KR102076851B1 - 특고압 배전선로의 철탑 조립장치 - Google Patents

Abstract

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

Description

특고압 배전선로의 철탑 조립장치{Steel tower assembly device of extra-high voltage distribution line}

본 발명은 배전 기술 분야 중 특고압 배전선로의 철탑 조립장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철탑에 장착되는 특고압 배전선의 설치를 편리하게 하도록 이를 고정하는 배전프레임의 각도 조절이 용이하게 되도록 개선된 특고압 배전선로의 철탑 조립장치에 관한 것이다.

일반적으로 발전소에서 생성된 전력을 변전소를 포함한 공장, 가정 등으로 송배전하기 위해 설치되는 송배전선로의 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 송전전력, 전압, 기형 등에 따라 형태와 높이가 다른데, 높이가 60m가 되는 것도 있으며, 보통 L형강을 이용하여 정사각의 형태로 형성하면서 기초는 콘크리트에 구조물에 고정되도록 하고 있다.

송배전선의 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 있으며, 예를 들면 150,000V의 특고압 선로일 경우는 6m이다.

특히, 철탑에 배전선로가 구현될 때 배전선을 안정적으로 고정하기 위해 배전프레임이 사용되는데, 통상 도 1의 예시와 같이, 철탑프레임(10)에 고정베이스(20)가 고정되고, 상기 고정베이스(20)에 배전프레임(30,40)이 볼트 고정되며, 이 배전프레임(30) 상에 배전선이 절연애자를 매개로 하여 고정되게 된다.

그런데, 배전프레임(30,40)은 리지드(Rigid)한 철 프레임이어서 유동성이 없을 뿐만 아니라, 고정베이스(20)에 한 점 고정방식으로 고정되어 있어 배전선의 장력에 의해 당겨지고 있다고 하더라도 경사 배치된 경우 자꾸 흘러 내리면서 주변 다른 배전선과 간섭되는 문제가 발생하기도 한다.

이를 해소하기 위해 두 점 고정방식으로 바꿀 수 있는데, 이 경우에는 베이스 자체가 사각형상이라 다수의 배전프레임을 동시에 두 점 고정시키기 어렵다는 한계도 있다.

뿐만 아니라, 배전선이 바람에 의해 흔들릴 때 이를 유기적으로 완충시켜 줄 수 있는 구조 자체가 배전프레임 측에는 배제되어 있어 이에 대한 보완도 필요한 상황이다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1344039호(2013.12.06.), 송전 특고압 전선의 철탑 고정용 홀더

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 철탑에 장착되는 특고압 배전선의 설치를 편리하게 하도록 이를 고정하는 배전프레임의 각도 조절이 용이하게 되도록 개선된 특고압 배전선로의 철탑 조립장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 일측이 절삭된 원판 형태의 고정베이스(100); 상기 고정베이스(100)의 둘레방향을 따라 일정간격을 두고 형성되어 배전프레임(200)을 수평 혹은 경사지게 고정하도록 볼트체결되는 다수의 볼트공(110); 상기 고정베이스(100)의 절삭된 면에 일체로 용접 고정되고, 철탑프레임(300)에 볼트 체결되는 접속브라켓(120); 상기 고정베이스(100)의 판 면을 관통하여 형성된 사각형상의 관통공(130); 상기 관통공(130)을 관통하여 배치되고, 관통공(130)의 하단면에 용접 고정된 서브플레이트(140); 및 상기 고정베이스(100)의 양측 판면과 상기 서브플레이트(140)의 하단면에 경사받침되게 용접된 경사받침대(150);를 포함하는 특고압 배전선로의 철탑 조립장치에 있어서;
콘크리트블럭에 안착고정되어 상기 철탑프레임(300)의 하부 구조를 이루는 베이스프레임(310)은 내부가 빈 4개의 기둥프레임(312)과, 상기 기둥프레임(312)들을 연결하여 사각틀 형태를 갖도록 하면서 다수의 앵커볼트를 통해 콘크리트블럭에 앵커링되는 연결프레임(314)과, 일부가 노출되게 콘크리트블럭에 매립 고정되며 상기 기둥프레임(312)이 끼워져 고정되는 위치고정프레임(320)을 포함하고;
상기 기둥프레임(312)에는 수직소켓프레임(330)이 삽입된 후 장볼트(B1)를 통해 체결 고정되며; 상기 수직소켓프레임(330)은 소켓플랜지(332)를 기준으로 상부소켓(334)과 하부소켓(336)으로 나누어지고, 하부소켓(336)이 기둥프레임(312)에 끼워지며, 상부소켓(334)에는 베이스프레임(310) 상부로 쌓아 올려질 연장결속프레임(340)의 하단이 삽입되고;
상기 연장결속프레임(340) 상부에는 경사소켓프레임(350)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 특고압 배전선로의 철탑 조립장치를 제공한다.

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본 발명에 따르면, 철탑에 장착되는 특고압 배전선의 설치를 편리하게 하도록 이를 고정하는 배전프레임의 각도 조절이 용이하게 되도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 철탑내 배전선로 구현을 위한 배전프레임의 조립 구조를 발췌 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 특고압 배전선로의 철탑 조립장치의 요부 발췌도이다.
도 3은 본 발명에 따른 베이스프레임의 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 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 특고압 배전선로의 철탑 조립장치는 일측이 절삭된 원판 형태의 고정베이스(100)를 포함한다.

상기 고정베이스(100)는 원판 형태를 갖기 때문에 둘레방향으로 다수의 볼트공(110)을 형성함으로써 배전프레임(200)을 수평 혹은 경사지게 임의로 자유롭게 설치하기 쉽고, 특히 체결볼트를 이용하여 두 점 고정방식으로 고정하기 용이하게 된다.

그리고, 상기 고정베이스(100)의 절삭된 면에는 접속브라켓(120)이 일체로 용접 고정된다.

상기 접속브라켓(120)은 철탑프레임(300)에 상기 고정베이스(100)를 견고하게 볼트 고정하기 위한 부재이다.

때문에, 상기 접속브라켓(120)에도 다수의 체결공(122)이 형성되어 있다.

뿐만 아니라, 상기 고정베이스(100)의 판 면을 관통하여 사각형상의 관통공(130)이 더 형성되고, 상기 관통공(130)에는 이를 관통하여 서브플레이트(140)가 배치되며, 상기 서브플레이트(140)는 상기 관통공(130)의 하단면에 용접 고정된다.

이때, 상기 서브플레이트(140)의 고정력을 높이기 위해 상기 고정베이스(100)의 양측 판면에는 경사받침대(150)가 더 용접됨이 바람직하다.

여기에서, 상기 서브플레이트(140)는 배전선로 구축시 배전선 외에 기타 부가 설치물을 쉽고 안전하게 설치할 수 있도록 안내하는 보조판으로서, 이를 테면 부대설비 제어용 제어박스나 전원박스 등을 예시할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명은 상기 고정베이스(100)를 유동 완충시킬 수 있는 구조를 갖춤으로써 배전프레임(200) 자체를 유동 완충시켜 바람에 의해 흔들리는 배전선이 쉽게 끊어지지 않도록 구현할 수 있다.

이를 위해, 본 발명에서는 상기 접속브라켓(120)을 철탑프레임(300)에 직접 고정하지 않고, 2개의 댐퍼, 즉 수평댐퍼(400)와 경사댐퍼(500)를 이용하여 철탑프레임(300)에 연결 고정하도록 구성된다.

다시 말해, 상기 수평댐퍼(400)와 경사댐퍼(500)가 완충 역할을 담당하여 고정베이스(100)의 출렁임을 경사지게 그리고 배전선의 길이방향으로 완충시키게 된다.

이때, 상기 수평댐퍼(400)와 경사댐퍼(500)는 동일 구조를 가지며, 단지 배치되는 방향만 다를 뿐이다.

아울러, 수평댐퍼(400)와 경사댐퍼(500)는 내부에 스프링이 내장되어 완충시키는 구조일 뿐 기존 댐퍼처럼 공압이나 유압을 넣어 오래 사용하지 못하는 구조가 아니라 장수명화가 가능하며 내구성이 좋고 잔고장이 없다.

그리고, 상기 수평댐퍼(400)와 경사댐퍼(500)는 고정베이스(100)가 한 쌍으로 설치되는 경우에만 구현하도록 구성됨이 바람직하다. 이것은 하나일 때 보다 두 개일 때가 그 만큼 배전선의 장력이 커져 변화량을 충분히 완충해야 할 필요성이 있기 때문이다.

따라서, 한 쌍의 접속브라켓(120)에는 수평고정대(160)가 견고하게 고정되고, 상기 수평고정대(160)에는 수평댐퍼(400)의 일단인 제1로드(410)가 힌지 고정된다.

또한, 수평댐퍼(400)의 타단인 제2로드(420)는 철탑프레임(300) 상에 힌지 고정된다.

뿐만 아니라, 상기 경사댐퍼(500)의 일단인 제3로드(510)는 상기 수평댐퍼(400)의 몸체 일부에 힌지 고정되고, 상기 경사댐퍼(500)의 타단인 제4로드(540)는 상기 철탑프레임(300)에 제2로드(420)와 간격을 두고 힌지 고정된다.

이와 같이, 두 개의 댐퍼가 수평방향 및 경사방향으로 동시 완충되는 구조를 갖추고 있어 바람에 의한 영향으로 배전선이 출렁거릴 때 이를 흡수완충하여 배전선의 파단을 억제하는데 기여하게 된다.

덧붙여, 도 3의 예시와 같이, 철탑프레임(300)을 구현할 때 지면에 매립된 콘크리트블럭에 안착 고정되는 베이스프레임(310)의 구조를 개량하여 조립 설치를 빠르고 안정성을 높이면서 유지보수도 용이하게 구성할 수 있다. 즉, 기존에는 'ㄱ형', 'ㄷ형', 'ㅗ형' 각재를 상호 볼트 체결해야 했으므로 체결수량이 너무 많아 엄청난 작업시간과 작업량을 필요로 했고, 특히 하중이 가장 많이 걸리는 베이스프레임의 경우 강도 보강작업을 많이 해야 했다.

하지만, 본 발명에서는 이러한 단점을 극복하여 간단한 구조만으로도 고정안정성을 현격히 높이도록 구성한 것이다.

다만, 도시상 작고 짧게 예시했을 뿐, 현장 설계에 맞게 높낮이, 좌우 길이 등은 충분히 조절가능함은 물론이다. 때문에, 본 발명에서는 개념적인 구성만 도시 설명하기로 한다.

도 3에서와 같이, 베이스프레임(310)은 내부가 빈 4개의 기둥프레임(312)과, 상기 기둥프레임(312)들을 연결하여 사각틀 형태를 갖도록 하면서 다수의 앵커볼트를 통해 콘크리트블럭에 앵커링되는 연결프레임(314)과, 일부가 노출되게 콘크리트블럭에 매립 고정되며 상기 기둥프레임(312)이 끼워져 고정되는 위치고정프레임(320)을 포함한다.

때문에, 아주 쉽고 빠르게 베이스프레임(310)을 고정설치할 수 있게 되며, 끼움고정된 상태에서 앵커링되기 때문에 그 만큼 고정안정성이 더욱 더 향상된다.

아울러, 상기 기둥프레임(312)에는 수직소켓프레임(330)이 삽입된 후 장볼트(B1)를 통해 체결 고정된다.

이때, 수직소켓프레임(330)은 소켓플랜지(332)를 기준으로 상부소켓(334)과 하부소켓(336)으로 나누어지며, 하부소켓(336)이 기둥프레임(312)에 끼워지고, 상부소켓(334)에는 베이스프레임(310) 상부로 쌓아 올려질 다른 프레임들, 이를 테면 도시상 연장결속프레임(340)의 하단이 삽입된다.

여기에서, 상기 상부소켓(334)과 하부소켓(336)은 서로 통하도록 뚫려 있기 때문에 장볼트(B1)를 체결한 후에 콘크리트몰탈(CON)을 채워 넣고, 콘크리트몰탈(CON)이 굳기 전에 연장결속프레임(340)을 고정할 또다른 장볼트(B2)를 결속한다면 베이스프레임(310)은 적당한 중량감도 가지면서 안정감을 더욱 더 높일 수 있게 된다.

그리고, 상기 연장결속프레임(340) 상부에는 필요한 경우, 경사소켓프레임(350)을 설치할 수 있다.

이것은 철탑이 상부로 갈수록 뾰족해지게 구성된 것과 유사하게 구현하여 바람의 저항을 줄이기기 위함이며, 이러한 연장결속프레임(340)들에는 앞서 설명한 철탑프레임(300)이 체결 고정된다.

100: 고정베이스 200: 배전프레임
300: 철탑프레임

Claims (1)

1. 일측이 절삭된 원판 형태의 고정베이스(100); 상기 고정베이스(100)의 둘레방향을 따라 일정간격을 두고 형성되어 배전프레임(200)을 수평 혹은 경사지게 고정하도록 볼트체결되는 다수의 볼트공(110); 상기 고정베이스(100)의 절삭된 면에 일체로 용접 고정되고, 철탑프레임(300)에 볼트 체결되는 접속브라켓(120); 상기 고정베이스(100)의 판 면을 관통하여 형성된 사각형상의 관통공(130); 상기 관통공(130)을 관통하여 배치되고, 관통공(130)의 하단면에 용접 고정된 서브플레이트(140); 및 상기 고정베이스(100)의 양측 판면과 상기 서브플레이트(140)의 하단면에 경사받침되게 용접된 경사받침대(150);를 포함하는 특고압 배전선로의 철탑 조립장치에 있어서;
   콘크리트블럭에 안착고정되어 상기 철탑프레임(300)의 하부 구조를 이루는 베이스프레임(310)은 내부가 빈 4개의 기둥프레임(312)과, 상기 기둥프레임(312)들을 연결하여 사각틀 형태를 갖도록 하면서 다수의 앵커볼트를 통해 콘크리트블럭에 앵커링되는 연결프레임(314)과, 일부가 노출되게 콘크리트블럭에 매립 고정되며 상기 기둥프레임(312)이 끼워져 고정되는 위치고정프레임(320)을 포함하고;
   상기 기둥프레임(312)에는 수직소켓프레임(330)이 삽입된 후 장볼트(B1)를 통해 체결 고정되며; 상기 수직소켓프레임(330)은 소켓플랜지(332)를 기준으로 상부소켓(334)과 하부소켓(336)으로 나누어지고, 하부소켓(336)이 기둥프레임(312)에 끼워지며, 상부소켓(334)에는 베이스프레임(310) 상부로 쌓아 올려질 연장결속프레임(340)의 하단이 삽입되고;
   상기 연장결속프레임(340) 상부에는 경사소켓프레임(350)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 특고압 배전선로의 철탑 조립장치.

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