KR101955304B1 - 철탑의 배전선로 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철탑의 배전선로 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배전철탑의 배전선로에 설치되는 피뢰기를 간단하고 용이하게 장착하고, 해체할 수 있도록 구성하여 작업의 안전성을 강화시키고, 작업의 편리성과 수월성을 향상시켜 작업시간을 단축하고, 작업효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기상이상이 발생되면서 초속 40m가 넘는 순간속도를 갖는 강풍에 의해서도 안전하면서 배전선의 장력 변화에도 대응하여 안전하게 배전선로를 유지할 수 있도록 개선된 철탑의 배전선로 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 배전 기술 분야 중 철탑의 배전선로 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배전철탑의 배전선로에 설치되는 피뢰기를 간단하고 용이하게 장착하고, 해체할 수 있도록 구성하여 작업의 안전성을 강화시키고, 작업의 편리성과 수월성을 향상시켜 작업시간을 단축하고, 작업효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기상이상이 발생되면서 초속 40m가 넘는 순간속도를 갖는 강풍에 의해서도 안전하면서 배전선의 장력 변화에도 대응하여 안전하게 배전선로를 유지할 수 있도록 개선된 철탑의 배전선로 장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에서 생성된 전력을 변전소 등으로 배전하기 위해 설치되는 고압 배전선로의 건설에 있어 철탑의 기초시설인 고정베이스 장치는 철탑을 견고하게 지지하는 토대가 되기 때문에 전체 철탑공사에서 매우 큰 비중을 차지한다.
이와 같은 철탑의 고정베이스 장치는 일반 토목분야의 기초시설과는 달리 인발력(Uplift)에 의해 기초의 형태와 규모가 좌우되는 특징을 가지고 있어 대부분 압축력을 기준으로 하는 일반 구조물의 고정베이스 장치와는 다소 그 설계방식이 상이하다.
이러한 철탑은 지형 등을 고려하여 4각 철탑, 방형 철탑, 문형 철탑, 우두형 철탑, 회전형 철탑, MC 철탑 등 다양한 형태를 갖는다.
한편, 낙뢰로부터 배전선를 보호하기 위해 피뢰기가 구비된다.
피뢰기는 절연 가스 생성 재료로 된 관 형태를 가지며, 관의 일단은 내측 막대 전극이 고정된 금속 리드로 플러깅된다. 그리고, 링 형성 전극은 관의 개방단에 위치한다. 또한, 막대 전극과 링 형성 전극 간의 갭을 내측 또는 아크 소거 갭이라 칭한다. 그리하여, 전극들 중 하나는 접지되는 한편, 다른 전극은 외부 방전개시 갭(sparkover gap)을 통해 배전선로의 도전체에 접속된다.
이 상태에서, 낙뢰 과전압(lightning overvoltage)으로 인해 양측 갭들이 항복하게 되면 임펄스 전류가 그라운드로 분로되며, 피뢰기를 통한 과전압 펄스가 종단된 후 속류 전류(follow current)가 계속 흘러 스파크 채널이 아크 채널로 변환된다.
그리고, 관 내의 교류 아크의 채널에서는 고온으로 인해 강력한 압력 상승을 야기하는 강렬한 가스 방출이 발생하며, 이 가스는 관의 개방단으로 흐름으로써 길이 방향 흐름을 생성하여 제로값을 처음으로 통과할 때 아크가 소거된다.
이러한 피뢰기의 복수의 기동 후에는 관의 방전 챔버가 마모되므로 피뢰기는 적절히 기능을 중단하고 교체될 필요가 있으며, 이는 유지보수 비용이 증가함을 의미한다.
예컨대, 낙뢰는 뇌운에 충분한 전하가 축적되어 공기의 절연을 파괴할 정도로 전계 강도가 높아지면 뇌운과 대지간 또는 뇌운간이나 뇌운 내에서 방전이 발생하게 되며, 이중에서 뇌운과 대지, 대지 위에 돌출되어 있는 나무나 구조물, 배전선로 및 배전탑체 사이에 발생하는 방전이 낙뢰이다.
특히, 배전선로는 가공선로인 경우가 대부분이며 옥외에 노출되어 있어 낙뢰와 같은 기상 현상하에서 낙뢰에 의한 피격이 빈번하게 발생되고, 대용량의 전력을 수송하는 배전선로의 특성상 낙뢰로 인한 섬락 고장은 일시적 혹은 영구적인 정전을 초래하고 있으며, 전력전송의 장애 발생은 전력사용의 손실을 넘어서는 막대한 경제적 피해와 사회적 손실을 야기할 수 있다.
이에, 도 1의 예시와 같이 배전철탑(10,11,12)은 다수개가 일정간격으로 배치되고, 상기 배전철탑(10,11,12)의 하부에는 대지와 연결된 접지부(20)가 설치되며, 다수의 배전선로(30)가 현수애자(40)를 통해 설치되고, 현수애자(40) 주변에는 도 2의 예시와 같이 피뢰기(60)가 설치되어 배전선로(30)를 보호하고 있다.
이때, 현수애자(40)는 애자들이 최소한 9개 이상이 직렬로 연결된 구조이나, 도 1에서는 개념 설명을 위해 개략적으로 도시하였으며, 도 2에 상세히 나타내었다.
그리고, 배전선로(30)가 낙뢰 등에 의하여 단선되는 것을 방지하기 위해 가공지선(50)이 설치되기도 한다.
그런데, 피뢰기(60)는 앞서 설명하였듯이, 고소지역인 배전철탑(10,11,12)의 거의 꼭대기까지 작업자가 올라가서 다수의 볼트와 너트를 조이고 푸는 방식으로 고정하거나 혹은 해체해야 하므로 작업이 매우 번거롭고 어려울 뿐만 아니라, 고소지역에서의 작업상 복잡한 고정구조는 안전사고의 위험을 높이게 된다.
뿐만 아니라, 배전선로용 철탑은 상호간에 복수의 배전선로가 연결되도록 하고 있으며, 이러한 배전선로들은 고공에 설치되는 특성상 바람이나 눈, 비 등의 기후적인 영향을 많이 받게 됨에 따라 진동 혹은 진폭이 발생하기 쉬운 조건하에 설치되고 있다.
배전선로들은 일정 시간이 경과되면 선로에 처짐 현상이 초래되고, 태풍 등의 강한 바람이 불 경우 선로들이 상,하로 심하게 흔들려서 상호간에 마찰을 빚게 되는 경우가 발생하였으며, 이러한 현상은 합선이나 단전 유발 등 대형 안전 사고 발생의 원인이 되기도 하였다.
이를 위해, 주기적으로 배전선의 장력을 조절하는 보수 작업을 수행하여 배전선의 처짐현상으로 인한 안전사고 발생에 대처하고 있다.
하지만 잦은 보수 작업은 전력 사용자들의 불편을 초래하게 될 뿐만 아니라 작업 인력이 투입되어야 하는 번거로움이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 배전철탑의 배전선로에 설치되는 피뢰기를 간단하고 용이하게 장착하고, 해체할 수 있도록 구성하여 작업의 안전성을 강화시키고, 작업의 편리성과 수월성을 향상시켜 작업시간을 단축하고, 작업효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기상이상이 발생되면서 초속 40m가 넘는 순간속도를 갖는 강풍에 의해서도 안전하면서 배전선의 장력 변화에도 대응하여 안전하게 배전선로를 유지할 수 있도록 개선된 철탑의 배전선로 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 베이스플레이트(100)와; 일측 베이스플레이트(100)를 철탑아암(R)에 고정하는 애자클램프(200)와; 타측 베이스플레이트(100)에 배전선(L)을 고정하는 인류클램프(300)와; 한 쌍의 베이스플레이트(100) 사이에 설치되는 현수애자(400)와; 상기 인류클램프(300)에 고정되어 배전선(L)의 장력을 조절하는 장력조절구(500)를 포함하는 철탑의 배전선로 장치에 있어서;
상기 베이스플레이트(100)는 두께를 갖는 금속판으로서, 제1변(102)의 양단에는 수직하게 각각 제2변(104)이 형성되고, 상기 제2변(104)의 단부에서 예각으로 경사연장된 제3변(106)이 형성되며, 제3변(106)의 각 단부를 연결하면서 상기 제1변(102) 보다 짧은 길이를 갖고 이와 평행한 제4변(108)이 형성된 5각형 형태를 가지며; 상기 베이스플레이트(100)의 제1변(102) 쪽으로 치우친 지점에는 사각홀(120)이 관통 형성되고;
상기 사각홀(120)에는 피뢰기(130)를 고정하는 피뢰기고정구(140)가 끼워지며; 상기 피뢰기고정구(140)는 상기 사각홀(120)에 대응삽입되는 사각단부(142)를 갖고, 상기 사각단부(142)에서 수직방향으로 연장된 원기둥 형태의 수직연장부(146)를 포함하며, 상기 수직연장부(146)의 단부에서 예각을 이루도록 절곡연장된 절곡연장부(148)가 구비되고, 상기 절곡연장부(148)의 단부에는 피뢰기(130)가 고정되며, 상기 사각단부(142)의 제1변(102)을 바라보는 면에는 호형상으로 완만하게 요입된 호형홈(144)이 더 형성되고;
상기 피뢰기고정구(140)는 고정유닛(150)에 의해 고정되되, 상기 고정유닛(150)은 내부가 비어 있는 원통형상의 유닛하우징(152)을 포함하며, 상기 유닛하우징(152)의 일단은 개방되어 있고, 개방단의 둘레에는 상기 체결구(151)가 체결될 수 있는 플랜지(153)가 형성되어 있으며, 상기 유닛하우징(152)의 타단은 밀폐되어 있고, 상기 유닛하우징(152)의 내경에는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 유닛하우징(152)의 내부에는 원기둥 형태를 갖고 선단면은 호형상으로 볼록하게 형성되며 외주면에는 나사산이 형성되어 상기 유닛하우징(152)이 내경에 나사결합되는 유동고정구(154)가 구비되고, 상기 유동고정구(154)의 호형 단면 반대단 중심에는 일정깊이 스플라인홈(155)이 요입 형성되며, 상기 유닛하우징(152)의 밀폐단에는 이를 관통하여 작동로드(156)가 끼워지고, 작동로드(156)의 선단 일부에는 스플라인(157)이 형성된 상태로 상기 스플라인홈(155)에 유격을 두고 삽입되며, 후단부는 베어링(BA)에 의해 제자리 회전가능하게 고정되고, 후단에는 원형링 형태로 잡고 돌릴 수 있는 파지링(158)이 일체로 고정되며, 상기 유동고정구(154)와 유닛하우징(152)의 내부 밀폐단 사이에는 코일스프링(SP)이 설치되어 유동고정구(154)를 탄성가압하도록 구성되고;
상기 장력조절구(500)는 인류클램프(300)측과 고정된 고정환(510)과, 상기 고정환(510)에 일체로 형성된 수평가이드(520)와, 상기 수평가이드(520)를 따라 활주가능하게 설치되고 각각 배전선(L)이 결속되는 한 쌍의 유동하우징(530)과, 상기 배전선(L)을 연결하는 점퍼선(J)과, 상기 유동하우징(530)에 내장되고 서로 연결 고정되어 배전선(L)의 길이방향으로 장력을 완충하는 판형 스파이어럴스프링(560)을 포함하며;
상기 고정환(510)은 원통형상이고 일부에는 환핀공(512)이 형성되고, 상기 수평가이드(520)는 사각블럭 형태로 형성되며, 상기 수평가이드(520)의 양측면에는 활주안내편(522)이 돌출형성되고, 상기 수평가이드(520)의 하단면 양측에는 상기 활주안내편(522)과 간격을 두고 돌출편(524)이 각각 일체로 돌출되며, 상기 활주안내편(522)에는 박스 형상의 유동하우징(530)이 걸린 상태에서 움직일 수 있도록 조립되고, 상기 유동하우징(530)의 상단에는 상기 활주안내편(522)에 끼워져 걸릴 수 있는 걸림편(532)이 형성되며, 상기 돌출편(524)과 상기 유동하우징(530) 사이에는 코일스프링(540)이 개재되고, 상기 유동하우징(530)의 하단부에는 한 쌍의 전선끼움구멍(536)이 관통 형성되며, 상기 배전선(L)은 일단이 상기 전선끼움구멍(536)중 어느 하나를 한 번 관통한 다음 다시 180°절곡된 후 옆에 있는 다른 전선끼움구멍(536)으로 통해 빠져나온 다음 전선결속구(550)에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 철탑의 배전선로 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 배전철탑의 배전선로에 설치되는 피뢰기를 간단하고 용이하게 장착하고, 해체할 수 있도록 구성하여 작업의 안전성을 강화시키고, 작업의 편리성과 수월성을 향상시켜 작업시간을 단축하고, 작업효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기상이상이 발생되면서 초속 40m가 넘는 순간속도를 갖는 강풍에 의해서도 안전하면서 배전선의 장력 변화에도 대응하여 안전하게 배전선로를 유지할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 배전철탑의 배전선로를 보인 예시도이다.
도 2는 종래 기술에 따라 배전철탑에 설치되는 피뢰기의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 철탑의 배전선로 장치의 설치상태를 요부 발췌하여 보인 예시적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 개략적인 정면도이다.
도 5는 도 3에서 피뢰기를 고정하는 고정구의 예시적인 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 철탑의 배전선로 장치를 구성하는 현수애자의 예시도이다.
도 7은 도 6의 요부를 확대하여 보인 예시도이다.
도 8은 도 7에서 판형 스파이어럴스프링의 연결구조를 보인 예시도이다.
도 2는 종래 기술에 따라 배전철탑에 설치되는 피뢰기의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 철탑의 배전선로 장치의 설치상태를 요부 발췌하여 보인 예시적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 개략적인 정면도이다.
도 5는 도 3에서 피뢰기를 고정하는 고정구의 예시적인 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 철탑의 배전선로 장치를 구성하는 현수애자의 예시도이다.
도 7은 도 6의 요부를 확대하여 보인 예시도이다.
도 8은 도 7에서 판형 스파이어럴스프링의 연결구조를 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.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철탑의 배전선로 장치는 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 베이스플레이트(100)를 포함한다.
상기 베이스플레이트(100)는 두께를 갖는 금속판으로서, 한변의 길이가 더 긴 평행한 양변을 각각 수직연장된 후 경사 연결하는 2개의 변으로 이루어진 5각형 형태를 갖는다.
즉, 제1변(102)의 양단에는 수직하게 각각 제2변(104)이 형성되고, 상기 제2변(104)의 단부에서 예각으로 경사연장된 제3변(106)이 형성되며, 제3변(106)의 각 단부를 연결하면서 상기 제1변(102) 보다 짧은 길이를 갖고 이와 평행한 제4변(108)이 형성된 5각형 형태를 갖는다.
상기 베이스플레이트(100)를 이렇게 형성하는 이유는 제4변(108) 측에 연결되는 애자클램프(200)와 인류클램프(300)의 고정성을 양호하게 하고, 이들의 유동이 제한(간섭)을 받지 않도록 하기 위함이다.
이를 위해, 상기 베이스플레이트(100)는 가장 긴 변을 갖는 제1변(102)이 서로 마주보도록 배치되어야 하며, 제1변(102)들 사이에 현수애자(400)가 배치되어야 한다.
또한, 상기 베이스플레이트(100)의 일측, 바람직하게는 제4변(108) 쪽으로 치우친 지점에는 체결공(110)이 상하로 관통하여 형성된다.
상기 체결공(110)은 애자클램프(200) 혹은 인류클램프(300)를 고정하기 위한 구멍이다.
이때, 상기 애자클램프(200)는 당해 분야에서 배전선을 비롯한 피클램핑체를 클램핑하기 위해 사용되는 공지된 클램프이므로 구체적인 설명은 생략하며, 인류클램프(300)는 본 발명에 따라 새롭게 구현된 것이므로 후술하기로 한다.
다만, 이들 클램프는 볼크레비스, 소켓아이, 샤클 등을 조합하여 사용될 수 있다.
특히, 인류클램프(300)는 배전선(L)을 고정하는데 사용되고, 애자클램프(200)는 현수애자(400)가 고정된 베이스플레이트(100)를 철탑아암(R)에 고정하는데 사용된다.
그리고, 상기 베이스플레이트(100)의 체결공(110)과 대향되는 쪽인 제1변(102) 쪽으로 치우친 지점에는 사각홀(120)이 관통 형성된다.
상기 사각홀(120)은 피뢰기(130)를 고정하는 피뢰기고정구(140)의 빠른 조립 설치를 위해 구비된다.
즉, 사각홀(120)로 형성하는 이유는 피뢰기고정구(140)를 끼우기만 하면 위치 고정되기 때문에 조립 설치가 쉽고 빠르게 할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 상기 피뢰기고정구(140)는 도 5의 (a)에 예시한 바와 같이, 상기 사각홀(120)에 대응삽입되는 사각단부(142)를 갖고, 상기 사각단부(142)에서 수직방향으로 연장된 원기둥 형태의 수직연장부(146)를 포함하며, 상기 수직연장부(146)의 단부에서 예각을 이루도록 절곡연장된 절곡연장부(148)가 구비된다
그리고, 상기 절곡연장부(148)의 단부에는 피뢰기(130)가 고정된다.
이때, 상기 사각단부(142)의 일측면, 더 정확하게는 제1변(102)을 바라보는 면에는 호형상으로 완만하게 요입된 호형홈(144)이 더 형성된다.
뿐만 아니라, 상기 사각단부(142)는 일정길이만 형성되어 있기 때문에 수직연장부(146)와의 경계는 단차를 형성하므로 사각단부(142)가 사각홀(120)에 끼워지게 되면 사각단부(142)의 길이만큼만 끼워지고 더 이상 끼워지지 않기 때문에 위치 고정하기가 쉽고, 특히 호형홈(144)도 사각단부(142)가 끼워졌을 때 어디에 위치하는지 정확하게 설계할 수 있으므로 후술되는 고정유닛(150)에 의한 고정성을 높일 수 있고 고정하기 쉽게 구현할 수 있다.
아울러, 상기 고정유닛(150)은 도 5의 (b)에 예시한 바와 같이, 사각홀(120)이 관통된 베이스플레이트(100)의 제1변(102) 상에 체결구(151)를 통해 고정된다.
이를 위해, 상기 고정유닛(150)은 내부가 비어 있는 원통형상의 유닛하우징(152)을 포함하며, 상기 유닛하우징(152)의 일단은 개방되어 있고, 개방단의 둘레에는 상기 체결구(151)가 체결될 수 있는 플랜지(153)가 형성되어 있으며, 상기 유닛하우징(152)의 타단은 밀폐되어 있다. 일반적으로 체결은 나사결합되는 것을 표현한다.
또한, 상기 유닛하우징(152)의 내경에는 나사산이 형성되어 있다.
그리고, 상기 유닛하우징(152)의 내부에는 원기둥 형태를 갖고 선단면은 호형상으로 볼록하게 형성되며 외주면에는 나사산이 형성되어 상기 유닛하우징(152)이 내경에 나사결합되는 유동고정구(154)가 구비된다.
특히, 상기 유동고정구(154)의 호형 단면 반대단 중심에는 일정깊이 스플라인홈(155)이 요입 형성된다.
아울러, 상기 유닛하우징(152)의 밀폐단에는 이를 관통하여 작동로드(156)가 끼워지고, 작동로드(156)의 선단 일부에는 스플라인(157)이 형성된 상태로 상기 스플라인홈(155)에 유격을 두고 삽입되며, 후단부는 베어링(BA)에 의해 제자리 회전가능하게 고정되고, 후단에는 원형링 형태로 잡고 돌릴 수 있는 파지링(158)이 일체로 고정된다.
뿐만 아니라, 상기 유동고정구(154)와 유닛하우징(152)의 내부 밀폐단 사이에는 코일스프링(SP)이 설치되어 유동고정구(154)가 헐겁지 않게 유동되도록 구성된다.
이와 같이 구성하게 되면, 체결볼트나 너트, 복잡한 공구를 갖지 않고도 고조지역에서 쉽게 조립 체결할 수 있게 된다.
즉, 피뢰기고정구(140)를 들고 끼운 후 고정유닛(150)만 돌려 고정하면 되는 것이다.
이것이 가능한 이유는 고정유닛(150)은 이미 베이스플레이트(100)에 고정되어 있는 상태이므로 사실상 피뢰기고정구(140)만 끼우는 작업만 필요하다고 봐도 무방하다.
아울러, 유동고정구(154)의 유동거리는 짧기 때문에 스플라인홈(155)과 작동로드(156) 사이의 유격은 그 유동거리보다 길면 된다.
그리하여, 피뢰기고정구(140)가 끼워진 상태에서 파지링(158)을 돌려 작동로드(156)를 조임방향으로 제자리 회전시키면 유닛하우징(152)은 고정되어 있고, 유동고정구(154)는 작동로드(156)와 스플라인 결합되어 있으므로 유동고정구(154)가 작동로드(156)와 함께 회전하면서 유닛하우징(152)의 내경에 형성된 나사산을 따라 전진하게 된다.
그러면, 호형상으로 만곡된 선단이 사각홀(120) 내부로 진입하고, 어느 정도 진입 후에는 만곡된 선단이 사각홀(120)에 끼워져 있는 피뢰기고정구(140)의 사각단부(142)에 형성된 호형홈(144)에 맞물려 피뢰기고정구(140)를 견고히 고정하게 된다.
반면에, 해체할 때는 작동로드(156)를 상술한 반대로 회전시키면 반대 동작이 일어나 유동고정구(154)가 사각홀(120)로부터 빠져나와 유닛하우징(152)으로 인입되므로 피뢰기고정구(140)를 뽑아내기만 하면 된다.
덧붙여, 현수애자(400)는 애자로드(410)를 통해 상기 베이스플레이트(100)에 결속된다.
한편, 상기 인류클램프(300)는 상기 베이스플레이트(100)와 결속되기 위해 상단에 결속고리(RING)를 갖는 클램프로드(310)가 구비된다.
이때, 상기 인류클램프(300)는 내부가 빈 사각틀 형태로 형성되고, 일단을 관통하여 클램프로드(310)가 끼워지며, 인류클램프(300) 내부에서 클램프로드스프링(320)의 개재하에 클램프로드고정너트(330)에 의해 고정된다.
때문에, 상기 클램프로드(310)는 상기 인류클램프(300) 내부로 자유롭게 탄성유동가능한 상태가 되며, 클램프로드스프링(320)는 인류클램프(300)와 클램프로드(310) 단부에 체결된 클램프로드고정너트(330) 사이에서 탄성완충하게 된다.
그리고, 상기 인류클램프(300)의 반대단에는 배전선(L)을 고정하기 위한 배전선결속로드(340)가 구비되는데, 상기 배전선결속로드(340)의 일단은 상기 인류클램프(300)의 클램프로드(310) 반대단에서 나사체결식으로 체결되면서 관통하여 그 단부가 인류클램프(300) 내부로 노출되게 설치된다.
아울러, 노출된 배전선결속로드(340)의 단부에는 배전선로드스프링(350)이 끼워진 상태에서 배전선로드고정너트(360)가 체결되어 배전선로드스프링(350)의 이탈을 방지함으로써 탄성고정되도록 하되, 인류클램프(300)를 회전시키면 인류클램프(300)가 베이스플레이트(100) 쪽으로 당겨지면서 장력을 팽팽하게 하고, 반대로 회전시키면 장력이 느슨해지게 한다.
때문에, 이러한 조절을 통해 클램프로드(310)의 설치작업을 편리하게 할 수 있고, 배전선의 장력변화에 즉시 대응이 가능하여 안전사고를 예방하는 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 상기 배전선결속로드(340)의 타단에는 장력조절구(500)가 고정된다.
이를 위해, 상기 배전선결속로드(340)의 타단 일부에는 직경방향으로 관통한 핀공(342)이 형성된다.
아울러, 상기 장력조절구(500)는 도 7에 도시된 바와 같이, 고정환(510)을 포함한다.
상기 고정환(510)은 원통형상으로 내부가 비어 있어 상기 배전선결속로드(340)의 타단이 삽입되고, 핀 고정을 위해 상기 핀공(342, 도 6 참조)과 대응되는 환핀공(512)이 형성된다.
그리고, 상기 고정환(510)의 하단에는 사각블럭 형태의 수평가이드(520)가 고정된다.
이때, 상기 수평가이드(520)의 양측면에는 활주안내편(522)이 돌출형성된다.
또한, 상기 수평가이드(520)의 하단면 양측에는 상기 활주안내편(522)과 간격을 두고 돌출편(524)이 각각 일체로 돌출된다.
아울러, 상기 활주안내편(522)에는 박스 형상의 유동하우징(530)이 걸린 상태에서 움직일 수 있도록 조립된다.
이를 위해, 상기 유동하우징(530)의 상단에는 상기 활주안내편(522)에 끼워져 걸릴 수 있는 걸림편(532)이 형성된다.
따라서, 상기 유동하우징(530)의 조립은 상기 수평가이드(520)의 양단에서 수평가이드(520)의 길이방향으로 밀어 끼우는 방식으로 이루어지며, 활주안내편(522)까지 이동되면 여기에 걸리는 형태로 조립되게 된다.
그리고, 상기 돌출편(524)과 상기 유동하우징(530) 사이에는 코일스프링(540)이 개재되는데, 코일스프링(540)의 고정을 위해 상기 유동하우징(530)의 일측면에는 고정고리(534)가 고정되며, 동일한 방식으로 상기 돌출편(524)에도 도시하지 않았지만 고정고리가 돌출되고, 이 고정고리에 코일스프링(540)의 양단이 각각 걸려 고정된다.
또한, 상기 유동하우징(530)의 하단부에는 이를 관통한 한 쌍의 전선끼움구멍(536)이 형성된다.
이때, 상기 전선끼움구멍(536)은 배전선(L)의 일단이 한 번 관통한 다음 다시 180°절곡된 후 옆에 있는 다른 전선끼움구멍(536)으로 통해 빠져나온 다음 전선결속구(550)에 의해 고정된다.
때문에, 배전선(L)은 매우 안정적이고 견고하게 고정될 수 있다.
뿐만 아니라, 점퍼선(J)에 의해 점핑되게 구성되는 것은 기존과 같다.
아울러, 상기 유동하우징(530)의 내부에는 상기 전선끼움구멍(536)과 간섭되지 않는 위치에 판형 스파이어럴스프링(560)이 내장된다.
그리고, 판형 스파이어럴스프링(560)의 노출단은 도 10의 예시와 같이 서로 겹쳐진 상태에서 체결볼트(570)에 의해 결속된다.
따라서, 견고한 고정성능을 유지할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 결속부를 보호하기 위해 상기 체결볼트(570)가 체결된 부위는 캡(580)이 씌워져 보호됨이 바람직하다.
덧붙여, 상기 수평가이드(520)는 강고한 강성과 내구성을 가져야 하기 때문에 금속으로 제조되고, 상기 유동하우징(530)은 가공편리성 및 절연성을 유지해야 하므로 합성수지로 성형됨이 바람직하다.
특히, 유동하우징(530)은 상시 외기에 노출된 상태로 배치되어야 하기 때문에 초발수성과 방습성, 방오성 및 고압 특성상 불연성을 갖출 필요가 있다.
때문에, 상기 유동하우징(530)은 멜라민 시아누레이트 5.5중량%와, 펜타에리스리톨 5.5중량%와, HDFS(Heptadeca-fluoro-1,1,2,2-tetra-hydrodecyltrichloro-silane)와 n-헥산이 1:100 비율로 섞인 용액에 용질로 메틸실세퀴옥산(methyl silsequioxane)이 30중량% 첨가된 용액 6중량%와, 질화붕소(BN) 분말 4중량%와, 그라파이트 2.5중량%와, 메타크릴산 4.5중량%와, 각섬석 분말 3중량%와, 팔미트산 2.5중량%와, 카본블랙 7.5중량%와, 황산가돌리늄 3.5중량%와, 포타슘실리케이트 6.5중량%와, 올레아미드 4.5중량%와, 제1인산 마그네슘(Mg(H2PO4)2)과 제1인산 알루미늄(Al(H2PO4)3)이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액 12중량%와, 1-2cm 길이의 유리섬유 15중량% 및 나머지 CNT(Carbon Nano Tube)가 분산된 폴리카보네이트수지로 이루어진다.
이때, 멜라민 시아누레이트는 수지분산성이 좋고 교합수지의 물성을 저하시키지 않으면서 난연성은 향상시키는 특징이 있다. 특히, 폴리카보네이트수지와의 교합성이 좋아 많은 양을 사용하지 않고도 난연특성을 부여할 수 있는 장점이 있다.
또한, 펜타에리스리톨은 합성고무와 플라스틱의 중간 특성을 가진 물질로서 연소시 화염방지와 한계산소지수의 상승을 유도하여 발화저항성을 크게 하기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 상기 n-헥산은 용매이고, 상기 HDPS는 트리클로로실란(trichlorosilane) 계열로서 실란(silane) 그룹이 포함된 알킬기 혹은 불소가 치환된 알킬기 물질에 의해 소수성을 강화시키게 되며, 강고한 박막을 형성하게 된다. 특히, 희석비율을 1:100으로 유지해야 하는 이유는 경화지연을 방지하기 위함이다.
그리고, 상기 메틸실세퀴옥산은 실란기와의 반응에 의해 표면에서 나노 크기의 미세 다공을 유발시켜 표면 거칠기를 증대시킴으로써 접촉각을 크게 하고 이를 통해 초소수성, 다시 말해 초발수성을 강화시키도록 하기 위해 첨가된다.
아울러, 상기 질화붕소는 육방정 결정구조를 갖는 물질로서, 열전도율이 높아 방열특성이 좋고, 화학적 안정성이 뛰어나다.
또한, 상기 그라파이트는 경량화와 높은 방사율 특성을 얻으면서 분산효과를 높이기 위해 첨가되며, 특히 입자모양이 플레이크 타입을 갖도록 함으로써 고분자수지 사이에 긴밀히 혼입되게 하여 열전도 특성과 원만한 분산효과를 얻도록 하기 위해 첨가된다. 이것은 외부에 노출된 상태로 설치 사용되는 부분이 열팽창에 의해 변형이 생기지 않도록 함으로써 장수명화를 달성하기 위함이다.
아울러, 메타크릴산은 산에 강하기 때문에 내부식성을 유지하기 위해 첨가되며, 팔미트산 화학식은 CH3(CH2)14COOH의 화학식을 갖는 밀랍 모양의 고체 지방산으로서 슬립성을 증대시켜 외부파이프(120) 속에서 스티키성없이 원활하게 슬라이딩될 수 있도록 하기 위해 첨가된다.
또한, 상기 각섬석은 0.1-0.2㎛ 입도를 갖는 미분으로서, 칼슘·나트륨·칼륨·마그네슘·철(Ⅱ)·철(Ⅲ)·알루미늄·수산기·플루오르 등을 함유하는 규산염이며, 바인딩 강화로 내구성과 내크랙성을 강화시키기 위해 첨가된다.
이때, 상기 카본블랙은 내마멸성과 내연마성을 확보하고 경량화를 유지하기 위해 첨가되고; 상기 황산가돌리늄은 희토류 원소인 가돌리늄(Gd)의 황산화물로서, 가돌리늄은 주기율표 3족에 속하는 희토류(稀土類) 전이금속이며, 연성(延性)이 있는 은백색의 원소로 산소·물과 서서히 반응하고, 17℃ 이하에서는 강자성(强磁性)을, 아주 낮은 온도에서는 초전도성(超傳導性)을 띤다. 이러한 가돌리늄의 황산화물은 자기냉각특성이 있어 내화성을 강화시킨다.
그리고, 상기 포타슘실리케이트는 내구성을 강화시키고 내열성을 높이기 위해 첨가되며, 상기 올레아미드(Oleamide)는 원활한 흐름성을 유지하여 성형자유도를 높이기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 제1인산 마그네슘(Mg(H2PO4)2)과 제1인산 알루미늄(Al(H2PO4)3)이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액은 전기절연성을 강화시키기 위해 첨가되며, 1-2cm 길이의 유리섬유는 인장강도를 증대시켜 피로강도를 높이기 위해 첨가된다.
또한, CNT(Carbon Nano Tube)가 분산된 폴리카보네이트수지는 CNT의 균일분산을 유도하여 방열특성을 강화하고, 부착안정성, 내구성을 높이기 위한 베이스수지이다. 특히, CNT는 육각형의 벌집모양으로 이루어진 그라펜시트가 직경이 수 나노미터 크기로 둥글게 말려 튜브 형태를 이룬 것을 사용한다.
100: 베이스플레이트
200: 애자클램프
300: 인류클램프
400: 현수애자
500: 장력조절구
200: 애자클램프
300: 인류클램프
400: 현수애자
500: 장력조절구
Claims (1)
- 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 베이스플레이트(100)와; 일측 베이스플레이트(100)를 철탑아암(R)에 고정하는 애자클램프(200)와; 타측 베이스플레이트(100)에 배전선(L)을 고정하는 인류클램프(300)와; 한 쌍의 베이스플레이트(100) 사이에 설치되는 현수애자(400)와; 상기 인류클램프(300)에 고정되어 배전선(L)의 장력을 조절하는 장력조절구(500)를 포함하는 철탑의 배전선로 장치에 있어서;
상기 베이스플레이트(100)는 두께를 갖는 금속판으로서, 제1변(102)의 양단에는 수직하게 각각 제2변(104)이 형성되고, 상기 제2변(104)의 단부에서 예각으로 경사연장된 제3변(106)이 형성되며, 제3변(106)의 각 단부를 연결하면서 상기 제1변(102) 보다 짧은 길이를 갖고 이와 평행한 제4변(108)이 형성된 5각형 형태를 가지며; 상기 베이스플레이트(100)의 제1변(102) 쪽으로 치우친 지점에는 사각홀(120)이 관통 형성되고;
상기 사각홀(120)에는 피뢰기(130)를 고정하는 피뢰기고정구(140)가 끼워지며; 상기 피뢰기고정구(140)는 상기 사각홀(120)에 대응삽입되는 사각단부(142)를 갖고, 상기 사각단부(142)에서 수직방향으로 연장된 원기둥 형태의 수직연장부(146)를 포함하며, 상기 수직연장부(146)의 단부에서 예각을 이루도록 절곡연장된 절곡연장부(148)가 구비되고, 상기 절곡연장부(148)의 단부에는 피뢰기(130)가 고정되며, 상기 사각단부(142)의 제1변(102)을 바라보는 면에는 호형상으로 완만하게 요입된 호형홈(144)이 더 형성되고;
상기 피뢰기고정구(140)는 고정유닛(150)에 의해 고정되되, 상기 고정유닛(150)은 내부가 비어 있는 원통형상의 유닛하우징(152)을 포함하며, 상기 유닛하우징(152)의 일단은 개방되어 있고, 개방단의 둘레에는 체결구(151)가 체결될 수 있는 플랜지(153)가 형성되어 있으며, 상기 유닛하우징(152)의 타단은 밀폐되어 있고, 상기 유닛하우징(152)의 내경에는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 유닛하우징(152)의 내부에는 원기둥 형태를 갖고 선단면은 호형상으로 볼록하게 형성되며 외주면에는 나사산이 형성되어 상기 유닛하우징(152)이 내경에 나사결합되는 유동고정구(154)가 구비되고, 상기 유동고정구(154)의 호형 단면 반대단 중심에는 일정깊이 스플라인홈(155)이 요입 형성되며, 상기 유닛하우징(152)의 밀폐단에는 이를 관통하여 작동로드(156)가 끼워지고, 작동로드(156)의 선단 일부에는 스플라인(157)이 형성된 상태로 상기 스플라인홈(155)에 유격을 두고 삽입되며, 후단부는 베어링(BA)에 의해 제자리 회전가능하게 고정되고, 후단에는 원형링 형태로 잡고 돌릴 수 있는 파지링(158)이 일체로 고정되며, 상기 유동고정구(154)와 유닛하우징(152)의 내부 밀폐단 사이에는 코일스프링(SP)이 설치되어 유동고정구(154)를 탄성가압하도록 구성되고;
상기 장력조절구(500)는 인류클램프(300)측과 고정된 고정환(510)과, 상기 고정환(510)에 일체로 형성된 수평가이드(520)와, 상기 수평가이드(520)를 따라 활주가능하게 설치되고 각각 배전선(L)이 결속되는 한 쌍의 유동하우징(530)과, 상기 배전선(L)을 연결하는 점퍼선(J)과, 상기 유동하우징(530)에 내장되고 서로 연결 고정되어 배전선(L)의 길이방향으로 장력을 완충하는 판형 스파이어럴스프링(560)을 포함하며;
상기 고정환(510)은 원통형상이고 일부에는 환핀공(512)이 형성되고, 상기 수평가이드(520)는 사각블럭 형태로 형성되며, 상기 수평가이드(520)의 양측면에는 활주안내편(522)이 돌출형성되고, 상기 수평가이드(520)의 하단면 양측에는 상기 활주안내편(522)과 간격을 두고 돌출편(524)이 각각 일체로 돌출되며, 상기 활주안내편(522)에는 박스 형상의 유동하우징(530)이 걸린 상태에서 움직일 수 있도록 조립되고, 상기 유동하우징(530)의 상단에는 상기 활주안내편(522)에 끼워져 걸릴 수 있는 걸림편(532)이 형성되며, 상기 돌출편(524)과 상기 유동하우징(530) 사이에는 코일스프링(540)이 개재되고, 상기 유동하우징(530)의 하단부에는 한 쌍의 전선끼움구멍(536)이 관통 형성되며, 상기 배전선(L)은 일단이 상기 전선끼움구멍(536) 중 어느 하나를 한 번 관통한 다음 다시 180°절곡된 후 옆에 있는 다른 전선끼움구멍(536)으로 통해 빠져나온 다음 전선결속구(550)에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 철탑의 배전선로 장치.
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