KR101924598B1 - 내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조를 제공한다. 상술한 내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조는 지중에 매설되며 간격을 이루어 배치되는 중공 형상의 외관; 상기 외관의 중공에 간격을 이루어 배치되며, 배전 선로가 관통되는 다수의 내관; 및, 상기 다수의 내관의 외주와, 상기 외관의 내주를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부를 포함한다.

Description

내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조{Cable structure for underground power lines with earthquake function}

본 발명은 배전용 지중 전력케이블 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조에 관한 것이다.

일반적으로 각 도시에는 각 수용가로 전력을 공급하기 위한 지중전선이 지하에 매설된다.

상기 지중 전선은 전력라인을 지중으로 설치하는 것이 지상으로 설치하는 것 보다 도시의 미관을 더욱 아름답게 한다.

또한 지중 전선은 공간 활용을 효율적으로 할 수 있다. 따라서 지중 전선은 그 사용 추세가 점차적으로 증가하고 있다.

상기 지중 전선은, 지중 전선이 배치되는 선반을 매개로 지중 터널에 내설 되는 것이 일반적이다.

이러한 구조에서 지진이 발생하면, 상기 선반은 지중터널을 따라 흔들리며, 지중터널과 선반의 연결부에 상당한 외력이 작용하여, 선반에 배치된 지중전선이 단선되는 등의 문제점이 발생된다.

또한, 상기 지중 전선에 단선이 발생하였을 경우, 이를 즉각적으로 확인할 수 있는 방법이 없어, 지상에서 지중전선을 복구하는 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 지중 케이블은 지진으로 인해 선반 자체가 휘어지는 등의 구조상 변형이 발생되면, 이에 지지되는 케이블은 과도한 변형으로 인해 완전히 단선되거나 일부가 단선되어 원래의 기능을 수행하지 못한다. 즉 종래에는 일정 길이를 갖는 지중 케이블의 길이에 따르는 변경 위치를 실시간으로 확인할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명과 관련된 선행문헌에는 대한민국 등록특허 제10-1569672호가 있다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지진 발생으로 인해 좌우 상하를 비롯한 다양한 방향을 따라 지중 케이블의 위치가 가변 되더라도 단선이 발생되지 않도록 하는 목적을 갖는다.

또한, 본 발명은 지진이 발생되는 상태에서 지중에서 위치가 가변 되는 지중 케이블의 다수 위치에서의 가변 위치를 실시간을 확인하여 서버에 알려 유지 보수 시 정보를 확보하도록 하는 다른 목적을 갖는다.

본 발명에서는 상기의 과제를 해결하기 위해, 내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조를 제공한다.

상술한 내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조는 지중에 매설되며 간격을 이루어 배치되는 중공 형상의 외관; 상기 외관의 중공에 간격을 이루어 배치되며, 배전 선로가 관통되는 다수의 내관; 및, 상기 다수의 내관의 외주와, 상기 외관의 내주를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부를 포함한다.

상기 다수의 내관 각각에는, 릴이 설치되되,

상기 릴의 양단에는 한 쌍의 회전축이 형성되고,

상기 회전축의 양단은, 상기 다수의 내관 각각에 회전 지지되고,

상기 회전축에는, 상기 릴을 원위치로 탄성적으로 복귀시키는 코일 스프링이 설치되고,

상기 릴에는, 상기 배전 선로가 일정 길이로 권취되는 것이 바람직하다.

상기 외관은, 간격을 이루어 배치되는 다수의 단위 외관과, 상기 다수의 단위 외관을 서로 연결하는 주름 부재를 구비하되,

상기 다수의 단위 외관의 외측 둘레에는, 일정 두께의 진동 흡수층이 형성되고,

상기 진동 흡수층은, 격자 또는 웨이브 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 탄성 지지부는, 다수의 탄성 와이어를 포함하되,

상기 다수의 탄성 와이어는, 상기 다수의 외관의 내주와, 상기 다수의 내관의 외주를 연결하되,

상기 외관의 길이 방향을 따라 지그 재그 형상을 이루어 연결되고,

상기 다수의 외관의 내주와, 상기 다수의 내관의 외주에는, 상기 탄성 와이어를 연결하는 스위블 회전 가능한 연결구들이 설치되는 것이 바람직하다.

특히, 상기 다수의 단위 외관의 외측 둘레에는, 구 형상의 다수의 구름 부재가 설치되고,

상기 구름 부재는 탄성 재질로 형성되고,

상기 외관은, 보호관의 중공에 배치되고,

상기 다수의 구름 부재는, 상기 보호관의 중공의 내주에 구름 지지되는 것이 바람직하다.

상기 다수의 내관들은 유연성 관들에 의해 서로 연결되고, 상기 다수의 내관들의 양단과, 상기 외관의 양단은, 상기 배전 선로가 통과하는 홀을 제외하여 밀폐되고,

상기 다수의 내관들과 상기 외관의 사이 공간에는 일정의 진공이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 다수의 내관들에는, 상기 사이 공간을 연결하는 진공 라인이 연결되고,

상기 진공 라인은 일정의 진공을 제공하는 진공기와 연결되고,

상기 다수의 내관 및 상기 외관에는, 외부 충격을 감지하고, 감지된 충격력을 제어기로 제공하는 충격 센서들이 설치되고,

상기 제어기는, 상기 충격 센서들로부터 전송되는 충격력들을 평균 처리하여 평균 충격력으로 산출하고,

상기 평균 충격력이 기 설정되는 지진 충격력에 해당되면, 상기 진공기를 사용하여 상기 진공 라인을 통해 상기 사이 공간으로 설정된 진공을 제공하는 것이 바람직하다.

상기 다수의 내관들 각각에는, 해당 위치값들을 측정하고, 측정된 위치값들을 상기 제어기로 전송하는 위치 센서들이 더 설치되고,

상기 제어기는, 상기 다수의 내관들 각각의 측정된 상기 위치값들을 전송 받고, 상기 위치 값들 중, 설정된 위치 프로파일 값에서 벗어나는 이상 위치 위치값을 선정하고,

선정된 상기 이상 위치값을 외부 서버로 설정된 주파수 대역을 사용하여 외부 서버로 전송하는 것이 바람직하다.

상술한 과제 해결 수단은 통해, 본 발명은 지진 발생으로 인해 좌우 상하를 비롯한 다양한 방향을 따라 지중 케이블의 위치가 가변 되더라도 단선이 발생되지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 지진이 발생되는 상태에서 지중에서 위치가 가변되는 지중 케이블의 다수 위치에서의 가변 위치를 실시간을 확인하여 서버에 알려 유지 보수 시 정보를 확보하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 내관에 릴이 설치되는 구성을 보여주는 도면이다(도 1의 선 A-A 단면).
도 3은 본 발명에 따른 단위 외관에 구름 부재가 설치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 내관들에 위치 센서가 설치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 지진 발생시 내관의 위치를 실시간으로 측정하는 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 보호관 내부에 외관이 배치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 내관과 외관의 사이에 진공이 형성되는 예를 보여주는 도면이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

도 1은 본 발명에 따른 내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조를 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 내관에 릴이 설치되는 구성을 보여주는 도면이다(도 1의 선 A-A 단면).

도 1을 참조 하면, 본 발명에 따른 내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조는 지중에 매설되며 간격을 이루어 배치되는 중공 형상의 외관(100)과, 상기 외관(100)의 중공에 간격을 이루어 배치되며, 배전 선로(10)가 관통되는 다수의 내관(200)과, 상기 다수의 내관(200)의 외주와, 상기 외관(100)의 내주를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부(300)로 구성된다.

도 2는 도 1에 도시된 선 A-A를 보여주는 단면도이다.

상기 다수의 내관(200) 각각의 내부에는 릴(400)이 설치된다.

상기 릴(400)의 양단에는 한 쌍의 회전축(410)이 형성된다. 상기 회전축(410)의 양단은, 상기 다수의 내관(200) 각각에 회전 지지된다.

상기 회전축(410)에는, 상기 릴(400)을 원위치로 탄성적으로 복귀시키는 코일 스프링(411)이 설치된다.

상기 릴(400)에는, 상기 배전 선로(10)가 일정 길이로 권취 된다.

상기 외관(100)은, 간격을 이루어 배치되는 다수의 단위 외관(110)과, 상기 다수의 단위 외관(110)을 서로 연결하는 주름 부재(120)를 갖는다.

상기 다수의 단위 외관(110)의 외측 둘레에는, 일정 두께의 진동 흡수층(111)이 형성된다.

상기 진동 흡수층(111)은, 격자 또는 웨이브 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 진동 흡수층(111)은 격자 및 웨이브 형상이 혼용되어 형성될 수도 있다. 이들은 외관의 길이 방향을 따라 반복적으로 형성되도록 형성되는 것이 좋다.

상기 탄성 지지부(300)는, 다수의 탄성 와이어(310)를 포함한다.

상기 다수의 탄성 와이어(310)는, 상기 다수의 단위 외관(110)의 내주와, 상기 다수의 내관(200)의 외주를 연결한다.

다수의 탄성 와이어(310)는 상기 외관(100)의 길이 방향을 따라 지그 재그 형상을 이루어 연결된다.

여기서, 상기 다수의 단위 외관(110)의 내주와, 상기 다수의 내관(200)의 외주에는, 상기 탄성 와이어(310)를 연결하는 스위블 회전 가능한 연결구들(320)이 설치된다. 상기 연결구들(320)은 스위블 회전 가능하기 때문에, 탄성 와이어(310)는 외부 진동 또는 지진이 발생되는 경우 꼬이거나 과도한 연결 부위에서의 응력 집중에 의해 끊어지지 않을 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 단위 외관에 구름 부재가 설치되는 예를 보여주는 도면이다.

특히, 도 3을 참조 하면, 상기 다수의 단위 외관(110)의 외측 둘레에는, 구 형상의 다수의 구름 부재(112)가 설치된다. 상기 구름 부재(112)는 탄성 재질로 형성된다.

도 6은 본 발명에 따른 보호관 내부에 외관이 배치되는 예를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조 하면, 상기 외관(100)은, 보호관(500)의 중공에 배치된다.

상기 다수의 구름 부재(112)는, 상기 보호관(500)의 중공의 내주에 구름 지지된다.

상기 구성에 따라, 구름 부재들(112)은 보호관(500)의 내주에 접촉된 상태에서 구름 동작을 통해 구를 수 있다. 구름 부재들(112)이 탄성 재질로 이루어지기 때문에 지진으로 인한 충격을 흡수함과 아울러, 보호관(500)의 일부가 변형되더라도 변형으로 인한 힘이 직접적으로 외관(100)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 내관과 외관의 사이에 진공이 형성되는 예를 보여주는 도면이다.

한편, 도 7을 참조 하면, 상기 다수의 내관들(200)은 유연성 관들(210)에 의해 서로 연결된다.

상기 다수의 내관들(200)의 양단과, 상기 외관(100)의 양단은, 상기 배전 선로(10)가 통과하는 홀(미도시)을 제외하여 밀폐된다. 상기 홀의 내주에는 배전 선로(10)의 외면에 탄성적으로 지지 및 슬립이 가능하게 하는 기밀 부재(미도시)가 설치된다.

상기 다수의 내관들(200)과 상기 외관(100)의 사이 공간에는 일정의 진공이 형성된다.

상기 다수의 내관들(200)에는, 상기 사이 공간을 연결하는 진공 라인(610)이 연결된다.

상기 진공 라인(610)은 일정의 진공을 제공하는 진공기(620)와 연결된다.

상기 다수의 내관(200) 및 상기 외관(100)에는, 외부 충격을 감지하고, 감지된 충격력을 제어기(630)로 제공하는 충격 센서들(640)이 설치된다.

상기 제어기(630)는, 상기 충격 센서들(340)로부터 전송되는 충격력들을 평균 처리하여 평균 충격력으로 산출한다.

상기 제어기(630)는 상기 평균 충격력이 기 설정되는 지진 충격력에 해당되면, 상기 진공기(620)를 사용하여 상기 진공 라인(610)을 통해 상기 사이 공간으로 설정된 진공을 제공한다.

도 4는 본 발명에 따른 내관들에 위치 센서가 설치되는 예를 보여주는 도면이다. 도 5는 지진 발생시 내관의 위치를 실시간으로 측정하는 예를 보여주는 도면이다.

더하여, 도 3 및 도 4를 참조 하면, 본 발명에 따른 다수의 내관들(200) 각각에는, 해당 위치값들을 측정하고, 측정된 위치값들을 상기 제어기(630)로 전송하는 위치 센서들(650)이 더 설치된다.

상기 제어기(630)는, 상기 다수의 내관(200) 각각의 측정된 상기 위치값들을 전송 받고, 상기 위치 값들 중, 설정된 위치 프로파일 값에서 벗어나는 이상 위치 위치값을 선정한다.

이어, 상기 제어기(630)는 선정된 상기 이상 위치값을 외부 서버로 설정된 주파수 대역을 사용하여 외부 서버로 전송한다.

여기서, 설정된 위치 프로파일 값은 지진이 발생되기 이전 즉, 정상 상태에서의 내관들의 배치 상태를 이루는 위치값들이다.

따라서, 이의 위치 프로파일 값에서 이상 위치값을 이루는 위치를 파악함으로써, 지진으로 인해 위치가 변경된 배전 선로의 위치를 외부 서버에서 정확하게 파악하도록 할 수 있다.

상술한 구성을 통해, 본 발명은 지진 발생으로 인해 좌우 상하를 비롯한 다양한 방향을 따라 지중 케이블의 위치가 가변 되더라도 단선이 발생되지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 지진이 발생되는 상태에서 지중에서 위치가 가변되는 지중 케이블의 다수 위치에서의 가변 위치를 실시간을 확인하여 서버에 알려 유지 보수 시 정보를 확보하도록 할 수 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예들 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100 : 외관
200 : 내관
300 : 탄성 지지부
400 : 릴
500 : 보호관
610 : 진공 라인
620 : 진공기
630 : 제어기
640 : 충격 센서
650 : 위치 센서

Claims (4)

1. 지중에 매설되며 간격을 이루어 배치되는 중공 형상의 외관;
   상기 외관의 중공에 간격을 이루어 배치되며, 배전 선로가 관통되는 다수의 내관; 및,
   상기 다수의 내관의 외주와, 상기 외관의 내주를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부를 포함하되,
   상기 다수의 내관 각각에는, 릴이 설치되되,
   상기 릴의 양단에는 한 쌍의 회전축이 형성되고,
   상기 회전축의 양단은, 상기 다수의 내관 각각에 회전 지지되고,
   상기 회전축에는, 상기 릴을 원위치로 탄성적으로 복귀시키는 코일 스프링이 설치되고,
   상기 릴에는, 상기 배전 선로가 일정 길이로 권취되는,
   내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 외관은,
   간격을 이루어 배치되는 다수의 단위 외관과,
   상기 다수의 단위 외관을 서로 연결하는 주름 부재를 구비하되,
   상기 다수의 단위 외관의 외측 둘레에는, 일정 두께의 진동 흡수층이 형성되고,
   상기 진동 흡수층은, 격자 또는 웨이브 형상으로 형성되는,
   내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조.
   
4. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제 3항에 있어서,
   상기 탄성 지지부는,
   다수의 탄성 와이어를 포함하되,
   상기 다수의 탄성 와이어는,
   상기 다수의 단위 외관의 내주와, 상기 다수의 내관의 외주를 연결하되,
   상기 외관의 길이 방향을 따라 지그 재그 형상을 이루어 연결되고,
   상기 다수의 단위 외관의 내주와, 상기 다수의 내관의 외주에는,
   상기 탄성 와이어를 연결하는 스위블 회전 가능한 연결구들이 설치되는,
   내진 성능을 갖는 배전용 지중 전력케이블 구조.

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