KR101945629B1 - 케이블 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 송전에 사용되는 가공 케이블의 열화를 검사하는 장치로서, 상기 가공 케이블의 외주면에 접하고 상기 가공 케이블의 외주를 따라 이동하며 상기 가공 케이블의 열화를 측정하는 회전 측정부; 상기 회전 측정부의 일측으로 연결되어 상기 회전 측정부를 지지하는 제1 지지부; 상기 회전 측정부가 접하는 상기 가공 케이블의 반대측에서 상기 가공 케이블을 지지하는 제2 지지부; 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 간격을 조절하여 상기 회전 측정부와 상기 가공 케이블의 접촉압력을 조절하는 예하중 조절부; 상기 회전 측정부에 배치되고 상기 가공 케이블의 피복으로 압입되는 복수의 압입자; 상기 복수의 압입자 각각에 연결되어 상기 압입자의 압입력을 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 복수의 로드셀; 을 포함하는 케이블 검사 장치를 제공한다.

Description

케이블 검사 장치{Apparatus for cable inspection}

본 발명은 케이블 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공 케이블을 케이블이 배치되어 있는 현장에서 케이블을 분리하지 않고 케이블 피복의 열화 검사가 가능한 케이블 검사 장치에 관한 것이다.

오늘날 산업이 발달함에 따라 전력 사용은 점차 증가되고 있다. 또한, 설비들은 대규모화되고 높은 신뢰성을 요구하고 있다. 따라서, 전기 설비의 안정화가 필요하다. 특히, 전기 공급의 높은 신뢰성은 산업 사회의 필수적인 요소라고 할 수 있다.

전력을 공급하는 케이블은 가공 케이블과 지중케이블로 나뉠 수 있다. 가공 케이블은 철탑이나 전주에 설치한 애자에 고정시키는 전선으로, 높은 위치에 설치되므로 사고가 발생할 때, 복구에 시간이 오래 걸리기에 사고가 발생하기 전에 예방하는 것이 바람직하다.

따라서, 케이블의 상태를 측정하여, 측정된 상태에 따라 케이블의 관리를 수행하여 사고 발생을 방지하는 것이 필요하다.

가공 케이블과 같이 외부에 노출되어 있는 케이블은 태양광선 등의 영향으로 열화될 수 있다. 케이블의 열화 상태를 파악하기 위해서는 설치되어 있는 케이블 중 일부를 시료로 채취하여 실험실로 이동시킨 후, 열화 검사를 수행해야 했다. 그러나, 케이블의 시료 채취는 케이블의 훼손이 불가피한 문제점이 있다.

본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 2005-100241호를 예시할 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 케이블이 설치되어 있는 현장에서 케이블을 분리하거나 시료 채취 작업없이 케이블의 열화를 측정할 수 있는 케이블 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 케이블이 설치되어 있는 현장으로 작업자가 휴대하여 이동할 수 있는 케이블 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 케이블의 특성을 측정하기 위한 압입자가 복수로 배치되어 있어 복수의 데이터를 연속적으로 출력할 수 있는 케이블 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 송전에 사용되는 가공 케이블의 열화를 검사하는 장치로서, 상기 가공 케이블의 외주면에 접하고 상기 가공 케이블의 외주를 따라 이동하며 상기 가공 케이블의 열화를 측정하는 회전 측정부; 상기 회전 측정부의 일측으로 연결되어 상기 회전 측정부를 지지하는 제1 지지부; 상기 회전 측정부가 접하는 상기 가공 케이블의 반대측에서 상기 가공 케이블을 지지하는 제2 지지부; 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 간격을 조절하여 상기 회전 측정부와 상기 가공 케이블의 접촉압력을 조절하는 예하중 조절부; 상기 회전 측정부에 배치되고 상기 가공 케이블의 피복으로 압입되는 복수의 압입자; 상기 복수의 압입자 각각에 연결되어 상기 압입자의 압입력을 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 복수의 로드셀; 을 포함하는 케이블 검사 장치를 제공한다.

사용자가 조작할 수 있도록 상기 제1 지지부의 일측으로 연결되는 손잡이를 더 포함할 수 있다.

상기 회전 측정부는, 중심에서 상기 가공 케이블을 향하여 일정한 간격으로 관통홀이 형성되고 내측으로는 상기 압입자와 상기 로드셀이 배치되는 공간을 제공하는 제1 회전휠과, 상기 제1 회전휠의 중심축상으로 연결되는 제1 모터와, 상기 제1 모터의 회전수를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 제1 회전수 측정부를 포함할 수 있다.

상기 제1 회전휠의 외주는, 오목하게 형성될 수 있다.

상기 제2 지지부는, 일측으로는 상기 가공 케이블이 접하고 내측으로 공간을 제공하는 지지부 본체와, 상기 지지부 본체의 일측으로 배치되는 제2 모터와, 상기 지지부 본체가 제공하는 상기 공간상에 배치되고 일단은 상기 제2 모터의 구동축상으로 연결되며 상기 제1 지지부가 이동 가능하게 연결되는 웜축과, 상기 제2 모터의 회전수를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 제2 회전수 측정부를 포함할 수 있다.

상기 지지부 본체의 상기 가공 케이블이 접하는 면은 오목하게 형성될 수 있다.

상기 예하중 조절부는, 일단이 상기 제1 지지부로 연결되고, 외주면 상으로는 나사산이 돌출되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드가 내측으로 배치되고, 일단으로는 상기 피스톤 로드의 외주면상의 상기 나사산이 치합하는 너트홀이 형성되어 상기 너트홀을 통해 상기 피스톤 로드의 일단이 돌출되는 실린더와, 상기 실린더의 내측으로 배치되고 중심축 상으로는 상기 피스톤 로드가 배치되는 스프링과, 상기 피스톤 로드의 타단으로 배치되고, 상기 피스톤 로드를 회전시키는 조절 헤드를 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 케이블이 설치되어 있는 현장에서 케이블을 분리하거나 시료 채취 작업없이 케이블의 열화를 측정할 수 있다.

또한, 케이블이 설치되어 있는 현장으로 작업자가 휴대하여 이동할 수 있다.

또한, 케이블의 특성을 측정하기 위한 압입자가 복수로 배치되어 있어 복수의 데이터를 연속적으로 출력할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 검사 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 검사 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 검사 장치의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 검사 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 검사 장치(100)는 회전 측정부(110), 제1 지지부(120), 제2 지지부(130), 예하중 조절부(140140), 압입자(150), 로드셀(160)을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 검사 장치(100)는 손잡이(미도시)를 더 포함할 수 있다.

회전 측정부(110)는 검사 대상인 가공 케이블(1)의 일측에 접하고, 가공 케이블(1)의 외주를 따라 이동하며 이동 거리를 측정한다.

회전 측정부(110)는 제1 회전휠(112), 제1 모터(M1), 제1 회전수 측정부(116)를 포함한다.

제1 회전휠(112)은 소정의 직경을 갖는 원통 형상으로 중심축을 기준으로 회전 가능하게 형성된다.

제1 회전휠(112)은 외주 측면을 따라 소정의 깊이로 오목하게 형성된다. 본 실시예에서, 제1 회전휠(112)의 외주 측면의 단면은 'V'형태로 이루어져 검사 대상인 가공 케이블(1)과의 접촉이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

제1 회전휠(112)은 일측이 가공 케이블(1)의 외주면에 접하도록 배치된다. 이때, 제1 회전휠(112)은 내측으로는 소정의 공간이 제공되고, 제공되는 공간의 중심에서 외주를 향하여 소정 직경의 관통홀(114)이 일정한 간격으로 복수개가 형성되며, 관통홀(114) 상에는 후술하는 압입자(150)가 배치되고, 제1 회전휠(112)의 내측으로 제공되는 공간으로는 후술하는 로드셀(160)이 배치된다.

제1 모터(M1)는 외부의 전원을 인가받아 소정의 회전력을 발생시켜, 제1 회전휠(112)로 전달하여, 제1 회전휠(112)이 소정의 속도로 회전하도록 한다. 이를 위해, 제1 모터(M1)의 구동축은 제1 회전휠(112)의 중심축과 연결된다.

제1 모터(M1)의 일측으로는 제1 모터(M1)의 회전수를 측정하고 이에 해당하는 신호를 출력하는 제1 회전수 측정부(116)가 배치된다.

제1 회전수 측정부(116)는 엔코더(encoder)일 수 있다.

제1 지지부(120)는 소정의 길이를 갖는 로드 형태로서, 일단은 제1 회전휠(112)로 연결되는 제1 모터(M1)의 구동축과 직교하는 방향으로 배치된다. 그리고, 제1 지지부(120)의 타단은 후술하는 지지부 본체(132))의 내측에서 웜축(134)에 연결되어, 웜축(134)의 회전에 의해 이동할 수 있다.

제1 지지부(120)의 일측으로는 본 발명에 따른 케이블 검사 장치(100)의 이동에 사용하는 손잡이(미도시)가 연결될 수 있다.

제2 지지부(130)는 회전 측정부(110)가 접하는 가공 케이블(1)의 반대측에서 가공 케이블(1)을 지지한다.

제2 지지부(130)는 지지부 본체(132), 제2 모터(M2), 웜축(134), 제2 회전수 측정부(136)를 포함한다.

지지부 본체(132)는 소정의 크기를 갖는 직육면체 형태로서, 일측으로는 가공 케이블(1)이 접하고, 내측으로는 구성요소가 배치되는 공간을 제공한다.

지지부 본체(132)에서 가공 케이블(1)이 접하는 면은 소정의 깊이로 오목하게 형성된다. 본 실시예에서, 지지부 본체(132)에서 가공 케이블(1)이 접하는 면은 'V'형태로 이루어져 검사 대상인 가공 케이블(1)과의 접촉이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

제2 모터(M2)는 지지부 본체(132)의 일측으로 배치된다. 제2 모터(M2)는 구동축이 후술하는 웜축과 연결되어 웜축이 회전되도록 하고, 이에 따라 제1 지지부(120)가 웜축을 따라 이동하도록 한다.

제2 모터(M2)의 일측으로는 제2 모터(M2)의 회전수를 측정하고 이에 해당하는 신호를 출력하는 제2 회전수 측정부(136)가 배치된다.

웜축(134)은 지지부 본체(132)의 내측에서 지지부 본체(132)의 길이 방향으로 배치된다.

웜축(134)은 소정의 길이를 갖는 로드 형태로서, 외주상으로는 소정의 피치수와 높이를 갖는 나사산이 형성된다. 웜축(134)은 제2 모터(M2)의 구동축과 연결되어, 제2 모터(M2)가 발생하는 회전력에 의해 회전할 수 있다.

본 실시예에서, 제2 모터(M2)와 웜축(134)은 서로 직교하는 방향으로 배치되어 있어, 베벨 기어와 같은 동력 전달 수단을 이용하여 회전력을 전달할 수 있도록 구성된다. 사용자의 필요에 따라 제2 모터(M2)와 웜축(134)은 별도의 동력 전달 수단을 직결될 수도 있다.

웜축(134) 상에는 제1 지지부(120)의 일단이 연결되어, 웜축(134)의 회전에 따라 제1 지지부(120)가 지지부 본체(132)를 따라 이동할 수 있도록 한다.

예하중 조절부(140)는 일단은 제1 지지부(120)에 연결되고, 타단은 제2 지지부(130)가 포함하는 지지부 본체(132)의 일측으로 연결된다. 예하중 조절부(140)는 제1 지지부(120)와 제2 지지부(130)의 간격을 조절하여 제1 회전휠(112)과 가공 케이블(1)의 접촉 압력을 조절한다.

예하중 조절부(140)는 피스톤 로드(142), 실린더(144), 스프링(146), 조절 헤드(148)를 포함한다.

피스톤 로드(142)는 소정의 길이와 직경을 갖는 로드 형태이다. 피스톤 로드(142)는 일단이 후술하는 실린더(144)의 일단부를 통해 돌출되고 그 단부는 제1 지지부(120)에 연결된다. 피스톤 로드(142)의 타단으로는 후술하는 조절 헤드(148)가 배치된다. 조절 헤드(148)의 조절에 의해 피스톤 로드(142)의 돌출 정도는 가변될 수 있다.

실린더(144)는 소정의 길이와 직경을 갖고, 내측으로는 후술하는 스프링(146)과 피스톤 로드(142)의 배치 공간을 제공한다. 실린더(144)는 지지부 본체(132) 내측으로 배치된 웜축(134)과 소정의 연결축을 통해 연결되어 웜축(134)의 회전에 따라 웜축(134)을 따라 이동한다.

이때, 피스톤 로드(142)의 외주면상에는 나사산이 형성되고, 피스톤 로드(142)가 돌출되는 실린더(144)의 일단으로는 피스톤 로드(142)의 나사산과 치합하는 너트 구조가 형성되어, 피스톤 로드(142)가 중심축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.

조절 헤드(148)는 피스톤 로드(142)의 타단으로 배치된다. 조절 헤드(148)는 소정의 직경과 두께를 갖는 원형 플레이트 형태로서, 중심점상으로는 피스톤 로드(142)가 연결된다.

여기서, 조절 헤드(148)는 사용자의 조작에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있고, 이에 따라 피스톤 로드(142)가 회전하며 실린더(144)의 일단을 통한 돌출 및 삽입 정도가 조절될 수 있다.

스프링(146)은 소정의 길이와 피치수를 갖는 코일 스프링으로서, 실린더(144)의 내측으로 배치된다. 스프링(146)의 중심축상으로는 피스톤 로드(142)가 배치된다. 스프링(146)의 탄성력은 피스톤 로드(142)로 인가된다.

압입자(150)는 소정의 길이와 직경을 갖는 로드 형태로서, 관통홀(114) 상에 배치된다. 여기서, 제1 회전휠(112)에 형성되는 복수의 관통홀(114) 각각에 압입자(150)가 배치된다.

로드셀(160)은 제1 회전휠(112)이 제공하는 공간에 배치된다. 로드셀(160)은 압입자(150)가 가공 케이블(1)의 피복에 접할 때, 가공 케이블(1)의 열화를 측정하고 측정한 값에 해당하는 신호를 출력한다. 로드셀(160)에서 출력되는 신호에 의해 사용자는 가공 케이블(1)의 열화 정도를 판단할 수 있다.

압입자(150)는 제1 회전휠(112) 상에 복수로 배치되므로, 로드셀(160)은 복수의 압입자(150) 각각에 대응하여 복수로 배치된다.

따라서, 제1 회전휠(112)이 회전함에 따라 복수의 로드셀(160)에서 차례대로 신호가 출력된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 사용에 대해서 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 검사 장치의 사용 상태도이다.

사용자는 본 발명에 따른 케이블 검사 장치(100)를 검사 대상인 케이블 즉, 가공 케이블(1)이 배치되어 있는 위치로 가져간다.

사용자는 회전 측정부(110)과 제2 지지부(130)가 소정의 이격거리로 이격되도록 하여, 가공 케이블(1)이 배치될 수 있도록 한다. 이때의 이격거리는 가공 케이블(1)의 직경보다 크다.

사용자는 회전 측정부(110)과 제2 지지부(130)의 사이에 가공 케이블(1)을 배치하고, 예하중 조절부(140)의 조절 헤드(148)를 회전 측정부(110)과 제2 회전부(110B)의 이격거리를 좁혀 회전 측정부(110)과 제2 지지부(130)의 일측이 가공 케이블(1)의 양측에 접하도록 한다.

이후, 사용자는 제1 모터(M1)와 제2 모터(M2)를 동작시킨다.

제1 모터(M1)의 동작에 의해 제1 회전휠(112)이 소정의 속도로 회전하며, 압입자(150)이 가공 케이블(1)의 소정 위치에 압입된다. 그리고, 압입자(150)가 압입되면, 로드셀(160)에서는 압입자(150)의 압입 정도에 따른 소정의 신호가 출력된다.

사용자는 로드셀(160)에서 출력되는 신호를 소정의 저장부에 저장하고, 동시에 출력되는 데이터를 이용하여 가공 케이블(1)의 열화 정도를 측정한다.

가공 케이블(1) 상의 소정 위치의 열화 정도가 측정된 후, 제1 모터(M1)의 계속적인 동작에 의해 제1 회전휠(112)의 회전이 계속되고, 제2 모터(M2)의 계속적인 회전에 의해 회전 측정부(110)는 제2 지지부(130)를 따라 이동한다.

제1 회전휠(112)이 회전하며 가공 케이블(1)을 따라 이동하고, 최초로 압입된 압입자(150)의 이웃하는 압입자(150)가 가공 케이블(1)에 압입되고, 압입 정도에 따른 신호가 연속적으로 출력된다.

사용자는 가공 케이블(1)을 따라 일정 간격으로 복수의 위치에 대한 열화 정도를 측정한 후, 본 발명에 따른 케이블 검사 장치를 가공 케이블(1)의 다른 위치로 이동시켜 가공 케이블(1)의 열화 정도를 측정하도록 한다.

상기와 같은 본 발명은, 케이블이 설치되어 있는 현장에서 케이블을 분리하거나 시료 채취 작업없이 케이블의 열화를 측정할 수 있고, 케이블이 설치되어 있는 현장으로 작업자가 휴대하여 이동할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 케이블 검사 장치
110: 회전 측정부 120: 제1 지지부
130: 제2 지지부 140: 예하중 조절부
150: 압입자 160: 로드셀

Claims (7)

1. 송전에 사용되는 가공 케이블의 열화를 검사하는 장치로서,
   상기 가공 케이블의 외주면에 접하고 상기 가공 케이블의 외주를 따라 이동하는 회전 측정부;
   상기 회전 측정부의 일측으로 연결되어 상기 회전 측정부를 지지하는 제1 지지부;
   상기 회전 측정부가 접하는 상기 가공 케이블의 반대측에서 상기 가공 케이블을 지지하는 제2 지지부;
   상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 간격을 조절하여 상기 회전 측정부와 상기 가공 케이블의 접촉압력을 조절하는 예하중 조절부;
   상기 회전 측정부에 배치되고 상기 가공 케이블의 피복으로 압입되는 복수의 압입자;
   상기 복수의 압입자 각각에 연결되어 상기 압입자가 상기 가공 케이블의 피복에 접할 때 상기 가공 케이블의 열화를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 복수의 로드셀; 을 포함하고,
   상기 회전 측정부는,
   중심에서 상기 가공 케이블을 향하여 일정한 간격으로 관통홀이 형성되고 내측으로는 상기 압입자와 상기 로드셀이 배치되는 공간을 제공하는 제1 회전휠과,
   상기 제1 회전휠의 중심축상으로 연결되는 제1 모터와,
   상기 제1 모터의 회전수를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 제1 회전수 측정부를 포함하는 케이블 검사 장치.
2. 제1항에 있어서,
   사용자가 조작할 수 있도록 상기 제1 지지부의 일측으로 연결되는 손잡이를 더 포함하는 케이블 검사 장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 회전휠의 외주는,
   오목하게 형성되는 케이블 검사 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 지지부는,
   일측으로는 상기 가공 케이블이 접하고 내측으로 공간을 제공하는 지지부 본체와,
   상기 지지부 본체의 일측으로 배치되는 제2 모터와,
   상기 지지부 본체가 제공하는 상기 공간상에 배치되고 일단은 상기 제2 모터의 구동축상으로 연결되며 상기 제1 지지부가 이동 가능하게 연결되는 웜축과,
   상기 제2 모터의 회전수를 측정하여 해당하는 신호를 출력하는 제2 회전수 측정부를 포함하는 케이블 검사 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 지지부 본체의 상기 가공 케이블이 접하는 면은 오목하게 형성되는 케이블 검사 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 예하중 조절부는,
   일단이 상기 제1 지지부로 연결되고, 외주면 상으로는 나사산이 돌출되는 피스톤 로드와,
   상기 피스톤 로드가 내측으로 배치되고, 일단으로는 상기 피스톤 로드의 외주면상의 상기 나사산이 치합하는 너트홀이 형성되어 상기 너트홀을 통해 상기 피스톤 로드의 일단이 돌출되는 실린더와,
   상기 실린더의 내측으로 배치되고 중심축 상으로는 상기 피스톤 로드가 배치되는 스프링과,
   상기 피스톤 로드의 타단으로 배치되고, 상기 피스톤 로드를 회전시키는 조절 헤드를 포함하는 케이블 검사 장치.
   

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