성이 강한 염소계 물질로서 조성물의 반응 안정화를 위해 첨가되며, 메틸트리메톡시실란은 소수성에 의해 유화물질들간의 결합력을 강화시켜 내구성을 증대시키기 위해 첨가된다.
또한, 알로펜 분말은 화산재의 풍화과정에서 생기는 점토광물로서 예외적으로 결정구조를 갖지 않는 이른 바 비정질점토 분말로서 VOC 저감효과를 높이기 위해 첨가되며, 폴리우레탄수지를 데실에테르로 수용화시킨 수지액은 접착고성성과 내후성을 유지하기 위해 사용된다.
아울러, 아세트산나트륨은 공융점 형성에 따른 축열성을 강화시켜 내구성과 내열성을 증대시키기 위해 첨가되며, 포름산은 수산에 글리세린을 가해 제조되기 때문에 이물 용해력이 커 산세탁을 통해 표면을 개질함으로써 방오성을 강화시키기 위해 첨가된다.
또한, 산화지르코늄 분말은 무정형 백색 분말로서 융점이 2.677℃, 밀도가 5.6g/cm3, 모스경도 7에 이르는 일종의 세라믹스로서 경도를 높여 내마모도를 강화시키기 위해 첨가되며, 티오시안구리는 구리계 방오제로서 이물부착성을 억제하기 위해 첨가되고, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe)는 무수 글루코오즈 단량체 사슬로 이루어진 셀룰로오즈 유도체로서 표면활성 및 화학저항성을 강화시키기 위해 첨가된다.
아울러, 수지-실리카 복합물은 콜로이달 실리카와 아크릴릭 폴리머가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액에 침지시킨 상태에서 600-800℃의 온도로 가열하여 아크릴과 실리카에 존재하는 하이드록시 그룹(OH)의 축합에 따른 수지-실리카 복합물 형태를 갖도록 한 것이다.
이때, 축합반응은 다음과 같이 이루어지며, 피막밀착성과 조직 치밀도가 급격히 향상된다.
[콜로이달 실리카: -(HO-Si-OH-)n]
[아크릴릭 폴리머: CH2CCH3CO-OH]
[-(HO-Si-OH-)n + CH2CCH3CO-OH = -(HO-Si-O-CH2CCH3CO)-n + H2O ]
아울러, 폴리카보네이트 수지는 고투명성 및 고경도, 강도 유지 및 내구성 향상을 위해 첨가된다.
이러한 코팅층을 갖는 시료를 만들고, 표면 상태를 확인하기 위해 먼저 내수성을 테스트하였다.
내수성 테스트는 시편 파이프를 항온수조(60℃)에 침적하고, 500시간 단위로 표면 상태를 검사하였으며, 그 결과 미세백화나 크랙, 백청 등이 전혀 발생하지 않았다.
또한, 내열 안정성을 확인하기 위해 시료 파이프를 비이커에 넣고 밀봉(60℃)한 다음 5일간 드라이오븐(Dryoven)에 방치한 후 상태를 측정하였으며, 그 결과 겔화 등 아무런 표면 반응이 없었다.
뿐만 아니라, 내식성을 확인하기 위해 시료 파이프를 KS-D-9502(기준 240hr) 염수분무실험법에 따라 테스트하였고, 그 결과는 백청 발생없이 양호하였다.
덧붙여, 본 발명에서는 가설플레이트(9)의 체결홀(HOL, 도 6 참조)에 체결되는 체결볼트(2000)를 별도의 공구없이도 쉽고 빠르게 조이고 풀 수 있도록 구성할 수 있다.
이를 위해, 도 9에서와 같이, 상기 체결홀(HOL)은 완철(7)에 형성된 볼트홀(BOL)보다 크게 형성되며, 볼트홀(BOL)에 볼트체결가능하게 체결볼트(2000)가 구비된다.
다만, 일반적인 볼트와 달리 체결 안정성을 높이고 풀림 방지 기능을 강화시키기 위해 상기 체결볼트(2000)는 체결홀(HOL)에 끼움되고, 상기 완철(7)의 외표면에 걸림되는 가이드부쉬(2100)를 포함하며, 상기 가이드부쉬(2100) 속에서 체결볼트(2000)가 움직이도록 설계된다.
이때, 상기 가이드부쉬(2100)는 길이방향으로 단차 형성되며, 단차면에는 스프링(2200)의 일단이 안착되고, 상기 스프링(2200)의 타단은 상기 체결볼트(2000)의 볼트헤드(2010)에 걸림된다.
그리고, 상기 가이드부쉬(2100)의 외주면에는 유동환(2300)이 끼워져 가이드부쉬(2100)를 따라 움직일 수 있도록 구성되며, 상기 유동환(2300)의 상단 외주면에는 편상의 파지편(2400)이 힌지(2500) 고정된다.
이 경우, 상기 파지편(2400)은 힌지(2500)를 중심으로 세우고 눕힐 수 있는데 세웠을 때는 상기 볼트헤드(2010)에 형합되게 형상 가공된다.
따라서, 체결볼트(2000)를 조이게 되면 볼트헤드(2010)가 스프링(2200)을 압축하면서 볼트홀(BOL)에 조여지기 때문에 항상 텐션이 작용하고 있어 피치들끼리의 접촉마찰력이 커져 쉽게 풀어지지 않는다.
또한, 조이거나 풀 때는 상기 파지편(2400)을 세워 볼트헤드(2010)에 형합시킨 상태에서 손가락으로 파지편(2400)을 잡고 조이거나 풀면 되므로 굳이 별도의 조임공구를 사용할 필요가 없다.
또한, 조일 때 유동환(2300)은 가이드부쉬(2100)의 외주면을 타고 하강하여 가설플레이트(9)의 외표면에 밀착되므로 보다 견실안정적인 체결 구조를 이룰 수 있게 된다.
110 : 애자 본체 120 : 브래킷
121 : 센서 접촉부 200 : 절연 커버 유닛
210 : 절연층 220 : 전자파 차폐층
230 : 브래킷 커버 240 : 애자 커버
241 : 반데르발스 접착부 243 : 애자 결속부
300 : 변위 감지부 320 : 압전소자
400 : 알람부 500 : 제어부

Claims (1)

  1. 절연재질로 구비된 애자본체(110); 상기 애자본체(110)의 상부에 구비되어 상기 애자본체(110)의 상부로 안착되는 특고압 배전용 가공전선(L)을 지지하는 브라켓(120); 상기 애자본체(110)와 상기 브라켓(120)을 감싸도록 구비되고, 상기 브라켓(120)에 의해 지지되는 특고압 배전용 가공전선(L)이 관통되게 케이블관통구(201)가 형성되며, 단면상으로는 절연층(210)을 사이에 두고 양측에 형성된 전자파차폐층(220)으로 이루어지고, 외관상으로는 상부에 구비되어 상기 브라켓(120)을 감싸는 브라켓커버(230)와, 상기 브라켓커버(230)의 하부에 구비되어 상기 애자본체(110)를 감싸는 애자커버(240)로 구성된 절연커버유닛(200); 상기 브라켓커버(230)에 구비되어 상기 절연커버유닛(200)이 정위치로부터 벗어나 기울어질 경우 상기 브라킷(120)에 구비된 센서접촉부(121)의 가압에 의해 전기를 발생시키는 압전소자(320)를 갖는 변위감지부(300); 상기 브라켓커버(230)의 상부에서 외부로 노출되도록 구비되고, 상기 변위감지부(300)에서 발생 되는 전기신호를 인가받아 이를 경고 신호로 변환하여 외부로 알려주는 알람부(400); 및 상기 변위감지부(300)에서 감지된 결과에 기초하여 상기 절연커버유닛(200)의 기울어짐이 허용 범위를 벗어난 것으로 판단되면 상기 알람부(400)에서 경고신호가 발생되도록 상기 알람부(400)를 제어하는 제어부(500);를 포함하며,
    상기 절연커버유닛(200)이 상기 애자본체(110)와 접촉되는 상기 애자커버(240)의 상부 내 측면에는 반데르발스 접착부(241)가 마련되며; 상기 절연커버유닛(200)의 하단에는 하부에서 바라볼 때에 방사상으로 절개된 프린지(fringe) 형태의 애자결속부(243)가 형성되고;
    상기 애자본체(110)가 고정되는 완철(7)에 가설플레이트(9)가 조립되고; 상기 가설플레이트(9)의 상면에는 애자고정원통(1000)이 플랜지 고정되며; 상기 애자고정원통(1000)의 둘레에는 직경방향으로 대칭되게 한 쌍의 작동공(1100)이 관통형성되고; 상기 작동공(1100)의 원주방향 양단에는 단차진 고정구걸림턱(1110)이 형성되며; 상기 작동공(1100)을 사이에 두고 상기 애자고정원통(1000)의 양측 외주면에는 걸림돌기(1120)가 돌출되고; 상기 작동공(1100)에는 애자고정구(1200)가 끼워지는데, 상기 애자고정구(1200)는 상기 애자고정원통(1000)과 동일 반경을 갖는 호형상의 부재이며; 상기 애자고정구(1200)의 내주면에는 애자본체(110)의 볼록부(111)와 오목부(113)로 된 피치와 대응되게 형성되어 이 피치가 걸릴 수 있도록 구성된 피치고정부(1210)가 마련되고; 상기 애자고정구(1200)의 외주면 양단부에는 상기 고정구걸림턱(1110)에 걸림되는 고정구걸림편(1220)이 형성되며; 상기 애자고정구(1200)의 외주면 양단부에는 걸쇠(1230)가 힌지고정되고;
    상기 애자고정원통(1000)은 절연 특성, 내열안정성, 내구성 및 내식성을 갖도록 로즈마린산(Rosmarinic Acid) 1.5중량%와, EGCG(Epigallocatechin gallate) 1.5중량%와, 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지 2.5중량%와, 육수화질산아연(Zn(NO3)2ㆍ6H2O) 3.0중량%, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 2.5중량%와, 메틸트리메톡시실란 2.5중량%와, 0.1㎛ 미만의 입도를 갖는 알로펜(Allophane) 분말 3.5중량%와, 폴리우레탄수지를 데실에테르로 수용화시킨 수지액 5.5중량%와, 아세트산나트륨(CH3COONaㆍ3H2O) 4.0중량%와, 포름산 2.0중량%와, 0.1㎛ 미만의 입도를 갖는 산화지르코늄 분말 6.0중량%와, 티오시안구리 5.0중량%와, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe) 2.5중량%와, 수지-실리카 복합물 8.5중량% 및 나머지 폴리카보네이트 수지로 이루어진 수지조성물로 성형되며;
    상기 가설플레이트(9)의 체결홀(HOL)에는 체결볼트(2000)가 체결되고, 상기 체결홀(HOL)은 완철(7)에 형성된 볼트홀(BOL)보다 크게 형성되며, 상기 체결볼트(2000)는 체결홀(HOL)에 끼움됨과 아울러 상기 완철(7)의 외표면에 걸림되는 가이드부쉬(2100)를 포함하되 상기 가이드부쉬(2100) 속에서 체결볼트(2000)가 움직이도록 구성되고, 상기 가이드부쉬(2100)는 길이방향으로 단차 형성되며, 단차면에는 스프링(2200)의 일단이 안착되고, 상기 스프링(2200)의 타단은 상기 체결볼트(2000)의 볼트헤드(2010)에 걸림되며, 상기 가이드부쉬(2100)의 외주면에는 유동환(2300)이 끼워져 가이드부쉬(2100)를 따라 움직일 수 있도록 구성되고, 상기 유동환(2300)의 상단 외주면에는 편상의 파지편(2400)이 힌지(2500) 고정된 것을 특징으로 하는 특고압 배전선로의 지지애자.
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