KR200435468Y1 - 터널 내 고드름 자동 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전차선이 설치된 터널에서 동절기 고드름으로 인하여 전차선이 트립 되는 문제가 발생하지 않도록 사전에 자동으로 고드름을 제거함으로써 열차의 안전운행을 확보할 수 있도록 하는 터널 내 고드름 자동 제거 장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 터널 내의 전차선 상부에 일정 면적을 가열시켜 고드름이 생성되지 않게 하는 가열부를 설치하고, 상기 가열부는 제어반에서 구동을 제어하되 가열부에 설치된 온도센서의 온도 값에 따라 가열부의 구동을 선택함으로써 이루어지는 것으로, 동절기 터널 내에서 누수가 발생하더라도 누수 발생부위에 가열부를 설치하여 고드름이 생성되지 않게 되어 열차의 안전운행을 보장할 수 있는 것이다.

터널, 고드름, 전차선, 제거

Description

터널 내 고드름 자동 제거장치{Apparatus for auto removing an icicle in tunneling work}

도 1은 본 고안의 설치상태 정단면도

도 2는 본 고안의 요부 확대 단면도

도 3은 본 고안의 설치상태 측단면도

도 4는 본 고안의 가열부 분해 사시도

도 5는 본 고안의 가열부 평면도

도 6은 본 고안의 가열부 설치상태를 보인 확대 단면도

도 7은 본 고안의 제어 회로도

도 8은 본 고안의 작동 흐름도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 터널 20 : 전차선

100 : 가열부 110 : 앵커볼트

120 : 알루미늄 열판 130 : 열선

200 : 제어반 220 : 전자개폐기

230 : 시간 및 온도 조절기

본 고안은 전차선이 설치된 터널에서 동절기 고드름으로 인하여 전차선이 트립 되는 문제가 발생하지 않도록 사전에 자동으로 고드름을 제거함으로써 열차의 안전운행을 확보할 수 있도록 하는 터널 내 고드름 자동 제거 장치에 관한 것이다.

터널은 아무리 정밀 시공을 한다하더라도 부분적으로 누수가 발생하는 것은 피할 수 없으며, 이러한 터널 내 누수는 동절기 고드름으로 자라나게 된다.

그리고 전동차가 운행되는 철도에 설치된 터널에는 열차에 전기 동력을 전달하기 위하여 전차선이 철도를 따라 설치되어 있으며, 상기 전차선은 터널 내에서는 터널의 상부에 고정되어 설치된다.

이 같이 터널 내 전차선이 설치되어 있는 경우 동절기에 고드름이 자라게 되면 고드름이 전차선에 닿게 되어 전차선이 트립 되는 문제가 발생하게 되고, 이로 인하여 열차의 안전운행을 보장할 수 없게 되므로, 동절기 고드름을 제거하여 전차선 트립 현상이 발생하지 않도록 하는 것이 중요한 일이 되고 있다.

동절기에 터널 내의 고드름을 제거하기 위해서는 인력에 의존하고 있으며, 4명이 1조를 이루어 6시간마다 한번 씩 순회하며 고드름을 확인하면 절연봉을 이용하여 고드름을 제거하는 방법을 사용하고 있다.

따라서 고드름 제거에 많은 인력이 장기간 필요한 문제가 있고, 특히 고드름을 절연봉으로 제거할 때 인명사고가 발생하거나, 열차의 진행 상황을 잘 못 판단하는 경우 열차에 의한 안전사고가 발생할 우려가 높은 것이었다.

본 고안은 동절기 터널 내에서 발생하는 고드름을 인력으로 제거하지 않고 자동적으로 고드름을 제거할 수 있도록 함으로써 안전사고를 줄이는 한편 인력을 크게 줄일 수 있도록 하는 것으로, 터널 내의 누수 발생 장소에 가열부를 설치하여 열로 고드름이 자라지 않도록 하는 것이다.

이러한 본 고안은 터널 내의 전차선 상부에 일정 면적을 가열시켜 고드름이 생성되지 않게 하는 가열부를 설치하고, 상기 가열부는 제어반에서 구동을 제어하되 가열부에 설치된 온도센서의 온도 값에 따라 가열부의 구동을 선택함으로써 이루어지는 것으로, 동절기 터널 내에서 누수가 발생하더라도 누수 발생부위에 가열부를 설치하여 고드름이 생성되지 않게 되어 열차의 안전운행을 보장할 수 있는 것이다.

본 고안은 터널(10)에 설치된 전차선(20)의 상부 위치에 가열부(100)를 설치하여 누수가 발생할 경우 열로 고드름이 발생하지 않도록 하는 것으로, 상기 가열부(100)는 누수가 발생하여 고드름이 발생되는 장소를 선택하여 설치한다.

터널(10)에는 전차선 고정구(21)가 중앙에 설치되고 상기 전차선 고정구(21)에는 일측 또는 양측으로 전차선(20)이 설치되는 것으로, 상기 전차선(20)에는 고압의 전기가 흐르게 되어 터널(10)에서 누수로 인한 고드름이 생성되어 전차선(20)에 닿을 경우 전차선(20)이 트립 되는 문제가 발생되므로, 사전에 고드름을 제거하여 전차선(20)에 닿지 않도록 하여야 한다.

본 고안은 전기를 공급하여 가열시킴으로써 고드름이 발생하지 않도록 하는 가열부(100)를 터널(10)에 설치하는 것으로, 상기 가열부(100)는 터널(10)에서 전체적으로 설치할 필요 없이 누수가 발생되는 위치에만 설치하면 되며, 이는 고드름이 누수가 발생하는 곳에서만 자라나기 때문에 누수가 되는 곳에만 가열부(100)를 설치하여 열로써 고드름이 생기지 않도록 하면 된다.

가열부(100)는 앵커볼트(110)를 이용하여 터널(10)에 고정되는 것으로, 구멍(121)이 뚫린 판상의 알루미늄 열판(120) 상부에 열선(130)을 배치하고, 그 상부로 완전 절연을 위한 실리콘 몰딩(140)과 쿠션 패드(150)가 얹혀져 구성되게 되며, 터널(10)에 상부위치 부싱(160)을 대고 앵커볼트(110)로 고정되게 된다.

여기서 알루미늄 열판(120)에는 구멍(121)이 형성되어 물이 쉽게 빠져나갈 수 있도록 하여 가열부(100)에서 물기가 정체되는 일 없이 그대로 하부로 배출이 이루어지게 하고, 열선(130)에는 전선이 연결되게 하되 가열부(100)는 전체적으로 누전이 발생하지 않도록 각별히 절연이 이루어지도록 하여야 한다.

그리고 가열부(100)에는 내측으로 도시되지 아니한 온도센서가 내장되어 온도를 체크할 수 있도록 하고, 상기 가열부(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 병렬로 여러 개(100a~100e)가 설치되어 제어반(200)에 의해 구동이 제어되게 구성된다.

상기 제어반(200)은 터널(10)의 측벽에 설치되는 것으로, 전원을 입력받아 수 개의 가열부(100)(100a~100e)에 전원을 선택적으로 공급하는 한편 가열부에 설치되어 있는 온도센서로부터의 센싱된 온도값을 받아 가열부(100)의 구동을 제어하게 된다.

여기서 가열부(100)의 구동을 제어하는 온도 및 시간 조절기(230)는 가열부에 설치된 온도센서의 온도를 감지하여 가열부의 구동을 제어하게 되나 가열부의 온도센서가 고장 났을 경우 외기온도를 감지하는 외기온도센서(231)를 이용하여 온도를 감지하여 가열부의 구동을 제어함으로써 가열부의 조정이 연속적으로 이루어질 수 있도록 한다.

제어반(200)은 메인차단기(210)를 통하여 전원을 공급받고, 전자개폐기(220)에서 가열부(100)로 인가되는 전원을 온/오프시켜 가열부(100)의 구동을 선택하게 하며, 상기 전자개폐기(220)는 온도 및 시간 조절기(230)의 출력에 의해 전원을 온/오프하게 된다.

온도 및 시간 조절기(230)는 초기에 사용자가 설정온도 및 작동시간을 입력하여 설정하게 되며, 온도센서의 감지된 온도와 설정온도를 비교하여 전자개폐기(220)로 온/오프 제어신호를 출력시키게 된다.

또한 온도 및 시간 조절기(230)는 데이터 통신부를 내장시켜 외부통신이 이루어지게 함으로서 원격지에서 가열부의 작동상황을 확인할 수 있도록 하는 한편 열선 단선 검지부를 구성하여 가열부의 열선(히터)가 단선되는 경우를 체크하여 열선이 단선되었을 경우 경보음을 출력시켜곧바로 수리가 이루어질 수 있도록 한.

이러한 본 고안은 도 2 및 도 5와 같이 터널(10)의 누수가 발생되는 위치에 가열부(100)를 앵커볼트(110)로 고정시키되 전차선(20)의 상부에 누수가 발생하여 고드름이 전차선(20)에 영향을 주는 부분만 가열부(100)를 설치하고, 상기 가열부(100)는 터널(10)에서 상부위치 부싱(160)의 길이만큼 이격시켜 설치되게 된다.

가열부(100)를 구성하는 열선(130)에는 전선이 연결되고, 상기 열선(130)에는 제어반(200)의 전자개폐기(220)를 통하여 전원이 공급되게 되며, 상기 가열부(100)에 설치된 도시되지 아니한 온도센서의 감지값은 제어반(200)의 온도 및 시간조절기(230)로 입력되게 되고, 상기 온도 및 시간조절기(230)에서 전자개폐기(220)의 구동을 제어하여 가열부(100)의 작동을 온/오프시키도록 한다.

본 고안에서는 먼저 온도 및 시간 조절기(230)에 작동시간과 작동온도를 입력시켜야 하고, 사용자가 시간과 온도를 입력시켜야만 온도센서를 감지되는 온도에 따라 자동적으로 구동되며 고드름이 생성되지 않도록 한다.

이 같이 작동시간과 작동온도를 입력시킨 후에는 가열부(100)에 설치된 온도센서에서 현재 온도 값은 센싱하여 설정된 온도보다 낮은 온도가 되면 전자개폐기(220)를 구동시켜 가열부(100)에 전원을 공급함으로써 실리콘 몰딩한 가열부(100)내부의 열선(130)이 가열되게 되고, 열선(130)이 가열되면 알루미늄 열판(120)이 가열되어 고드름이 자라지를 못하게 된다.

즉 알루미늄 열판(120)이 가열되면 고드름이 자라지 못하게 되고, 그러면 고드름으로 인하여 전차선(20)이 트립 되는 현상이 발생하지 않게 되며, 터널(10)에서 누수된 물은 알루미늄 열판(120)의 구멍(121)으로 배출되어 고드름이 얼지 않게 된다.

가열부(100)는 설정된 시간동안 작동하면 온도 및 시간조절기(230)에서 작동을 중단시키게 된다.

따라서 본 고안은 자동적으로 가열부(100)가 외부온도에 따라 작동하면서 고 드름이 맺히지 않게 하므로, 기존과 같이 매일 주기적으로 고드름을 제거하려 다니지 않아도 되고, 가끔 가열부(100) 및 제어반(200)이 정상적으로 작동되는지 확인하면 된다.

본 고안은 동절기 터널에 고드름이 생성하여 전차선을 트립시키지 않도록 하기 위하여 터널의 누수가 발생되는 곳에 가열부를 설치한 후 이를 동절기에 자동적으로 가동시켜 가열시킴으로써 고드름이 생성되지 않도록 하는 것으로, 고드름으로 인한 전차선의 트립이 발생하지 않아 안전운행을 보장할 수 있다.

그리고 고드름을 제거하기 위하여 많은 인력을 동원하지 않고 주기적으로 작동상태만을 확인하면 되므로 고드름 제거시 발생되는 인력을 줄이는 한편 안전사고를 줄일 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 전차선이 설치된 터널의 전차선 상부에 열선으로 일정 넓이의 알루미늄 열판을 가열시켜 고드름이 생성되지 못하게 하는 가열부를 설치하고,

   상기 가열부는 터널의 벽면에 설치된 제어반의 전자개폐기를 통하여 전원이 공급되게 하며,

   상기 제어반의 전자개폐기는 온도 및 시간조절기에서 가열기에 내장된 온도센서의 센싱값과 미리 설정된 온도값을 비교하여 온/오프가 제어되게 구성한 것을 특징으로 하는 터널 내 고드름 자동 제거장치.
2. 제1항에 있어서, 가열부는 판상의 알루미늄 열판에 열선을 지그재그 형태로 배치한 후 실리콘 몰딩과 쿠션패드를 대고 앵커볼트로 전차선 상부 위치의 터널에 고정시키되 가열부는 터널과 일정거리를 이격시켜 설치하는 것을 특징으로 하는 터널 내 고드름 자동 제거장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가열부의 알루미늄 열판에는 물이 빠지는 구멍을 형성시킨 것을 특징으로 하는 터널 내 고드름 자동 제거장치.
4. 제1항에 있어서, 제어반은 사용자가 설정한 시간과 온도를 기준으로 가열부의 온도센서에서 센싱된 값에 따라 가열부의 열선을 온/오프 시키도록 하고 열선의 단선을 검지하여 경보 출력을 하는 한편 원격지에서의 감시설비 구축시 통신을 통하여 정보를 전송 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 터널 내 고드름 자동 제거장치.

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