KR20130135633A - 송전용 폴리머애자 - Google Patents

Abstract

본 발명의 누설거리 증대의 송전용 폴리머애자는 제한된 길이의 상기 FRP 로드봉(100)의 외주면에 사출성형으로 성형되는 절연하우징(200)에 표면누설거리 및 섬락거리의 증대를 위해 조립되는 쉐드(210)의 구조를 개선하여 상기 쉐드(210)의 성형수량을 최소화하면서도 상기 쉐드(210) 간의 간격을 넓히어서 표면누설거리 및 섬락거리의 증대로 전기적 절연특성을 높이고, 상기 실리콘재질의 소모를 줄여 제조원가의 절감과, 부드러운 연질의 실리콘 재질이 갖는 변형단점을 다수의 리브에 의해 방지하도록 구성한 것에 있다.

Description

송전용 폴리머애자{POLYMER INSULATOR FOR TRANSMISSION LINE}

본 발명은 쉐드(shed)의 구조를 개선함으로서 설계기준 규격(길이)의 범위에서 누설거리의 증대에 의한 쉐드와 쉐드 간의 간격을 넓혀 강우나 오염에 의한 단락현상의 예방과 쉐드 소요수량을 줄임으로서 재질의 소모를 줄여 경제성이 보장되는 누설거리 증대가 제공되는 송전용 폴리머애자에 관한 것이다.

일반적으로 각 수용가에 공급되는 전력은 도심지나 교외지 등의 모든 지역에 걸쳐 구축(포설)되어 있는 송전선로를 통하여 공급된다.

이러한 전력공급의 목적으로 구축되는 송전선로는 지중을 통하여 구축되는 지중선로와, 철탑(또는 콘크리트 장주) 및 절연 애자(송전용 애자)를 이용하여 지상에서 소정 높이 위의 공중에 전력선을 지지 설치하는 가공선로로 구분된다.

전자의 지중선로는 지중에 매설되는 전력선 자체적으로 써어지 전압 및 상용주파수 전압에 대해 절연이 가능하도록 제조해야 함으로서 비용이 많이 든다는 단점이 있고,

후자의 가공선로는 상기한 지중선로의 단점인 비용상의 문제점으로 인해 가공선로가 송전선로의 주류를 이루고 있다.

상기한 송전선로는 뇌력, 염해, 내부 과전압 등으로부터 보호하기 위해 각종 설비가 설치되어 있으며, 이러한 송전선로에는 송전선용 지지애자가 설치되어 있고, 이러한 지지애자는 송전선이나 전기기기를 절연하고 동시에 기계적으로 유지 또는 지지하기 위하여 사용된다.

이러한 지지애자는 전기적으로 충분한 절연내력을 가지게 하기 위하여 다수의 갓(쉐드)을 만들어 표면에 따른 누설거리를 크게 하였다. 이러한 쉐드의 구성은 표면이 습하였을 때, 특히 염분이나 먼지 등이 부착되었을 때 절연내력이 저하되는 것을 방지함에 있다.

종래의 송전선용 지지애자는 그 주재료는 절연내력을 가지며 변질하지 않고, 온도변화와 태양광선 등의 환경에도 강한 기계력을 갖는 경질자기를 사용하였다.

그러나 이러한 경질자기의 지지애자는 재질특성 상 중량이 많이 나가 운반, 보관의 불편함 및 설치공사사 어려우며, 제조원가가 고가이어서 실용성이나 경제성의 양면을 충족하기 어려운 단점이 있었다.

그리하여 최근에는 절연성과 경량성, 태양광에 대한 내후성, 내약품성이 뛰어난 EPDM이나 폴리머재질로 성형, 구성된 애자가 개시되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 FRP 로드부재의 외면에 EPDM 고무에 의해 다수의 갓(쉐드)를 성형하고, 상기 FRP 로드부재의 양단은 소켓아이의 체결금구와 데드엔드클램프 등에 연결될 수 있는 아이소켓으로 이루어진 송전용의 폴리머 현수애자가 개시되고 있다.

이러한 송전용 애자는 오손 등급별 누설거리(mm/kV)를 규정하여 FRP로드부재의 양단에 결속되는 소켓아이와 아이소켓 간의 거리가 규격화되어 있다.

따라서 규격화된 한정거리에서 표면누설거리를 길게 하는 것에 의해 절연특성을 높일 수 있으나, 성형 및 중량문제로 제한적일 수밖에 없었다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록실용신안공보 제20-0214346호(등록일자 : 2000년 12월 8일)

상기한 특허문헌 1 및 종래의 송전용 애자는 쉐드가 동일 직경에 의해 성형된 구조로서, FRP로드의 양단에 구성된 체결금구 간의 규격거리에서 누설거리의 증대를 위해서는 쉐드의 수량을 많이 성형해야하므로 제조원가의 증가를 불러온다.

그리고 이러한 누설거리의 증대 목적에 비례하여 쉐드 수량 역시 늘어나게 됨으로서, 규격 거리에서 형성되는 쉐드와 쉐드 간의 간격이 좁혀질 수 밖에 없고, 이러한 쉐드 표면에 강우 또는 오염에 의한 단락현상이 발생되는 단점이 있다.

다시 말하여, 애자의 오손은 주로 바람에 의해 운반된 해염, 매연, 토사 등의 먼지의 누적에 의해 오손되는데, 이렇게 오손된 애자도 건조한 상태에서는 섬락전압 및 연면 코로나에 대하여 오손되지 않은 애자와 큰 차이가 없으나 습윤한 공기 중 특히 세우(細雨), 안개비에 가용성 물질이 용해되어 애자표면의 누설저항을 저감시키며 불용성물질은 수분흡수로 애자표면의 누설저항을 저하시켜 쉐드 간의 간격이 좁혀질 경우에는 섬락이 발생하는 요인으로 지적되었다.

또한, 쉐드의 성형이 부드러운 재질의 실리콘으로 성형될 경우에는 변형의 방지 목적으로 중심축 방향으로 갈수록 상,하면이 두껍게 성형되어 재료 소모가 증가하는 단점 및 중량이 많이 나가는 단점이 있다.

그래서 본 발명은, 쉐드의 구조를 개선하여 표면누설거리의 증대에 의한 규격 거리 내에서 쉐드의 수량을 줄일 수 있어 쉐드와 쉐드 간의 간격을 보다 넓힘으로 인한 쉐드의 표면오염에도 섬락거리의 증가로 제품의 신뢰성 및 수명의 연장을 제공할 수 있고, 쉐드 수량의 감소에 의한 제조원가의 절감, 부드러운 재질의 실리콘이 갖는 변형을 효과적으로 방지한 누설거리 증대의 송전용 폴리머애자를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 송전용 폴리머애자는,

봉 형상의 절연하우징(Sheath)을 입힌 FRP 로드봉;

상기 절연하우징(Sheath)의 외주면에 일정의 직경과 간격을 갖고 실리콘재질에 의해 사출 성형하여 조립된 쉐드; 및,

상기 FRP 로드봉의 양단에 압착으로 조립된 각각의 체결금구를 포함하고,

상기 쉐드는 하부면 최외측 주면에서 중심의 상기 FRP 로드봉 측에 걸쳐 일정간격의 동심원상으로 돌출된 리브를 성형하여 표면누설거리를 증대하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 다수의 상기 리브의 돌출높이는 서로 동일 높이로 성형된 것이 바람직하다.

또한, 다수의 상기 리브의 돌출높이는 최외측 하부주면에서 상기 중심의 FRP 로드봉 측으로 갈수록 점진적으로 낮게 성형하여 형성할 수도 있다.

또한, 다수의 상기 리브의 돌출높이는 최외측 하부주면에서 상기 중심의 FRP 로드봉 측으로 갈수록 점진적으로 높게 성형 형성할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 제한된 길이로 절단된 봉형상의 절연하우징(Sheath)을 입힌 FRP 로드봉에 조립되는 쉐드의 성형수량을 최대한 줄이면서 표면 누설거리 및 섬락거리의 증가에 의한 전기적 절연특성을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 성형 쉐드의 수량을 줄임으로 인한 원재료 소모의 최소화에 의한 제조원가를 절감하는 효과도 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 부드러운 연질의 실리콘에 의해 성형되는 쉐드가 외부요인에 의해 변형되는 것을 다수의 리브에 의해 차단함으로써 제품특성의 유지와 동시에 신뢰성 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 외관을 보여주는 사시도이다
도 2는 본 발명의 구성단면도이다.
도 3는 도 2의 일부 발췌 확대도이다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보여주는 일부 발췌 확대단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 구성을 보여주는 일부 발췌 확대단면도이다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명이 추구하는 최선의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 외관을 보여주는 사시도, 도 2는 본 발명의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 요부 구성을 보여주는 발췌 확대도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명은 제한된 거리로 절단 가공되고 봉형상의 실리콘재질의 절연하우징(Sheath)(200)을 입힌 FRP 로드봉(100), 상기 봉형상의 절연하우징(Sheath)(200)의 외주면에 실리콘 재질에 의해 사출성형으로 성형하여 표면누설거리의 증대를 위해 일정 직경과 간격으로 조립되는 다수의 쉐드(210), 상기 봉형상의 절연하우징(Sheath)(200)을 입힌 FRP 로드봉(100)의 양단에 압착 조립되는 체결금구(300)(400)의 구성요소를 포함하고 있다.

이러한 본 발명의 핵심기술은 제한된 길이의 상기 봉형상의 절연하우징(Sheath)(200)을 입힌 FRP 로드봉(100)의 외주면에 사출성형으로 성형되어 표면누설거리 및 섬락거리의 증대를 위해 조립되는 쉐드(210)의 구조를 개선하여 상기 쉐드(210)의 조립수량을 최소화하면서도 상기 쉐드(210) 간의 간격을 넓히어서 표면누설거리 및 섬락거리의 증대로 전기적 절연특성을 높이고, 실리콘 재질의 소모를 줄여 제조원가의 절감과, 부드러운 연질의 실리콘 재질이 갖는 변형을 방지하도록 구성한 것에 있다.

이러한 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면,

상기 봉형상의 절연하우징(Sheath)(200)을 입힌 FRP 로드봉(100)은 단면이 원형인 봉형상으로서 인발공정에 의해 성형하고 제한된 길이에 맞게 절단하여 사용된다.

즉, 제한된 길이의 상기 봉형상의 절연하우징(Sheath)(200)을 입힌 FRP 로드봉(100)에 표면 누설거리의 증대에 의한 전기적 절연특성을 높이고자, 일정직경을 갖는 다수의 쉐드(210)가 일정간격으로 조립 된다.

그러나 제한된 길이의 상기 봉형상의 절연하우징(Sheath)(200)을 입힌 FRP 로드봉(100)에 조립되는 상기 쉐드(210) 수량은 누설거리의 증대 목적에 비례하여 증가되나, 조립의 한계점으로 그 수량의 증가는 한계가 있다.

그리고 규격거리에 조립되는 상기 쉐드(210)의 간격은 좁혀질수록 강우 또는 오염에 의한 섬락거리가 짧아져서 오히려 단락현상을 증가시킨다.

다시 말하여, 상기 쉐드(210)의 표면 오염은 누설저항을 저하시켜 상기 쉐드(210) 간의 간격이 좁혀질 경우에는 섬락이 발생하는 요인을 갖고 있다.

그래서 본 발명은 제한된 설계거리로서 봉형상의 절연하우징(Sheath)(200)의 외주면에 조립되는 각 쉐드(210)의 하부면에 최외측 주면에서 중심의 상기 FRP 로드봉(100) 측에 걸쳐 일정간격의 동심원상으로 돌출된 리브(220)를 성형하여 표면 누설거리를 증대한 것에 특징이 있다.

이러한 각 쉐드(210)의 표면 누설거리의 증대에 의해 상기 쉐드(210)의 조립 수량을 줄일 수 있고, 이러한 조립수량의 축소에 의해 제한된 거리 내에서 쉐드(210) 간의 간격을 넓힘으로 섬락거리를 증대할 수 있다.

상기 쉐드(210)에 성형되는 다수의 리브(220)는 도 3에 도시된 것과 같이, 그 돌출거리 깊이를 크게 하기 위하여 상기 쉐드(210)의 상부표면의 경사도를 따라 성형되는 일정두께에서 돌출 성형 되는 것이 바람직하다.

여기서, 다수의 상기 리브(220)의 돌출높이는 서로 동일 높이로 성형할 수도있고,

도 4에 도시된 것과 같이, 다수의 상기 리브(220)의 돌출높이는 최외측 하부주면에서 상기 중심의 FRP 로드봉(100) 측으로 갈수록 점진적으로 낮게 성형하여 형성하거나,

도 5에 도시된 것과 같이, 다수의 상기 리브(220)의 돌출높이는 최외측 하부주면에서 상기 중심의 FRP 로드봉(100) 측으로 갈수록 점진적으로 높게 성형 형성할 수도 있다.

이러한 실시 예에 있어, 누설거리는 도 5의 실시 예가 가장 크게 할 수도 있으나, 성형 상의 문제점을 고려할 때, 도 3의 본 발명의 바람직한 실시 예가 적합하다.

이렇게 성형된 쉐드(210)는 상기 FRP 로드봉(100)이 외주면에 성형되는 절연하우징(200)에 중앙축공을 통해 끼움되어 접착제에 의해 부착(조립)됨이 바람직하다.

이러한 본 발명의 쉐드(210)의 구조 개선은 하기의 비교표와 같이 누설거리의 증가와 상기 쉐드(210)의 성형수량을 동일 누설거리의 설계 시에 줄일 수 있고, 따라서 그 간격을 넓힐 수 있다.

누설거리 비교표

구 분		변경 전	변경 후
누설거리(mm)	쉐드(지름: 131)	20.0	135.0
	쉐드(지름: 165)	153.5	184.0

쉐드 수량비교표

구분	변경 전	변경 후	비고
쉐드 수량	33	29	동일 누설거리(5,400mm)

또한, 상기 쉐드(210)는 부드러운 재질의 실리콘으로 성형됨으로 인해서 외력에 의해 쉽게 변형되는 것을 상기 하부면에 성형되는 다수의 리브(220)에 의해 보강이 제공됨으로서 형상 변형을 방지할 수 있다.

본 발명의 쉐드(210)의 구조 개선은 제한된 설계 거리에서 쉐드(210) 간의 간격을 넓혀서 강우 및 오염에도 섬락거리의 증가로 단락현상을 방지할 수 있다.

그리고 쉐드(210)의 조립 수량을 줄이어서 제조원가를 약 10% 정도 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 그 권리요지로 청구된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.

본 발명은 154kV 송전선로에서 저렴한 제조원가 및 신뢰성을 갖고 사용할 수 있다.

100 : FRP 로드봉
200 : (실리콘 재질의) 절연하우징
210 : 쉐드
220 : 리브
300, 400 : 체결금구

Claims (4)

1. 봉 형상의 절연하우징을 입힌 FRP 로드봉;
   상기 절연하우징의 외주면에 일정의 직경과 간격을 갖고 실리콘재질에 의해 사출성형하여 조립된 쉐드; 및
   상기 FRP 로드봉의 양단에 압착으로 조립된 각각의 체결금구를 포함하고,
   상기 쉐드는 하부면 최외측 주면에서 중심의 상기 FRP 로드봉 측에 걸쳐 일정간격의 동심원상으로 돌출된 리브를 성형하여 표면누설거리를 증대하도록 구성된 것을 특징으로 하는 송전용 폴리머애자.
   
2. 제1항에 있어서,
   다수의 상기 리브의 돌출높이는 그 돌출거리를 크게 하기 위하여 상기 쉐드의 상부표면의 경사도를 따라 성형되는 일정두께에서 돌출단부가 동일 높이로 돌출 성형되는 것을 특징으로 하는 송전용 폴리머애자.
   
3. 제1항에 있어서,
   다수의 상기 리브의 돌출높이는 최외측 하부주면에서 상기 중심의 FRP 로드봉 측으로 갈수록 점진적으로 낮게 성형하여 형성된 것을 특징으로 하는 송전용 폴리머애자.
   
4. 제1항에 있어서,
   다수의 상기 리브의 돌출높이는 최외측 하부주면에서 상기 중심의 FRP 로드봉 측으로 갈수록 점진적으로 높게 성형하여 형성된 것을 특징으로 하는 송전용 폴리머애자.
   

Images