KR20180002403A

KR20180002403A - 활선용 절연 고소작업 붐장치

Info

Publication number: KR20180002403A
Application number: KR1020160081872A
Authority: KR
Inventors: 유원선
Original assignee: 전진씨에스엠 주식회사
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-01-08

Abstract

본 발명은 활선용 고소작업차량(1)에 장착되며 기단의 1단 붐(10)에 신축가능하게 장착된 강재의 2단 붐(20) 및 상기 2단 붐(20)에 신축 가능하게 장착되고 작업자 탑승용 버킷을 갖는 절연 붐인 3단 붐(30)을 구비한 활선용 절연 고소작업 붐장치에 관한 것으로, 상기 1단 붐(10)에서 신축되는 강재의 2단 붐(20)과 상기 2단 붐(20)에서 신축되는 선단의 절연 붐인 3단 붐(30)들을 개별적으로 제어하도록 유압회로를 포함하며, 상기 유압회로는 유압펌프(35), 압유 공급 및 귀환 유로를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 유로 개방 위치 및 공급 및 귀환 유로 변경 위치로 유로를 제어하는 분배밸브(40), 상기 2단 붐(20) 작동용 유압실린더(21)와 3단인 절연 붐 작동용 유압실린더(31)로의 압유 공급을 제어하는 붐 밸브(60)를 포함하고, 상기 붐 밸브(60)는 2단 붐(20)과 3단 붐(30)을 독립되게 제어하도록 각각의 유압실린더(21,31)로의 압유 공급을 제어하는 2방향 제어밸브(61)를 각각 구비한 것을 특징으로 하여 구성됨으로써, 활선 작업 위치까지의 거리에 따라 절연 붐을 우선하여 신장한 상태에서 강재 붐의 신장 길이를 제어함으로써 활선작업을 안전하게 수행할 수 있고, 불필요하게 붐들을 길게 신장시키지 않게 되어 절연 붐에 작용하는 굽힘 모멘트의 크기를 감소시켜 절연 붐의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

활선용 절연 고소작업 붐장치{A BOOM SYSTEM FOR COVERING LIVE WIRE AT HIGH PLACEWORKS}

본 발명은 활선용 절연 고소작업 붐장치에 관한 것으로, 특히 3단 붐 구조를 구비하고 전기 활선 작업시 근접 거리 또는 좁은 공간에서도 작업 가능하도록 붐 제어를 개선한 활선용 절연 고소작업 붐장치에 관한 것이다.

일반적으로 고소작업차는 다단의 붐장치를 구비하고, 상단 붐에 설치된 버킷에 탑승하여 높은 곳에서 작업을 할 수 있도록 된 장비로써 건물 내/외부 비계설치공사, 전기 및 통신설비 가설 및 유지보수공사, 공장 천장 내부 공사, 교량 점검 및 보수공사 등에 사용된다.

특히 활선 작업에 사용되는 고소작업차의 붐장치는 작업자의 감전 사고와 장비의 손상을 방지하기 위하여 활선에 인가되는 전압에 따라 적어도 미리 설정된 거리만큼 이격되게 규정되어 있다.

이러한 고소작업차의 절연성능으로서 누설전류가 0.5mA을 넘지 않을 것을 규정하고 있다. 또한, 누설전류는 인가전압에 따라 다르기 때문에 시험전압으로서 전기회로전압의 2배에 해당하는 전압을 인가하는 것으로 규정되어 있다.

이에 따라, 고소작업차의 붐장치는 최선단의 붐을 섬유강화복합제(FRP:Fiber Reinforced Plastic)로 제작하여 절연성능을 갖도록 하여, 그에 이어진 후속단의 강철재 붐으로의 누설 전류가 인가되지 않도록 하고 있다. 이러한 절연붐은 국내 공개번호 제10-2013-0123690호(2013년11월13일 공개)에 개시된 고소작업차량용 붐이 개시되어 있다.

이와 같이 활선에 인가되는 전류 세기에 따라 안전거리가 규정되어 있지만, 예를들어 우천시에는 절연 거리를 더 길게 해야 하므로, 항상 최선단의 절연붐을 2m 이상 신장시킨 상태로 작업을 해야 한다.

이러한 활선 작업차량에 설치된 붐장치는 일반적으로 유압실린더에 의해 다단의 붐들이 순차적으로 인출되어 연장되고 반대로 역순으로 인입되게 제어되거나, 동시에 다단의 붐들이 인출 또는 인입된다.

이로 인하여 활선의 높이가 낮거나 활선작업차량의 주차 공간에 제약을 받는 작업 환경에서는, 붐장치의 다단의 붐들이 동시에 인출되는 경우, 최선단의 절연붐에 이어진 강재의 붐과 활선 사이의 거리를 충분하게 확보하기 위해 활선작업차량이 작업위치에서 멀리 떨어진 상태에서 다단의 붐들을 길게 신장시킨 상태로 작업해야 한다.

이러한 경우에는 돌풍과 같은 돌발상황에서 최선단의 FRP 붐의 단부에 과도한 굽힘 모멘트가 작용하게 되어 최선단 붐의 파손이 초래될 위험이 있다. 이에 대한 내구성을 갖게 하기 위해서는 FRP 소재의 최선단 붐의 강도를 증진시키기 위해 치수를 증가시켜야 하지만, 이 경우 그 후속 단의 붐들의 크기 증대를 초래하게 되어 붐장치의 중량 증가 및 제조비용이 상승되는 문제가 발생된다.

국내 공개번호 제10-2013-0123690호(2013년11월13일 공개)

본 발명의 목적은 상기한 종래 활선작업차의 붐장치에 대한 문제점을 해결하기 위하여 안전을 위해 최선단의 절연붐을 최대로 인출시킨 상태에서 다른 강재 붐들을 활선과의 거리 등을 감안하여 강재 붐의 신장 길이를 제어하도록 개선된 활선용 절연 고소작업 붐장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 활선용 절연 고소작업 붐장치는, 활선용 고소작업차량에 장착되며 기단의 1단 붐에 신축가능하게 장착된 강재의 2단 붐 및 상기 2단 붐에 신축가능하게 장착되고 작업자 탑승용 버킷을 갖는 절연 붐인 3단 붐을 구비한 활선용 절연 고소작업 붐장치에 있어서,

상기 1단 붐에서 신축되는 강재의 2단 붐과 상기 2단 붐에서 신축되는 선단의 절연 붐인 3단 붐들을 개별적으로 제어하도록 유압회로를 포함하며,

상기 유압회로는 유압펌프, 압유 공급 및 귀환 유로를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 유로 개방 위치 및 공급 및 귀환 유로 변경 위치로의 유로를 제어하는 분배밸브, 상기 2단 붐 작동용 유압실린더와 3단인 절연 붐 작동용 유압실린더로의 압유 공급을 제어하는 붐 밸브를 포함하고,

상기 붐 밸브는 2단 붐과 3단 붐을 독립되게 제어하도록 각각의 유압실린더들로의 압유 공급을 제어하는 2방향 제어밸브를 각각 구비하는 것을 특징으로 하여 구성된다.

상기 2단 붐과 3단 붐 각각의 유압실린더로의 압유 공급을 제어하는 각각의 2방향 제어밸브들은 각각 붐의 인출 여부와 인출 길이를 감지하는 감지장치에 응답하여 독립적으로 제어된다.

상기 2단 붐과 3단 붐용의 2방향 제어밸브들은 활선과의 미리 설정된 거리에 대응하여, 유압펌프에서 분배밸브를 통해 공급되는 압유가 먼저 3단 붐을 최대로 인출시키도록 3단 붐 실린더로 공급되게 유로가 개방되는 한편, 3단 붐이 최대로 인출된 것이 감지될 때, 활선과의 거리에서 3단 붐의 길이를 감한 거리만큼 2단 붐을 인출하도록 2단 붐의 2방향 제어밸브가 폐쇄위치에서 유로 개방 위치로 전환되어 압유가 공급될 수 있도록 제어되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라, 활선 작업 위치까지의 거리에 따라 절연 붐을 우선하여 신장한 상태에서 강재 붐의 신장 길이를 제어함으로써 활선작업을 안전하게 수행할 수 있고, 불필요하게 붐들을 길게 신장시키지 않게 되어 절연 붐에 작용하는 굽힘 모멘트의 크기를 감소시켜 절연 붐의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 고소작업차량의 붐장치로 활선작업을 수행하는 것을 보여주는 도면.
도 2는 3단 붐장치에서 3단의 절연 붐과 강제 붐이 모두 신장된 상태의 도면.
도 3은 도 2의 3단 붐장치에서 2단의 강제 붐이 인입된 상태의 도면.
도 4는 본 발명에 의한 3단 붐장치에서 3단과 2단의 붐들을 독립적으로 제어하기 위한 유압 회로도.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 3에서, 활선용 고소작업차량(1)은 다단의 붐장치를 장착하여 무정전 상태의 활선 작업을 수행한다. 상기 붐장치는 3단 이상의 다단의 붐들을 구비하고 통상적으로 기단인 1단 붐(10)에서 다른 단의 붐들이 망원경식으로 인입 또는 인출되게 장착되어 있다.

본 발명에서는 기단의 1단 붐(10)에서 신축되는 강재의 2단 붐(20) 및 상기 2단 붐에서 신축되는 선단인 3단 붐(30)을 포함하는 붐장치에서 2단과 3단의 붐들을 개별적으로 제어하도록 된 붐장치를 발명의 대상으로 한다. 상기 3단 붐(30)은 활선작업시 활선과의 안전거리 확보를 위해 FRP로 제작된 절연붐으로, 상기 3단 붐의 단부에는 작업자 탑승용 버킷이 장착된다.

상기 버킷에는 안전장비를 갖는 작업자가 탑승하여 활선의 보수유지 작업을 수행하게 되며, 필요한 경우 버킷에 장착된 로봇을 조작하여 수행하기도 한다.

3단의 붐들을 구비한 상기 붐장치는 도 4의 유압회로도에 의해 제어된다. 상기 붐장치는 유압펌프(35)에서 공급되는 압유는 공급 및 귀환 유로를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 유로 개방 위치 및 공급 및 귀환 유로 변경 위치의 3방향 4포트의 분배밸브(40)를 통해 공급을 제어하며, 공급된 압유는 홀딩밸브(50)와 붐 밸브(60)를 통해 강재의 2단 붐 작동용 유압실린더(21)와 3단인 절연 붐 작동용 유압실린더(31)를 포함한다.

상기 붐 밸브(60)는 2단 붐(20)과 3단 붐(30)을 독립되게 제어하기 위해 각각 붐을 신장시키기 위한 붐을 신장시키기 위해 압유를 공급하거나 인입시 압유가 귀환될 수 있는 위치와 활선작업시 붐이 신장된 위치에서 유지시키거나 붐을 인입시킨 위치에서 유지시키기 위한 2방향 제어밸브(61)를 포함한다.

상기 두 개의 2방향 제어밸브(61)들은 도면에 도시되지 않았지만, 절연붐인 3단 붐(30)과 강재의 2단 붐(20)의 인출상태, 즉 최대 길이로 신장되었는지 또는 완전히 인입되었는지 여부와 인출 길이를 전기적 또는 기계적으로 감지하는 감지장치의 신호에 응답하여 상기 2방향 제어밸브(61)를 독립적으로 제어할 수 있게 된다.

이때, 유압펌프(35)에서 공급되는 압유는 분배밸브(40)를 통해 먼저 3단 붐(30)을 인출시키도록 압유가 실린더로 공급되게 유로가 개방되는 위치로 2방향 제어밸브(61)를 제어하고, 3단 붐(30)이 최대로 인출된 것이 감지되면, 그때 2단 붐(20)의 2방향 제어밸브(61)가 폐쇄위치에서 유로 개방 위치로 전환되어 압유가 공급될 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따라, 3단의 절연 붐(30)이 먼저 최대로 신장되도록 미리 설정되고, 그런 다음 2단 붐이 신장되는데, 그 신장 길이는 활선과의 거리에 따라 설정된다. 이것은 감전 위험에 대한 안전성을 고려하여 절연 붐인 3단 붐(30)이 2단 붐(20)에 우선하여 인출되게 한다. 또한, 작업 거리가 7m보다 짧은 경우에는 활선의 전압에 따라 절연붐을 최대 3.5m까지 인출하지 않아도 되는 경우라면 차량을 작업 위치에서 멀리 이동시키지 않고 기단부인 1단 붐(10)의 길이에 더하여 3단 붐(30)만 부분적으로 인출하여 작업을 수행할 수 있게 된다.

예를 들어, 고소작업차량과 활선 작업 위치의 거리가 5m인 경우, 통상 각각의 붐의 길이가 3.5m로 제작되므로, 1단 붐(10)의 길이 3.5m를 감한 1.5m의 길이만큼 3단 붐(30)을 인출하고 2단 붐(20)은 인출하지 않는다.

또한, 활선 작업 거리가 8m인 경우에는 3.5m의 기단인 1단 붐(10)에서 3단의 절연 붐(30)을 최대로 인출하고(3.5m) 나머지 1m만큼만 2단 붐(20)을 인출하여 활선작업을 수행하게 된다.

이로써, 활선과의 거리가 1단 붐(10)과 3 단 붐(30)의 길이를 합한 거리, 즉 7m를 넘지 않는 경우에는 1단에 더하여 3단의 인출로만 작업가능하게 된다.

따라서, 높이가 낮은 활선이나 협소한 장소에서 종래 모든 붐들이 동시에 인출되거나 또는 기단부인 1단 붐과 2단 붐 및 3단 붐이 순차적으로 인출되는 활선용 붐장치에서 수행하기 어렵거나 차량을 작업 위치에서 멀리 떨어진 위치에 정지시키고 붐들을 길게 신장시켜 활선 작업을 수행함에 따라 다른 붐들과 비교하여 상대적으로 강성이 작은 절연 붐의 단부에 작용하게 되는 굽힘 모멘트가 증가되는 문제점이 있으나, 본 발명에서는 상기한 종래 붐장치와 비교하여 활선 작업 위치에 보다 근접된 곳에 차량을 정지시키고 붐들을 상대적으로 덜 신장시킨 상태에서 활선 작업을 수행할 수 있게 되어 절연 붐인 3단 붐의 강성 증가 없이도 안전성을 개선할 수 있게 된다.

본 발명은 3단으로 된 붐장치를 구비한 활선용 고소작업차량에 설치되는 붐장치에 이용하여 감전에 대한 안전성과 함께 상대적으로 약한 강성의 절연 붐인 3단 붐에 굽힘 모멘트를 작게 작용하도록 붐을 제어할 수 있게 이용할 수 있다.

10 : 1단 붐 20 : 2단 붐
21, 31 : 유압실린더 30 : 3단 붐
35 : 유압펌프 40 : 분배밸브
60 : 붐밸브 61 : 2방향 제어밸브

Claims

활선용 고소작업차량(1)에 장착되며 기단의 1단 붐(10)에 신축가능하게 장착된 강재의 2단 붐(20) 및 상기 2단 붐(20)에 신축 가능하게 장착되고 작업자 탑승용 버킷을 갖는 절연 붐인 3단 붐(30)을 구비한 활선용 절연 고소작업 붐장치에 있어서,
상기 1단 붐(10)에서 신축되는 강재의 2단 붐(20)과 상기 2단 붐(20)에서 신축되는 선단의 절연 붐인 3단 붐(30)들을 개별적으로 제어하도록 유압회로를 포함하며,
상기 유압회로는 유압펌프(35), 압유 공급 및 귀환 유로를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 유로 개방 위치 및 공급 및 귀환 유로 변경 위치로 유로를 제어하는 분배밸브(40), 상기 2단 붐(20) 작동용 유압실린더(21)와 3단인 절연 붐 작동용 유압실린더(31)로의 압유 공급을 제어하는 붐 밸브(60)를 포함하고,
상기 붐 밸브(60)는 2단 붐(20)과 3단 붐(30)을 독립되게 제어하도록 각각의 유압실린더(21,31)로의 압유 공급을 제어하는 2방향 제어밸브(61)를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 활선용 절연 고소작업 붐장치.
제1항에 있어서,
상기 각각의 유압실린더(21,31)로의 압유 공급을 제어하는 각각의 2방향 제어밸브(61)들은 각각 붐의 인출 여부와 인출 길이를 감지하는 감지장치에 응답하여 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 활선용 절연 고소작업 붐장치.
제2항에 있어서,
상기 2단 붐(20)과 3단 붐(30)용의 2방향 제어밸브(61)들은 활선과의 미리 설정된 거리에 대응하여, 유압펌프(35)에서 분배밸브(40)를 통해 공급되는 압유가 먼저 3단 붐(30)을 최대로 인출시키도록 3단 붐 실린더로 공급되게 유로가 개방되는 한편, 3단 붐(30)이 최대로 인출된 것이 감지될 때, 활선과의 거리에서 3단 붐의 길이를 감한 거리만큼 2단 붐(20)을 인출하도록 2단 붐의 2방향 제어밸브(61)가 폐쇄위치에서 유로 개방 위치로 전환되어 압유가 공급될 수 있도록 제어되는 것을 특징으로 하는 활선용 절연 고소작업 붐장치.