KR102574121B1

KR102574121B1 - 송전선로의 인장강도 유지 시스템

Info

Publication number: KR102574121B1
Application number: KR1020220170540A
Authority: KR
Inventors: 김윤기
Original assignee: (주)한송엔지니어링
Priority date: 2022-12-08
Filing date: 2022-12-08
Publication date: 2023-09-05

Abstract

본 발명은 송전선로의 인장강도 유지 시스템에 관한 것으로, 서로 반대 방향으로 작동하는 피스톤과 피스톤로드를 가지는 유압실린더를 사용하여 장력조절을 위한 충분한 힘을 얻을 수 있음과 아울러 동작속도를 통상적인 유압실린더에 비하여 배가되어 신속한 장력조절 및 유지가 가능하며, 암과 유압실린더 사이에 완충연결장치를 구비하여 완충작용에 의해 장력조절 및 유지가 가능하게 되고, 암과 완충연결장치를 전후상하회동 가능하게 연결하는 암측 회동연결장치와, 완충연결장치와 유압실린더를 전후상하회동 가능하게 연결하는 실린더측 회동연결장치 및, 유압실린더와 애자를 전후상하회동 가능하게 연결하는 애자측 회동연결장치를 구비하여, 철탑의 암과 유압실린더, 유압실린더와 애자를 전후상하방향으로 회동 가능하게 되어 바람에 의한 영향을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

Description

송전선로의 인장강도 유지 시스템{Tensile strength retention system for transmission lines}

본 발명은 송전 기술 분야 중에서, 송전선로의 인장강도 유지 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 유압실린더를 사용하여 장력조절을 위한 충분한 힘을 얻을 수 있음과 아울러 동작속도를 통상적인 유압실린더에 비하여 배가함으로써 신속한 장력조절 및 유지가 가능하게 되도록 하며, 완충작용에 의해 장력조절 및 유지가 가능하게 되도록 하고, 철탑의 암과 유압실린더, 유압실린더와 애자를 전후상하방향으로 회동 가능하게 연결하여 바람에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 한 송전선로의 인장강도 유지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 발전소에서 생산한 전기는 변전소에서 송전에 적합한 고압 전기로 변환하여 지상에 일정 간격을 두고 설치되는 송전철탑에 애자를 통해 절연상태로 지지되는 가공송전선을 통해 송전된다.

송전철탑은 경간(철탑과 철탑 사이 전선의 지지점 간의 거리)의 길이에 따라 표준경간에 사용되는 표준철탑(standard tower)과 장경간으로 설치할 수밖에 없는 경우나 기타 표준철탑을 사용할 수 없는 장소에 설치되는 복수철탑으로 구분된다.

표준철탑은 형태상으로 삭각철탑, 방형철탑, 문형철탑(gantry tower), 우두형 철탑, 회전형 철탑, MC(motor columbus)철탑으로 구분된다.

또한 사용목적에 따라 직선철탑(straight tower), 각도철탑(angle tower), 억류철탑(anchor tower), 내장철탑(strain tower)으로 구분된다.

우리나라의 경우 대체로 단경간에 적용되는 표준철탑 중에서도 철탑의 강도를 전선로의 방향과 직각방향이 같도록 설계한 사각철탑이 주로 사용되고 있는데 이는 설계가 용이하고 안전도가 높기 때문이다.

사각철탑은 하단이 지중에 매설되는 콘크리트 블록 내에서 앵커재로 고정되는 4개의 주주재(main post)와, 주주재 사이를 연결하여 보강하는 복수개의 수평재와 사재, 복재용 보조재와, 주주재에 수평으로 설치되는 복수개의 암(arm)을 포함하여 구성된다.

가공송전선의 양단은 인접하는 철탑의 암에 현수 설치되는 애자 하단에 절연 상태로 지지된다.

이와 같이 송전철탑에 지지되는 가공송전선은 기온의 변화에 따라 신축하면서 장력의 변화를 가져오게 된다. 즉, 여름철에는 높은 기온으로 인해 신장되고, 겨울철에는 낮은 기온으로 수축되어 장력의 변화가 발생하게 된다.

따라서 종래에는 가공송전선로를 보호하기 위하여 도 7에 도시한 바와 같이, 송전철탑의 암(A)에 장력완화장치(1)를 장착하고, 장력완화장치(1)에 구비된 연결부재(2)에 애자(4)를 통하여 가공송전선(3)을 연결하여, 기온이 높으면 가공송전선(3)을 당기고 기온이 낮으면 가공송전선(3)을 느슨하게 하여 가공송전선(3)에 걸리는 장력을 조절하는 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화장치(A)가 사용되고 있다.

그러나 종래의 장력완화장치(A)는 연결부재(작동봉)(2)가 일방향으로만 작동하는 것이기 때문에 장력변화에 대응하는 장력조절 속도에 제약이 있어 장력조절 및 유지가 신속하게 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.

또한 연결부재(2)와 애자(4)가 단순 결합되어 있기 때문에 바람에 의해 전후상하방향의 힘을 받게 되는 경우 그 결합부분에 무리가 가게 되고, 완충효과를 얻을 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한 종래 가공송전선의 장력을 완화하는 선행기술 대한민국 등록특허 제10-0978139호(2010.08.19.) "송배전 철탑용 선로 장력유지장치"는 한 쌍의 벌림대를 일단은 철탑 측에 회동 가능하게 연결하고 타단은 송배전선 측에 연결하여 송배전선의 장력을 유지하는 것인바, 벌림대의 길이 대비 장력조절 작동거리가 짧아 충분한 장력조절이 어렵게 되며, 장력조절 작동거리를 충분히 가지기 위해서는 벌림대의 길이를 그 만큼 길게 하여야 하는 단점이 있다.

또한 대한민국 등록특허 제10-2033581호 "가공 송배전 선로를 고정하는 철탑 구조"는 철탑 측에 승강 가능하게 설치되는 V 형상의 슬라이더를 장력조절모터와 볼스크루 및 좌우블록에 의해 승강시켜 슬라이더의 하단에 연결된 송배전선의 단부를 들어 올리거나 내려가게 하여 장력을 조절하는 것인바, 송배전선의 단부를 올리고 내리는 거리 대비 송배전선의 장력조절 거리가 충분하지 못하게 되는 단점이 있다.

또한 대한민국 등록특허 제10-1597156호(2016.02.18.) "가공 송전 선로의 보호장치"는 송전철탑의 암에 고정되는 본체커버에 설치되는 하나의 모터와 좌우측 구동스크루에 의해 양측 가공송전선을 당기거나 이완시켜 장력을 조절하는 것인바, 가공송전선의 장력을 조절하기 위한 충분한 힘을 발휘하지 못하여 각공송전선의 장력조절이 충분히 이루어지지 못한다는 단점이 있다.

또한 상기 선행기술들은 장력의 변화를 수시로 감지하여 수시로 장력을 조절하도록 구성되어 있기 때문에 장력조정장치들이 쉼 없이 동작하게 되므로 장치의 피로가 가중되며 누적된 피로에 의해 장치고장이나 장치파손이 발생하는 문제점이 있다.

한편, 장력조절을 위하여 유압실린더를 사용하는 경우 피스톤로드가 일방향으로만 작동하기 때문에 장력조절을 위한 충분한 힘을 발휘할 수 있는 반면, 동작속도가 느리기 때문에 신속한 장력조절에는 미흡한 점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0978139호(2010.08.19.) "송배전 철탑용 선로 장력유지장치" 대한민국 등록특허 제10-2033581호 "가공 송배전 선로를 고정하는 철탑 구조" 대한민국 등록특허 제10-1597156호(2016.02.18.) "가공 송전 선로의 보호장치"

따라서 본 발명의 목적은 유압실린더를 사용하여 장력조절을 위한 충분한 힘을 얻을 수 있음과 아울러 동작속도를 통상적인 유압실린더에 비하여 배가함으로써 신속한 장력조절 및 유지가 가능하게 되도록 한 송전선로의 인장강도 유지 시스템을 제공하려는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 완충작용에 의해 장력조절 및 유지가 가능하게 되도록 한 송전선로의 인장강도 유지 시스템을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 철탑의 암과 유압실린더, 유압실린더와 애자를 전후상하방향으로 회동 가능하게 연결하여 바람에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 한 송전선로의 인장강도 유지 시스템을 제공하려는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 철탑의 암에 일단이 연결되는 좌우측 애자와, 좌우측 애자의 타단에 연결되는 좌우측 가공송전선과, 좌우측 가공송전선을 접속구로 연결하는 점프선을 포함하는 송전선로의 인장강도 유지 시스템에 있어서, 철탑의 암과 애자 사이에 배치되며, 배럴과, 배럴의 중간부에 일체로 형성되며 전진포트가 구비된 전진포트헤더와, 배럴의 양단에 결합되며 후진포트가 구비된 후진포트헤더와, 배럴의 내부에 좌우이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 피스톤과, 좌우측 피스톤에 결합되어 후진포트헤더를 관통하여 외부로 연장되며 각각 암과 애자 사이에 연결되는 한 쌍의 피스톤로드를 포함하는 유압실린더와; 암과 일측 피스톤로드의 사이에는 배치되며, 내, 외측단이 개방되고 내측단에 막음판이 결합되고 외측단에 관통공이 천공된 천공판이 결합되는 완충실린더와, 완충실린더의 내부에 삽입되는 장력감지판과, 장력감지판에 결합되어 관통공을 관통하여 암을 향해 연장되는 장력감지봉과, 장력감지봉에 감기며 천공판과 장력감지판 사이에 장전되는 압축스프링을 포함하는 완충연결장치와; 암과 완충연결장치를 전후상하방향으로 상대회동 가능하게 연결하는 암측 회동연결장치와, 완충연결장치와 일측 피스톤로드를 전후상하방향으로 상대회동 가능하게 연결하는 유압실린더측 회동연결장치와, 타측 피스톤로드와 애자를 전후상하방향으로 상대회동 가능하게 연결하는 애자측 회동연결장치와; 완충슬리브의 내향플랜지 완충스프링 사이에 설치되는 장력감지센서와, 작동유가 전진포트 또는 좌, 우측 후진포트에 공급되게 하는 제어밸브와, 장력감지센서의 감지장력값에 따라 제어밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 제어수단;을 포함하여 구성되는 송전선로의 인장강도 유지 시스템을 제공한다.

암측 회동연결장치는 암 측에 결합되며 구형공간이 구비된 암형구체와, 장력감지봉에 결합되며 구형공간에 삽입되는 숫형구체를 포함하여 구성되고, 유압실린더측 회동연결장치는 일측 피스톤로드에 결합되며 구형공간이 구비된 암형구체와, 막음판에 결합되며 구형공간에 삽입되는 숫형구체를 포함하여 구성되며, 애자측 회동연결장치는 타측 피스톤로드에 결합되며 구형공간이 구비된 암형구체와, 애자의 일단에 결합되며 구형공간에 삽입되는 숫형구체를 포함하여 구성되고, 제어밸브는 유압펌프 또는 오일탱크에 선택적으로 연결되는 제1, 제2포트와, 전진포트 또는 후진포트에 선택적으로 연결되는 제3, 제4포트를 가지는 밸브본체와, 밸브본체의 내부에 좌우이동 가능하게 삽입되어 제1포트, 제2포트, 제3포트와 제4포트를 모두 차단하는 폐쇄위치스풀부와, 폐쇄위치스풀부의 좌측에 구비되어 제1포트와 제3포트를 연결하고 제2포트와 제4포트를 연결하는 전진위치스풀부와, 폐쇄위치스풀부의 우측에 구비되어 제1포트와 제4포트를 연결하고 제2포트와 제3포트를 연결하는 후진위치스풀부를 가지는 스풀과, 스풀을 제1위치에서 제3위치 방향으로 이동시키는 제1작동기와 스풀을 제3위치에서 제1위치 방향으로 이동시키는 제2작동기를 구비하는 4포트 3위치 솔레노이드 스풀밸브로 구성될 수 있다.

본 발명의 송전선로의 인장강도 유지 시스템에 의하면, 서로 반대 방향으로 작동하는 피스톤과 피스톤로드를 가지는 유압실린더를 사용하여 장력조절을 위한 충분한 힘을 얻을 수 있음과 아울러 동작속도를 통상적인 유압실린더에 비하여 배가되어 신속한 장력조절 및 유지가 가능하게 된다.

또한 본 발명의 송전선로의 인장강도 유지 시스템에 의하면, 암과 유압실린더 사이에 완충연결장치를 구비하여 완충작용에 의해 장력조절 및 유지가 가능하게 된다.

또한 본 발명의 송전선로의 인장강도 유지 시스템에 의하면, 암과 완충연결장치를 전후상하회동 가능하게 연결하는 암측 회동연결장치와, 완충연결장치와 유압실린더를 전후상하회동 가능하게 연결하는 실린더측 회동연결장치 및, 유압실린더와 애자를 전후상하회동 가능하게 연결하는 애자측 회동연결장치를 구비하여, 철탑의 암과 유압실린더, 유압실린더와 애자를 전후상하방향으로 회동 가능하게 되어 바람에 의한 영향을 최소화할 수 있게 된다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 송전선로의 인장강도 유지 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 철탑에 설치된 상태를 보인 개략도,
도 2는 사시도,
도 3은 종단면도 및 부분확대 단면도,
도 4는 유압실린더의 작동상태를 보인 개략도,
도 5는 회동연결장치의 작동을 보인 사시도,
도 6은 제어수단의 블록도,
도 7은 종래 장치의 개략도이다.

이하, 본 발명에 의한 송전선로의 인장강도 유지 시스템을 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.

이하의 설명에서 각 구성요소들의 결합은 통상적인 일체로 형성, 용접, 접착, 나사체결 등의 방식으로 이루어질 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 송전선로의 인장강도 유지 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것이다.

도 1을 참조하면, 가공송전선로는 철탑(T)의 암(A)에 일단이 연결되는 좌우측 애자(E)와, 좌우측 애자(E)의 타단에 연결되는 좌우측 가공송전선(L)과, 좌우측 가공송전선(L)을 접속구(C)로 연결하는 점프선(J)을 포함한다.

본 발명의 송전선로의 인장강도 유지 시스템은 철탑(T)의 암(A)과 애자(E) 사이에 배치되는 유압실린더(10)를 포함한다.

유압실린더(10)는 배럴(11)과, 배럴(11)의 중간부에 일체로 형성되며 전진포트(AP)가 구비된 전진포트헤더(12)와, 배럴(11)의 양단에 결합되며 후진포트(BP)가 구비된 후진포트헤더(13)와, 배럴(11)의 내부에 좌우이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 피스톤(14)과, 좌우측 피스톤(14)에 결합되어 후진포트헤더(13)를 관통하여 외부로 연장되며 각각 암(A)과 애자(E) 사이에 연결되는 한 쌍의 피스톤로드(15)를 포함한다.

배럴(11)은 양단이 개방된 원통형으로 형성된다.

후진포트헤더(13)는 내측면에 링형 결합홈(131)이 형성되어 이 결합홈(131)에 배럴(11)의 양단부가 삽입되며, 전진포트헤더(12)와 후진포트헤더(13)에 복수개의 조임봉(132)을 관통시켜 조임봉(132)의 양단에 형성된 수나사부(133)에 너트(134)를 체결하여 조이는 것에 의해 배럴(11)과 후진포트헤더(13)를 결합할 수 있다. 이때, 배럴(11)의 양단부와 결합홈(131) 사이에는 오링(미도시)을 삽입할 수 있다.

전진포트(AP)와 후진포트(BP)의 내주면에는 암나사부(미도시)가 형성되어 이 암나사부에 체결되는 연결구(미도시)를 통해 유압라인을 연결할 수 있게 구성된다.

한 쌍의 피스톤(14)의 대향면에는 한 쌍의 피스톤(14) 사이의 간격을 유지하고 충격을 완화하기 위한 간격유지완충장치(16)가 구비된다.

간격유지완충장치(16)는 한 쌍의 피스톤(14)의 대향면에 각각 형성되는 홈(161)과, 홈(161)에 삽입되어 서로 마주보고 돌출되는 완충고무(162)를 포함한다.

완충고무(162)는 작동유에 의해 변질되거나 녹지 않는 내연성, 내유성, 내수선을 가지는 재질의 것이 사용된다.

본 발명의 송전선로의 인장강도 유지 시스템은 암(A)과 일측 피스톤로드(15)의 사이에는 완충연결장치(20)를 더 포함한다.

완충연결장치(20)는 암(A)과 일측 피스톤로드(15) 사이에 배치되며 내, 외측단이 개방되고 내측단에 막음판(211)이 결합되고 외측단에 관통공(213)이 천공된 천공판(212)이 결합되는 완충실린더(21)와, 완충실린더(22)의 내부에 삽입되는 장력감지판(22)과, 장력감지판(22)에 결합되어 관통공(213)을 관통하여 암(A)을 향해 연장되는 장력감지봉(23)과, 장력감지봉(24)에 감기며 천공판(222)과 장력감지판(23) 사이에 장전되는 압축스프링(24)을 포함하여 구성된다.

완충실린더(21)와 막음판(211)은 막음판(211)을 관통하는 볼트(미도시)를 완충실린더(21)의 단면에 형성된 볼트홀(미도시)에 체결하는 것에 의해 결합될 수 있으며, 완충실린더(21)와 천공판(212)은 천공판(212)을 관통하는 볼트(미도시)를 완충실린더(21)의 단면에 형성된 볼트홀(미도시)에 체결하는 것에 의해 결합될 수 있다.

장력감지판(22)과 장력감지봉(23)은 용접 또는 나사결합에 의해 결합될 수 있다.

압축스프링(24)은 통상적인 압축코일스프링이 사용될 수 있다.

암(A)과 완충연결장치(20)는 암측 회동연결장치(31)에 의해 전후상하방향으로 상대회동 가능하게 연결되고, 완충연결장치(20)와 일측 피스톤로드(15)는 유압실린더측 회동연결장치(32)에 의해 전후상하방향으로 상대회동 가능하게 연결되며, 타측 피스톤로드(15)와 애자(E)는 애자측 회동연결장치(33)에 의해 전후상하방향으로 상대회동 가능하게 연결된다.

암측 회동연결장치(31)는 암(A) 측에 결합되며 구형공간(312)이 구비된 암형구체(311)와, 장력감지봉(23)에 결합되며 구형공간(312)에 삽입되는 숫형구체(313)를 포함하여 구성된다.

유압실린더측 회동연결장치(32)는 일측 피스톤로드(15)에 결합되며 구형공간(322)이 구비된 암형구체(321)와, 막음판(211)에 결합되며 구형공간(322)에 삽입되는 숫형구체(323)를 포함하여 구성된다.

애자측 회동연결장치(33)는 타측 피스톤로드(15)에 결합되며 구형공간(332)이 구비된 암형구체(331)와, 애자(E)의 일단에 결합되며 구형공간(332)에 삽입되는 숫형구체(333)를 포함하여 구성된다.

암측 회동연결장치(31)의 암형구체(311)와 유압실린더측 회동연결장치(32)의 압형구체(321) 및 애자측 회동연결장치(33)의 암형구체(331)는 2개의 세그먼트로 분할 제작하여 구형공간(312, 322, 332)에 숫형구체(313, 323, 333)가 삽입되게 한 다음, 2개의 세그먼트를 나사체결 등의 방법으로 결합하는 것에 의해 구형공간(312, 322, 332) 내에서 숫형구체(313, 323, 333)가 전후상하로 회동 가능하게 조립할 수 있다.

암측 회동연결장치(31)의 암형구체(311)는 암(A)의 상면에 고정되는 고정판(314)에 고정봉(315)과 함께 일체로 형성되거나 용접에 의해 결합될 수 있으며, 숫형구체(313)는 장력감지봉(23)에 일체로 형성되거나 용접에 의해 결합될 수 있다.

유압실린더측 회동연결장치(32)의 암형구체(321)는 일측 피스톤로드(15)에 일체로 형성되거나 용접에 의해 결합될 수 있으며, 숫형구체(323)는 일체로 형성되는 연결봉(324)을 통해 막음판(211)에 일체로 형성되거나 용접에 의해 결합될 수 있다.

유압실린더측 회동연결장치(32)의 암형구체(331)는 일측 피스톤로드(15)에 일체로 형성되거나 용접에 의해 결합될 수 있으며, 숫형구체(323)와 막음판(211)에 연결봉(324)과 함께 일체로 형성되거나 용접에 의해 결합될 수 있다.

애자측 회동연결장치(33)의 암형구체(331)는 타측 피스톤로드(15)에 일체로 형성되거나 용접에 의해 결합될 수 있으며, 숫형구체(333)는 애자(E)의 애자봉(E1)에 일체로 형성되거나 용접에 의해 결합될 수 있다.

본 발명의 송전선로의 인장강도 유지 시스템은 장력의 변화에 따라 유압실린더(10)를 제어하는 제어수단(40)을 포함한다.

제어수단(40)은 완충슬리브(21)의 내향플랜지(211) 완충스프링(24) 사이에 설치되는 장력감지센서(41)와, 작동유가 전진포트(AP) 또는 좌, 우측 후진포트(BP)에 공급되게 하는 제어밸브(42)와, 장력감지센서(41)의 감지장력값에 따라 제어밸브(42)를 제어하는 제어부(43)를 포함한다[도 6 참조].

제어밸브(42)와 제어부(43)는 철탑(T)의 안쪽이나 암(A)에 탑재되는 콘트롤박스(미도시) 내에 설치할 수 있다.

또한 콘트롤박스 내에는 제어밸브(42)와 제어부(43)에 전원을 공급하기 위한 충전배터리(미도시)와 충전장치(미도시)를 내장할 수 있으며, 배터리의 충전에 필요한 전원은 철탑(T)의 임의 위치에 설치되는 태양전지장치(미도시)에 의해 공급할 수 있다.

또한 제어수단(40)은 콘트롤박스에 설치되어 현재의 장력상태와 동작상태를 관리자단말이나 관리소단말에 전송하기 위한 통신부를 더 포함하여 관리자가 원격지에서 확인 가능하게 구성할 수 있다.

제어밸브(42)는 4포트 3위치 솔레노이드 스풀밸브를 사용할 수 있다.

제어밸브(42)는 유압펌프(OP) 또는 오일탱크(OT)에 선택적으로 연결되는 제1, 제2포트(P1, P2)와, 전진포트(AP) 또는 후진포트(BP)에 선택적으로 연결되는 제3, 제4포트(P3, P4)를 가지는 밸브본체(431)와, 밸브본체(431)의 내부에 좌우이동 가능하게 삽입되어 제1포트(P1), 제2포트(P2), 제3포트(P3)와 제4포트(P4)를 모두 차단하는 폐쇄위치스풀부(CS)와, 폐쇄위치스풀부(CS)의 좌측에 구비되어 제1포트(P1)와 제3포트(P3)를 연결하고 제2포트(P2)와 제4포트(P4)를 연결하는 전진위치스풀부(AS)와, 폐쇄위치스풀부(CS)의 우측에 구비되어 제1포트(P1)와 제4포트(P4)를 연결하고 제2포트(P2)와 제3포트(P4)를 연결하는 후진위치스풀부(BS)를 가지는 스풀(432)과, 스풀(432)을 제1위치에서 제3위치 방향으로 이동시키는 제1작동기(O1)와 스풀(432)을 제3위치에서 제1위치 방향으로 이동시키는 제2작동기(O2)를 포함하여 구성된다.

제어부(43)는 장력감지센서(41)에 의해 감지된 감지장력값과 미리 설정된 표준장력값을 비교하여, 감지장력값이 표준장력값과 일치하는 경우에는 폐쇄명령을 출력하며, 감지장력값이 표준장력값보다 큰 경우에 전진명령을 출력하고, 감지장력값이 표준장력값보다 작은 경우에 후진명령을 출력하도록 구성된다.

제어부(43)가 폐쇄명령을 출력하며, 제1, 제2작동기(O1, O2)가 폐쇄방향으로 작동하여 폐쇄위치스풀부(CS)가 밸브본체(431)의 중간부로 위치하여 제1, 제2, 제3, 제4포트(P1, P2, P3, P4)를 모두 폐쇄하게 된다[도 4의 (a) 참조].

제어부(44)가 전진명령을 출력하면, 제1, 제2작동기(O1, O2)가 전진방향으로 작동하여 전진위치스풀부(AS)가 밸브본체(431)의 중간부에 위치하여 제1포트(P1)와 제3포트(P3)를 연결하고 제2포트(P2)와 제4포트(P4)를 연결하게 된다[도 4의 (b) 참조].

제어부(44)가 후진명령을 출력하면, 제1, 제2작동기(O1, O2)가 후진방향으로 작동하여 후진위치스풀부(BS)가 밸브본체(431)의 중간부에 위치하여 제1포트(P1)와 제4포트(P4)를 연결하고 제2포트(P2)와 제3포트(P3)를 연결하게 된다[도 4의 (c) 참조].

폐쇄위치스풀부(CS)에 의해 제1, 제2, 제3, 제4포트(P1, P2, P3, P4)가 모두 폐쇄되면 유압펌프(OP)에서 공급되는 작동유가 유압실린더(10) 쪽으로 공급되지 않아 한 쌍의 피스톤(14)과 피스톤로드(15)는 현재의 위치를 유지하게 된다.

전진위치스풀부(AS)에 의해 제1포트(P1)와 제3포트(P3)에 연결되고 제2포트(P2)가 제4포트(P4)에 연결되면, 유압펌프(OP)에서 공급되는 작동유가 제1포트(P1), 전진위치스풀부(AS)와 제3포트(P3) 및 전진포트(AP)를 통해 피스톤(14)과 후진포트헤더(13) 사이에 공급되어 한 쌍의 피스톤(14)과 피스톤로드(15)가 각각 좌측과 우측으로 전진하게 된다.

이때, 좌, 우측피스톤(14)이 좌측과 우측으로 전진함에 따라 배럴(11)의 좌측과 우측에 공급되어 있던 작동유는 후진포트(BP)와 제4포트(P4) 및 제2포트(P2)를 통해 오일탱크(OT)로 복귀하게 된다.

후진위치스풀부(BS)에 의해 제1포트(P1)와 제4포트(P4)가 연결되고 제2포트(P2)와 제3포트(P3)가 연결되면, 유압펌프(OP)에서 공급되는 작동유가 제1포트(P1), 후진위치스풀부(BS)와 제4포트(P4) 및 유압실린더(10)의 후진포트(BS)를 통해 피스톤(14)과 후진포트헤더(13) 사이에 공급되어 한 쌍의 피스톤(14)과 피스톤로드(15)가 각각 우측과 좌측으로 후진하게 된다.

이때, 한 쌍의 피스톤(14)이 후진함에 따라 배럴(11)의 중간부에 공급되어 있던 작동유는 전진포트(AP)와 제3포트(P3) 및 제2포트(P2)를 통해 오일탱크(OT)로 복귀하게 된다.

한 쌍의 피스톤로드(15)가 전진하게 되면, 암(A)과 애자(E) 사이의 간격이 벌어지게 되고, 이에 따라 가공송전선(L)의 장력을 완화시킬 수 있게 된다.

반대로 한 쌍의 피스톤로드(15)가 후진하게 되면, 암(A)과 애자(E) 사이의 간격이 가까워지게 되고, 이에 따라 가공송전선(L)의 장력을 증가시킬 수 있게 된다.

여기서 가공송전선(L)의 장력을 증가시키는 것은 가공송전선(L)의 처짐을 감소시키는 것이기도 하다.

이때, 일측 피스톤로드(15)는 암(A) 측에, 타측 피스톤로드(15)는 애자(E) 측에 연결되어 한 쌍의 피스톤로드(15)가 서로 반대방향으로 전진하거나 후진하게 되므로 종래 하나의 피스톤과 피스톤로드를 가지는 유압실린더에 비해 동일한 거리를 이동하는 속도가 2배로 되므로 장력변화에 보다 신속하게 대응할 수 있게 되는 장점이 있다.

한편, 온도변화와 무관하게 바람의 영향으로 가공송전선(L)의 장력이 수시로 변화할 수 있는데 이 경우 피스톤로드(15)와 암(A)의 사이에 설치된 완충연결장치(20)의 완충작용에 의해 장력이 유지될 수 있다.

완충연결장치(20)의 압축스프링(24)은 최초 설치시 표준장력값에 대응하여 자유상태와 최대압축상태의 중간상태로 설치된다.

바람의 영향으로 가공송전선(L)의 장력이 증가하게 되면, 그 장력이 유압실린더(10)를 통해 장력감지봉(23)에 전달되며, 장력감지봉(23)이 당겨지게 되어 장력감지판(22)과 천공판(212) 사이에 걸려 있는 압축스프링(24)이 압축되면서 장력을 흡수하게 되어 설정된 표준장력값으로 유지될 수 있게 된다.

반대로 바람의 영향으로 가공송전선(L)의 장력이 감소하게 되면, 그 장력이 유압실린더(10)를 통해 장력감지봉(23)에 전달되며, 장력감지봉(23)을 당기는 힘이 저하되어 장력감지판(22)과 천공판(212) 사이에 걸려 있는 압축스프링(24)의 신장되면서 장력감지판(22)과 이에 결합된 장력감지봉(23)과 유압실린더(10) 및 이에 연결된 가공송전선(L)이 암(A) 방향으로 밀게 되어 가공송전선(L)의 장력이 증가하게 되어 설정된 표준장력값으로 유지될 수 있다.

또한 암(A)과 완충연결장치(20)의 장력감지봉(23)은 암측 회동연결장치(31)에 의해 전후상하회동 가능하게 연결되어 있으므로 바람의 영향으로 전후방향 또는 상하방향으로 힘이 가해질 경우, 장력변화가 발생할 수 있는데, 암(A)에 대하여 완충연결장치(20)가 암측 회동연결장치(31)에 의해 전후방향 또는 상하방향으로 회동하게 되고, 이러한 회동에 따라 장력에 변화가 발생하게 되면 상술한 완충연결장치(20)의 완충작용에 의해 장력이 유지될 수 있다[도 5의 (a) 참조].

또한 완충연결장치(20)의 막음판(211)과 일측 피스톤로드(15)는 유압실린더측 회동연결장치(32)에 의해 전후상하회동 가능하게 연결되어 있으므로 바람의 영향으로 전후방향 또는 상하방향으로 힘이 가해질 경우, 장력변화가 발생할 수 있는데, 막음판(211)과 일측 피스톤로드(15)가 유압실린더측 회동연결장치(32)에 의해 전후방향 또는 상하방향으로 상대회동하게 되고, 이러한 회동에 따라 장력에 변화가 발생하게 되면 상술한 완충연결장치(20)의 완충작용에 의해 장력이 유지될 수 있다[도 5의 (b) 참조].

또한 유압실린더(10)의 타측 피스톤로드(15)와 애자(E)는 애자측 회동연결장치(33)에 의해 전후상하회동 가능하게 연결되어 있으므로 바람의 영향으로 전후방향 또는 상하방향으로 힘이 가해질 경우, 장력변화가 발생할 수 있는데, 타측 피스톤로드(15)와 애자(E)가 애자측 회동연결장치(33)에 의해 전후방향 또는 상하방향으로 상대회동하게 되고, 이러한 회동에 따라 장력에 변화가 발생하게 되면 상술한 완충연결장치(20)의 완충작용에 의해 장력이 유지될 수 있다[도 5의 (c) 참조].

도 5에서는 암측 회동연결장치(31), 유압실린더측 회동연결장치(32) 및 애자측 회동연결장치(33)의 작용을 개별적으로 도시하였으나, 이들의 작용은 복합적으로 이루어지며, 이러한 복합적인 작동에 따라 장력에 변화가 발생하게 되면 상술한 완충연결장치(20)의 완충작용이 이루어지게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 송전선로의 인장강도 유지 시스템은 유압실린더(10)에 의한 장력조절과 완충연결장치(20)에 의한 장력조절이 복합적으로 이루어져 보다 효과적인 장력유지가 가능하게 된다.

또한 암(A)과 완충연결장치(20), 완충연결장치(20)와 유압실린더(10), 유압실린더(10)와 애자(E)가 각각 회동연결장치(31, 32, 33)에 의해 전후상하방향으로 회동하게 되므로 이들의 연결부위에 무리가 가는 일이 없게 된다.

또한 암(A)과 완충연결장치(20), 완충연결장치(20)와 유압실린더(10), 유압실린더(10)와 애자(E) 간의 전후상하방향 회동동작은 미세한 장력조절에 일조할 수 있게 되어 효과적인 장력조절 및 유지가 이루어지게 된다.

한편, 현재의 장력상태는 제어수단(40)의 통신부에 의해 관지자단말이나 관리소단말에 송신되어 관리자가 원격지에서 가공송전선로의 장력상태를 확인하고 신속하게 대처할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예로서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 예시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 고유사상의 범위 내에서 이 분야의 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

T : 철탑 A : 암
E : 애자 L : 가공송전선
10 : 유압실린더 11 : 배럴
12 : 전진포트헤더 13 : 후진포트헤더
14 : 피스톤 15 : 피스톤로드
20 : 완충연결장치 31 : 암측 회동연결장치
32 : 유압실린더측 회동연결장치
33 : 애자측 회동연결장치 40 : 제어수단
41 : 장력감지센서 42 : 제어밸브
43 : 제어부

Claims

철탑의 암에 일단이 연결되는 좌우측 애자와, 좌우측 애자의 타단에 연결되는 좌우측 가공송전선과, 좌우측 가공송전선을 접속구로 연결하는 점프선을 포함하는 송전선로의 인장강도 유지 시스템에 있어서,
철탑의 암과 애자 사이에 배치되며, 배럴과, 배럴의 중간부에 일체로 형성되며 전진포트가 구비된 전진포트헤더와, 배럴의 양단에 결합되며 후진포트가 구비된 후진포트헤더와, 배럴의 내부에 서로 반대방향으로 좌우이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 피스톤과, 좌우측 피스톤에 결합되어 후진포트헤더를 관통하여 외부로 연장되며 각각 암과 애자 사이에 연결되는 한 쌍의 피스톤로드를 포함하여 동작속도를 배가함으로써 신속한 장력조절 및 유지가 가능하게 하는 유압실린더와;
암과 일측 피스톤로드의 사이에는 배치되며, 내, 외측단이 개방되고 내측단에 막음판이 결합되고 외측단에 관통공이 천공된 천공판이 결합되는 완충실린더와, 완충실린더의 내부에 삽입되는 장력감지판과, 장력감지판에 결합되어 관통공을 관통하여 암을 향해 연장되는 장력감지봉과, 장력감지봉에 감기며 천공판과 장력감지판 사이에 장전되는 압축스프링을 포함하는 완충연결장치와;
암과 완충연결장치를 전후상하방향으로 상대회동 가능하게 연결하는 암측 회동연결장치와, 완충연결장치와 일측 피스톤로드를 전후상하방향으로 상대회동 가능하게 연결하는 유압실린더측 회동연결장치와, 타측 피스톤로드와 애자를 전후상하방향으로 상대회동 가능하게 연결하는 애자측 회동연결장치와;
완충슬리브의 내향플랜지 완충스프링 사이에 설치되는 장력감지센서와, 작동유가 전진포트 또는 좌, 우측 후진포트에 공급되게 하는 제어밸브와, 장력감지센서의 감지장력값에 따라 제어밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 제어수단;을 포함하여 구성되며,
암측 회동연결장치는 암 측에 결합되며 구형공간이 구비된 암형구체와, 장력감지봉에 결합되며 구형공간에 삽입되는 숫형구체를 포함하여 구성되고,
유압실린더측 회동연결장치는 일측 피스톤로드에 결합되며 구형공간이 구비된 암형구체와, 막음판에 결합되며 구형공간에 삽입되는 숫형구체를 포함하여 구성되며,
애자측 회동연결장치는 타측 피스톤로드에 결합되며 구형공간이 구비된 암형구체와, 애자의 일단에 결합되며 구형공간에 삽입되는 숫형구체를 포함하여 구성되고,
압축스프링은 최초 설치시 표준장력값에 대응하여 자유상태와 최대압축상태의 중간상태로 장전되어 바람의 영향으로 가공송전선의 장력이 증가하게 되면, 그 장력이 유압실린더를 통해 장력감지봉에 전달되며, 장력감지봉이 당겨지게 되어 장력감지판과 천공판 사이에 걸려 있는 압축스프링이 압축되면서 장력을 흡수하게 되어 설정된 표준장력값으로 유지될 수 있게 하고, 반대로 바람의 영향으로 가공송전선의 장력이 감소하게 되면, 그 장력이 유압실린더를 통해 장력감지봉에 전달되며, 장력감지봉을 당기는 힘이 저하되어 장력감지판과 천공판 사이에 걸려 있는 압축스프링의 신장되면서 장력감지판과 이에 결합된 장력감지봉과 유압실린더 및 이에 연결된 가공송전선이 암 방향으로 밀게 되어 가공송전선의 장력이 증가하게 되어 설정된 표준장력값으로 유지될 수 있게 하도록 구성되며,
제어밸브는 유압펌프 또는 오일탱크에 선택적으로 연결되는 제1, 제2포트와, 전진포트 또는 후진포트에 선택적으로 연결되는 제3, 제4포트를 가지는 밸브본체와, 밸브본체의 내부에 좌우이동 가능하게 삽입되어 제1포트, 제2포트, 제3포트와 제4포트를 모두 차단하는 폐쇄위치스풀부와, 폐쇄위치스풀부의 좌측에 구비되어 제1포트와 제3포트를 연결하고 제2포트와 제4포트를 연결하는 전진위치스풀부와, 폐쇄위치스풀부의 우측에 구비되어 제1포트와 제4포트를 연결하고 제2포트와 제3포트를 연결하는 후진위치스풀부를 가지는 스풀과, 스풀을 제1위치에서 제3위치 방향으로 이동시키는 제1작동기와 스풀을 제3위치에서 제1위치 방향으로 이동시키는 제2작동기를 구비하는 4포트 3위치 솔레노이드 스풀밸브로 구성되어 한 쌍의 피스톤이 서로 반대방향으로 작동되게 함을 특징으로 하는 송전선로의 인장강도 유지 시스템.
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