KR101965973B1 - 송전철탑 애자련 교체장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 송전철탑의 애자련을 교체하기 위한 장치에 있어서, 애자련을 이동시키는 도르래 유닛, 상기 애자련과 상기 도르래를 연결하는 로프, 상기 애자련의 이동의 동력원인 모터 유닛, 이동 중 상기 애자련이 손상되지 않도록 하는 보호커버를 포함하며, 상기 애자련은 상기 도르래 유닛에 의해 수직방향으로 상하이동하고, 상기 모터 유닛에 의해 일정한 힘으로 이동하는 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체장치에 관한 것이다.

Description

송전철탑 애자련 교체장치 및 그 방법{THE REPLACEMENT DEVISE OF ELECTRIC TRANSMISSION TOWER INSULATOR STRINGS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 송전철탑의 애자련 교체를 위한 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 상세하게는 도르래와 모터를 이용하여 수직방향으로, 일정한 속도로 애자련을 승하강 시켜 교체하는 송전철탑 애자련 교체장치 및 방법에 관한 발명이다.

현재 가공송전선로는 전력선과 철탑간의 절연을 위해 절연체인 애자를 사용하고 있다. 이때, 연결된 애자는 단일애자가 아닌 여러개의 애자로 구성된 애자련이다. 애자련을 교체하는 경우에는 작업자가 철탑의 부재와 도르래 (Pulley), 트럭, 로프 등을 이용하여 직접 작업하게 된다. 이때의 작업은 기계적으로 이루어지는 정교한 과정이 아닌 수작업으로, 장시간에 걸쳐 수행하는 작업이기 때문에 작업자의 피로도를 높이고, 일의 효율은 떨어뜨려 낭비되는 비용을 야기하여 왔다.

종래 기술의 문제점은 크게 3가지로 나뉜다. 첫번째는 애자련을 철탑에서 분리하였을 때 흔들리는 현상이고, 두 번째는 애자련 높낮이의 수동조작으로 인한 철탑 또는 지면과의 충돌문제이다. 모든 작업이 수동으로 이루어지므로, 애자련을 이동시킬 때 흔들림을 방지하기 위해서는 작업자가 로프를 잡고 부드러운 움직임을 유지시켜 주어야 한다. 이 경우 지탱해야 하는 애자련의 하중이 작업자가 감당할 수 없을 정도로 무거울 때가 많다. 따라서, 세 번째로 작업을 수행하는 과정에 있어서 작업자가 위험에 무방비상태로 노출되므로, 안전문제를 좌시할 수 없다는 것도 큰 문제점이다.

작업자는 철탑 상단과 하단에 위치하는데, 먼저 애자련을 분리하는 작업에서는 상단의 작업자가 애자련을 철탑에서 직접 분리하는 작업을 진행한다. 이후, 하단의 작업자들은 분리된 애자련을 이동시키는 작업을 수행하는데, 이 과정에서 애자련이 흔들리며 철탑에 충돌하는 것을 방지하기 위하여 로프를 철탑과 반대방향으로 당겨야 한다. 그렇지 않으면, 흔들림에 의해 애자련의 파손은 물론, 작업자의 안전도 위협할 수 있다. 새로운 애자련으로 교체하는 작업에서는 애자련의 상단부에 로프를 연결하고 철탑 부재에 부착된 도르래(Pulley)와 트럭을 이용하여 이를 끌어올린다. 이 또한, 철탑 상단에서 작업자와 상호간 호흡이 맞지 않을 경우에는 애자련이 철탑과 충돌하는 상황이 발생할 수 있으므로, 새로운 운반방법이 필요한 실정이다.

교체 애자련의 사양(무게, 크기 등)에 상관없이 일정한 힘으로 상하이동 가능하며 이동 시 애자련의 손상을 최소화하고, 작업자의 피로도 또는 숙련도와 상관없이 교체작업이 가능한 애자련 교체장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 송전철탑의 애자련을 교체하기 위한 장치에 있어서, 애자련을 이동시키는 도르래 유닛, 애자련과 도르래를 연결하는 로프, 애자련의 이동의 동력원인 모터 유닛을 포함하며, 도르래 유닛에 의해 흔들림 없이 수직방향으로 상하이동하며, 모터 유닛에 의해 일정한 힘으로 애자련을 이동시키는 것을 특징으로 하는 애자련 교체장치이다.

본 발명에 따른 송전철탑 애자련 교체장치는, 도르래와 모터를 적용하여 흔들림 없이 애자련을 수직방향으로 상하 이동시킴으로써 송전철탑과 애자련의 충돌을 피할 수 있고, 이로 인해 작업자의 안전도 확보할 수 있다.

또한, 모터의 작동방식에 리모컨을 적용하여 애자련의 사양이나 작업자의 숙련도와 상관없이 작업자가 설정하는 값으로 애자련을 승하강 시킬 수 있어 작업시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 애자련 교체장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 애자련 교체장치의 보호커버의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 애자련 교체방법의 순서도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 송전철탑(100)의 애자련(도면 미표시, 40)을 교체하기 위한 장치에 있어서, 애자련을 이동 시키는 도르래 유닛(10)과 상기 애자련과 상기 도르래를 연결하는 로프(50)를 포함하며, 상기 애자련은 상기 도르래 유닛에 의해 지면과 수직방향으로 상하 이동하는 것을 특징으로 하는 애자련 교체장치에 관한 것이다.

상기 애자련 교체장치는 상기 애자련의 이동의 동력원인 모터 유닛(20)을 더 포함하며 상기 애자련(40)은 상기 모터 유닛에 의해 일정한 힘으로 이동된다.

상기 도르래 유닛(10)은 상기 애자련의 설치위치보다 높게 위치하는 제1도르래(11), 상기 애자련의 설치위치보다 낮게 위치하는 제2도르래(12), 상기 지면에 고정되는 제3도르래(13)를 포함하며 상기 제1도르래와 상기 제3도르래는 서로 수직하게 위치한다. 상기 제1도르래(1)는 송전철탑의 크로스암(110) 방향으로 연장된 지지부재(15)에 위치하며, 상기 송전철탑의 중심축에서 상기 애자련의 설치위치보다 상기 제1도르래의 중심에서 상기 송전철탑의 중심축까지의 이격거리가 멀도록 설치한다.

상기 제1도르래(11)는 상기 송전철탑의 상측에 고정되어 상기 크로스암(110) 방향으로 연장된 상기 지지부재(15)에 고정되고 상기 제2도르래(12)는 상기 애자련의 설치위치보다 낮은 상기 송전철탑의 몸체(120)에 고정되며, 상기 제1도르래와 상기 제3도르래(13)는 수직방향으로 설치되어 상기 애자련을 흔들림없이 중력방향으로 승하강 시킨다.

상기 모터 유닛(20)은 상기 제2도르래(12)와 가장 가까이 위치하는 제1모터(21)와 상기 제3도르래(13)와 가장 가까이는 제2모터(22)를 포함한다.

상기 모터 유닛(20)의 구동을 위해 리모컨을 적용할 수 있으며, 상기 리모컨으로 상기 애자련(40)을 승강 조정하면 상기 제2모터(22)에 감겨있던 상기 로프(50)가 풀려 상기 제1모터(21)방향으로 감기면서 상기 애자련이 승강하고, 상기 리모컨으로 상기 애자련을 하강 조정하면 상기 제1모터에 감겨있던 상기 로프가 풀려 상기 제2모터방향으로 감기면서 상기 애자련이 하강하게 된다.

상기 애자련 교체장치는 이동 중 상기 애자련(40)이 손상되지 않도록 하는 보호커버(30)를 더 포함할 수 있으며, 상기 보호커버는 상기 애자련 전체를 감싸는 형태로, 공기가 주입되면 팽창하는 튜브타입으로 상기 보호커버 내 공기가 상기 애자련과 상기 송전철탑(100)의 충돌 시에 충격을 흡수하는 역할을 한다. 도 2는 본 발명에 따른 애자련 교체장치의 보호커버의 사시도이며, 상기 보호커버는 절연소재로 형성되며, 상기 절연소재는 고무일 수 있다. 상기 보호커버의 형상 및 구조, 설치방법에 대해서는 하기에서 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 애자련 교체장치의 구성도로, 이를 참고하여 설명하면, 교체 또는 분리해야 할 상기 애자련(40)의 상승 또는 하강 시 흔들림을 방지하기 위해 상기 도르래 유닛(10)을 적용하였다. 상기 제3도르래(13)는 주 말뚝과 연결한 후 상기 주 말뚝을 땅에 매설하고, 상기 주 말뚝의 옆면 4방향의 고리에 연결된 상기 로프와 보조말뚝을 지형에 맞게 매설시켜 상기 애자련의 무게를 버틸 수 있도록 하여 고정시킨다.

본 발명에 적용되는 도르래(11,12,13)는 765[kV] 철탑에 사용되는 상기 애자련(40)의 무게를 충분히 버틸 수 있는 것으로, 상기 도르래의 사양은 바퀴지름 38[mm], 로프 직경 7 내지 13[mm]이다. 이 도르래의 하나당 작업하중은 8[kN]로 약 8000 x 0.102[kg]의 하중을 견딜 수 있으므로, 765[kV]에 사용되는 상기 애자련의 총무게인(자기애자 기준) 약 600[kg]을 견딜 수 있다. 따라서, 765[kV] 이하에 사용되는 애자련의 경우, 더 적은 작업하중이 발생하므로, 본 발명에 따른 애자련 교체장치는 여러 공칭전압에서 사용이 가능하다.

다음은 본 발명에 따른 애자련 교체장치를 이용한 애자련 교체방법으로, 상기 모터 유닛(20)을 구동시켜 상기 애자련을 승강 또는 하강시키는 애자련 이송단계(S20)를 포함하며 상기 애자련 이송단계에서 상기 애자련은 수직방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 애자련 이송단계(S20) 이전에 상기 애자련에 상기 보호커버(30)를 씌우는 커버링 단계(S11)와 상기 모터 유닛과 상기 애자련을 로프로 연결하는 애자련 연결단계(S12)를 포함하는 세팅단계(S10)를 진행한다. 상기 애자련 이송단계(S20)는 상기 제1모터(21)를 구동시켜 상기 애자련(40)을 승강시키는 승강단계(S21), 상기 애자련을 상기 송전철탑에 설치하는 설치단계(S22), 구애자련을 상기 송전철탑에서 분리하는 분리단계(S24), 상기 제2모터(22)를 구동시켜 상기 구애자련을 하강시키는 하강단계(S25)를 포함하며, 상기 설치단계가 완료되면 상기 보호커버를 분리하는 보호커버 분리단계(S23)를 진행한다.

도 3은 본 발명에 따른 애자련 교체방법의 일 실시예의 순서로도 이를 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 구애자련의 분리단계(S24)에서 상기 송전철탑 상단에 있는 작업자는 상기 구애자련의 말단의 핀에 로프를 연결시키고, 연결된 상기 로프는 지상에 있는 상기 제3도르래(13)와 상기 제2모터(22)를 통해 상기 구애자련의 흔들림을 방지한다. 상기 송전철탑(100)의 하단부에서 준비가 끝나면 상기 구애자련 상단의 캡과 상기 송전철탑 상단부에 위치하는 상기 제1도르래(11)에 상기 로프를 연결시켜 상기 제1모터(21)를 조작하여 지상으로 하강시킨다.

상기 설치단계(S22) 이전에 상기 세팅단계(S10)를 포함한 여러 단계를 하기와 같이 진행할 수 있다.

먼저, 상기 보호커버(30)를 상기 애자련(40)의 상단부에 씌운 후, 상기 송전철탑(100) 하단부에 위치하는 상기 제2도르래(12)와 상기 제1도르래(11)를 통과하는 상기 로프(50)를 상기 애자련의 상단부의 캡과 연결시킨다. 상기 보호커버(30)를 작업자가 상기 애자련(40)에 입힐 수 있을 만큼 상기 제1모터(21)를 이용하여 상승시킨 후, 상기 보호커버를 상기 애자련에 입힌다. 상기 보호커버(30)의 공기주입부(31)에 순간 공기 주입장치를 이용하여 공기를 주입시켜 상기 애자련 사이로 상기 보호커버가 공간을 차지하도록 하고, 상기 보호커버가 장착된 상기 애자련의 하단부의 핀과 상기 제3도르래(13)를 상기 로프(50)를 통해 연결한다. 그 후 상기 제1모터(21)와 연동된 상기 리모컨을 통해, 상기 송전철탑(100) 상단의 작업자가 실시간으로 상기 애자련(40)의 높이를 조절한다. 상기 애자련(40)의 설치 높이를 현장의 작업자가 확인하여 적당한 높이에 도착하면, 상기 애자련의 상승을 멈추고 상기 보호커버(30) 내 공기를 방출하여 상기 보호커버를 상기 애자련으로부터 제거한다. 이후 종래와 같은 방법으로 상단의 작업자가 상기 송전철탑에 애자련을 설치하게 된다.

상기 도 3는 본 발명의 일 실시예의 순서도로 각 단계의 진행순서는 변경될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 송전철탑
110 : 크로스암
120 : 송전철탑 몸체
10 : 도르래 유닛
20 : 모터 유닛
30 : 보호커버
40 : 애자련
50 : 로프
11 : 제1도르래
12 : 제2도르래
13 : 제3도르래
15 : 지지부재
21 : 제1모터
22 : 제2모터
31 : 공기주입부

Claims (14)

1. 송전철탑의 애자련을 교체하기 위한 장치에 있어서,
   애자련을 이동 시키는 도르래 유닛;
   상기 애자련과 상기 도르래를 연결하는 로프;를 포함하며
   상기 애자련은 상기 도르래 유닛에 의해 지면과 수직방향으로 상하 이동하고,
   상기 애자련의 이동의 동력원인 모터 유닛;을 더 포함하며, 상기 애자련은 상기 모터 유닛에 의해 일정한 힘으로 이동하고,
   상기 도르래 유닛은, 상기 애자련의 설치위치보다 높게 위치하는 제1도르래; 상기 애자련의 설치위치보다 낮게 위치하는 제2도르래; 및 상기 지면에 고정되는 제3도르래;를 포함하며, 상기 제1도르래와 상기 제3도르래는 서로 수직하게 위치하고,
   상기 모터 유닛은, 상기 제2도르래와 가장 가까이 위치하는 제1모터; 및 상기 제3도르래와 가장 가까이는 제2모터;를 포함하며,
   상기 제1모터 및 제2모터는 연동되는 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1도르래는 송전철탑의 크로스암 방향으로 연장된 지지부재에 위치하는 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1도르래는 상기 애자련의 설치위치보다 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 모터 유닛은 리모컨으로 구동되며,
   상기 리모컨에 의해 상기 애자련을 승강 조정하면 상기 제1모터 방향으로 상기 로프가 당겨지고 상기 애자련을 하강 조정하면 상기 제2모터 방향으로 상기 로프가 당겨지는 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체장치.
9. 제1항에 있어서,
   이동 중 상기 애자련이 손상되지 않도록 하는 보호커버;를 더 포함하며
   상기 보호커버는 상기 애자련 전체를 감싸는 형태인 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 보호커버는 공기가 주입되면 팽창하는 튜브타입으로
    상기 보호커버 내 공기가 상기 애자련과 상기 송전철탑의 충돌 시에 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체장치.
11. 제1항, 제4항, 제5항, 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항의 송전철탑 애자련 교체장치를 이용한 애자련 교체방법에 있어서,
    모터 유닛을 구동시켜 애자련을 승강 또는 하강시키는 애자련 이송단계;를 포함하며,
    상기 애자련 이송단계에서 상기 애자련은 수직방향으로 이동하며,
    상기 애자련 이송단계는,
    제1모터를 구동시켜 상기 애자련을 승강시키는 승강단계;
    상기 애자련을 송전철탑에 설치하는 설치단계;
    구애자련을 상기 송전철탑에서 분리하는 분리단계;
    제2모터를 구동시켜 상기 구애자련을 하강시키는 하강단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 애자련 이송단계 이전에
    상기 애자련에 보호커버를 씌우는 커버링 단계;
    상기 모터 유닛과 상기 애자련을 로프로 연결하는 애자련 연결단계; 를 포함하는 세팅단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체방법.
13. 삭제
14. 제11항에 있어서,
    상기 설치단계가 완료되면 상기 보호커버를 분리하는 보호커버 분리단계; 를 진행하는 것을 특징으로 하는 송전철탑 애자련 교체방법.
    

Images