KR102405517B1 - 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치 - Google Patents

가공배전선로의 철탑 애자 고정장치 Download PDF

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Abstract

가공배전선로의 철탑 애자 고정장치는 가공배전선로를 롤러부재에 의해 감았다가 풀면서 장력을 조절하거나, 롤러부재의 슬라이딩 이동과 충격 흡수부의 접촉을 통해 충격을 흡수하거나 저감하여 애자의 파손을 방지하며, 가공배전선로의 장력을 조절할 수 있다.

Description

가공배전선로의 철탑 애자 고정장치{Fixing Apparatus for Tower In Distribution Line}
본 발명은 배전 기술 분야 중 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 가공배전선로를 롤러부재에 의해 감았다가 풀면서 장력을 조절하거나, 롤러부재의 슬라이딩 이동과 충격 흡수부의 접촉을 통해 충격을 흡수하거나 저감하여 애자의 파손을 방지하며, 가공배전선로의 장력을 조절하는 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치에 관한 것이다.
일반적으로 송배전용 철탑은 도 1에 도시한 바와 같이, 상하로 길게 구성되어 지면에 설치되는 본체(1), 상기 본체(1)에 설치된 완금(2), 상기 완금(2)의 양측에 연결된 한 쌍의 애자(3)가 구비되어 완금(2) 양측의 애자(3)에 가공배전선로(4)를 연결하고 가공배전선로(4)를 점프선(5)으로 상호 연결하여 가공배전선로(4)를 가설한다.
이때, 완금(2)의 하부에는 점프선(5)의 중간부를 지지하는 보조 애자(6)가 구비되어 바람에 의해 점프선(5)이 흔들려 본체(1) 또는 완금(2)에 접촉되지 않도록 하고 있다.
한편, 가공배전선로(4)를 가설할 때, 점프선(5)이 다른 전력선(4)이나 나무 등에 닿게 되는 경우가 발생되므로 다른 가공배전선로(4)의 연결 방향과 같은 주변의 상황을 고려하여 점프선(5)이 지나는 경로를 결정해야 한다.
이러한 송배전용 철탑은 상호 간에 복수의 가공배전선로(4)를 연결되어 있으며, 이러한 가공배전선로(4)은 고공에 설치되는 특성상 바람이나 눈 비 등의 기후적인 영향을 많이 받게 되므로 진동 또는 진폭이 발생하기 쉬운 조건 하에 설치된다.
따라서, 가공배전선로(4)는 일정 기간이 지나면 처짐 현상이 초래되어 강한 바람이 부는 경우, 가공배전선로(4)가 상하로 심하게 흔들려서 애자(3)에 직접적으로 진동이 전달되어 애자(3)의 파손이 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0857214호(등록일: 2008년 09월 01일), 발명의 명칭: "가공전선 고정용 애자를 갖춘 송배전용 철탑"
이와 같은 종래기술의 문제점과 필요성을 해결하기 위하여, 본 발명은 공배전선로를 롤러부재에 의해 감았다가 풀면서 장력을 조절하거나, 롤러부재의 슬라이딩 이동과 충격 흡수부의 접촉을 통해 충격을 흡수하거나 저감하여 애자의 파손을 방지하며, 가공배전선로의 장력을 조절하는 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가공배전선로의 철탑 애자고정장치(100)는 길이 방향의 제1 슬라이드홈(111)과 길이 방향의 제2 슬라이드홈(112)이 양측면을 따라 길게 형성된 육면체 형상의 하우징(110); 상기 하우징(110) 내부에 설치되며 원통 형상으로 가공배전선로(40)가 감겨지는 롤러부재(121)와, 상기 롤러부재(121)의 양쪽으로 제1 회전봉(122)과 제2 회전봉(123)이 수평 방향으로 상기 제1 슬라이드홈(111)과 제2 슬라이드홈(112)에 결합하고, 상기 제1 회전봉(122)은 제1 회전부재(124)의 중심부를 관통하여 회전축(126)에 결합되고, 상기 회전축(126)의 일단에 제1 구동모터(127)를 결합하는 롤러 구조체(120)를 포함하고,
상기 하우징(110) 내부에 설치되고 롤러부재(121)의 슬라이딩 접촉 시 충격을 흡수하며 탄성으로 복원되는 충격 흡수부(130)를 더 포함하며,
상기 충격 흡수부(130)는 상기 롤러부재(121)의 슬라이딩 이동시 접촉하는 피스톤 결합부재(131)와, 상기 피스톤 결합부재(131)의 수평 이동 시 압축과 복원을 담당하는 실린더부재(133)를 포함하고,
상기 제1 구동모터(127)의 회전에 따라 상기 회전축(126)이 회전하게 되면, 상기 제1 회전부재(124)와 상기 제2 회전부재(125)가 제자리 회전하여 상기 롤러부재(121)에 권취된 상기 가공배전선로(40)를 감기거나 풀어지고,
상기 제1 구동모터(127)의 하부면에는 상기 하우징(110)의 외부에 형성되어 일정한 길이의 스크류(128a)가 관통되어 결합하고, 스크류(128a)를 따라 직선 왕복 운동하는 일정 형상의 이동블록부(128)를 결합하고,
상기 스크류(128a)는 일측 끝단에 제1 베벨기어(129a)를 결합하고, 상기 제1 베벨기어(129a)에 수직 방향으로 제2 베벨기어(129b)를 기어 치합되어 맞물려 있고, 상기 제2 베벨기어(129b)를 제2 구동모터(129c)의 회전축에 결합하고,
상기 제2 구동모터(129c)의 회전에 따라 롤러부재(121)가 상기 피스톤 결합부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 이동하거나 가까워지는 방향으로 이동한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 가공배전선로를 롤러부재에 의해 감았다가 풀면서 장력을 조절하거나 롤러부재의 슬라이딩 이동과 충격 흡수부의 접촉을 통해 충격을 흡수하거나 저감하여 애자의 파손을 방지하는 효과가 있다.
본 발명은 롤러부재의 수평 방향의 이동 시 충격 흡수부 및 충격 저감용 시트에 의해 가공배전선로의 충격을 흡수하거나 저감하는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 실시예에 따른 가공배전선로용 철탑을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철탑 애자 고정장치를 갖춘 가공배전선로용 철탑을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치의 위에서 본 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
그리고
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 하우징과 중앙 서버 간의 모습을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
종래의 가공배전선로용 철탑은 가공배전선로가 고공에 설치되는 특성상 바람이나 눈 비 등의 기후적인 영향을 많이 받게 되므로 진동 또는 진폭이 발생하기 쉬운 조건 하에 설치된다.
따라서, 가공배전선로는 일정 기간이 지나면 처짐 현상이 초래되어 강한 바람이 부는 경우, 가공배전선로가 상하로 심하게 흔들려서 애자(3)에 직접적으로 진동이 전달되어 애자의 파손이 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 가공배전선로에 가해지는 충격을 흡수하거나 저감하여 애자의 파손을 방지하는 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치를 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철탑 애자 고정장치를 갖춘 가공배전선로용 철탑을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치의 위에서 본 모습을 나타낸 도면이다.
도시된 도면의 각 구성은 기능을 표시하며 각 구성의 크기를 표현하는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 철탑 애자 고정장치를 갖춘 가공배전선로용 철탑은 상하로 길게 구성되어 지면에 설치되는 본체(10), 상기 본체(10)에 설치된 완금(20), 상기 완금(20)의 양측에 구비되어 가공배전선로(40)을 연결할 수 있도록 된 한 쌍의 애자(30), 상기 완금(20)에 구비되며 애자(30)에 연결된 가공배전선로(40)를 통전 가능하게 연결하는 점프선(42)를 지지하는 보조 애자(50)를 포함한다.
애자(30)와 완금(20)의 사이에는 애자(30)에 가해지는 충격을 완화하는 철탑 애자 고정장치(100)를 결합한다.
철탑 애자 고정장치(100)는 상부 일면에 상부 고정결합부(101)를 수평 방향으로 형성하고, 하부 일면에 하부 고정결합부(102)를 수평 방향으로 형성하며, 상부 고정결합부(101)와 하부 고정결합부(102)의 사이에 완금(20)을 끼운 후 고정나사(12)를 상하로 관통 결합한다.
본 발명의 실시예에 따른 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치(100)는 일정한 내부 공간부를 형성하고, 육면체 형상의 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 내부 공간부에 롤러 구조체(120), 충격 흡수부(130) 및 충격 저감용 시트(150)를 포함한다.
롤러 구조체(120)는 원통 형상으로 가공배전선로(40)가 감겨져 있는 롤러부재(121)와, 롤러부재(121)의 양쪽으로 제1 회전봉(122)과 제2 회전봉(123)이 수평 방향으로 제1 슬라이드홈(111)과 제2 슬라이드홈(112)에 결합한다.
하우징(110)은 제1 회전봉(122)이 관통되는 위치에 제1 베어링(122a)을 결합하고, 제2 회전봉(123)이 관통되는 위치에 제2 베어링(123a)을 결합한다.
제1 회전봉(122)은 제1 회전부재(124)의 중심부를 관통하여 회전축(126)에 결합되고, 상기 회전축(126)의 일단에 제1 구동모터(127)를 결합한다.
본 발명의 제1 회전부재(124)는 회전축(126)에 제1 구동모터(127)를 직접 결합하는 구성이지만, 이에 한정하지 않으며, 회전축(126)에 기어박스(미도시)를 결합하고, 기어박스의 일측에 제1 구동모터(127)를 구비한 모터 본체를 결합하는 구성도 가능하다.
제1 구동모터(127)는 제1 회전봉(122)과 제2 회전봉(123)에 회전력을 제공하는 장치이고, 회전력을 제공하는 구성이 일반적인 공지된 기술로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
롤러부재(121), 제1 회전봉(122)와 제2 회전봉(123)은 제1 구동모터(127)의 구동에 따라 회전하여 롤러부재(121)에서 가공배전선로(40)를 감기거나 풀리게 할 수 있다.
하우징(110)은 길이 방향의 제1 슬라이드홈(111)과 길이 방향의 제2 슬라이드홈(112)이 양측면을 따라 길게 형성된다.
제1 슬라이드홈(111)은 원형의 제1 회전부재(124)를 내부에 삽입하고, 제1 회전부재(124)가 슬라이딩 이동할 수 있고, 제2 슬라이드홈(112)은 원형의 제2 회전부재(125)를 내부에 삽입하고, 제2 회전부재(125)가 슬라이딩 이동할 수 있다.
제1 구동모터(127)의 회전에 따라 회전축(126)이 회전하게 되면, 제1 회전부재(124)와 제2 회전부재(125)가 제자리 회전하여 롤러부재(121)에 권취된 가공배전선로(40)를 감기거나 풀어질 수 있다.
제1 구동모터(127)의 하부면에는 하우징(110)의 외부에 형성된 일정 형상의 이동블록부(128)를 결합한다.
이동블록부(128)는 내부에 너트부(미도시)를 구비하고, 일정한 길이의 스크류(128a)가 관통되어 결합하고, 스크류(128a)를 따라 직선 왕복 운동한다.
스크류(128a)는 직선 형상으로 일정한 길이를 형성하고, 일정 형상의 이동블록부(128)를 관통하도록 길이 방향으로 길게 형성된다.
스크류(128a)는 둘레 방향을 따라 나사홈이 전조 또는 연삭 방식으로 가공된다. 스크류(128a)는 이동블록부(128)의 너트부 중심 부분을 관통하여 결합된다.
너트부는 원통 형상으로 중심 부분을 스크류(128a)가 결합되도록 전후면을 관통하는 관통공을 형성하고, 관통공의 내주면에 스크류(128a)의 외주면에 형성된 나사홈과 대응하는 나사산이 형성된다.
스크류(128a)는 너트부의 관통공에 끼워져서 나사홈과 나사산이 나사 결합을 한다. 이동블록부(128)는 너트부의 나사산이 스크류(128a)의 나사홈과 맞물려 있으므로 스크류(128a)의 회전에 따라 직선 이동한다.
스크류(128a)는 일측 끝단에 제1 베벨기어(129a)를 결합하고, 제1 베벨기어(129a)에 수직 방향으로 제2 베벨기어(129b)를 기어 치합되어 맞물려 있고, 제2 베벨기어(129b)를 제2 구동모터(129c)의 회전축에 결합한다.
스크류(128a)의 타단 끝단에는 하우징(110)의 외주면에 결합된 거치대(113)에 결합되어 고정된다.
제2 구동모터(129c)는 하부 고정결합부(102)의 상부면에 결합된다.
이동블록부(128)는 스크류(128a)의 회전에 따라 직선 왕복 운동을 수행한다.
스크류(128a)는 제2 구동모터(129c)의 구동에 따라 제2 베벨기어(129b)과 제1 베벨기어(129a)의 회전에 의해 회전된다.
제어부(143)는 구동 신호를 제2 구동모터(129c)로 전송하여 제2 구동모터(129c)의 구동에 따라 스크류(128a)가 회전하게 되면, 이동블록부(128)가 스크류(128a)를 따라 직선 운동할 수 있다.
이동블록부(128)의 이동은 이동블록부(128)의 상부면에 결합된 제1 구동모터(127)를 이동하게 하고, 결과적으로 제1 구동모터(127)에 결합된 제1 회전부재(124)가 제1 슬라이드홈(111)에서 회전 이동하게 되고, 롤러부재(121), 제1 회전봉(122), 제2 회전봉(123)의 회전과, 동시에 제2 회전부재(125)가 제2 슬라이드홈(112)에서 함께 회전 이동하게 된다.
가공배전선로(40)는 롤러부재(121)에 권취되어 충격 흡수부(130), 충격 저감용 시트(150)를 관통하여 외부로 노출되고, 롤러부재(121)의 일방향으로 회전하여 감기거나 풀리면서 가공배전선로(40)의 장력을 조절할 수 있다.
롤러 구조체(120)는 제1 구동모터(127)의 구동에 따라 회전축(126)과 제1 회전부재(124)가 회전되고, 제1 회전부재(124)는 제1 슬라이드홈(111) 내부에서 수평 방향으로 슬라이딩 이동하게 되고, 제2 회전부재(125)는 제2 슬라이드홈(112) 내부에서 수평 방향으로 슬라이딩 이동하게 된다.
롤러부재(121)는 제어 신호를 생성하여 전송하는 적외선 거리감지센서(140)를 일측에 결합하며, 하우징(110)의 내측면에 적외선 반사부(142)를 결합한다.
적외선 거리감지센서(140)는 송신부와 수신부로 이루어져 있으며, 송신부에서 적외선 반사부(142)를 향하여 적외선을 전송하여 부딪혀 돌아오는 적외선의 양을 수신부에서 측정하여 이를 통해 거리를 측정한다.
본 발명의 실시예의 충격 흡수부(130)는 롤러부재(121)의 슬라이딩 접촉 시 충격을 흡수하며, 탄성에 의해 복원되는 기능을 수행한다.
충격 흡수부(130)는 피스톤 결합부재(131)와 실린더부재(133)를 포함하고, 실린더부재(133)는 피스톤 결합부재(131)의 수평 이동 시 압축과 복원을 담당한다.
충격 흡수부(130)는 피스톤 결합부재(131)의 일면에 막대 형상의 피스톤부재(135)를 결합하고, 피스톤부재(135)의 일부분이 실린더부재(133)의 개방구를 통과하여 내부로 삽입된다.
실린더부재(133)는 피스톤부재(135)의 이동 시 삽입되도록 내부에 수용 공간을 형성하고, 내부탄성부재(134)가 수용 공간에 결합된다.
실린더부재(133)의 수용 공간에는 충격흡수물질(136)이 충진되어 있다. 여기서, 충격흡수물질(136)은 내부에 마이크로 볼이 포함된 유동체의 젤이 채워져 있다. 마이크로 볼은 구형으로 수지, 유리, 세라믹 등의 물질 또는 고무, 폴리우레탄 등의 탄성중합체 물질이다.
젤은 유동체로 1차적으로 충격을 흡수하고, 젤의 내부의 복수의 마이크로 볼이 상호 충돌하여 1차 충격 흡수과정에서 흡수되지 않은 충격을 분산시킴으로써 2차적으로 충격을 흡수한다.
실린더부재(133)는 일면이 개방되고, 타면이 폐쇄된 원통형 거치대(132)의 내부에 실린더부재(133)의 일부분이 결합되어 고정된다.
외측탄성부재(137)는 실린더부재(133)의 둘레를 감싸는 코일 스프링 형태로 결합되어 원통형 거치대(132)로부터 일정 거리 떨어진 피스톤 결합부재(131)의 일면까지 연장된다.
내측탄성부재(138)는 피스톤부재(135)의 일부 둘레를 감싸는 코일 스프링 형태이다.
내측탄성부재(138)는 외측탄성부재(137)의 내부에 포함되도록 구성된다.
원통형 거치대(132)의 일면에는 충격 저감용 시트(150)가 일정 두께로 결합된다.
롤러부재(121)는 수평 방향의 이동 시 충격 흡수부(130) 및 충격 저감용 시트(150)에 의해 충격을 흡수하거나 저감할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 하우징과 중앙 서버 간의 모습을 나타낸 도면이다.
하우징(110)의 내부 일측에는 제1 구동모터(127), 제2 구동모터(129c), 적외선 거리감지센서(140), 접촉 센서(141), 회전 센서(144), 압력 센서(145), LED 회로부(146), 무선 통신부(147)에 전기적으로 연결되어 제어하는 제어부(143)를 포함한다.
접촉 센서(141)는 롤러 구조체(120)의 수평 이동하여 충돌하게 되면, 접촉 제어 신호를 생성하여 제어부(143)로 전송한다.
회전 센서(144)는 롤러 구조체(120)의 일측에 설치되어 롤러부재(121)의 회전에 따라 회전수를 감지하여 기능을 수행한다.
제어부(143)는 회전 센서(144)로부터 롤러부재(121)의 회전수를 수신하고, 회전수가 기설정된 회전수 이하인 경우, 감겨져 있는 가공배전선로(40)가 모두 풀렸다고 판단한다.
제어부(143)는 롤러부재(121)의 회전수가 기설정된 회전수 이하인 경우, 제1 구동 제어 신호를 생성하여 제1 구동모터(127)로 전송하고, 이에 따라 롤러부재(121)를 회전시켜 가공배전선로(40)를 감으며, 제2 구동 제어 신호를 생성하여 제2 구동모터(129c)로 전송하고, 이에 따라 피스톤 결합부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 이동블록부(128)가 이동하게 된다.
이동블록부(128)의 이동은 피스톤 결합부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 제1 구동모터(127)에 결합된 제1 회전부재(124)가 제1 슬라이드홈(111)에서 회전 이동하게 되고, 롤러부재(121), 제1 회전봉(122), 제2 회전봉(123)의 회전과, 동시에 제2 회전부재(125)가 제2 슬라이드홈(112)에서 함께 회전 이동하게 된다.
롤러 구조체(120)는 제1 회전봉(122)과 제2 회전봉(123)이 회전하여 제1 회전부재(124)와 제2 회전부재(125)가 제1 슬라이드홈(111)과 제2 슬라이드홈(112)을 따라 슬라이딩 이동하게 된다.
롤러부재(121)는 충격 흡수부(130)의 피스톤 결합부재(131)에 충돌할 때 까지 이동하게 된다.
제어부(143)는 적외선 거리감지센서(140)로부터 측정된 거리 정보를 수신하여 롤러 구조체(120)의 수평 이동 시 롤러 구조체(120)의 이격 거리를 계산한다.
제어부(143)는 롤러 구조체(120)의 이격 거리(5cm 이하, 10cm, 15cm 이상)에 따라 복수의 LED에 연결된 LED 회로부(146)를 제어하여 이격 거리가 5cm 이하인 경우, LED를 파란색으로 발광하고, 이격 거리가 5cm 내지 10cm인 경우, LED를 노란색으로 발광하며, 이격 거리가 15cm 이상인 경우, LED를 빨간색으로 발광하도록 제어한다. 여기서, 복수의 LED(미도시)는 하우징(110)의 외면에 형성되어 있다.
피스톤 결합부재(131)는 일측에 압력 정도를 측정하는 압력 센서(145)가 결합되고, 압력 센서(145)는 롤러부재(121)가 피스톤 결합부재(131)의 충격 시 충격값을 생성하여 제어부(143)로 전송한다.
제어부(143)는 수신된 충격값이 기설정된 충격값 이상인 경우, 제2 구동 제어 신호를 생성하여 제2 구동모터(129c)로 전송하여 롤러부재(121)가 피스톤 결합부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 이동하도록 제어한다.
또한, 제어부(143)는 제2 구동모터(129c)를 제어하여 롤러부재(121)가 피스톤 결합부재(131)에 가까워졌다가 다시 멀어지는 왕복 운동을 수행할 수 있다.
즉, 제어부(143)는 제2 구동모터(129c)의 회전에 따라 롤러부재(121)가 피스톤 결합부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 이동하거나 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
제어부(143)는 접촉 센서(141)로부터 접촉 제어 신호를 수신하는 경우, 제2 구동모터(129c)를 제어하여 롤러부재(121)가 피스톤 결합부재(131)로부터 다시 멀어지도록 이동을 수행한다.
제어부(143)는 롤러부재(121)의 회전수, 적외선 거리감지센서(140)로부터 측정된 거리 정보, 압력 센서(145)에서 측정된 충격값을 포함한 가공배전선로(40)의 장력 관련 정보를 무선 통신부(147), 통신망(103)을 통해 중앙 서버(200)로 전송한다.
중앙 서버(200)는 가공배전선로(40)의 장력 관련 정보를 수신하여 기저장된 장력 관련 정보의 패턴 매칭을 통해서 제1 구동모터(127)와 제2 구동모터(129c)의 구동 제어 신호를 생성하며, 제1 구동모터(127)와 제2 구동모터(129c)의 구동 제어 신호를 통신망(103)을 통해 해당 하우징(110)으로 전송한다.
장력 관련 정보를 추정하는 예측 모델을 구현하기 위한 기계 학습법으로 인공 신경망을 이용한 패턴 인식 기법을 이용한다.
패턴 인식 기법은 인공 신경망을 이용한 예측 방법으로 입력층으로부터 출력층의 결과값을 예측한 경우, 학습 과정에서 결과값들로부터 입력값을 예측할 수 있다. 인공 신경망은 입력값과 출력값이 일대일 대응 관계에 있지 아니하므로, 출력층으로서 입력층을 그대로 복구하는 것은 불가능하나, 예측 알고리즘을 고려하여 역전파(Backpropagation, Backpropa) 알고리즘에 의해 결과값으로부터 산출된 출력 데이터가 최초의 입력 데이터와 상이하다면, 인공 신경망의 예측이 부정확하다고 볼 수 있으므로, 제약 조건 하에서 산출된 출력 데이터가 최초의 입력 데이터와 유사해지도록 예측 계수를 변경하여 학습을 훈련하게 된다.
심층 신경망이란 신경망 알고리즘 중에서 여러 개의 층으로 이루어진 신경망을 의미한다. 한 층은 여러 개의 노드로 이루어져 있고, 노드에서 실제 연산이 이루어지는데, 이러한 연산 과정은 인간의 신경망을 구성하는 뉴런에서 일어나는 과정을 모사하도록 설계되어 있다. 통상적인 인공 신경망은 입력층(Input Layer), 은닉층(Hidden Layer), 출력층(Output Layer)로 나뉘며, 입력 데이터는 입력층의 입력이 되며, 입력층의 출력은 은닉층의 입력이 되고, 은닉층의 출력은 출력층의 입력이 되고, 출력층의 출력이 최종 출력이 된다.
중앙 서버(200)는 입력층으로부터 입력 데이터를 입력받아 예측값을 출력층의 버퍼에 출력하는 예측 심층 신경망을 사용하며, 예측 심층 신경망의 구조나 형태는 제한되지 않고, 대표적인 방법으로 DNN(Deep Neural Network), CNN(Convolutional Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network) 등이 있다.
중앙 서버(200)는 예측 모델을 만들기 위해서 하우징(110)으로부터 수신된 장력 관련 정보를 저장부(미도시)에 저장하여 기계 학습의 학습 데이터 셋으로 이용할 수 있다.
기계 학습 과정은 과거에 저장된 많은 데이터로부터 특징 벡터를 추출하고, 추출된 특징 벡터를 토대로 학습 데이터 셋을 만들고, 학습 데이터 셋은 기계 학습 알고리즘에 기반하여 예측 모델을 생성하게 된다. 학습 데이터는 기계 학습에서 원하는 정보를 추출하기 위해서 사용되는 데이터의 집합이다.
중앙 서버(200)는 기계 학습 모델로 널리 알려진 딥 컨벌루션 신경 네트워크일 수 있다.
중앙 서버(200)는 저장부에 저장된 기계 학습 모델을 메모리부로 불러와서 하우징(110)으로부터 수신된 장력 관련 정보를 입력 데이터로 하여 기저장된 장력 관련 정보의 패턴 매칭을 통해 가공배전선로(40)의 장력 관련 정보에 매칭되는 제1 구동모터(127)와 제2 구동모터(129c)의 구동 제어 신호를 출력한다.
중앙 서버(200)는 가공배전선로(40)의 장력 관련 정보를 수신하여 기저장된 장력 관련 정보의 패턴 매칭을 통해서 제1, 2 구동모터(127, 129c)의 구동 제어 신호를 생성하며, 제1, 2 구동모터(127, 129c)의 구동 제어 신호를 통신망(103)을 통해 해당 하우징(110)으로 전송한다.
하우징(110)의 제어부(143)는 중앙 서버(200)로부터 제2 구동모터(129c)의 구동 제어 신호를 수신하여 제2 구동모터(129c)의 구동에 따라 제1 회전봉(122)에 결합된 제1 회전부재(124)와, 제2 회전축(123)에 결합된 제2 회전부재(125)가 제1 슬라이드홈(111)과 제2 슬라이드홈(112)에서 슬라이드 이동한다.
즉, 제어부(143)는 제2 구동모터(129c)의 구동 제어를 통해 롤러부재(121)가 피스톤 결합부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 이동하도록 제어한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 본체 20: 완금
30: 애자 40: 가공배전선로
42: 점프선 50: 보조 애자
100: 철탑 애자 고정장치 110; 하우징
120: 롤러 구조체 130: 충격 흡수부
140: 적외선 거리감지센서 150: 충격 저감용 시트

Claims (1)

  1. 애자(30)와 완금(20) 사이에 애자의 충격을 완화하는 철탑 애자고정장치(100)를 결합하고,
    상기 철탑 애자고정장치(100)는 길이 방향의 제1 슬라이드홈(111)과 길이 방향의 제2 슬라이드홈(112)이 양측면을 따라 길게 형성된 육면체 형상의 하우징(110); 상기 하우징(110) 내부에 설치되며 원통 형상으로 가공배전선로(40)가 감겨지는 롤러부재(121)와, 상기 롤러부재(121)의 양쪽으로 제1 회전봉(122)과 제2 회전봉(123)이 수평 방향으로 상기 제1 슬라이드홈(111)과 제2 슬라이드홈(112)에 결합하고, 상기 제1 회전봉(122)은 제1 회전부재(124)의 중심부과 제2 회전부재(125)의 중심부를 관통하여 회전축(126)에 결합되고, 상기 회전축(126)의 일단에 제1 구동모터(127)를 결합하는 롤러 구조체(120)를 포함하고,
    상기 하우징(110) 내부에 설치되고 롤러부재(121)의 슬라이딩 접촉 시 충격을 흡수하며 탄성으로 복원되는 충격 흡수부(130)를 더 포함하며,
    상기 충격 흡수부(130)는 상기 롤러부재(121)의 슬라이딩 이동시 접촉하는 피스톤 결합부재(131)와, 상기 피스톤 결합부재(131)의 수평 이동 시 압축과 복원을 담당하는 실린더부재(133)를 포함하고,
    제1 구동 제어 신호를 상기 제1 구동모터(127)로 전송하여 상기 제1 구동모터(127)의 회전에 따라 상기 회전축(126)이 회전하게 되면, 상기 제1 회전부재(124)와 상기 제2 회전부재(125)가 제자리 회전하여 상기 롤러부재(121)에 권취된 상기 가공배전선로(40)를 감기거나 풀어지는 제어부(143)를 포함하고,
    상기 제1 구동모터(127)의 하부면에는 상기 하우징(110)의 외부에 형성되어 일정한 길이의 스크류(128a)가 관통되어 결합하고, 스크류(128a)를 따라 직선 왕복 운동하는 일정 형상의 이동블록부(128)를 결합하고,
    상기 스크류(128a)는 일측 끝단에 제1 베벨기어(129a)를 결합하고, 상기 제1 베벨기어(129a)에 수직 방향으로 제2 베벨기어(129b)를 기어 치합되어 맞물려 있고, 상기 제2 베벨기어(129b)를 제2 구동모터(129c)의 회전축에 결합하고,
    상기 제어부(143)는 제2 구동 제어 신호를 상기 제2 구동모터(129c)로 전송하여 상기 제2 구동모터(129c)의 회전에 따라 롤러부재(121)가 상기 피스톤 결합부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 이동하거나 가까워지는 방향으로 이동하고,
    상기 롤러부재(121)는 제어 신호를 생성하여 전송하는 적외선 거리감지센서(140)를 일측에 결합하며, 상기 하우징(110)의 내측면에 적외선 반사부(142)를 결합하고,
    상기 제어부(143)는 상기 적외선 거리감지센서(140)로부터 측정된 거리 정보를 수신하여 상기 롤러 구조체(120)의 수평 이동 시 상기 롤러 구조체(120)의 이격 거리를 계산하고, 상기 롤러 구조체(120)의 이격 거리에 따라 상기 하우징(110)의 외면에 설치된 복수의 LED의 LED 회로부(146)를 제어하여 이격 거리가 5cm 이하인 경우, LED를 파란색으로 발광하고, 이격 거리가 5cm 내지 10cm인 경우, LED를 노란색으로 발광하며, 이격 거리가 15cm 이상인 경우, LED를 빨간색으로 발광하도록 제어하고,
    상기 롤러 구조체(120)의 일측에 설치되어 롤러부재(121)의 회전에 따라 회전수를 감지하여 기능을 수행하는 회전 센서(144)를 더 포함하고,
    상기 제어부(143)는 상기 회전 센서(144)로부터 상기 롤러부재(121)의 회전수를 수신하고, 회전수가 기설정된 회전수 이하인 경우, 감겨져 있는 가공배전선로(40)가 모두 풀렸다고 판단하고,
    상기 롤러부재(121)의 회전수가 기설정된 회전수 이하인 경우, 제1 구동 제어 신호를 생성하여 상기 제1 구동모터(127)로 전송하고, 이에 따라 상기 롤러부재(121)를 회전시켜 가공배전선로(40)를 감으며, 제2 구동 제어 신호를 생성하여 상기 제2 구동모터(129c)로 전송하고, 이에 따라 상기 피스톤 결합부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 상기 이동블록부(128)가 이동하게 되고,
    상기 피스톤 결합부재(131)는 일측에 압력 정도를 측정하는 압력 센서(145)가 결합되고, 상기 압력 센서(145)는 상기 롤러부재(121)가 상기 피스톤 결합부재(131)의 충격 시 충격값을 생성하여 상기 제어부(143)로 전송하고,
    상기 제어부(143)는 수신된 충격값이 기설정된 충격값 이상인 경우, 제2 구동 제어 신호를 생성하여 상기 제2 구동모터(129c)로 전송하여 상기 롤러부재(121)가 상기 피스톤 결합부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 이동하도록 제어하고, 상기 제2 구동모터(129c)를 제어하여 상기 롤러부재(121)가 상기 피스톤 결합부재(131)에 가까워졌다가 다시 멀어지는 왕복 운동을 수행하고,
    상기 제어부(143)는 상기 롤러부재(121)의 회전수, 상기 적외선 거리감지센서(140)로부터 측정된 거리 정보, 상기 압력 센서(145)에서 측정된 충격값을 포함한 가공배전선로(40)의 장력 관련 정보를 무선 통신부(147)를 통해 중앙 서버(200)로 전송하며,
    상기 중앙 서버(200)는 저장부에 저장된 딥 컨벌루션 신경 네트워크의 기계 학습 모델을 메모리부로 불러와서 상기 하우징(110)으로부터 수신된 장력 관련 정보를 입력 데이터로 하여 기저장된 장력 관련 정보의 패턴 매칭을 통해 상기 가공배전선로(40)의 장력 관련 정보에 매칭되는 제1 구동모터(127)와 제2 구동모터(129c)의 구동 제어 신호를 출력하고,
    상기 중앙 서버(200)는 상기 가공배전선로(40)의 장력 관련 정보를 수신하여 기저장된 장력 관련 정보의 패턴 매칭을 통해서 상기 제1 구동모터(127)와 상기 제2 구동모터(129c)의 구동 제어 신호를 생성하며, 상기 제1 구동모터(127)와 상기 제2 구동모터(129c)의 구동 제어 신호를 통신망(103)을 통해 상기 하우징(110)으로 전송하고,
    상기 가공배전선로(40)를 상기 롤러부재(121)에 의해 감았다가 풀면서 장력을 조절하거나 상기 롤러부재(121)의 슬라이딩 이동과 충격 흡수부(130)의 접촉을 통해 충격을 흡수하거나 저감하여 애자의 파손을 방지하고, 상기 롤러부재(121)의 수평 방향의 이동 시 상기 충격 흡수부(130) 및 상기 충격 저감용 시트(150)에 의해 상기 가공배전선로(40)의 충격을 흡수하거나 저감하는 가공배전선로의 철탑 애자 고정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100857214B1 (ko) 2008-03-05 2008-09-05 주식회사 한일전기 가공전선 고정용 애자를 갖춘 송배전용 철탑
KR101856696B1 (ko) * 2018-01-12 2018-05-14 주식회사 더한양 송배전 전용 전선케이블의 철탑 연결용 어댑터
KR102041975B1 (ko) * 2019-03-14 2019-11-07 (주)미동엔지니어링 배전선로의 처짐 방지 장치

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