KR101964308B1 - 배전선로의 고정장치 - Google Patents

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KR101964308B1 KR1020180108321A KR20180108321A KR101964308B1 KR 101964308 B1 KR101964308 B1 KR 101964308B1 KR 1020180108321 A KR1020180108321 A KR 1020180108321A KR 20180108321 A KR20180108321 A KR 20180108321A KR 101964308 B1 KR101964308 B1 KR 101964308B1
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Abstract

본 발명은 배전선로의 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기상이상이 발생되면서 초속 40m가 넘는 순간속도를 갖는 강풍(태풍 포함)에 의해서도 안전하게 유지될 수 있으면서 배전선의 장력 변화에도 대응하여 안전한 배전선로를 유지할 수 있도록 개선된 배전선로의 고정장치에 관한 것이다.

Description

배전선로의 고정장치{Fixing device of transmission and distribution line}
본 발명은 배전 기술 분야 주 배전선로의 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기상이상이 발생되면서 초속 40m가 넘는 순간속도를 갖는 강풍(태풍 포함)에 의해서도 안전하게 유지될 수 있으면서 배전선의 장력 변화에도 대응하여 안전하게 배전선로를 유지할 수 있도록 개선된 배전선로의 고정장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에서 생성된 전력을 변전소 등으로 보내기 위해 설치되는 고압 선로의 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 가지며, 선로의 전력, 전압, 기형 등에 따라 형태와 높이가 다른데, 높이가 60m가 되는 것도 있으며, 보통 L형강을 이용하여 정사각의 형태로 형성하면서 기초는 콘크리트에 구조물에 고정되도록 하고 있다.
배전선의 철탑은 보통 3상 2회선, 즉 6개의 전선을 애자(碍子)로 지지하며, 철탑 사이의 거리는 20~30m이고, 철탑에 가설한 전선의 지표(地表)로부터의 최저 높이는 전기 설비 기술에 의해 정해져 있다.
배전 선로용 철탑은 상호간에 복수의 배전 선로가 연결되도록 하고 있으며, 이러한 배전 선로들은 고공에 설치되는 특성상 바람이나 눈, 비 등의 기후적인 영향을 많이 받게 됨에 따라 진동 혹은 진폭이 발생하기 쉬운 조건하에 설치되고 있다.
배전 선로들은 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.
한편, 낙뢰로부터 배전선를 보호하기 위해 피뢰기가 구비되는데, 배전선로는 가공선로인 경우가 대부분이며 옥외에 노출되어 있어 낙뢰와 같은 기상 현상하에서 낙뢰에 의한 피격이 빈번하게 발생되고, 대용량의 전력을 수송하는 선로의 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 단선되는 것을 방지하기 위해 가공지선(50)이 설치되기도 한다.
그런데, 기상이상이 발생되면서 최근에는 초속 40m가 넘는 순간속도를 갖는 강풍(태풍 포함)이 발생되고 있어 이로 이한 철탑의 전도 등의 안전사고의 위험이 예상되고 있다.
이에, 철탑 구조물 등의 안전장치를 강화할 필요성이 대두되었다.
또한, 고풍압 발생시 이로 인한 배전선로(30)의 장력변화가 심하고 이에 따른 완충이 어려울 경우 배전선로(30)가 파단되는 등 안전사고의 위험이 높았다.
이를 개선하기 위해, 하기한 [선행기술문헌]과 같은 다수의 장력조절장치 혹은 현수애자 고정장치들이 개시되어 있지만 이들은 대부분 코일스프링의 탄성복귀력만을 이용하는 구조로서 초속 40m가 넘는 강풍에 의한 장력조절시 유동안정성이 떨어지고, 주로 배전선로(30)의 길이방향에 대한 장력 완충 기능만 담당할 뿐 현수애자와 연결된 부위의 상하 유동에 대한 완충기능은 미흡한 실정이다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0861095호(2008.09.24.), '특고압 전선의 지지용 철탑' 대한민국 특허 등록번호 제10-0904199호(2009.06.16.), '송전선로 철탑용 현수애자의 고정구조' 대한민국 특허 등록번호 제10-0927116호(2009.11.10.), '송전선로 철탑용 현수애자'
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 기상이상이 발생되면서 초속 40m가 넘는 순간속도를 갖는 강풍(태풍 포함)에 의해서도 안전하게 유지될 수 있으면서 배전선의 장력 변화에도 대응하여 안전한 배전선로를 유지할 수 있도록 개선된 배전선로의 고정장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 철탑의 하단지주(100)를 고정하기 위해 지면에 매립된 콘크리트블럭(110)들 사이 정중앙에 일정깊이 형성된 설치홈(120)과; 상기 설치홈(120)에 매입 설치되는 설치박스(130)와; 상기 설치박스(130)에 내장되는 작동모터(140)와; 상기 작동모터(140)의 동력을 받아 회전하는 볼스크류(150)와; 상기 볼스크류(150)와 치결합되어 작동모터(140)의 동작에 따라 상기 설치홈(120) 내부에서 승강 또는 하강되는 견인롤블럭(160)과; 상기 견인롤블럭(160)에 내장된 다수의 견인롤(190)과; 일단은 상기 하단지주(100)에 고정되고 타단은 상기 견인롤(190)에 감긴 다음 다시 인출되어 다른쪽 하단지주(100)에 결속되는 견인와이어(W)와; 철탑의 지지구조물인 철탑고정대(TOP)에 고정된 철탑금구(210)와; 상기 철탑금구(210)에 체결되는 금구연결로드(220)와; 상기 금구연결로드(220)에 걸려 고정되는 걸쇠(250)와, 상기 걸쇠(250)의 하단에 체결되는 애자상단로드(312)를 구비한 현수애자(300);를 포함하는 송배전선로의 고정장치에 있어서;
상기 설치박스(130)의 개방된 상면은 박스커버(134)로 나사체결되어 밀폐되고; 상기 박스커버(134)에는 견인와이어(W)가 통과할 수 있도록 와이어통과공(WH)이 다수 형성되며; 상기 설치박스(130)의 내부 4면 중심에는 슬라이딩가이드홈(132)이 형성되고; 상기 견인롤블럭(160)의 중심에는 스크류체결홀(162)이 관통형성되어 상기 볼스크류(150)와 치결합되며; 상기 견인롤블럭(160)의 하단 4변 중심에는 상기 슬라이딩가이드홈(132)에 끼워지는 가이드블럭(180)이 돌출되고; 상기 견인롤블럭(160)의 내부는 4면에서 일정반경의 롤설치홈(164)이 일정깊이 파여 있어 상기 견인롤(190)이 내장되는 형태로 축고정되는데 상기 견인롤(190)의 축 일단은 롤설치홈(164)의 내벽면에 회전가능하게 축고정되며, 타단은 롤설치홈(164)의 개방부를 밀폐하는 설치홈커버(166) 상에 회전가능하게 축 고정되고; 상기 견인롤(190)의 외주면에는 와이어견인홈(192)이 나선상으로 2-3피치 형성되며; 상기 견인롤블럭(160)의 상면에는 각각 상기 롤설치홈(164)과 연통되게 와이어유도공(168)이 관통 형성되고;
상기 철탑금구(210)는 'ㄱ'형상의 형강으로 이루어지며, 철탑금구(210)의 일부에는 사다리꼴 형태를 이루는 연장편(212)이 형성되고, 상기 연장편(212)에는 연장편체결공(214)이 형성되며; 상기 연장편체결공(214)에는 금구연결로드(220)가 끼워지고, 상기 연장편체결공(214)을 관통한 금구연결로드(220)에는 금구로드너트(230)가 연장편(212)의 상부에서 체결되며, 상기 금구연결로드(220)의 상단 중심에는 나사산을 갖는 결속요홈(222)이 일정깊이 요입 형성되고, 상기 결속요홈(222)에는 상기 금구로드너트(230)가 금구연결로드(220)의 외주면에 체결되어 있는 상태에서 록커(240)가 다시 한번 체결되며, 상기 록커(240)는 하단 중심에 요홈체결로드(242)가 돌출되어 상기 결속요홈(222)에 나사결합되고, 상기 요홈체결로드(242)와 간격을 두고 원통형상의 체결커버(244)가 형성되어 상기 금구연결로드(220)의 외주면에 나사체결되며, 상기 금구연결로드(220)의 하단에는 결속링(224)이 일체로 형성되고; 상기 결속링(224)에는 걸쇠(250)가 걸려 고정되는 형태로 체결되며, 상기 걸쇠(250)는 '역 C'형상의 걸쇠몸체(252)와, 상기 걸쇠몸체(252)의 개방부를 탄성적으로 개폐하는 걸쇠로드(254)와, 상기 걸쇠몸체(252)의 하단에서 연장된 나사체결로드(256)로 이루어지며; 상기 나사체결로드(256)는 상기 애자상단로드(312)에 체결되는데 상기 애자상단로드(312)의 상단면 중심에는 상기 나사체결로드(256)가 나사체결될 수 있도록 일정깊이 나사홈(NCH)이 요입 형성된 것을 특징으로 하는 송배전선로의 고정장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 기상이상이 발생되면서 초속 40m가 넘는 순간속도를 갖는 강풍(태풍 포함)에 의해서도 안전하게 유지될 수 있으면서 배전선의 장력 변화에도 대응하여 안전한 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 배전선로의 고정장치의 설치상태를 보인 개략적인 개념도이다.
도 4는 도 3의 철탑 안정장치를 구성하는 설치박스의 예시도이다.
도 5는 도 4의 설치박스에 설치되는 철압 안정장치의 구현예를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 배전선로의 고정장치를 구성하는 현수애자와 철탑고정대간의 고정구조를 보인 예시도이다.
도 7은 도 6의 예시적인 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 배전선로의 고정장치를 구성하는 현수애자의 예시도이다.
도 9는 도 8의 요부를 확대하여 보인 예시도이다.
도 10은 도 9에서 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 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배전선로의 고정장치는 철탑의 하단지주(100)를 끌어 당겨 현수교의 장력와이어처럼 강한 고정력을 발휘함으로써 초속 40m 이상의 고풍압에도 충분히 견딜 수 있도록 구성된다.
즉, 기존 철탑의 철구조물을 변경시키지 않고도 흔들림을 억제하면서 고정력을 높일 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 하단지주(100)를 고정하기 위해 지면에 매립된 콘크리트블럭(110)들 사이 정중앙에 일정깊이의 설치홈(120)을 구비한다.
그리고, 상기 설치홈(120)에는 내구성이 강한 합성수지물로 성형된 설치박스(130)가 내장되고, 상기 설치박스(130)의 개방된 상면은 박스커버(134)로 밀폐된다.
이때, 상기 박스커버(134)는 나사체결식으로 고정되어 해체 분리가 가능하도록 구성된다.
특히, 상기 박스커버(134)에는 견인와이어(W)가 통과할 수 있도록 와이어통과공(WH)이 다수 형성된다.
아울러, 상기 설치박스(130)의 내부 4면 중심에는 슬라이딩가이드홈(132)이 형성된다.
또한, 상기 설치박스(130)의 내부 바닥면에는 작동모터(140)가 고정된다.
그리고, 상기 작동모터(140)의 모터축에는 볼스크류(150)가 커플링되어 작동모터(140)의 동력을 전달받을 수 있도록 구비되며, 상기 볼스크류(150)는 수직하게 배열된다.
뿐만 아니라, 상기 작동모터(140) 상측에는 견인롤블럭(160)이 구비되는데, 상기 견인롤블럭(160)의 중심에는 스크류체결홀(162)이 관통형성되어 있어 상기 볼스크류(150)와 치결합됨으로써 상기 볼스크류(150)의 회전방향에 따라 상기 견인롤블럭(160)이 상승 또는 하강하게 된다.
다만, 본 발명에서는 상기 견인롤블럭(160)이 극심하게 승강되는 것이 아니라 몇센티미터 범위 내에서 약간 움직이면서 장력을 조절하는 것이므로 상기 작동모터(140)에는 감속기(170)가 구비되고, 상기 감속기(170)의 출력단에 상기 볼스크류(150)가 커플링되어야 한다.
또한, 상기 견인롤블럭(160)의 하단 4변 중심에는 가이드블럭(180)이 돌출되고, 상기 가이드블럭(180)은 상기 슬라이딩가이드홈(132)에 끼워진다.
따라서, 상기 작동모터(140)의 회전시 상기 견인롤블럭(160)이 볼스크류(150)와 같이 회전하지 않고 슬라이딩가이드홈(132)을 따라 아주 느린 속도로 승강 또는 하강할 수 있게 된다.
특히, 과도하게 당기게 되면 하단지주(100)의 피로강도가 커져 파손의 우려가 있기 때문에 설계시 충분히 고려하여 철탑에 장착된 풍속계(200)를 통해 감지된 풍속이 초속 25m로 감지되었을 때 작동모터(140)에 의해 견인롤블럭(150)을 하강시킬 위치와, 초속 30m로 감지되었을 때의 위치와, 초속 35m로 감지되었을 때의 위치와, 초속 40m를 초과했을 때의 위치를 미리 설정하고, 컨트롤러(미도시)에 의해 이를 자동 조절하도록 구성함이 바람직하다.
아울러, 상기 견인롤블럭(160)의 내부는 4면에서 일정반경의 롤설치홈(164)이 일정깊이 파여 있고, 상기 롤설치홈(164)에는 견인롤(190)이 축고정된다.
이 경우, 상기 견인롤(190)의 축 일단은 롤설치홈(164)의 내벽면에 회전가능하게 축고정되고, 타단은 롤설치홈(164)의 개방부를 밀폐하는 설치홈커버(166) 상에 회전가능하게 축 고정된다.
그리고, 상기 견인롤(190)의 외주면에는 와이어견인홈(192)이 나선상으로 2-3피치 형성된다.
또한, 상기 견인롤블럭(160)의 상면에는 각각 상기 롤설치홈(164)과 연통되게 와이어유도공(168)이 관통 형성된다.
뿐만 아니라, 상기 하단지주(100)에는 견인와이어(W)의 일단이 고정되고, 견인와이어(W)의 타단은 상기 와이어유도공(168)을 통해 롤설치홈(164) 속으로 인입된 후 견인롤(190)의 와이어견인홈(192)에 감긴 후 다시 와이어유도공(168)으로 인출된 후 하단지주(100)의 대향단에 고정된다.
이때, 상기 견인와이어(W)가 박스커버(130)에 형성된 와이어통과공(WH)을 통과해야 함은 당연하다 하겠다.
아울러, 동일한 방식으로 하단지주(100)의 다른 쪽도 견인와이어(W)의 설치가 이루어진다.
여기에서, 상기 견인롤박스(160)는 매우 높은 내구성(강도)를 유지해야 하기 때문에 금속으로 제조됨이 바람직하다.
이렇게 구성된 상태에서 풍속계(200)를 통해 초속 25m가 넘는 강풍이 감지되면 작동모터(140)가 구동되면서 설정값만큼 견인롤박스(160)를 하강시킨다.
그러면, 견인와이어(W)가 전체적으로 하방향으로 당겨지면서 하단지주(100)를 중심으로 당겨 모으게 되고, 이를 통해 강풍에 의한 흔들림을 최소화시키면서 내풍압성을 유지할 수 있게 된다.
이후, 강풍이 해소되면 일정시간이 경과한 후에 원래 위치로 복귀됨으로써 하단지주(100)의 피로도가 더 이상 증가하지 않도록 하여 내구성을 유지할 수 있도록 한다.
덧붙여, 상기 설치박스(130)는 지하에 매립설치되는 관계로 초발수성과 우수한 내구성 및 절연성을 확보해야 하기 때문에 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 8.5중량%와, 질화붕소(BN) 분말 4.5중량%와, 그라파이트 4중량%와, 메타크릴산 3중량%와, 각섬석 분말 4.5중량%와, 팔미트산 2.5중량%와, 카본블랙 7.5중량%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, 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;
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.
덧붙여, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 철탑고정대(TOP)에 고정되는 철탑금구(210)를 포함한다.
이때, 철탑고정대(TOP)는 보편적으로 'ㄱ'형상의 형강으로 제조되기 때문에 이에 쉽고 긴밀하게 접촉 고정시키기 위해 상기 철탑금구(210)도 'ㄱ'형상의 형강으로 만들어진다.
이러한 철탑금구(210)는 사다리꼴 형태를 이루도록 연장되는 연장편(212)이 서로 직교되게 각각 형성된다.
즉, 상기 연장편(212)는 상기 철탑금구(210)와 일체로 형성된다.
그리고, 상기 연장편(212)에는 이를 관통하여 연장편체결공(214)이 형성된다.
또한, 상기 철탑금구(210)는 상기 철탑고정대(TOP)와 대응되는 형상이므로 서로 포개어진 상태에서 금구고정볼트(216)에 의해 상기 철탑고정대(TOP) 상에 볼트 체결된다.
이 경우, 상기 철탑금구(210)가 반드시 철탑고정대(TOP) 위에 포개어져야 한다. 그래야, 탈락이나 분리 이탈의 문제를 막을 수 있고, 고정안정성을 확보할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 철탑고정대(TOP)에는 금구고정볼트(216)를 체결할 수 있는 볼트공이 형성되는데, 이는 철탑고정대(TOP)를 초기 설계할 때 부터 설정하기란 여간 곤란한 일이 아니므로 간단한 드릴 공구를 이용하여 현장에서 필요한 부분에 단순히 구멍을 내고 볼트-너트 체결방식으로 고정하면 된다.
물론, 탭핑기를 이용하여 나사공으로 가공하면 더욱 좋다.
그리고, 상기 연장편체결공(214)에는 금구연결로드(220)가 끼워지고, 연장편체결공(214)을 관통한 금구연결로드(220)에는 금구로드너트(230)가 연장편(212)의 상부에서 체결된다.
이때, 상기 금구연결로드(220)의 상단 중심에는 나사산을 갖는 결속요홈(222)이 일정깊이 요입 형성되고, 상기 결속요홈(222)에는 상기 금구로드너트(230)가 금구연결로드(220)의 외주면에 체결되어 있는 상태에서 록커(240)가 다시 한번 체결된다.
이 경우, 상기 록커(240)는 하단 중심에 요홈체결로드(242)가 돌출되어 상기 결속요홈(222)에 나사결합되고, 상기 요홈체결로드(242)와 간격을 두고 원통형상의 체결커버(244)가 형성되어 상기 금구연결로드(220)의 외주면에 나사체결되어 상기 금구로드너트(230)의 상단면에 접지될 때 까지 체결된다.
이렇게 함으로써, 금구로드너트(230)의 너트 풀림을 방지하면서 결속력을 더욱 더 강화시키고, 체결력이 떨어지지 않도록 하며, 금구연결로드(220)의 피로강도를 증대시키게 된다.
그리고, 상기 금구연결로드(220)의 하단에는 결속링(224)이 일체로 형성된다.
상기 결속링(224)은 현수애자(300)의 애자상단로드(312)의 결속시 결속자유도를 높이기 위한 것이다.
또한, 상기 결속링(224)에는 걸쇠(250)가 걸려 고정되는 형태로 체결되는데, 상기 걸쇠(250)는 카라비너 형태를 갖는다.
즉, 상기 걸쇠(250)는 '역 C'형상의 걸쇠몸체(252)와, 상기 걸쇠몸체(252)의 개방부를 탄성적으로 개폐하는 걸쇠로드(254)와, 상기 걸쇠몸체(252)의 하단에 연장된 나사체결로드(256)로 이루어진다.
이때, 상기 걸쇠로드(254)의 하단은 상기 걸쇠몸체(252)의 개방부 하측에 회전가능하게 힌지핀(HIN)에 의해 축고정되고, 이 힌지핀(HIN)에는 상기 걸쇠로드(254)가 항상 폐쇄방향으로 탄력을 받도록 도시하지 않은 토션스프링이 결합되어 있다.
따라서, 강제로 토션스프링의 탄력을 극복하고 밀었을 때만 걸쇠로드(254)가 제껴지면서 개방부가 열리게 되므로 안전한 고정력을 유지할 수 있다.
그리고, 상기 나사체결로드(256)는 상기 애자상단로드(312)에 체결되는데, 이를 위해 상기 애자상단로드(312)의 상단면 중심에는 상기 나사체결로드(256)가 나사체결될 수 있도록 일정깊이 나사홈(NCH)이 요입 형성된다.
이와 같은 구조를 갖기 때문에 현수애자(300)의 상단은 애자상단로드(312)에 의해 철탑금구(210)에 안전하고 안정적인 고정력을 유지한 채 고정될 수 있게 된다.
덧붙여, 상기 현수애자(300)가 불측의 사유로 탈락하더라도 지상으로 낙하되지 못하도록 안정적으로 고정하기 위해 상기 애자상단로드(312)에는 직경방향으로 와이어끼움구멍(314)이 더 형성되고, 상기 와이어끼움구멍(314)에는 탈락방지와이어(PW)가 끼워지며, 탈락방지와이어(PW)의 양단은 상기 결속링(224)에 결속될 수 있다.
또한, 본 발명은 도 8에 도시된 바와 같이, 철탑에 설치되는 현수애자(300)의 애자하단로드(310)의 단부에는 장력조절 및 유동성 확보를 용이하게 하기 위해 설치된 수직장력조절구(400)를 포함한다.
이때, 상기 수직장력조절구(400)는 내부가 빈 사각틀 형태로 형성되고, 일단을 관통하여 애자하단로드(310)가 끼워지며, 수직장력조절구(400) 내부에서 애자로드스프링(320)의 개재하에 애자로드고정너트(330)에 의해 고정된다.
때문에, 상기 애자하단로드(310)는 상기 수직장력조절구(400) 내부로 자유롭게 탄성유동가능한 상태가 되며, 애자로드스프링(320)는 수직장력조절구(400)와 애자하단로드(310) 단부에 체결된 애자로드고정너트(330) 사이에서 탄성완충하게 된다.
그리고, 상기 수직장력조절구(400)의 반대단에는 배전선(L)을 고정하기 위한 배전선결속로드(410)가 구비되는데, 상기 배전선결속로드(410)의 일단은 상기 수직장력조절구(400)의 애자하단로드(310) 반대단에서 나사체결식으로 체결되면서 관통하여 그 단부가 수직장력조절구(400) 내부로 노출되게 설치된다.
아울러, 노출된 배전선결속로드(410)의 단부에는 배전선로드스프링(420)이 끼워진 상태에서 배전선로드고정너트(430)가 체결되어 배전선로드스프링(420)의 이탈을 방지함으로써 탄성고정되도록 하되, 수직장력조절구(400)를 회전시키면 수직장력조절구(400)가 베이스플레이트(100) 쪽으로 당겨지면서 장력을 팽팽하게 하고, 반대로 회전시키면 장력이 느슨해지게 한다.
때문에, 이러한 조절을 통해 애자하단로드(310)의 설치작업을 편리하게 할 수 있고, 배전선의 장력변화에 즉시 대응이 가능하여 안전사고를 예방하는 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 상기 배전선결속로드(410)의 타단에는 수평장력조절구(500)가 고정된다.
이를 위해, 상기 배전선결속로드(410)의 타단 일부에는 직경방향으로 관통한 핀공(412)이 형성된다.
아울러, 상기 수평장력조절구(500)는 도 9에 도시된 바와 같이, 고정환(510)을 포함한다.
상기 고정환(510)은 원통형상으로 내부가 비어 있어 상기 배전선결속로드(410)의 타단이 삽입되고, 핀 고정을 위해 상기 핀공(412)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 사용처의 특성상 내화성과 절연성을 갖출 필요가 있다.
때문에, 상기 유동하우징(530)은 멜라민 시아누레이트 10.5중량%와, 펜타에리스리톨 8.5중량%와, 질화붕소(BN) 분말 5.5중량%와, 메타크릴산 2.0중량%와, 황산가돌리늄 5.5중량%와, 포타슘실리케이트 9.5중량%와, 올레아미드 6중량%와, 제1인산 마그네슘(Mg(H2PO4)2)과 제1인산 알루미늄(Al(H2PO4)3)이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액 20중량%와, 1-2cm 길이의 유리섬유 10.5중량% 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.
아울러, 상기 질화붕소는 육방정 결정구조를 갖는 물질로서, 열전도율이 높아 방열특성이 좋고, 화학적 안정성이 뛰어나다.
뿐만 아니라, 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 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: 하단지주 200: 풍속계
300: 현수애자 400: 수직장력조절구
500: 수평장력조절구

Claims (1)

  1. 철탑의 하단지주(100)를 고정하기 위해 지면에 매립된 콘크리트블럭(110)들 사이 정중앙에 일정깊이 형성된 설치홈(120)과; 상기 설치홈(120)에 매입 설치되는 설치박스(130)와; 상기 설치박스(130)에 내장되는 작동모터(140)와; 상기 작동모터(140)의 동력을 받아 회전하는 볼스크류(150)와; 상기 볼스크류(150)와 치결합되어 작동모터(140)의 동작에 따라 상기 설치홈(120) 내부에서 승강 또는 하강되는 견인롤블럭(160)과; 상기 견인롤블럭(160)에 내장된 다수의 견인롤(190)과; 일단은 상기 하단지주(100)에 고정되고 타단은 상기 견인롤(190)에 감긴 다음 다시 인출되어 다른쪽 하단지주(100)에 결속되는 견인와이어(W)와; 철탑의 지지구조물인 철탑고정대(TOP)에 고정된 철탑금구(210)와; 상기 철탑금구(210)에 체결되는 금구연결로드(220)와; 상기 금구연결로드(220)에 걸려 고정되는 걸쇠(250)와, 상기 걸쇠(250)의 하단에 체결되는 애자상단로드(312)를 구비한 현수애자(300);를 포함하는 송배전선로의 고정장치에 있어서;
    상기 설치박스(130)의 개방된 상면은 박스커버(134)로 나사체결되어 밀폐되고; 상기 박스커버(134)에는 견인와이어(W)가 통과할 수 있도록 와이어통과공(WH)이 다수 형성되며; 상기 설치박스(130)의 내부 4면 중심에는 슬라이딩가이드홈(132)이 형성되고; 상기 견인롤블럭(160)의 중심에는 스크류체결홀(162)이 관통형성되어 상기 볼스크류(150)와 치결합되며; 상기 견인롤블럭(160)의 하단 4변 중심에는 상기 슬라이딩가이드홈(132)에 끼워지는 가이드블럭(180)이 돌출되고; 상기 견인롤블럭(160)의 내부는 4면에서 일정반경의 롤설치홈(164)이 일정깊이 파여 있어 상기 견인롤(190)이 내장되는 형태로 축고정되는데 상기 견인롤(190)의 축 일단은 롤설치홈(164)의 내벽면에 회전가능하게 축고정되며, 타단은 롤설치홈(164)의 개방부를 밀폐하는 설치홈커버(166) 상에 회전가능하게 축 고정되고; 상기 견인롤(190)의 외주면에는 와이어견인홈(192)이 나선상으로 2-3피치 형성되며; 상기 견인롤블럭(160)의 상면에는 각각 상기 롤설치홈(164)과 연통되게 와이어유도공(168)이 관통 형성되고;
    상기 철탑금구(210)는 'ㄱ'형상의 형강으로 이루어지며, 철탑금구(210)의 일부에는 사다리꼴 형태를 이루는 연장편(212)이 형성되고, 상기 연장편(212)에는 연장편체결공(214)이 형성되며; 상기 연장편체결공(214)에는 금구연결로드(220)가 끼워지고, 상기 연장편체결공(214)을 관통한 금구연결로드(220)에는 금구로드너트(230)가 연장편(212)의 상부에서 체결되며, 상기 금구연결로드(220)의 상단 중심에는 나사산을 갖는 결속요홈(222)이 일정깊이 요입 형성되고, 상기 결속요홈(222)에는 상기 금구로드너트(230)가 금구연결로드(220)의 외주면에 체결되어 있는 상태에서 록커(240)가 다시 한번 체결되며, 상기 록커(240)는 하단 중심에 요홈체결로드(242)가 돌출되어 상기 결속요홈(222)에 나사결합되고, 상기 요홈체결로드(242)와 간격을 두고 원통형상의 체결커버(244)가 형성되어 상기 금구연결로드(220)의 외주면에 나사체결되며, 상기 금구연결로드(220)의 하단에는 결속링(224)이 일체로 형성되고; 상기 결속링(224)에는 걸쇠(250)가 걸려 고정되는 형태로 체결되며, 상기 걸쇠(250)는 '역 C'형상의 걸쇠몸체(252)와, 상기 걸쇠몸체(252)의 개방부를 탄성적으로 개폐하는 걸쇠로드(254)와, 상기 걸쇠몸체(252)의 하단에서 연장된 나사체결로드(256)로 이루어지며; 상기 나사체결로드(256)는 상기 애자상단로드(312)에 체결되는데 상기 애자상단로드(312)의 상단면 중심에는 상기 나사체결로드(256)가 나사체결될 수 있도록 일정깊이 나사홈(NCH)이 요입 형성된 것을 특징으로 하는 송배전선로의 고정장치.
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