KR102144429B1 - 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 154 kV 이상의 초고압 송전선로의 철탑이나 옥외 변전소에 설치된 다수의 철구조물, 즉 철구가 강풍과 지반 침하, 지반 거동 등에 의해 전도 현상이 발생되는 것을 미연에 방지하는 한편, 지진 등의 외부로부터 발생되는 진동에 의한 파손 등을 방지하기 위한 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치에 관한 것이다.

Description

송전철탑과 가공송전선로의 내진장치{Earthquake-proof structure of transmission line steel tower}
본 발명은 송전기술 분야 중 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 송전선로의 철탑이나 옥외 변전소에 설치된 다수의 철구조물, 즉 철구가 강풍과 지반 침하, 지반 거동 등에 의해 전도 현상이 발생되는 것을 사전에 방지하는 한편, 지진 등의 외부로부터 발생되는 진동에 의한 파손 등을 방지하기 위한 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 발전소에서 발전된 전기는 1차 변전소에서 송전에 적합한 전압으로 승압하여 송전계통을 통해 송전하고, 다시 2차 변전소에서 적정한 전압으로 강압하여 수용가의 주변까지 송전한 후 전주에 설치된 주상변압기에 의하여 수용가에서 사용할 수 있는 상용전압으로 다시 강압하여 전주에 가설된 가공배전계통을 통해 배전하게 된다.
고압 또는 초고압 송전계통은 인적이 드문 산야에 설치되는 송전탑에 지지되는 가공송전선을 통해 송전하고, 특고압 송전계통은 전주에 지지되는 가공송전선 또는 지중에 설치되는 지중송전선을 통해 송전하며, 배전계통은 전주에 지지되는 가공배전선 또는 지중에 설치되는 지중배전선을 통해 배전된다.
송전탑은 송전선로 등을 가설하기 위해 수십 미터의 지상높이로 시공되는 트러스(truss) 형태의 철구조물로서, 자체 중량이 수십톤에서 수백톤에 이르는 고중량물로 이루어진다.
이와 같은 송전 철탑을 설치하기 위해서는, 먼저 지반을 터파기하여 수평으로 바탕콘크리트면을 평활하게 형성한 다음, 그 위에 정방형으로 배치되는 4개의 기초콘크리트 구조물을 구축하고, 각 기초콘크리트 구조물에 적당한 각도로 경사지게 매설되어 상단이 노출된 메인 기둥들에 일정길이를 갖는 앵글(angle)을 소요높이까지 트러스 형태로 순차적으로 조립하여 완성시켜 나가게 된다.
그러나, 이러한 송전 철탑은 강풍과 지반 침하, 지반 거동 등에 의해 전도 현상이 발생되고, 이로 인해 인근 주택가의 단전과 같은 사고와, 전복에 의한 피해 같은 대형 사고가 발생하는 문제점이 있다.
한편, 이와 같은 철구조물에서 일어나는 현상은 송전 철탑뿐만 아니라, 옥외 변전소의 철구조물, 다시 말해 옥외 변전소의 철구에서도 동일하게 발생한다.
이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-0662883호(2006.12.28.)에는 '송전용 철탑의 보강 구조'가 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 송전용 철탑의 보강 구조는 지진 등에 따른 진동을 완충하기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0662883호(2006.12.28.) '송전용 철탑의 보강 구조'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 154 kV 이상의 초고압 송전선로의 철탑이나 옥외 변전소에 설치된 다수의 철구조물, 즉 철구가 강풍과 지반 침하, 지반 거동 등에 의해 전도 현상이 발생되는 것을 미연에 방지하는 한편, 지진 등의 외부로부터 발생되는 진동에 의한 파손 등을 방지하기 위한 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 4개의 다리(3)를 가지며, 각 다리(3)의 하단이 지중에 매설되어 있는 기초 콘크리트 구조물(5)에 연결되면서 지상에 지지되는 송전 철탑(1); 직선 바 형태로 형성되되 하단이 외측으로 경사를 가지며, 일정 간격으로 상기 다리에 결합되는 클립(111)이 형성되고, 하단 저면에 플랜지(113)가 형성되며, 일측면에 가로 연결대(115)에 의해 직선 바 형태로 형성된 강도 보강바(117)가 부착되는 보강지지대(110); 및 철(凸)자 형태로 이루어져 상기 기초 콘크리트 구조물(5)의 측면에 설치되어 상기 보강지지대(110)가 결합되는 보강 기초 콘크리트 구조물(120)을 포함하는 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치(100)에 있어서, 외부로부터 전달되는 진동에 의한 상기 보강지지대(110)의 흔들림을 방지하는 완충부(200)를 더 포함하며, 상기 완충부(200)는, 하부가 상기 보강 기초 콘크리트 구조물(120)에 매립되고, 상부가 상방향으로 연장 형성되는 고정바(210); 상기 고정바(210)의 외측으로 승,하강 가능하게 결합되는 승강부재(220); 상기 승강부재(220)와 교차되도록 연결되는 부싱(230); 상기 부싱(230)에 연결되면서 상기 보강지지대(110)의 흔들림에 따른 충격을 완충하는 한편, 상기 보강지지대(110)가 원상태로 복귀되도록 하는 완충수단(240); 및 상기 부싱(230)의 하부에 위치되도록 상기 고정바(210)로 나사결합되면서 상기 고정바(210)로부터 상기 부싱(230)을 지지하는 지지부재(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 송전 철탑이나 옥외 변전소에 설치된 다수의 철구조물, 즉 철구가 강풍과 지반 침하, 지반 거동 등에 의해 전도 현상이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있는 것은 물론, 내진설계가 보강될 수 있음으로써 지진 등에 따른 충격을 완충할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치가 설치된 상태를 나타낸 사용 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치에서 완충부가 구비된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3에서 완충부를 나타낸 부분 확대도이다.
도 5는 도 4에서 완충부를 나타낸 사시도이다.
그리고
도 6은 도 4에서 탄성부재를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 2를 참조하여 보면, 본 발명에 따른 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치(100)는 송전 철탑이나, 옥외 변전소에 설치된 다수의 철구조물, 즉 철구를 지지하는 보강지지대(110) 및 보강 기초 콘크리트 구조물(120)로 이루어진다.
본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 송전 철탑(1)을 도시하여 설명하기로 한다.
보강지지대(110)는 직선 바 형태로 형성되되 하단이 외측으로 경사를 가지고, 일정 간격으로 다리에 결합되는 클립(111)이 형성되며, 하단 저면에 플랜지(113)가 형성되고, 일측면에 복수의 가로 연결대(115)가 용접 결합되고, 가로 연결대(115)에 직선 바 형태로 형성된 강도 보강바(117)가 용접 결합된다.
보강지지대(110)는 기둥과 동일 선상으로 클립에 의해 체결되도록 상단이 직선으로 이루어지고, 상단에 클립(111)이 형성되며, 하단이 곡선 경사를 가지며 외측으로 벌어지는 형태로 이루어진다.
클립(111)은 반원통형으로 형성되고, 양측에 볼트홀(112)이 형성되어 볼트(101)에 의해 다리(3)와 결합된다.
보강 기초 콘크리트 구조물(120)은 철(凸)자 형태로 이루어져 기초콘크리트 구조물(5)의 측면에 설치되어 보강지지대(110)가 결합된다.
보강 기초 콘크리트 구조물(120)은 보강지지대(110)의 하단 경사와 동일한 경사를 갖도록 상단이 경사를 갖는다.
보강 기초 콘크리트 구조물(120)은 내부에 지지플랜지(121)가 구비되고, 보강지지대(110)의 플랜지(113)가 지지플랜지(121)에 볼트(101)로 결합되어 고정된다.
이하, 본 발명에 따른 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치(100)를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
송전 철탑(1)의 높이에 맞게 보강지지대(110)를 형성하고, 이의 일측면에 복수의 가로 연결대(115)를 용접 결합시키고, 가로 연결대(115)에 직선 바 형태로 형성된 강도 보강바(117)를 용접 결합시킨다.
그런 다음, 보강지지대(110)의 타측면에 클립(111)을 용접 결합시키고, 저면에 플랜지(113)를 용접 결합시킨다.
이러한 상태에서 송전 철탑(1)이 설치된 상태이거나 설치하는 경우 기초 콘크리트 구조물(5)의 측면에 터파기를 수행한 다음 보강 기초 콘크리트 구조물(120)을 타설한다.
보강 기초 콘크리트 구조물(120)에는 지지플랜지(121)가 설치되고, 보강지지대(110)의 플랜지(113)가 지지플랜지(121)에 볼트(101)에 의해 연결된 상태로 양생된다.
그런 다음, 보강지지대(110)의 각각의 클립(111)을 송전 철탑(1)의 다리(3)에 볼트(101)에 의해 고정시킨다.
상기와 같은 방식으로 송전 철탑(1)의 4개의 다리(3)에 각각 보강지지대(110)를 설치한다.
따라서, 송전 철탑의 다리 측면에서 보강지지대를 설치하기 때문에 송전용 철탑의 하단이 보다 안정적으로 지반에 고정된다.
본 발명에 따른 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치(100)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 외부로부터 전달되는 진동에 의한 보강지지대(110)의 흔들림을 방지하는 완충부(200)를 더 포함한다.
완충부(200)는 지진 등으로 인해 발생되는 진동에 의해 보강지지대(110)가 흔들리면서 파손되거나, 보강 기초 콘크리트 구조물(120)로부터 이탈되는 것을 방지하는 한편, 보강지지대(110)가 원상태로 원활하게 복귀되도록 한다.
완충부(200)는 하부가 보강 기초 콘크리트 구조물(120)에 매립되고 상부가 상방향으로 연장 형성되는 고정바(210), 고정바(210)의 외측으로 승,하강 가능하게 결합되는 승강부재(220), 승강부재(120)와 교차되도록 연결되는 부싱(230), 부싱(230)에 연결되면서 보강지지대(110)의 흔들림에 따른 충격을 완충하는 한편, 보강지지대(110)가 원상태로 복귀되도록 하는 완충수단(240) 및 부싱(230)의 하부에 위치되도록 고정바(210)로 나사결합되면서 고정바(210)로부터 부싱(230)을 지지하는 지지부재(250)를 포함한다.
고정바(210)는 원형봉으로 이루어지며, 하부가 보강 기초 콘크리트 구조물(120)에 매립된다.
고정바(210)는 지지플랜지(121)에 연결된 상태로 보강 기초 콘트리트 구조물(120)에 매립될 수 있다. 즉, 보강 기초 콘크리트 구조물(120)은 고정바(210)의 하부가 지지플랜지(121)에 연결된 상태에서 양생될 수 있다.
승강부재(220)는 상,하부가 개방되는 원통 형태를 이루면서 고정바(210)의 외측으로 승,하강 가능하게 결합된다.
부싱(230)은 양단부가 개방되는 원통 형태를 이루면서 고정바(210)에 교차되도록 고정된다.
고정바(210)는 외주면에 나사산이 형성되고, 지지부재(250)는 내주면에 나사산이 형성되면서 고정바(210)로부터 부싱(230)을 지지한다.
지지부재(250)는 고정바(210)로부터 승강부재(220)를 지지하면서 부싱(230)에 연결된 완충수단(240)이 보강지지대(110)의 흔들림에 따른 충격을 효과적으로 완충하도록 한다.
지지부재(250)는 회전에 따라 고정바(210)의 길이방향으로 승,하강되면서 완충수단(240)의 높이를 적절하게 조정할 수 있다.
또는, 지지부재(250)는 회전에 따라 승,하강되면서 완충수단(240)과 보강지지대(110) 간의 이격거리에 효과적으로 대응할 수 있다.
완충수단(240)은 부싱(230)의 내측으로 길이 방향으로 이동 가능하게 결합되는 완충바(241), 완충바(241)의 일단부에 구비되는 완충판(242), 부싱(230)의 일단부로부터 외측으로 연장 형성되는 플랜지(243), 완충판(242)과 플랜지(243) 간에 위치되도록 완충바(241)의 외측으로 결합되는 탄성부재(244) 및 타단부가 완충판(242)에 고정되고 일단부에 홈부(245a)가 형성되면서 강도 보강바(117)의 외측으로 결합되는 연결부재(245)를 포함한다.
완충바(241)는 사각봉 형태를 이루면서 일단부가 완충판(242)에 고정되고 타단부가 부싱(230)을 통과한다.
부싱(230)은 내측 둘레가 사각 형태를 이루면서 완충바가 외력에 의해 회전되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
완충바(241)는 타단부에 이탈방지부재(246)가 구비되는 것이 바람직하다.
연결부재(245)는 사각판 형태를 이루며, 홈부(245a)가 알단부로부터 타단부 방향으로 연장 형성되면서 강도 보강바(117)의 외측으로 결합된다.
탄성부재(244)는 판스프링(247)으로 이루어지면서 완충판(242)과 플랜지(243) 간에 위치되도록 완충바(241)의 외측으로 결합된다.
판스프링(247)은 한 쌍의 수직판(247a) 및 한 쌍의 수직판(247a)의 상부를 연결하는 곡면판(247b)으로 이루어진다. 이에 따라, 판스프링(247)은 수직판(247a) 및 곡면판(247b)이 일체로 연결되면서 '∩'와 같은 형태를 이룬다.
한 쌍의 수직판(247a)에는 완충바(241)가 통과하는 통공(247c)이 형성되되, 한 쌍의 수직판(247a) 중 어느 하나의 수직판은 통공이 하부로부터 상방향으로 연장 형성되는 것이 바람직하다.
이는, 보강지지대(110)의 흔들림에 따른 수축,이완이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
탄성부재(244)는 평상시 완충판(242)을 가압하여 홈부(245a)로 강도 보강바(117)가 인입되도록 하고, 보강지지대(110)의 흔들림에 따라 수축,이완되면서 충격을 완충하는 한편, 보강지지대(110)가 원상태로 원활하게 복귀되도록 한다.
이로 인해, 완충부(200)는 외부로부터 전달되는 진동에 의한 보강지지대(110)의 흔들림을 방지하는 한편, 원상태로의 복귀가 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치를 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로써, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1 : 송전용 철탑 3 : 다리
5 : 기초 콘크리트 구조물 110 : 보강지지대
111 : 클립 113 : 플랜지
115 : 가로 연결대 115 : 가로 연결대
117 : 강도 보강바 120 : 보강 기초 콘크리트 구조물
200 : 완충부 210 : 고정바
220 : 승강부재 230 : 부싱
240 : 완충수단 250 : 지지부재

Claims (1)

  1. 4개의 다리(3)를 가지며, 각 다리(3)의 하단이 지중에 매설된 기초 콘크리트 구조물(5)에 연결되고 지상에 지지되는 송전 철탑(1); 직선 바 형태로 형성되되 하단이 외측으로 경사를 가지며, 일정 간격으로 상기 다리에 결합되는 클립(111)이 형성되고, 하단 저면에 플랜지(113)가 형성되며, 일측면에 가로 연결대(115)에 의해 직선 바 형태로 형성된 강도 보강바(117)가 부착되는 보강지지대(110); 및 철(凸)자 형태로 이루어져 상기 기초 콘크리트 구조물(5)의 측면에 설치되어 상기 보강지지대(110)가 결합되는 보강 기초 콘크리트 구조물(10)을 포함하는 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치(100)에 있어서,
    외부로부터 전달되는 진동에 의한 상기 보강지지대(110)의 흔들림을 방지하는 완충부(200)를 더 포함하며,
    상기 완충부(200)는,
    하부가 상기 보강 기초 콘크리트 구조물(120)에 매립되고, 상부가 상방향으로 연장 형성되는 고정바(210);
    상기 고정바(210)의 외측으로 승,하강 가능하게 결합되는 승강부재(220);
    상기 승강부재(220)와 교차되도록 연결되는 부싱(230);
    상기 부싱(230)에 연결되면서 상기 보강지지대(110)의 흔들림에 따른 충격을 완충하는 한편, 상기 보강지지대(110)가 원상태로 복귀되도록 하는 완충수단(240); 및
    상기 부싱(230)의 하부에 위치되도록 상기 고정바(210)로 나사결합되면서 상기 고정바(210)로부터 상기 부싱(230)을 지지하는 지지부재(250)를 포함하며,
    상기 지지부재(250)는,
    회전에 따라 상기 고정바(210)의 길이방향으로 승,하강되면서 상기 완충수단(240)의 높이를 조정하고,
    상기 완충수단(240)은,
    상기 부싱(230)의 내측으로 길이 방향으로 이동 가능하게 결합되는 완충바(241);
    상기 완충바(241)의 일단부에 구비되는 완충판(242);
    상기 부싱(230)의 일단부로부터 외측으로 연장 형성되는 플랜지(243);
    상기 완충판(242)과 플랜지(243) 간에 위치되도록 상기 완충바(241)의 외측으로 결합되는 탄성부재(244);
    타단부가 상기 완충판(242)에 고정되고 일단부에 홈부(245a)가 형성되면서 상기 강도 보강바(117)의 외측으로 결합되는 연결부재(245); 및
    상기 완충바(241)의 타단부에 구비되는 이탈방지부재(246)을 포함하며,
    상기 탄성부재(244)는,
    한 쌍의 수직판(247a) 및 상기 한 쌍의 수직판(247a)의 상부를 연결하는 곡면판(247b)을 포함하는 판스프링(247)으로 이루어지면서 평상시, 상기 완충판(242)을 가압하여 상기 홈부(245a)로 강도 보강바(117)가 인입되도록 하고, 상기 보강지지대(110)의 흔들림에 따라 수축,이완되면서 충격을 완충하는 한편, 상기 보강지지대(110)가 원상태로 복귀되도록 하며,
    상기 한 쌍의 수직판(247a)에는 완충바(241)가 통과하는 통공(247c)이 형성되되, 한 쌍의 수직판(247a) 중 어느 하나의 수직판은 통공(247c)이 하부로부터 상방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치.
KR1020200054162A 2020-05-07 2020-05-07 송전철탑과 가공송전선로의 내진장치 KR102144429B1 (ko)

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KR101947798B1 (ko) * 2018-06-11 2019-02-14 (주)한신콘설탄트 내진설계가 보강된 송전 철탑과 변전소 철구의 내진장치

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