KR200346921Y1 - 케이블 트레이 - Google Patents

Abstract

본 고안은 케이블 트레이를 개시한다. 본 고안은 간격을 두고 나란하게 배치되는 사이드빔 및 이 사이드빔의 길이방향을 따라 일정간격으로 배열되어 각 사이드빔들의 하단부를 상호 연결시키는 다수의 렁을 가지는 비자성 도체의 트레이바디와, 트레이바디의 상부에 체결되어 트레이바디를 차폐시키는 비자성 도체의 덮개와, 트레이바디의 각 사이드빔 상단부와 덮개 사이에 개재되어 양자를 전기적으로 절연시키는 절연부재와, 트레이바디의 렁 하부에 설치되어 각 렁들간의 개구를 차폐시키는 비자성 도체의 하판을 포함한다.

본 고안은 정전유도 뿐 아니라 전자유도에 기인한 인접한 전력선으로부터의 유도전압 및 전류에 의한 통신선의 유도장애를 확실하게 방지할 수 있음은 물론 트레이 내부에서의 와전류 발생이 방지되어 열 발생도 최소화된다.

Description

케이블 트레이{Cable tray}

본 고안은 건물내의 천정 또는 지하공동구 등에 전력선이나 통신선 등의 케이블을 배선할 때 케이블이 자중에 의해 처지지 않도록 받쳐주는 케이블 트레이(cable tray)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비자성체인 알루미늄으로 구성하고 덮개와 절연시킴으로써 유도장애를 최소화시킴과 함께 트레이 내부의 와전류로 인한 열 발생이 최소화되도록 된 케이블 트레이에 관한 것이다.

일반적으로 도심지역의 건물이나 대단위의 아파트단지 또는 공장 등에는 전력선과 통신선 등의 많은 케이블이 설치되는데, 이러한 케이블은 통상 지하공동구 또는 건물의 천정이나 벽체를 따라 배선된다. 이때, 케이블이 자체 하중으로 인하여 아래로 심하게 처질 뿐 아니라 다른 구조물과 간섭되어 손상될 우려가 높고, 미관도 해치게 된다.

이에 따라 케이블은 도1에 나타낸 바와 같이, 적절한 구조적 강도를 갖는 금속제의 트레이(1)를 사용하여 받쳐주는 것이 일반적이다. 트레이(1)는 서로 평행하게 세로로 배치된 두 사이드빔(side beam:2)의 하단부를 케이블(C)을 결속시키기 위한 다수의 렁(rung:3)에 의해 일정간격으로 연결한 대략 사다리형태의 구성을 가지며, 브래킷(bracket)이나 행거(hanger:H)에 의해 벽 또는 천정에 수평으로 지지된다.

그리고 별도로 도시하지는 않았으나, 위로부터 이물질이나 빗물 등이 낙하되어 케이블(C)이 손상되는 것을 방지하기 위해 트레이(1)의 상부 개구에 덮개를 씌워 케이블(C)을 보호하기도 한다.

한편, 전력선과 통신선은 좁은 지역에 전기통신선로와 초고압송배전선로 및 교류 전기철도선로 등이 양적으로 급증하고 있는 현대의 복잡한 도시구조와 건물의 특성상 경우에 따라 하나의 케이블 트레이에 동시에 지지되거나 또는 상하좌우로 인접하여 배선될 수밖에 없는데, 이 경우 약한 전류가 흐르는 통신선에 강한 전류가 흐르는 전력선에 의한 이상전압 및 전류가 유도되어 통신시설에 노이즈나 누화 등의 각종 장애가 발생되며, 이러한 현상을 소위 '유도장애'라 한다.

이러한 유도장애는 통신시설 뿐 아니라 컴퓨터나 전기·전자기기 등에도 오동작을 유발하고, 심한 경우 절연파괴현상을 일으키기도 하며, 인접한 전기철도의 교류전압에서 방출되는 고조파(harmonics)에 의해서도 발생한다. 특히, 근래 들어 송전선에 초고압의 3상4선식 Y결선방식을 사용함에 따라 통신선의 유도장애가 더욱 심해지고 있다.

유도장애의 원인에는 정전유도(electrostatic induction)와 전자유도(self inductance)가 있다. 정전유도는 도체(導體) 또는 유전체(誘電體)에 전하(電荷)를 접근시킬 때 전하가 만드는 정전기장의 영향으로 도체 또는 유전체 표면에 전하가 나타나는 현상이며, 이로 인한 정전유도장애는 전압적 접근이 주원인으로 시간적으로 변화하지 않는 높은 유도전압에 의해 발생되지만 통신선을 도체인 금속으로 피복하여 접지하거나 통신선 근처에 접지된 도체가 있는 경우 거의 차폐(약 90%)될 뿐 아니라 전력선과의 이격거리가 약 50m이상이면 거의 영향을 받지 않는다.

이에 반해, 전자유도는 전류의 변화와 더불어 자기 자신의 회로를 관통하는 자력선속(磁力線束)이 변화하기 때문에 발생하는 현상이며, 이로 인한 전자유도장애는 전류적 평형이 주원인으로 시간적으로 변화하는 낮은 유도전압에 의해 발생되지만 차폐피복층을 갖는 케이블이나 지중케이블의 경우에도 발생할 뿐 아니라 시간적 변화가 심하며 전력선과의 이격거리가 50m이상일 때도 비교적 심하게 발생한다.

따라서 유도장애를 방지하기 위한 대책은 주로 전자유도를 대상으로 이루어져야 하며, 이를 위해서는 예컨대 통신선로의 루트(route)를 변경하여 접근과 평형장을 감소시키거나 케이블을 지하화 또는 금속피복 차폐케이블로 바꾸는 등의 여러 가지 대책을 강구할 수 있다.

그러나 밀집된 도시구조에서 전력선을 피해 통신선로의 루트를 변경하기란 막대한 경비 등의 요인으로 사실상 불가하고, 차폐케이블이라 하더라도 전자유도를 효과적으로 억제하지 못하므로 절절한 해결책이 될 수 없다.

더욱이, 일반적인 통신용 케이블은 대부분 차폐용 금속피복을 구비하고 있지않은 바, 유도장애가 상당히 심해 통신품질을 크게 떨어뜨릴 뿐 아니라 누화현상(혼선)도 빈발하고 있다.

이에 따라, 전력선 및/또는 케이블을 받쳐주는 트레이를 철제로 구성하여 양단을 접지함으로써 인접하는 전력선으로부터 통신선에 유도되는 유도전압과 전류가 트레이에서 흡수되도록 하여 통신선의 유도장애를 억제하고 있다.

그러나 이러한 철제 트레이는 자성체이기 때문에 정전유도는 대부분 차폐할 수 있지만, 전자유도는 효과적으로 차폐할 수 없어 전자유도에 의한 통신시설의 유도장애가 여전히 발생될 수밖에 없을 뿐 아니라 중량이 무거워 운반과 시공도 곤란하다.

특히, 건물의 내부와 지하공동구에 함께 배선되는 전력선과 통신선은 대단히 근접되고, 경우에 따라서는 양자가 하나의 트레이에 동시에 배선되기도 하므로 전자유도에 의한 통신선로의 유도장애를 극복할 수 없다.

또한, 트레이의 상부 개구에 커버가 씌워진 경우에는 유도전류에 의해 트레이의 내부에 와전류가 발생되어 발열량도 커지게 되며, 이에 따라 트레이에 다수의 방열슬롯을 형성해야 된다.

한편, 대한민국 실용신안공개번호 제1995-0033386호에는 트레이를 합성수지로 성형 제작하고 그 내부를 접지구획판으로 구획하여 고압의 전력선과 통신선을 하나의 트레이내에 서로 분리 수용하도록 되어 있으나, 이 경우에도 전자유도에 의한 유도장애를 확실히 방지할 수 없다.

본 고안은 상술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 인접한 전력선으로부터의 유도전압 및 전류에 의한 통신선의 유도장애를 확실히 방지할 수 있으면서 중량이 가벼워 운반과 시공이 매우 용이한 케이블 트레이를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 트레이 내부에 와전류의 발생을 방지하여 열 발생을 최소화시킬 수 있는 케이블 트레이를 제공하는 것이다.

도1은 케이블 트레이의 일례를 개략적으로 나타낸 설치상태 사시도,

도2는 본 고안에 의한 케이블 트레이의 일례로 전력용 케이블 트레이를 나타낸 분해 사시도,

도3은 도2의 결합상태 단면도,

도4는 본 고안에 전력용 케이블 트레이의 다른 실시예를 나타낸 단면도,

도5는 본 고단에 의한 통신용 케이블 트레이를 나타낸 정면도,

도6은 도5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 발췌 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 트레이바디 11: 사이드빔

12: 렁 13: 웨브

14: 플랜지 20: 덮개

30: 절연부재 40: 하판

50: 구획판 60: 트레이바디

61: 하판 62: 측벽

63: 호형 플랜지 64, 65: 제1 및 제2비드

70: 덮개 80: 절연부재

90: 클램프 C: 케이블

H: 행거

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안에 의한 케이블 트레이의 한 형태는, 간격을 두고 나란하게 배치되는 사이드빔과, 이 사이드빔의 길이방향을 따라 일정간격으로 배열되어 각 사이드빔들의 하단부를 상호 연결시키는 다수의 렁을 가지는 비자성 도체의 트레이바디; 이 트레이바디의 상부에 체결되어 트레이바디를 차폐시키는 비자성 도체의 덮개; 트레이바디의 각 사이드빔 상단부와 덮개 사이에 개재되어 양자를 전기적으로 절연시키는 절연부재; 및 트레이바디의 렁 하부에 설치되어 각 렁들간의 개구를 차폐시키는 비자성 도체의 하판;을 포함하는 것을 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 케이블 트레이의 다른 형태는, 장방형의 긴 하판과,이 하판의 양측 가장자리에서 서로 대향하도록 상방으로 연장 절곡되는 두 측벽을 갖는 채널형태의 비자성 도체의 트레이바디; 이 트레이바디의 측벽 상단에 체결되어 트레이바디의 상부 개구를 차폐시키는 비자성 도체의 덮개; 및 트레이바디의 각 측벽 상단부와 덮개 사이에 개재되어 양자를 전기적으로 절연시키는 절연부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 고안의 한 바람직한 특징에 의하면, 트레이바디와 덮개 등을 구성하는 비자성 도체가 알루미늄으로 이루어진다.

이에 따라 본 고안은, 정전유도 뿐 아니라 전자유도에 기인한 인접한 전력선으로부터의 유도전압 및 전류에 의한 통신선의 유도장애를 확실하게 방지할 수 있음은 물론 트레이 내부에서의 와전류 발생이 방지되어 열 발생도 최소화된다.

또한, 경량이면서 열전도율이 우수한 알루미늄으로 이루어지기 때문에 운반과 시공시의 취급이 매우 용이하고, 별도의 방열슬롯을 형성하지 않고서도 높은 방열효과를 기대할 수 있으므로 케이블 트레이의 신뢰성과 시공성 향상 및 유도장애 차단에 큰 효과를 발휘하게 된다.

이와 같은 본 고안의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도2 및 도3에서, 본 고안에 의한 케이블 트레이의 제1실시예는 전력용으로서, 대략 사다리형 바닥을 가지고 내부에 케이블(C)을 수용하는 채널형태의 트레이바디(10)와, 이 트레이바디(10)의 상부 개구를 차폐시키는 덮개(20)와, 트레이바디(10)와 덮개(20)를 전기적으로 절연시키는 절연부재(30) 및 트레이바디(10)의 사다리형 바닥을 차폐시키는 하판(40)으로 구성된다.

트레이바디(10)는 비자성체이면서 도체인 금속, 바람직하기로 알루미늄으로 제작된다. 이러한 트레이바디(10)는 간격을 두고 세로로 나란하게 배치되는 두 사이드빔(11)과, 이들 사이드빔(11)의 하단부를 일체적으로 연결함과 함께 케이블(C)을 묶어주기 위한 다수의 렁(12)을 갖는다.

사이드빔(11)은 구조적 강도를 위해 웨브(web:13)의 상단과 하단에 각각 플랜지(14)를 갖는 I빔 형태로 구성되고, 각 웨브(13)의 내측면 하부에는 렁(12)의 양단이 각각 끼워지는 한 쌍의 런너(runner:15)가 상하로 간격을 두고 길이방향을 따라 나란하게 돌출 형성된다. 이때, 하부 런너(15)는 하판(40)의 조립을 위해 하부 플랜지(14)와 일정한 간격을 유지한다.

렁(12)은 두 사이드빔(11)의 웨브(23)에 구비된 상하 런너(15)들 사이에 양단이 끼워져 사이드빔(11)의 길이방향을 따라 일정간격으로 배열 고정된다. 고정은 브레이징 용접 또는 스크루(16)에 의해 웨브(13)에 체결된다.

덮개(20)는 트레이바디(10)의 상부를 덮을 수 있는 긴 판상으로 구성되고, 양측 가장자리에 사이드빔(11)의 상부 플랜지(14)를 수용할 수 있는 스커트(skirt: 21)를 가지며, 도시하지 않은 클램프 등에 의해 트레이바디(10)에 체결된다. 이러한 덮개(20) 역시 비자성 도체인 알루미늄으로 제작된다.

절연부재(30)는 예를 들어 PVC나 고무 등으로 이루어지고, 트레이바디(10)의 두 사이드빔(11) 상부 플랜지(14)에 씌워짐으로써 트레이바디(10)와 덮개(20)를 전기적으로 절연시킨다.

하판(40) 역시 비자성 도체인 알루미늄으로 구성되고, 트레이바디(10)의 두 사이드빔(11) 하부 플랜지(14)와 하부 런너(15) 사이에 끼워짐으로써 트레이바디 (10)를 각 렁(12)들간의 개구를 차폐하며, 이에 따라 덮개(20)와 함께 트레이바디 (10)의 내부를 완전히 차폐시키게 된다.

이와 같은 구조적 특징을 가지는 본 고안에 의한 케이블 트레이는, 비자성체이면서 도체인 알루미늄으로 이루어져 있으므로 전력선에 인접한 통신선에 유도장애를 유발하지 않음은 물론 중량이 가벼워 운반이나 시공 등의 취급도 매우 용이해진다.

즉, 정전유도의 경우 전압적 접근이 주원인으로 케이블을 접지된 도체금속으로 피복하거나 전력선과 통신선의 이격거리를 50m이상으로 할 경우 거의 발생되지 않는 바, 본 고안의 트레이는 도전성이 비교적 우수한 알루미늄으로 이루어지기 때문에 유도전류가 트레이에 의해 차폐되어 정전유도가 거의 발생되지 않는 것이며, 특히 케이블(C)이 자체적으로 금속피복층을 갖고 있는 경우에는 정전유도에 의한 유도장애가 더욱 확실하게 방지된다.

또한, 전자유도의 경우 고조파 등 시간적으로 변하는 전류적 평형이 주원인으로 회로자신을 지나는 자력선속에 의해 발생되는데, 본 고안의 트레이는 비자성체로 이루어져 전자유도에 의한 전압과 전류를 흡수하지 않고 반발시키게 되므로 유도전압과 전류가 확실히 차폐되는 것이며, 이에 따라 케이블(C)이 금속피복층을 구비하지 않았거나 전력선과 통신선이 지하공동구 등에서 지극히 근접 배치되더라도 통신선에 유전장애가 발생되지 않게 된다.

아울러, 알루미늄은 매우 가벼운 경금속이기 때문에 시공시 등의 취급도 지극히 용이할 뿐 아니라, 열전율도 우수하여 트레이에 별도의 방열용 슬롯을 구비하지 않더라도 충분한 방열효과를 기대할 수 있다.

더욱이, 트레이바디(10)와 덮개(20)가 절연부재(30)에 의해 전기적으로 절연되기 때문에 트레이 내부에 와전류가 발생되지 않아 열 발생도 최소화되며, 유도장애로 인한 전력손실도 줄일 수 있다.

한편, 도4에는 본 고안에 의한 케이블 트레이의 다른 실시예가 도시되어 있는데, 이것은 전술한 제1실시예의 구성에서, 트레이바디(10)의 내부를 두 구역으로 구획하는 비자성 도체의 구획판(50)을 더 구비하여 서로 다른 종류의 케이블을 하나의 트레이에 동시에 수용하도록 된 구성이다. 구획판(50)은 예를 들어 도시된 바와 같이 앵글형태로 구성되어 양단이 트레이바디(10)의 렁(12)과 사이드빔(11)의 상부 플랜지(14) 하면에 각각 고정될 수도 있고, 별도로 도시하지는 않았으나 단순한 판상으로 구성되어 상단에 덮개(20)와의 전기적 절연을 위한 절연부재를 구비할수도 있다.

이러한 구성의 실시예 역시 전술한 제1실시예와 마찬가지의 작용효과를 가지며, 하나의 트레이에 전력선(Cp)과 통신선(Ct)을 유도장애를 방지하면서 함께 배선할 수 있게 하여 지하공동구 등의 공간효율과 미관향상에도 기여하게 된다.

도5 및 도6에는 본 고안에 의한 케이블 트레이의 제2실시예를 개략적으로 도시하였다.

이 실시예는 통신용으로서, 채널형 단일몸체로 이루어진 비자성 도체의 트레이바디(60)와, 이 트레이바디(60)의 상부 개구를 차폐시키는 비자성 도체의 덮개 (70) 및 트레이바디(60)와 덮개(70)를 전기적으로 절연시키는 절연부재(80)로 이루어진다. 여기서, 트레이바디(60)와 덮개(70)는 경량이면서 방열효과가 우수한 알루미늄으로 제작되는 것이 바람직하고, 절연부재(80)는 PVC 또는 고무 등으로 이루어진다.

트레이바디(60)는 장방형의 긴 하판(61) 양측 가장자리에서 두 측벽(62)이 서로 대향하도록 상방으로 연장 절곡되고, 각 측벽(62)의 상단은 바람직하기로 내측으로 둥글게 절곡되어 호형 플랜지(63)를 구성한다. 이러한 호형 플랜지(63)는 트레이바디(60), 특히 측벽(62)의 강도를 크게 향상시키며, 덮개(70)를 고정하는 클램프(90)의 걸림턱으로도 기능하게 된다.

그리고 이와 같은 트레이바디(60)의 두 측벽(62) 상단에 구비된 호형 플랜지 (63)를 감싸도록 절연부재(80)가 부착되고, 이 절연부재(80) 위에 양측 가장자리에스커트(71)를 갖는 덮개(70)가 전기적 격리상태로 결합되어 클램프(90) 등의 체결수단에 의해 고정된다.

또한, 바람직하기로 트레이바디(60)의 하판(61) 양 측단과 두 측벽(62)의 경계부위에는 하측으로 볼록하게 구성되는 제1비드(bead:64)가 각각 구비되고, 하판 (61)에는 케이블(Ct)을 받쳐주기 위한 다수의 제2비드(65)들이 횡방향으로 배치되고 그 길이방향을 따라 일정간격으로 배열되어 상방으로 볼록하게 형성된다.

이러한 제1 및 제2비드(64)(65)들은 트레이바디(60)가 연질의 알루미늄으로 이루어지는 바, 케이블(Ct)을 안전하게 받쳐주기 위해 트레이바디(60)의 구조적 강도를 향상시키기 위함이다. 특히, 제2비드(65)의 경우 상방으로 돌출되어 케이블 (Ct)을 하판(61)으로부터 부양시켜 지지함으로써 각 제2비드(65)들 사이에서 케이블(Ct)과 하판(61)간에 공간을 형성해 주어 케이블(Ct)의 방열효율도 향상시키게 된다.

이와 같은 구성의 실시예 역시 전술한 기본적으로 제1실시예와 동일한 작용효과를 가지며, 전력선(Cp)에 비해 상대적으로 작은 지름과 자중을 갖는 통신선 배선의 전용으로 사용하기에 적합하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 케이블 트레이에 의하면, 정전유도 뿐 아니라 전자유도에 기인한 인접한 전력선으로부터의 유도전압 및 전류에 의한 통신선의 유도장애를 확실하게 방지할 수 있음은 물론, 트레이 내부에서의 와전류 발생이 방지되어 트레이 내부에서의 열 발생도 최소화된다.

또한, 경량이면서 열전도율이 우수한 알루미늄으로 이루어지기 때문에 운반과 시공시의 취급도 매우 용이하고, 별도의 방열슬롯을 형성하지 않고서도 높은 방열효과를 기대할 수 있게 된다.

그러므로 본 고안은, 케이블 트레이의 신뢰성과 시공성 등을 향상시키면서 유도장애를 확실하게 차단시킬 수 있는 매우 우수한 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. 건물의 내부 또는 지하공동구 등에 설치되어 전력선이나 통신선 등의 케이블을 받쳐주는 케이블 트레이로서,

   간격을 두고 나란하게 배치되는 사이드빔과, 이 사이드빔의 길이방향을 따라 일정간격으로 배열되어 각 사이드빔들의 하단부를 상호 연결시키는 다수의 렁을 가지는 비자성 도체의 트레이바디;

   상기 트레이바디의 상부에 체결되어 트레이바디를 차폐시키는 비자성 도체의 덮개;

   상기 트레이바디의 각 사이드빔 상단부와 상기 덮개 사이에 개재되어 양자를 전기적으로 절연시키는 절연부재; 및

   상기 트레이바디의 렁 하부에 설치되어 각 렁들간의 개구를 차폐시키는 비자성 도체의 하판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 트레이
2. 제1항에 있어서, 상기 트레이바디에 서로 다른 종류의 케이블을 함께 수용할 수 있도록 트레이바디의 내부를 복수의 구역으로 구획하는 적어도 하나의 비자성 도체의 구획판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 케이블 트레이.
3. 건물의 내부 또는 지하공동구 등에 설치되어 통신용 케이블을 받쳐주는 케이블 트레이로서,

   장방형의 긴 하판과, 이 하판의 양측 가장자리에서 서로 대향하도록 상방으로 연장 절곡되는 두 측벽을 갖는 채널형태의 비자성 도체의 트레이바디;

   상기 트레이바디의 측벽 상단에 체결되어 트레이바디의 상부 개구를 차폐시키는 비자성 도체의 덮개; 및

   상기 트레이바디의 각 측벽 상단부와 상기 덮개 사이에 개재되어 양자를 전기적으로 절연시키는 절연부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 트레이.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비자성 도체가 알루미늄인 것을 특징으로 하는 케이블 트레이.
5. 제3항에 있어서, 상기 트레이바디의 하판과 두 측벽들의 경계부위에 하측으로 돌출되는 제1비드가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 케이블 트레이.
6. 제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 트레이바디의 하판에 그 횡방향으로 배치되고 길이방향을 따라 적정간격으로 배열되는 다수의 제2비드가 상방으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 케이블 트레이.