KR20180106011A

KR20180106011A - 절연성능 향상을 위한 애자 프로텍터

Info

Publication number: KR20180106011A
Application number: KR1020170033537A
Authority: KR
Inventors: 김병호; 박기만; 송혁; 김호곤
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2018-10-01

Abstract

본 발명은 절연성능 유지를 위해 송전선로 케이블 헤드철탑의 상부에 장착되는 애자 프로텍터에 있어서, 상기 애자 프로텍터는 상기 애자를 감싸도록 중심부가 관통되고 상부에서 하부로 갈수록 일정하게 외경이 확장되는 갓형태의 프로텍팅 바디와 상기 프로텍팅 바디의 내측 공간에 삽입되는 보강판을 포함하고 상기 프로텍팅 바디의 하부 둘레의 직경이 상기 헤드철탑에 설치된 애자의 외측 둘레의 직경보다 크며, 상기 애자의 절연부에 장착되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터에 관한 것이다.

Description

절연성능 향상을 위한 애자 프로텍터{INSULATOR PROTECTOR}

본 발명은 송전선로 케이블 헤드철탑의 상부에 장착하는 애자 프로텍터에 관한 것으로, 상세하게는 애자 절연부의 누설거리 연장에 의한 절연성능 향상 및 착빙-착설에 의한 섬락사고를 방지하는 애자 보호장치에 관한 것이다.

최근 기상변화에 따른 이상 폭설로 송전선로 케이블 헤드철탑(C/H) 상부에 위치한 EBA(End box in air)와 LA(Lightning arrester)의 옆면 및 상부에 착설 및 착빙으로 인하여 누설거리가 짧아짐에 따른 섬락사고가 발생되고 있다.

현재 해외 일부에서는 가공송전선로 염진해 및 폭우에 대비하여 현수애자의 건조 및 주수 섬락거리를 향상시킬 목적으로 연장 절연재를 부착하고 있으며, 현수애자 의 증결 없이 절연 성능향상이 가능하다.

하지만 종래의 절연체 형상은 편측이 개방되어 절연체 스커드에 부착하는 방식으로 절연체의 다양한 크기에 체결하기 쉬운 구조이나, 연장 절연재가 유연한 절연체 스커드에 취부됨에 따라 하중에 매우 취약하여 동절기 착설에 의한 빙설하중, 바람에 의한 풍압하중 등의 외력에 쉽게 변형되고 장기간 사용시 이탈의 위험성을 가지고 있으며, 스커드 면과 연장 절연제 접촉부의 틈에 이물질 침투로 코로나 발생 또는 절연성능 저하를 야기할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하고자, 착빙-착설에 의한 하중을 견디는 힘을 강화하고, 절연부 누설거리를 연장하여 절연성능을 향상시킬 수 있도록 보강재와 보강비드를 적용한 애자 프로텍터를 제공하고자 한다.

또한, 체결 위치를 애자의 스커드에서 애자의 기둥부로 이동시킴으로써 체결력을 강화하고, 체결위치에 이물질이 침투하는 것을 예방하는 체결구조를 갖는 애자 프로텍터를 제시하고자 한다.

본 발명은 절연성능 유지를 위해 송전선로 케이블 헤드철탑의 상부에 장착되는 애자 프로텍터에 있어서, 애자 프로텍터는 애자를 감싸도록 중심부가 관통되고 상부에서 하부로 갈수록 일정하게 외경이 확장되는 갓형태의 프로텍팅 바디와 프로텍팅 바디의 내측 공간에 삽입되는 보강판을 포함하고 프로텍팅 바디의 하부 둘레의 직경이 헤드철탑에 설치된 애자의 외측 둘레의 직경보다 크며, 애자의 절연부에 장착되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터이다.

또한, 프로텍팅 바디의 상부 둘레는 애자의 기둥부를 감싸며 고정되고, 프로텍팅 바디의 내측면은 애자의 절연부의 상면에 접촉하여 지지되는 형태이다.

본 발명을 통해 전선로 착빙-착설에 의한 섬락사고 등 전력설비 고장을 예방하여 안정적인 전력공급이 가능하다.

또한, EBA(기중 종단 접속함) 및 LA(피뢰기) 등의 보호설비를 취부할 수 있어, 별도의 금구장치 개발이 불필요하여 비용적 측면에서 절감효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 애자 프로텍터의 제1프로텍팅 바디의 평면도, 정면도, 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 애자 프로텍터의 제1프로텍팅 바디와 제2프로텍팅 바디의 체결구조를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 애자 프로텍터와 기중 종단 접속함(EBA)을 같이 설치한 상태의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 애자 프로텍터와 피뢰기(LA)를 같이 설치한 상태의 개략도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 절연성능 유지를 위해 송전선로 케이블 헤드철탑의 상부에 장착되는 애자 프로텍터(100)에 있어서, 상기 애자 프로텍터는 상기 애자를 감싸도록 중심부가 관통되고 상부에서 하부로 갈수록 일정하게 외경이 확장되는 갓형태의 프로텍팅 바디와 상기 프로텍팅 바디의 내측 공간에 삽입되는 보강판(200)을 포함하고, 상기 프로텍팅 바디의 하부 둘레의 직경(D2)이 상기 헤드철탑에 설치된 애자의 외측 둘레의 직경보다 크며, 상기 애자의 절연부에 장착되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 애자 프로텍터의 제1프로텍팅 바디의 평면도, 정면도, 측면도이다. 도 1은 동일한 형상의 제1프로텍팅 바디(10)와 제2프로텍팅 바디(50) 중 상기 제1프로텍팅 바디를 기준으로 번호가 표기되어 있으며, 하기에 언급되는 상기 제1프로텍팅 바디와 상기 제2프로텍팅 바디의 체결구조의 설명에서 사용되는 상기 제2프로텍팅 바디의 번호만을 추가로 표기하였다.

도 3은 본 발명에 따른 애자 프로텍터와 기중 종단 접속함(EBA)을 같이 설치한 상태의 개략도로 상기 애자 프로텍터가 3개 설치되고 상기 프로텍팅 바디의 하부 둘레의 직경(D2)이 상기 애자의 외측둘레의 직경의 2배인 경우의 실시 예이다.

도 4는 본 발명에 따른 애자 프로텍터와 피뢰기(LA)를 같이 설치한 상태의 개략도로 상기 애자 프로텍터가 1개 설치되고 상기 프로텍팅 바디의 하부 둘레의 직경(D2)이 상기 애자의 외측둘레의 직경의 2배인 경우의 실시 예이다.

본 발명에 따른 상기 프로텍팅 바디의 하부 둘레의 직경(D2)은 상기 애자의 외측둘레의 직경의 최대 2배이며, 상기 프로텍팅 바디의 장착 개수는 다양하게 적용할 수 있다.

상기 프로텍팅 바디의 하부 둘레의 직경(D2)이 크면 클수록 절연부의 누설거리가 길어지므로 절연성능을 향상시킬 수 있으나, 상기 프로텍팅 바디의 소재인 폴리머의 경우 연성이 커서 일정 길이 이상이 되면 중력에 의해 처짐이 발생한다. 이를 방지하기 위해 보강판(200)을 삽입하고 보강비드(40)를 추가할 수 있으나, 일정 길이 이상 연장 시에는 상기 프로텍팅 바디의 소재 자체의 무게 또한 무거워지므로 상기 보강판과 상기 보강비드를 적용하여도 처짐이 발생하게 된다.

상기 프로텍팅 바디의 상부 둘레(D1)는 상기 애자의 기둥부를 감싸며 고정되고, 상기 프로텍팅 바디의 내측면은 상기 애자의 절연부의 상면에 접촉하여 지지되는 형태이다. 종래의 체결위치와 비교했을 때 본 발명에 따른 상기 프로텍팅 바디의 체결위치 이동은 상기 애자와 상기 프로텍팅 바디 간의 체결력을 높임은 물론, 상기 애자의 절연부에 직접 닿는 착빙-착설의 면적을 최소화하도록 돕는다.

상기 프로텍팅 바디는 상기 상부 둘레로부터 상기 하부 둘레로 갈수록 외측으로 경사지는 형태이며, 상기 프로텍팅 바디는 상기 상부 둘레로부터 상기 하부 둘레로 갈수록 두께가 얇아진다. 상기 프로텍팅 바디의 경사형태는 상기 프로텍팅 바디에 눈이 싸일 경우 자연스럽게 눈을 탈락시킴으로써 착설에 의한 하중을 줄일 수 있도록 한다. 또한, 상기 프로텍팅 바디의 상부로부터 하부로 갈수록 두께를 얇게 함으로써 자체 하중에 의한 하부의 처짐 현상을 방지한다.

상기 프로텍팅 바디의 내측면에는 보강비드(40)가 형성되며, 상기 보강비드는 상기 프로텍팅 바디의 반경방향으로 형성된 반경 보강비드(41)와 상기 프로텍팅 바디의 원주방향으로 형성되는 원주 보강비드(42)를 포함하며, 상기 보강비드는 상기 프로텍팅 바디의 중심을 기준으로 상기 애자의 외측 둘레보다 이격된 곳에 형성된다. 이는 상기 프로텍팅 바디가 종래의 애자 프로텍터보다 큰 강성을 가지면서도 상기 애자의 절연체 부분에 직접 닿도록 하여 안정적으로 안착되게 하기 위함이다.

상기 보강판(200)은 상기 프로텍팅 바디보다 강성이 큰 재질로 형성되며, 상기 보강판은 강화섬유플라스틱(FRP)로 적용될 수 있다.

상기 프로텍팅 바디는 상기 보강판을 인서트부재로 사용하는 인서트사출로 형성된다. 상세하게 설명하면, 상기 보강판(200)을 상기 프로텍팅 바디를 제작하는 금형에 먼저 삽입해 놓은 후에 상기 프로텍팅 바디의 액상 원료(폴리머)를 주입하여 상기 보강판과 같이 상기 원료를 경화시켜는 방식으로 상기 인서트사출의 완성품은 상기 프로텍팅 바디가 상기 보강판을 감싸듯 형성된다. 상기 인서트사출을 통해 상기 프로텍팅 바디를 생성함으로써 본래의 절연 원료의 절연성능을 유지하면서 강성을 높일 수 있다.

상기 프로텍팅 바디는 두개로 나뉘어 제작된 후 결합된다.

상기 프로텍팅 바디는 상기 보강판(200)을 포함하므로 종래의 애자 프로텍터 보다 견고하여 분리되고 체결되는 형태로 형성된다.

분리 및 체결방식으로는 일측이 고정되고 타측만 분리되는 형태나, 양측 모두 분리되고 체결되는 형태일 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 분리되는 두 개의 상기 프로텍팅 바디가 동일한 형상을 가지며 양측 모두 분리된 후에 다시 체결되어 고정되는 형태를 적용하였다.

상기 프로텍팅 바디는 상기 제1프로텍팅 바디(10)와 상기 제1프로텍팅 바디와 동일한 구조의 상기 제2프로텍팅 바디(50)를 포함한다. 상기 제1프로텍팅 바디(10)는 일단부에 상기 제1프로텍팅 바디의 내측면과 동일하고 외측면과 단차지게 돌출된 제1돌출 체결부(20)와 타단부에 상기 제1프로텍팅 바디의 외측면과 동일하고 상기 제1프로텍팅 바디의 반경방향으로 함몰된 제1함몰 체결부(30)를 포함하며, 상기 제2프로텍팅 바디(50)는 제2돌출 체결부 및 제2함몰 체결부(60)를 포함한다.

상기 제1돌출 체결부(20)는 상기 제1프로텍팅 바디(10)의 내측면을 내측면으로 포함하며 상기 제1프로텍팅 바디의 두께보다 얇은 형태로 돌출되어 단차진다. 또한, 상기 제1함몰 체결부(30)는 상기 제1프로텍팅 바디(10)의 외측면을 외측면으로 포함하며 상기 제1프로텍팅 바디의 두께보다 얇은 형태로 함몰되어 단차진다. 상기 제1돌출 체결부(20)의 두께와 상기 제1함몰 체결부(30)의 두께의 합은 상기 제1프로텍팅 바디(10)의 두께와 동일하다. 상기 제2돌출 체결부와 상기 제2함몰 체결부(60)는 상기 제1돌출 체결부(20)와 상기 제1함몰 체결부(30)와 동일한 형태이므로 설명은 생략한다.

상기 제1돌출 체결부(20)는 상기 제1돌출 체결부의 두께방향으로 관통되는 제1체결홀(21)을 포함하고 상기 제1함몰 체결부(30)는 상기 제1함몰 체결부의 두께방향으로 돌출되는 제1체결핀(31)을 포함하며, 상기 제2돌출 체결부는 제2체결홀을 포함하고 상기 제2함몰 체결부(60)는 제2체결핀(61)을 포함하며, 상기 제1체결핀(31)이 상기 제2체결홀에 삽입되고, 상기 제2체결핀(61)이 상기 제1체결홀(21)에 삽입되어 상기 제1프로텍팅 바디(10)와 상기 제2프로텍팅 바디(50)가 결합된다. 상기 제1체결핀(31) 및 상기 제2체결핀(61)은 상기 프로텍팅 바디의 내측면 방향으로 돌출된다.

도 2는 본 발명에 따른 애자 프로텍터의 제1프로텍팅 바디와 제2프로텍팅 바디의 체결구조를 보여주는 단면도로 이를 참고하면 체결구조를 이해하는데 도움이 된다.

도 2와 같이 상기 제2체결핀(61)이 상기 제2프로텍팅 바디(50)의 두께방향으로 돌출되고, 상기 제1체결홀(21)이 상기 제1프로텍팅 바디(10)의 두께방향으로 관통되는 것은 상기 제1프로텍팅 바디와 상기 제2프로텍팅 바디의 체결 시에 체결강도를 강하게 하기 위함이다. 만약, 상기 핀과 홀 구조에 있어서 두께 방향이 아닌 중력방향으로 돌출 및 관통시켜 상기 핀과 홀을 형성할 경우 조립은 용이할 수 있으나, 쉽게 분리되거나 이탈될 가능성이 높다. 또한, 상기 제1체결핀(31) 또는 상기 제2체결핀(61)의 돌출 방향 역시 착설이나 착빙에 의해 상기 프로텍팅 바디에 하중이 발생할 경우 상기 하중에 의해 분리나 이탈 없이 견고하게 체결을 유지하도록 하기 위함이다. 상기 제1체결핀(31)과 상기 제2체결홀은 상기 제2체결핀(61)과 상기 제1체결홀(21)과 동일한 형태이므로 설명은 생략한다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 애자 프로텍터
200 : 보강판
10 : 제1프로텍팅 바디
20 : 제1돌출 체결부
30 : 제1함몰 체결부
40 : 보강비드
50 : 제2프로텍팅 바디
60 : 제2함몰 체결부
21 : 제1체결홀
31 : 제1체결핀
41 : 반경 보강비드
42 : 원주 보강비드
61 : 제2체결핀
D1 : 프로텍팅 바디의 상부 둘레 직경
D2 : 프로텍팅 바디의 하부 둘레 직경

Claims

절연성능 유지를 위해 송전선로 케이블 헤드철탑의 상부에 장착되는 애자 프로텍터에 있어서,
상기 애자 프로텍터는
상기 애자를 감싸도록 중심부가 관통되고 상부에서 하부로 갈수록 일정하게 외경이 확장되는 갓형태의 프로텍팅 바디;
상기 프로텍팅 바디의 내측 공간에 삽입되는 보강판; 을 포함하고
상기 프로텍팅 바디의 하부 둘레의 직경이 상기 헤드철탑에 설치된 애자의 외측 둘레의 직경보다 크며, 상기 애자의 절연부에 장착되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제1항에 있어서,
상기 프로텍팅 바디의 상부 둘레는 상기 애자의 기둥부를 감싸며 고정되고,
상기 프로텍팅 바디의 내측면은 상기 애자의 절연부의 상면에 접촉하여 지지되는 형태인 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제2항에 있어서,
상기 프로텍팅 바디는 상기 상부 둘레로부터 상기 하부 둘레로 갈수록 외측으로 경사지는 형태인 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제3항에 있어서,
상기 프로텍팅 바디는 상기 상부 둘레로부터 상기 하부 둘레로 갈수록 두께가 얇아지는 형태인 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제4항에 있어서,
상기 프로텍팅 바디의 내측면에는 보강비드가 형성되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제5항에 있어서,
상기 보강비드는 상기 프로텍팅 바디의 반경방향으로 형성된 반경 보강비드;
상기 프로텍팅 바디의 원주방향으로 형성되는 원주 보강비드; 를 포함하며
상기 보강비드는 상기 프로텍팅 바디의 중심축을 기준으로 상기 애자의 외측 둘레보다 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제6항에 있어서,
상기 보강판은 상기 프로텍팅 바디보다 강성이 큰 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제7항에 있어서,
상기 보강판은 강화섬유플라스틱(FRP)로 형성되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제7항에 있어서,
상기 프로텍팅 바디는 상기 보강판을 인서트부재로 사용하는 인서트사출로 형성되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제4항에 있어서,
상기 프로텍팅 바디는 두개로 나뉘어 제작된 후 결합되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제10항에 있어서,
상기 프로텍팅 바디는 제1프로텍팅 바디;
상기 제1프로텍팅 바디와 동일한 구조의 제2프로텍팅 바디; 를 포함하며
상기 제1프로텍팅 바디는
일단부에 상기 제1프로텍팅 바디의 내측면과 동일하고 외측면과 단차지게 돌출된 제1돌출 체결부;
타단부에 상기 제1프로텍팅 바디의 반경방향으로 함몰된 제1함몰 체결부; 를 포함하며
상기 제2프로텍팅 바디는
제2돌출 체결부; 및 제2함몰 체결부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제11항에 있어서,
상기 제1돌출 체결부는 상기 제1돌출 체결부의 두께방향으로 관통되는 제1체결홀을 포함하고
상기 제1함몰 체결부는 상기 제1함몰 체결부의 두께방향으로 돌출되는 제1체결핀을 포함하며,
상기 제2돌출 체결부는 제2체결홀을 포함하고
상기 제2함몰 체결부는 제2체결핀을 포함하며,
상기 제1체결핀이 상기 제2체결홀에 삽입되고, 상기 제2체결핀이 상기 제1체결홀에 삽입되어 상기 제1프로텍팅 바디와 상기 제2프로텍팅 바디가 결합되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.
제12항에 있어서,
상기 제1체결핀 및 상기 제2체결핀은 상기 프로텍팅 바디의 내측면 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 애자 프로텍터.