KR101923609B1

KR101923609B1 - 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치

Info

Publication number: KR101923609B1
Application number: KR1020180012411A
Authority: KR
Inventors: 이삼종
Original assignee: 이삼종
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2018-11-30

Abstract

본 발명은 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배전선을 지하수와 토압으로부터 보호하며 유지관리가 용이하며, 씰링성을 더욱 강화시키고, 하부관 내부의 물을 신속하게 배수할 수 있도록 배수구조도 개량한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치에 관한 것이다.

Description

지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치{Blocking device to prevent inflow of underground water into underground distribution line}

본 발명은 배전 기술 분야 중 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배전선을 지하수와 토압으로부터 보호하며 유지관리가 용이하며, 씰링성을 더욱 강화시키고, 하부관 내부의 물을 신속하게 배수할 수 있도록 배수구조도 개량한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치에 관한 것이다.

우리나라의 배전선로 지중화는 1973년 효자동에서 광화문구간까지 복잡하게 시설되어 있는 배전선로를 정비 측면에서 간선도로변의 전주를 뒷골목에 이설, 저압케이블을 사용 주상변압기로부터 인근 수용가를 공급함으로써 시작되었으며, 지속적으로 확장되는 추세이다.

참고로, 지중 선로 공사방식은 크게 직매식과, 관로식, 전력구식 및 교량 첨가식으로 나눌 수 있다.

이중, 전력구식은 암거식 또는 동도식이라고도 하며, 이러한 전력구식에는 배전선로를 배열하기 위해 이를 보호하는 보호관과 선반으로 구성된다.

종래 배전선로 보호관은 지중에 매설되는 관 형상의 콘크리트 구조물과, 콘크리트 구조물에 내설되는 선반으로 이루어진다.

상기 선반은 콘크리트 구조물의 좌우측 내벽면에 벽과 밀착시켜 바닥면과 수직하게 고정 배치되어, 이 선반에 배전선로들이 설치된다.

한편, 선반들 사이에는 작업자가 통행할 수 있도록 통로가 마련되는데, 이러한 전력구식 공사에서는 단순히 선반이 콘크리트 구조물의 내측에서 그 양측벽에 층을 이루면서 고정되므로 콘크리트 구조물에 누수가 발생하면 양 측벽에 설치된 선반을 따라 수분이 이동하여 배전선로를 적시게 되는 문제가 있었으며, 이러한 상황이 지속적으로 반복되면 산화가 촉진되어 배전선로의 수명이 단축되는 문제가 있었다.

또한, 상기 배전선로가 젖으면 지하의 밀폐된 공간에 설치된 그 특성상 쉽게 마르지 않아 작업이 불편한 문제도 있었다.

이렇게 산화된 배전선로는 산화된 부위를 통해 전류가 흐르는 도선이 노출되는 가능성이 커지므로 정전 또는 감전사고 등의 전기사고의 발생률이 높아지게 되는 문제도 있었다.

뿐만 아니라, 종래에는 선반이 콘크리트 구조물의 양측벽에 단단하게 고정되므로 지진이나 진동이 발생하면 선반이 벽체로부터 분리될 뿐만 아니라 휘거나 절단되는 등 기타 선반이 파손이 야기되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 선반을 사용하지 않는 보호관이 제안되고 있다.

그러나, 종래 보호관은 일체형의 구조이기 때문에 일부분에 토압이 가해지는 경우 모든 부분으로 외력이 전달되어 보호관 자체의 변형이 극심하고 따라서 배전선로를 안전하게 보호하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 보호관의 일부만 손상된 경우에도 보호관 전체를 교체하여야 하므로 경제적이지 못한 문제점도 있다.

이를 개선하기 위해, 하기한 선행기술문헌에 개시된 등록특허가 공개되어 있지만, 씰링구조와 배수구조의 개량이 요구되고 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1585222호(2016.01.07.) '지중 배전선로 보호관'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 배전선을 지하수와 토압으로부터 보호하며 유지관리가 용이하며, 씰링성을 더욱 강화시키고, 하부관 내부의 물을 신속하게 배수할 수 있도록 배수구조도 개량한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 길이방향의 양측이 관통되면서 상부를 향해 개방되며 지중의 배관홈에 안착되는 하부관(10)과; 상기 하부관의 내부에 상호 간에 일정 거리를 두고 삽입 장착되며 배전선(1)을 상기 하부관의 내부면으로부터 이격시켜 지지하는 복수의 하부 배선대(20)와; 상기 하부 배선대(20) 위에 결합되어 상기 하부 배선대(20)에 의해 지지되는 배전선(1)을 보호하는 아치형 단면의 상부 보호대(30)와; 길이방향의 양측이 관통되면서 하부를 향해 개방되는 구조이며 상기 하부관(10)을 덮으면서 좌우 양측의 스커트(42)와 상기 스커트(42)로부터 직교되는 방향으로 연장되어 상기 하부관(10)의 상단면에 안착되는 지지턱(41)을 통해 지하수의 침투를 막는 덮개관(40)을 포함하고;
상기 하부 배선대(20)는 저부가 상기 하부관의 바닥면에 지지되는 한 쌍의 다리부(21), 상기 다리부(21)들에 지지되며 상면에 반원형의 케이블 배선홈이 구비되어 배전선(1)이 배선되는 배선부(22), 상기 배선부(22)의 좌우 양측에서 횡방향으로 연장 형성되며 상기 하부관(10)의 내벽에 지지되는 제1가로보(23), 상기 배선부(22)의 좌우 양측에 각각 세워져 상기 배선부(22)에 배선된 배전선(1)의 이탈을 막는 제1서포트(24)로 이루어지며;
상기 상부 보호대(30)는 상기 하부 배선대(20)의 제1서포트(24)에 결합 지지되는 지지대(31), 상기 지지대(31)들을 연결하며 저면에 반원형의 케이블 덮음부가 구비되어 배선된 배전선(1)을 덮는 커버부(32), 상기 커버부(32)의 좌우 양측에서 횡방향으로 돌출되며 상기 하부관의 내벽에 지지되는 제2가로보(33), 상기 커버부(32)의 상부에 상호 간에 일정 간격을 두고 이격되는 제2서포트(34), 아치형으로 형성되면서 상기 제2서포트(34)들에 연결되며 상기 덮개관(40)을 지지하는 천정부(35)를 포함하는 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치에 있어서;
상기 하부관(10)의 배선대 장착홈(11)을 제외한 나머지 부위의 상단면에 후크형 고정홈(100)을 더 형성하고, 상기 후크형 고정홈(100)에는 씰링재(110)를 후크 고정하며, 상기 덮개관(40)을 구성하는 지지턱(41)과 스커트(42)의 경계인 각진 모서리에 씰링홈(120)을 더 형성하여 상기 덮개관(40)이 하부관(10) 상단면에 안착될 때 상기 씰링재(110)가 변형되면서 그 일부가 상기 씰링홈(120) 속으로 삽입됨과 동시에 경계면에서의 씰링 기능을 구현하도록 구성되며;
상기 씰링재(110)는 실리콘으로 성형되고, 하단에는 상기 후크형 고정홈(100)에 후크고정되는 후크부(112)가 형성되며, 상단에는 상기 씰링홈(120)에 일부 삽입되는 원통형상의 씰링부(114)로 이루어지고, 상기 씰링부(114)에는 공기가 채워지며;
상기 하부관(10)의 바닥면 폭 중앙에는 일정폭의 슬릿(130)이 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 하부관(10)에는 '工' 형태를 갖는 배수부재(140)가 안착되며, 상기 배수부재(140)는 스폰지로서 상단의 상부판면 보다 하단의 하부판면이 배 이상 크게 형성되고, 하부판면은 하부판(10)의 저면에 밀착되며, 상부판면은 하부판(10)의 바닥면에 배치되고;
상기 하부 배선대(20)와 상부 보호대(30)는 게르마늄과 비화갈륨(Gallium Arsenide) 및 셀렌화아연이 1:1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 5.5중량%와, 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 합성수지 조성물로 성형되며;
상기 덮개관(40)은 기계적강도, 인장강도를 보강하도록 메쉬망(150)이 인서트 성형되고;
상기 메쉬망(150)은 연성 아라미드필라멘트로 형성되는 경사와, 아라미드필라멘트와 폴리에스테르필라멘트가 합성된 제1합성필라멘트로 형성되며 상기 경사와 직교되는 방향으로 교호되게 배열되는 위사와, 아라미드필라멘트와 나일론필라멘트가 합성된 제2합성필라멘트로 형성되며 상기 경사와 위사를 엮어 주는 보강사로 이루어지며;
상기 메쉬망(150)은 필라멘트의 연성을 소멸시키지 않도록 직조된 상태에서 에폭시수지에 함침된 상태로 사용되는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 배전선을 지하수와 토압으로부터 보호하며 유지관리가 용이하며, 씰링성을 더욱 강화시키고, 하부관 내부의 물을 신속하게 배수할 수 있도록 배수구조도 개량하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치의 시공 상태 측면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치의 시공 상태 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치를 구성하는 덮개관과 하부관의 개량된 씰링구조를 보인 요부 발췌 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치를 구성하는 하부관의 배수구조를 보인 예시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치를 구성하는 덮개관의 제조예를 보인 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.

특히, 본 발명은 상술한 등록특허 제1585222호의 구성을 그대로 이용한다. 때문에, 기본 구성은 이를 인용하며, 개량된 부분에 대해서는 구체적으로 후술하기로 한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치는 하부관(10), 하부관(10) 안에 삽입 설치되며 배전선(1)을 지지하는 복수, 바람직하게 2개의 하부 배선대(20), 하부 배선대(20)를 덮어 배전선(1)을 보호하는 상부 보호대(30), 하부관(10)을 덮는 덮개관(40)을 포함하고, 하부 배선대(20) 사이에서 배전선(1)을 지지하는 서포트 강연선(50)이 선택 적용된다.

이때, 하부관(10)과 덮개관(40)은 토압에 의해 휨변형되지 않도록 콘크리트를 재질로 하며, 하부 배선대(20)와 상부 보호대(30)는 배전선(1)의 하중을 버티는 합성수지가 성형되어 이루어진다.

여기에서, 상기 합성수지는 게르마늄과 비화갈륨(Gallium Arsenide) 및 셀렌화아연이 1:1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 5.5중량%와, 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 이루어진다.

여기에서, 상기 게르마늄과 비화갈륨(Gallium Arsenide) 및 셀렌화아연은 전기적 절연성을 강화시키는 물질로서 특히 이들이 동일 비율로 혼합되었을 때 절연특성이 매우 우수하다.

그리고, 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.

아울러, 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 합성수지로 성형된 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 시료를 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 양호하였으며, 절연특성도 우수하였다.

한편, 상기 하부관(10)은 배전선(1)의 배선경로(지중의 배관홈)를 따라 다수개가 연쇄적으로 배열 설치되며, 내부에 배전선(1)의 배선공간을 마련하고, 길이방향의 양측이 관통되면서 상부를 향해 개방되는 구조를 갖는다.

또한, 상기 하부관(10)은 내면에 배선대 장착홈(11)이 형성되며, 상기 배선대 장착홈(11)은 하부 배선대(20)의 제1가로보(23)가 상하방향으로 유동될 수 있도록 장착되는 홈으로서 하부 배선대(20)를 위치 이동없이 정렬시킨다.

뿐만 아니라, 하부관(10)과 덮개관(40)은 서로 결합되어 외부와 밀폐된 공간을 제공함으로써 배전선(1)을 지중에 안전하게 배선하도록 하며, 이음부는 하부관(10)과 덮개관(40)의 둘레를 감싸는 소켓(60, 도 2 참조)에 의해 보호된다.

이때, 상기 소켓(60)은 양측이 관통된 형태이며, 바람직하게 상하 대칭의 2개로 분할된 단위 소켓이 볼팅을 통해 결합되어 하부관(10)과 덮개관(40) 조립체들의 이음부를 보호(비틀림 방지)하고 아울러 수밀성 확보를 위하여 내면에 오링이 적용될 수 있다.

그리고, 하부 배선대(20)는 배전선(1)을 하부관(10)의 바닥으로부터 이격시켜 지하수가 침투하여도 단전사고를 방지하는 다리부(21), 다리부(21)의 상부에 횡방향으로 연결되며 배전선(1)이 배선되는 배선부(22), 배선부(22)의 좌우 양측에 돌출 형성되며 하부관(10)의 내면에 지지되는 제1가로보(23), 배선부(22)의 좌우 양측에 세워지며 상부 보호대(30)를 지지하는 제1서포트(24)로 구성된다.

또한, 하부 배선대(20)는 하부관(10)과 동일한 길이로 이루어지지 않고 하부관(10)에 비해 작은 크기(배선대 장착홈(11)과 동일한 크기)로서 복수개가 하부관(10)에 설치됨으로써 배전선(1)을 지지한다.

아울러, 다리부(21)는 판재의 형태이며, 저부가 하부관(10)의 바닥면에 지지된다.

이러한 다리부(21)는 하부관(10)의 바닥면으로부터 배선부(22)의 높이를 조절할 수 있도록 구성된다. 이를 테면, 다리부(21)의 저부에 별도의 높이조절용 다리가 추가로 부착될 수 있고, 또는 다리부(21)가 2장의 판재가 높이 조절가능하도록 구성(제1판재는 다단의 높이조절공이 구비된 구성으로 배선부(22)에 고정되고 제2판재는 상기 제1판재의 다단의 높이조절공에 선택적으로 볼팅)된다.

또한, 상기 배선부(22)는 다리부(21) 상부에 횡방향으로 배열되며, 다리부(21)와 일체인 것도 가능하지만 유지보수와 다양한 변형이 가능하도록 볼팅을 통해 분해 조립되는 것도 가능하다.

특히, 배선부(22)는 상면에 배전선(1)이 좌우로 움직이지 않도록 반원형의 케이블 배선홈이 구비됨이 바람직하다.

아울러, 상기 제1가로보(23)는 배선부(22)의 좌우 양측에서 횡방향으로 연장 형성되는 판의 형태이며, 하부관(10)의 내벽에 상하 종방향으로 형성된 배선대 장착홈(11)에 슬라이딩에 의해 삽입 지지된다.

그리고, 제1서포트(24)는 배선부(22)의 좌우 양측에 각각 벽의 세워져 배선부(22)에 배선된 배전선(1)의 이탈을 막는다.

또한, 상부 보호대(30)는 하부 배선대(20)의 제1서포트(24)에 결합 지지되는 한 쌍의 지지대(31), 지지대(31)들에 연결되며 배전선(1)을 덮는 커버부(32), 커버부(32)의 좌우 양측에 돌출 형성되며 하부관(10)의 내벽에 지지되는 제2가로보(33), 커버부(32)의 상부에 일정 간격을 두고 이격되는 제2서포트(34), 제2서포트(34)의 상부에 형성되며 덮개관(40)을 저부에서 받쳐 지지하는 아치형 천정부(35)로 구성된다.

이때, 지지대(31)는 하부 배선대(20)의 제1서포트(24)의 외측 면을 덮도록 형성되어 커버부(32)의 저부에 제1서포트(24)의 상면이 지지되도록 한다.

또한, 커버부(32)는 저부를 향해 개방되는 반원형의 케이블 덮음부가 구비되어 하부 배선대(20)의 배선부(22)에 배선된 배전선(1)을 덮어 이탈을 막고 상부로부터의 충격을 막아준다.

아울러, 제2가로보(33)는 커버부(32)의 좌우 양측에서 횡방향으로 돌출되며, 하부관(10)의 내벽에 상하 종방향으로 형성된 배선대 장착홈(11)에 슬라이딩에 의해 삽입 지지된다.

그리고, 제2서포트(34)는 커버부(32)의 상부에 상호 간에 일정 간격을 두고 세워지는 벽체이며 천정부(35)를 지지한다.

뿐만 아니라, 천정부(35)는 아치형 단면으로 제2서포트(34)와 연결되며, 덮개관(40)을 저부에서 지지하여 토압에 의한 덮개관(40)의 휨과 파손을 막아준다.

또한, 덮개관(40)은 상부 토압에 대한 버팀 강성이 큰 아치형 단면으로 이루어지며, 좌우 양측의 지지턱(41)이 하부관(10)의 상단부에 올려져 지지되며 양측 단부에는 하부관(10)을 외부에서 덮는 지하수의 침투를 막기 위한 스커트(42)가 형성된다.

아울러, 서포트 강연선(50)은 하부관(10)에 설치되는 이웃하는 2개의 하부 배선대(20)의 사이에 서로 교차되도록 배선되면서 길이방향의 양측이 이웃하는 하부 배선대(20)에 각각 인장 가능하게 설치된다.

특히, 좌우 양측에 각각 배치되는 하부 배선대(20)의 제1가로보(23)에는 서포트 강연선([0043] 50)의 길이방향 양측이 각각 지지되는 정착블록(25)이 형성된다. 이웃하는 하부 배선대(20)에 서로 대각선방향으로 배열되는 2개의 정착블록(25)은 서포트 강연선(50)의 길이방향 양측이 관통된다.

이때, 서포트 강연선(50)의 길이방향 양측 중 일측 이상을 인장단으로 하며 따라서 인장단에는 볼트형의 나사선이 형성되며, 정착블록(25)에 관통된 후 인장너트가 체결되어 인장력이 조절되고, 쐐기가 함께 적용될 수 있다.

이웃하는 하부 배선대(20)들에는 2개의 서포트 강연선(50)이 서로 교차하도록 배열되며, 배전선(1)을 저부에서 받쳐 지지함으로써 하부 배선대(20)가 없는 구간에서도 배전선(1)을 하부관(10)의 바닥으로부터 이격시킨다.

이 경우, 서포트 강연선(50)은 중앙부가 길이방향의 양측보다 낮아지게 되어 상부를 향하는 힘을 발생함으로써 배전선(1)을 상부로 올리는 형태로 지지한다.

한편, 배전선(1)의 하중에 의해 서포트 강연선(50)이 하부로 처지는 경우 작업자에 의한 직접 확인없이 서포트 강연선(50)의 처짐을 확인할 수 있도록 센서모듈(70)이 적용된다.

센서모듈(70)은 행거(71)를 통해 서포트 강연선(50)에 매달려 설치되며, 하부관(10)의 바닥으로부터 일정 높이로 이격 설치된다.

이러한 센서모듈(70)은 배전선(1)의 처짐 확인을 위한 접촉센서, 광센서 등의 사용 가능하고 또한 지하수의 침투 감지를 위한 광센서 등의 사용이 가능하다.

그리고, 행거(71)는 서포트 강연선(50)에 걸리는 고리 형태로서, 각각의 서포트 강연선(50)에 설치될 수도 있고, 또는 2라인의 서포트 강연선(50)이 교차되는 부분에 설치될 수도 있다.

특히, 센서모듈(70)은 높이조절대(72)를 매개로 하여 행거(71)와 연결된다.

이대, 높이조절대(70)는 턴버클식이나 나사 체결식에 의한 높이조절 방식이 가능하다.

또한, 센서모듈(70)(고유번호의 부여를 통해 위치 설정)은 무선통신(유선통신도 가능함)을 통해 통제실의 서버와 통신하며, 서버는 센서모듈(70)에 의한 감지값과 기준 값을 비교하여 현재 값이 기준 값과 일치하면 알람을 발생하여 유지보수가 이루어지도록 한다.

부가적으로, 서포트 강연선(50) 위에는 배전선(1)을 지지하기 지지부재로서 그물형태의 지지망, 하나 이상의 지지판이 적용될 수 있다. 지지망의 경우 서포트 강연선(50)과 떨어진 부분에서도 배전선(1)을 지지할 수 있도록 사각형의 틀을 통해 적용되는 것이 바람직하다.

본 발명에 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치는 다음과 같은 방법으로 시공될 수 있다.

[1. 하부관 시공]

지중을 터파기하여 공간을 확보한 후 하부관(10)을 삽입 설치한다.

이때, 하부관(10)의 레벨링을 맞춰 설치한다.

[2. 하부 배선대 설치]

하부관(10)의 배선대 장착홈(11)에 하부 배선대(20)의 제1가로보(23)를 맞춘 후 하부로 슬라이딩시켜 하부 배선대(20)를 하부관(10)에 설치한다.

[3. 서포트 강연선 설치]

이웃하는 하부 배선대(20)의 마주하는 정착블록(25)에 서포트 강연선(50)의 길이방향 양측을 설치하고, 인장단에서 인장너트를 조여 서포트 강연선(50)을 팽팽하게 인장한다.

서포트 강연선(50)을 설치한 후 이 서포트 강연선(50)에 센서모듈(70)을 설치한다.

서포트 강연선(50) 사이에는 공간이 형성되며 이 공간을 작업공간으로 하여 유지보수 등의 작업을 할 수 있다.

[4. 배전케이블 배선]

배전선(1)을 하부 배선대(20)의 배선부(22)와 서포트 강연선(50) 위에 올려 배선한다.

[5. 상부 보호대 설치]

상부 보호대(40)의 제2가로보(33)를 하부관(10)의 배선대 장착홈(11)에 삽입하면서 지지대(31)를 하부 배선대(20)의 제2서포트(34)의 외면에 결합하여 설치한다.

[6. 덮개관 설치]

덮개관(40)의 지지턱(41)을 하부관(10)의 상부에 올려지도록 덮어 설치하고, 부가적으로 스커트(42)와 하부관(10)의 좌우 벽체에 볼트나 핀을 체결하여 고정할 수 있다.

이와 같은 본 발명은 하부 배선대(20)와 서포트 강연선(50)을 통해 배전선(1)이 하부관(10)의 바닥으로부터 이격되어 하부관(10) 안에 지하수가 침투하여도 배전선(1)이 물과 접촉되지 않으므로 배전선(1)의 단선 등의 사고를 막을 수 있다.

이때, 서포트 강연선(50)은 상부를 향하는 힘을 통해 배전선(1)을 지지하며, 필요시 인장너트에 의해 재인장이 가능하여 배전선(1)의 처짐을 방지한다.

그리고, 배전선(1)의 처짐 발생시 서포트 강연선(50)과 함께 센서모듈(70)이 하강하게 되며, 센서모듈(70)의 감지값은 서버에 전송되고, 서버는 현재 값과 기준 값을 비교하여 현재 값이 기준값과 일치하면 알람(화면출력, 경보음 등)을 출력하여 신속한 보수작업이 가능하다.

이에 더하여, 본 발명에서는 하부관(10)과 덮개관(40)의 씰링성을 강화시키기 위해 도 5의 예시와 같이, 하부관(10)의 배선대 장착홈(11)을 제외한 나머지 부위의 상단면에 후크형 고정홈(100)을 더 형성하고, 상기 후크형 고정홈(100)에는 씰링재(110)를 후크 고정하며, 상기 덮개관(40)을 구성하는 지지턱(41)과 스커트(42)의 경계인 각진 모서리에 씰링홈(120)을 더 형성하여 상기 덮개관(40)이 하부관(10) 상단면에 안착될 때 상기 씰링재(110)가 변형되면서 그 일부가 상기 씰링홈(120) 속으로 삽입되면서 경계면에서의 씰링성을 더욱 강화시키도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 씰링재(110)는 실리콘으로 성형되며, 하단에는 상기 후크형 고정홈(100)에 후크고정되는 후크부(112)가 형성되고, 상단에는 상기 씰링홈(120)에 일부 삽입되는 원통형상의 씰링부(114)로 이루어지며, 상기 씰링부(114)에는 공기가 채워진다.

따라서, 상기 씰링부(114)는 덮개관(40)의 자중에 의해 중력을 받게 되면 찌그러지는 변형이 생기면서 일부는 씰링홈(120) 속으로 들어가 가득채우면서 씰링하게 되고, 나머지 일부는 변형되면서 지지턱(41)과 하부관(10)의 상단면 사이를 씰링하게 된다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 하부관(10)으로 유입되었거나 혹은 내부에서 생긴 물을 원활하게 배수시킬 수 있도록 도 6과 같은 형태의 배수구조를 갖는다.

즉, 도 6에 따르면, 하부관(10)의 바닥면 폭 중앙에는 일정폭의 슬릿(130)이 길이방향으로 길게 형성된다. 여기에서, 편의상 하부관(10)의 바닥면만 발췌하여 도시하였다.

그리고, 상기 하부관(10)에는 대략 '工' 형태를 갖는 배수부재(140)가 안착되는데, 상기 배수부재(140)는 스폰지로서 상단의 판폭이 하단의 판폭보다 1/2 이상 작게 구성되어야 한다.

그리고, 상기 배수부재(140)는 스폰지이기 때문에 상기 슬릿(130) 속으로 구겨 넣으면 쉽게 삽입되며, 도시된 단면도와 같은 배치 구조를 갖게 된다.

특히, 배수부재(140)는 얇은 두께로 이루어지며, 하부판면이 더 넓고 상부판면이 상대적으로 좁으며, 좁은 상부판면이 하부판(10)의 바닥면에 배치되고, 넓은 하부판면이 하부판(10)의 저면에 밀착되게 배치되기 때문에 하부판(10)의 내부 바닥면에서 생긴 물은 자연스럽게 면적이 넓은 하부판면쪽으로 흡수(일종의 삼투)되면서 신속히 배수되게 된다.

반면에, 하부판면쪽에서 흡수된 물은 상대적으로 좁은 면적을 갖는 상부판면의 흡수력이 현저히 낮기 때문에 쉽게 흡수되어 올라오지는 않는다.

이와 같이 간단한 구조만으로도 배수를 신속하게 달성할 수 있게 된다.

덧붙여, 도 7의 예시와 같이, 상기 덮개관(40)의 기계적강도(내구성), 인장강도 보강을 위해 상기 덮개관(40)을 성형할 때 메쉬망(150)을 인서트 성형할 수 있다.

이때, 상기 메쉬망(150)은 연성 아라미드필라멘트로 형성되는 경사와, 아라미드필라멘트와 폴리에스테르필라멘트가 합성된 제1합성필라멘트로 형성되며 상기 경사와 직교되는 방향으로 교호되게 배열되는 위사와, 아라미드필라멘트와 나일론필라멘트가 합성된 제2합성필라멘트로 형성되며 상기 경사와 위사를 엮어 주는 보강사로 이루어진다.

특히, 상기 메쉬망(150)은 직조된 상태에서 에폭시수지에 함침된 상태로 사용되면 필라멘트의 연성을 소멸시키지 않으므로 인장강도를 증대시키는데 유용하다.

이와 같이, 메쉬망(150)을 인서트 성형함으로써 덮개관(40)의 기계적 강도를 높일 수 있으므로 토압에 저항하는 대항력도 높일 수 있고, 무엇보다도 폴리카보네이트 수지가 베이스이므로 경도도 높아 쉽게 깨지거나 파손되지도 않아 장수명화를 달성할 수 있다.

10 : 하부관 20 : 하부 배선대
30 : 상부 보호대 40 : 덮개관
50 : 서포트 강연선 60 : 소켓
70 : 센서모듈

Claims

길이방향의 양측이 관통되면서 상부를 향해 개방되며 지중의 배관홈에 안착되는 하부관(10)과; 상기 하부관의 내부에 상호 간에 일정 거리를 두고 삽입 장착되며 배전선(1)을 상기 하부관의 내부면으로부터 이격시켜 지지하는 복수의 하부 배선대(20)와; 상기 하부 배선대(20) 위에 결합되어 상기 하부 배선대(20)에 의해 지지되는 배전선(1)을 보호하는 아치형 단면의 상부 보호대(30)와; 길이방향의 양측이 관통되면서 하부를 향해 개방되는 구조이며 상기 하부관(10)을 덮으면서 좌우 양측의 스커트(42)와 상기 스커트(42)로부터 직교되는 방향으로 연장되어 상기 하부관(10)의 상단면에 안착되는 지지턱(41)을 통해 지하수의 침투를 막는 덮개관(40)을 포함하고;
상기 하부 배선대(20)는 저부가 상기 하부관의 바닥면에 지지되는 한 쌍의 다리부(21), 상기 다리부(21)들에 지지되며 상면에 반원형의 케이블 배선홈이 구비되어 배전선(1)이 배선되는 배선부(22), 상기 배선부(22)의 좌우 양측에서 횡방향으로 연장 형성되며 상기 하부관(10)의 내벽에 지지되는 제1가로보(23), 상기 배선부(22)의 좌우 양측에 각각 세워져 상기 배선부(22)에 배선된 배전선(1)의 이탈을 막는 제1서포트(24)로 이루어지며;
상기 상부 보호대(30)는 상기 하부 배선대(20)의 제1서포트(24)에 결합 지지되는 지지대(31), 상기 지지대(31)들을 연결하며 저면에 반원형의 케이블 덮음부가 구비되어 배선된 배전선(1)을 덮는 커버부(32), 상기 커버부(32)의 좌우 양측에서 횡방향으로 돌출되며 상기 하부관의 내벽에 지지되는 제2가로보(33), 상기 커버부(32)의 상부에 상호 간에 일정 간격을 두고 이격되는 제2서포트(34), 아치형으로 형성되면서 상기 제2서포트(34)들에 연결되며 상기 덮개관(40)을 지지하는 천정부(35)를 포함하는 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치에 있어서;
상기 하부관(10)의 배선대 장착홈(11)을 제외한 나머지 부위의 상단면에 후크형 고정홈(100)을 더 형성하고, 상기 후크형 고정홈(100)에는 씰링재(110)를 후크 고정하며, 상기 덮개관(40)을 구성하는 지지턱(41)과 스커트(42)의 경계인 각진 모서리에 씰링홈(120)을 더 형성하여 상기 덮개관(40)이 하부관(10) 상단면에 안착될 때 상기 씰링재(110)가 변형되면서 그 일부가 상기 씰링홈(120) 속으로 삽입됨과 동시에 경계면에서의 씰링 기능을 구현하도록 구성되며;
상기 씰링재(110)는 실리콘으로 성형되고, 하단에는 상기 후크형 고정홈(100)에 후크고정되는 후크부(112)가 형성되며, 상단에는 상기 씰링홈(120)에 일부 삽입되는 원통형상의 씰링부(114)로 이루어지고, 상기 씰링부(114)에는 공기가 채워지며;
상기 하부관(10)의 바닥면 폭 중앙에는 일정폭의 슬릿(130)이 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 하부관(10)에는 '工' 형태를 갖는 배수부재(140)가 안착되며, 상기 배수부재(140)는 스폰지로서 상단의 상부판면 보다 하단의 하부판면이 배 이상 크게 형성되고, 하부판면은 하부판(10)의 저면에 밀착되며, 상부판면은 하부판(10)의 바닥면에 배치되고;
상기 하부 배선대(20)와 상부 보호대(30)는 게르마늄과 비화갈륨(Gallium Arsenide) 및 셀렌화아연이 1:1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 5.5중량%와, 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 합성수지 조성물로 성형되며;
상기 덮개관(40)은 기계적강도, 인장강도를 보강하도록 메쉬망(150)이 인서트 성형되고;
상기 메쉬망(150)은 연성 아라미드필라멘트로 형성되는 경사와, 아라미드필라멘트와 폴리에스테르필라멘트가 합성된 제1합성필라멘트로 형성되며 상기 경사와 직교되는 방향으로 교호되게 배열되는 위사와, 아라미드필라멘트와 나일론필라멘트가 합성된 제2합성필라멘트로 형성되며 상기 경사와 위사를 엮어 주는 보강사로 이루어지며;
상기 메쉬망(150)은 필라멘트의 연성을 소멸시키지 않도록 직조된 상태에서 에폭시수지에 함침된 상태로 사용되는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로의 지하수 유입을 방지하는 차단장치.