KR20200013845A

KR20200013845A - 스페이서 댐퍼

Info

Publication number: KR20200013845A
Application number: KR1020180088953A
Authority: KR
Inventors: 안종구; 방항권
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2020-02-10
Also published as: KR102182862B1

Abstract

본 발명은 스페이서 댐퍼에 관한 것으로, 복수의 관절홈(131)이 일정 간격을 두고 구비되는 본체 프레임(110)과 상기 본체 프레임(110)의 관절홈(131)에 일단이 좌우, 전후 방향으로 유동 가능하게 고정되며 타단에 전선을 클램핑하는 전선 고정부(120a)가 구비되는 클램프 암(120)을 포함하며, 본체 프레임(110)과 클램프 암(120)은 GFRP 복합재로 이루어진다.
본 발명은 GFRP 복합재를 적용하여 스페이서 댐퍼를 제작하므로 경량화가 가능하고, 완충부재 및 진동흡수부재를 효율적으로 배치하여 진동 감쇠 효과도 극대화할 수 있는 이점이 있다.

Description

스페이서 댐퍼{SPACE DAMPER}

본 발명은 스페이서 댐퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다도체 송전선로에 사용되어 전선을 안전하게 보호할 수 있는 스페이서 댐퍼에 관한 것이다.

스페이서 댐퍼는 송전선로에서 한 상당 전선이 2도체 이상인 다도체 방식 송전선로에 활용되어 전선 사이의 간격을 일정하게 유지시키고, 바람이나 전기적 사고 등에 의한 진동 발생시 전선이 끊어지거나 전선 간의 충돌을 방지하는 역할을 한다.

일반적으로 가공송전선로에서 한 상을 이루는 전선의 수는 1개 이상으로 구성되며, 송전전압이 높아질수록 코로나 특성과 전계강도 완화를 목적으로 한 상을 이루는 전선의 수를 여러 가닥으로 구성하므로 송전전압이 높아질수록 한 상을 이루는 전선의 수는 많아진다. 예를 들어, 154kV 송전선로에서 2개, 345kV 송전선로에서 2개 또는 4개, 765kV 송전선로에서는 6개의 전선이 한 상을 이루고 있다.

송전선로는 철탑에 지지되며, 철탑과 철탑 사이에 전선이 가선되는 구조이므로 한 상을 두고 있는 전선의 수가 여러 가닥인 경우에는 바람이나 전기적인 진동 현상에 의해 상호 충돌될 수 있다. 따라서 각 전선 간의 충돌을 방지하고 전선 간 일정한 간격을 유지시켜주기 위해 송전선로의 일정 위치에 스페이서 댐퍼가 제공된다.

도 1에는 종래의 다도체 송전선로용 스페이서 댐퍼가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바에 의하면, 종래의 스페이서 댐퍼(1)는 본체 프레임(3)에 전선을 클램핑하는 클램프 암(5)이 4개가 구비되고, 본체 프레임(3)과 각 클램프 암(5) 사이에 송전선로 방향으로 확대 운동하고 진동 감쇠 기능을 하는 관절부(7)가 구성된다.

관절부(7)는 본체 프레임(3)의 4방 완충부(9)에 클램프 암(5)의 일단 완충 연결부(11)와 고무 등의 탄력성 재질로 된 완충부재(13)를 개재한 상태에서, 캡(15)과 체결볼트(17) 및 너트(19)로서 체결하여 구성된다.

클램프 암(5)은 레버 방식 또는 스프링력 방식으로 전선을 클램핑하여 전선을 손상시키지 않고 전선 진동을 흡수하여 항상 균일한 파지력을 유지하도록 한다.

그런데, 종래의 스페이서 댐퍼는 전선 사이의 인장력과 압축력을 지지할 수 있도록 알루미늄 재질로 제작되므로, 스페이서 댐퍼 자체 중량(단위중량 8.6kg)이 무거워 운반 및 시공이 어렵고 고소작업에 따른 작업자의 안전 확보가 어려운 문제점이 있다.

특허문헌 1: 등록실용신안공보 제0433235호(2006.12.04. 등록)

본 발명의 목적은 스페이서 댐퍼 시공시 작업자의 안전 및 시공 편의성이 확보되도록 신소재를 적용하여 경량화하되, 다도체 송전선로에 사용되어 전선을 안전하게 보호할 수 있도록 형상을 변경한 스페이서 댐퍼를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 복수의 관절홈이 일정 간격을 두고 구비되는 본체 프레임과 상기 본체 프레임의 관절홈에 일단이 좌우, 전후 방향으로 유동 가능하게 고정되며 타단에 전선을 클램핑하는 전선 고정부가 구비되는 클램프 암을 포함한다.

상기 본체 프레임과 상기 클램프 암 중 하나 이상은 GFRP 복합재로 이루어진다.

상기 본체 프레임은 중앙에 중공부를 갖는 원형 형상으로 형성된다.

상기 관절홈은 상기 상기 클램프 암이 결합되는 전후 방향으로 개구된 형상이다.

상기 클램프 암의 일단은 중앙에 고정공이 형성된 암 연결부가 형성하고, 상기 암 연결부는 상부와 하부에 각각 제1 완충부재가 배치되게 상기 관절홈에 개재되며, 상기 제1 완충부재와 상기 암 연결부가 상기 관절홈에 개재된 상태는 상기 관절홈의 본체 프레임, 상기 제1 완충부재 및 상기 암 연결부를 관통하여 체결되는 체결부재에 의해 고정된다.

상기 관절홈의 양측에 상기 클램프 암의 좌우 방향 유동시 진동을 흡수하기 위한 제2 완충부재가 구비된다.

상기 제1 완충부재와 상기 제2 완충부재는 고무 재질로 이루어진다.

상기 클램프 암의 타단은 상기 암 연결부에서 연장되는 제1 암과 상기 제1 암에 힌지축을 매개로 회동 가능하게 연결되고 잠금수단에 의해 상기 제1 암과 고정되어 전선을 클램핑하는 상기 전선 고정부를 형성하는 제2 암을 포함한다.

상기 전선 고정부에 진동흡수부재가 부착된다.

상기 잠금수단은 상기 제2암의 외측면에 구비되는 제1 고정부와, 상기 제1 고정부에 회전 가능하게 구비되는 회전 레버와, 상기 제1 암에 구비되며 상기 제2 암에 형성된 구멍을 관통하여 상기 제1 고정부가 구비되는 상기 제2 암의 외측면으로 돌출되고, 상기 회전 레버가 걸어지는 제2 고정부를 포함한다.

본 발명은 GFRP 복합재를 적용하여 스페이서 댐퍼를 제작하므로 경량화가 가능하고, 완충부재 및 진동흡수부재를 효율적으로 배치하여 진동 감쇠 효과도 극대화할 수 있다.

따라서 본 발명은 고소작업을 용이하게 하여 스페이서 댐퍼의 설치, 철거시 작업자의 안전을 확보하고 시공 편의성을 확보할 수 있으며 다도체 전선에 설치되어 전선을 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 스페이서 댐퍼를 보인 정면도.
도 2는 도 1의 A-A' 단면을 보인 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 스페이서 댐퍼를 보인 정면도.
도 4는 도 3의 관절부를 확대하여 보인 사시도.
도 5는 도 3의 관절부의 분해 사시도.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 스페이서 댐퍼는 경량화를 위해 GFRP 복합재로 이루어진다. GFRP는 유리섬유강화플라스틱(Glass Fiber Reinforced Plastic)이다. GFRP 복합재는 유리섬유와 플라스틱을 매트릭스로 구성되는 복합재의 다양한 종류가 해당할 수 있다. 또한, 스페이서 댐퍼는 GFRP 복합재로 이루어지나 기계적 성질 개선을 위해 다른 재료를 혼합하여 이루어질 수도 있다.

알루미늄은 밀도가 2.7g/㎤인 반면 GFRP 복합재는 밀도가 1.8g/㎤로 알루미늄에 비해 30% 이상 경량화가 가능하다.

스페이서 댐퍼(100)는 GFRP를 적용하여 제작함에 따라 전선을 안전하게 보호할 수 있도록 하기와 같은 형상을 적용할 수 있다.

스페이서 댐퍼(100)는 2도체 이상인 다도체 송전선로에 사용된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 스페이서 댐퍼(100)는 본체 프레임(110)과 본체 프레임(110)에 일정 간격을 두고 구비되는 클램프 암(120)을 포함한다. 본체 프레임(110)과 클램프 암(120)의 연결 부위는 진동 감쇠를 위한 관절부(130)를 형성한다.

스페이서 댐퍼(100)는 본체 프레임(110)과 클램프 암(120) 중 하나 이상이 GFRP 복합재로 이루어진다. 바람직하게는 스페이서 댐퍼(100)는 경량화를 위해 본체 프레임(110)과 클램프 암(120)이 GFRP 복합재로 이루어진다.

본체 프레임(110)은 중앙에 중공부를 갖는 원형 형상으로 형성된다. 본체 프레임(110)은 전선 간 가까워지는 압축력이나 전선 간 멀어지는 인장력이 발생할 때 전선 간 간격을 유지시키는 역할을 한다. 그리고 원형 형상의 본체 프레임(110)은 전선 간 압축 또는 인장에 효율적인 구조이다. 본체 프레임(110)을 GFRP 복합재로 형성하여 강도 확보가 가능하므로 원형 형상으로 형성 가능하다.

본체 프레임(110)은 필요에 따라 중앙에 중공부를 갖는 다각형 형상으로 형성할 수도 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 관절부(130)는 본체 프레임(110)에 구비되는 관절홈(131)에 클램프 암(120)의 일단 암 연결부(133)가 제1 완충부재(137)와 함께 체결부재(140)로 연결되어 구성된다.

관절홈(131)은 본체 프레임(110)에 일정 간격을 두고 복수 개가 구비된다. 4도체 송전선로에 적용되는 본 실시예의 스페이서 댐퍼(100)의 경우, 관절홈(131)은 본체 프레임(110)에 일정 간격을 두고 대칭되게 4개가 구비된다. 관절홈(131)은 클램프 암(120)이 결합되는 전후 방향이 개구된 형상이다. 관절홈(131)의 개구된 형상은 클램프 암(120)의 전후 방향 유동에 따른 진동 발생을 방지하기 위함이다.

한편, 클램프 암(120)은 일단을 암 연결부(133)가 형성하고 타단을 전선을 고정하기 위한 제1 및 제2 암(123)이 형성한다.

클램프 암(120)의 타단은 암 연결부(133)에서 연장되는 제1 암(121)과 제1 암(121)에 힌지축(124)을 매개로 회동 가능하게 연결되는 제2 암(123)을 포함한다. 제2 암(123)은 잠금수단(125)에 의해 제1 암(121)과 고정되어 전선을 클램핑하는 전선 고정부(120a)를 형성한다.

잠금수단(125)은 제1 암에 제2 암을 고정하여 전선을 취부 고정하기 위한 것이다. 잠금수단(125)은 전선 고정부(120a)에 전선이 고정된 상태가 벌어지지 않도록 잠금한다.

잠금수단(125)은 제1 고정부(125a), 회전 레버(125b) 및 제2 고정부(125c)를 포함한다.

제1 고정부(125a)는 제2 암(123)의 외측면에 일체로 구비되며, 회전 레버(125b)는 제1 고정부(125a)에 회전 가능하게 구비된다. 제2 고정부(125c)는 제1 암(121)에 일체로 구비되며 제2 암(123)에 형성되는 구멍(미도시)을 관통하여 제1 고정부(125a)가 구비되는 제2 암(123)의 외측면으로 돌출되고 회전 레버(125b)가 걸어져 고정된다.

전선 고정부(120a)에 진동흡수부재(127)가 부착된다. 진동흡수부재(127)는 전선 고정부(120a)의 내주면에 부착된다. 진동흡수부재(127)는 전선 고정부(120a)에 취부되는 전선과 밀착되어 전선의 진동시 진동에너지를 흡수하면서 전선을 보호할 수 있다. 진동흡수부재(127)는 고무재질로 이루어질 수 있다. 진동흡수부재(127)는 전선의 미끄럼 방지를 위한 나선형 홈이 형성될 수 있다.

클램프 암(120)의 일단을 형성하는 암 연결부(133)는 중앙에 고정공(135)이 형성된다. 고정공(135)은 본체 프레임(110)과 연결하기 위한 체결부재(140)가 관통한다. 고정공(135)의 가장자리는 암 연결부(133)의 다른 부분에 비해 상대적으로 요입된 요입부(134)가 형성한다.

요입부(134)에 제1 완충부재(137)가 밀착된다. 요입부(134)는 암 연결부(133)의 상면과 하면에 형성될 수 있다. 암 연결부(133)의 상부와 하부의 요입부(134)에 제1 완충부재(137)가 배치된다. 암 연결부(133)는 제1 완충부재(137)와 함께 관절홈(131)에 개재된다.

제1 완충부재(137)와 암 연결부(133)가 관절홈(131)에 개재된 상태는 관절홈(131)의 본체 프레임(110), 제1 완충부재(137) 및 암 연결부(133)를 관통하여 체결되는 체결부재(140)에 의해 고정된다. 도시하지 않았지만, 제1 완충부재(137)와 관절홈(131)이 형성된 본체 프레임(110)에는 체결부재(140)가 관통하는 통공이 형성되어 본체 프레임(110)의 통공, 제1 완충부재(137)의 통공, 암 연결부(133)의 고정공(135)을 관통하여 체결부재(140)가 체결된다.

체결부재(140)는 힌지 형상으로 된다. 체결부재(140)는 본체 프레임(110)의 관절홈(131)에 클램프 암(120)의 암 연결부(133)를 좌우, 전후 방향으로 유동 가능하게 고정한다.

관절홈(131)의 양측에 클램프 암(120)의 좌우 방향 유동시 진동을 흡수하기 위한 제2 완충부재(139)가 구비된다. 제1 및 제2 완충부재(139)는 고무 재질로 이루어진다. 제1 및 제2 완충부재(139)는 암 연결부(133)를 상하좌우 4 방향에서 완충하여 진동 감쇠 기능을 한다.

이하 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.

본 발명의 스페이서 댐퍼를 전선에 고정시키는 방법은 일정 간격 벌어져 설치된 4개 전선에 4개의 클램프을 각각 고정하는 방식으로 진행된다.

클램프 암을 전선에 고정시키는 방법은, 한 전선에 클램프 암의 제1 암이 대응되게 배치한 상태에서, 제2 암을 힌지축을 중심으로 회전시켜 제2 암과 제1 암 사이에 형성되는 전선 고정부에 전선이 밀착되게 한다. 이 과정에서 제1 암의 제1 고정부가 제2 암의 구멍을 통해 제2 암의 외측면으로 돌출된다. 제1 고정부가 제 암의 외측면으로 돌출되면 제2 고정부의 회전 레버를 회전시켜 제1 고정부에 걸면된다. 그러면, 제1 암과 제2 암 사이에 형성되는 전선 고정부에 전선이 견고하게 고정된다.

상기한 본 발명은 본체 프레임(110)과 클램프 암(120)이 연결되는 관절부(130)를 좌우, 전후 방향으로 유동 가능하게 형성한다. 클램프 암(120)의 전우, 좌우 방향 유동은 전선 간 내력 외력에 의한 진동을 흡수한다.

또한, 본 발명은 관절부(130)에 상하좌우 4 방향에서 클램프 암(120)의 암 연결부(133)를 완충하도록 제1 및 제2 완충부재(139)가 구비된다. 제1 및 제2 완충부재(139)는 관절홈(131) 내에 고정된 클램프 암(120)을 유격없이 지지하여 전선 간 외력 내력 등에 의한 클램프 암(120)의 꺽임을 방지하며, 좌우, 전후 방향으로 유동시 완충하여 진동 감쇠 기능을 한다.

또한, 본 발명은 관절홈(131)이 전후 방향이 개구된 형상으로 된다. 관절홈(131)의 개구된 형상은 클램프 암(120)의 전후 방향 유동에 따른 진동 발생을 방지한다.

또한, 본 발명은 전선 고정부(120a)의 내면에 진동흡수부재(127)가 부착한다. 진동흡수부재(127)는 전선에 밀착되어 전선의 진동시 진동에너지를 흡수 조정하여 항상 균일한 전선 파지력을 유지한다.

상기한 본 발명은 스페이서 댐퍼(100)를 구성하는 본체 프레임(110)과 클램프 암(120)을 GFRP 복합재로 형성된다. 또한, 제1 및 제2 완충부재(139), 진동흡수부재(127)는 고무 재질로 형성된다.

GFRP 복합재는 스페이서 댐퍼(100)를 경량화하여 스페이서 댐퍼를 전선에 고정하는 고소작업을 용이하게 한다. 이는 스페이서 댐퍼의 설치, 철거시 안전을 확보하고 시공 편의성을 확보한다.

GFRP 복합재는 경량화에 뛰어난 특성이 있으며 고강도이면서 비강도가 철강의 6배, 비탄성률이 철강의 3배로 높아 본체 프레임(110)을 중공 원형으로 제작하여도 전선 간 압축 또는 인장을 효율적으로 지지할 수 있다.

본 실시예의 스페이서 형상을 실제 제작한 결과 중량이 5.0kg으로 종래 알루미늄 스페이서 댐퍼 중량 8.6kgdp 비해 중량이 40% 감소하였다.

또한, 종래 알루미늄 스페이서 댐퍼는 1방향 진동 감쇠 효과를 가지나 본 실시예의 스페이서 댐퍼는 3방향 이상, 바람직하게는 4방향 진동 감쇠 효과를 가진다. 즉, 본 실시예는 완충부재 및 진동흡수부재를 효율적으로 배치하여 진동 감쇠 효과를 극대화한다.

본 실시예는 4도체 송전선로용 스페이서 댐퍼의 예를 도시하였으나, 2도체 내지 6도체 제품으로 확대 적용 가능하다.

본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명은 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 스페이서 댐퍼 110: 본체 프레임
120: 클램프 암 120a: 전선 고정부
121: 제1 암 123: 제2 암
124: 힌지축 125: 잠금수단
125a: 제1 고정부 125b: 회전 레버
125c: 제2 고정부 127: 진동흡수부재
130: 관절부 131: 관절홈
133: 암 연결부 134: 요입부
135: 고정공 137: 제1 완충부재
139: 제2 완충부재 140: 체결부재

Claims

복수의 관절홈이 일정 간격을 두고 구비되는 본체 프레임; 및
상기 본체 프레임의 관절홈에 일단이 좌우, 전후 방향으로 유동 가능하게 고정되며 타단에 전선을 클램핑하는 전선 고정부가 구비되는 클램프 암;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 1에 있어서,
상기 본체 프레임과 상기 클램프 암 중 하나 이상은 GFRP 복합재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 1에 있어서,
상기 본체 프레임은 중앙에 중공부를 갖는 원형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 3에 있어서,
상기 관절홈은 상기 상기 클램프 암이 결합되는 전후 방향으로 개구된 형상인 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 3에 있어서,
상기 클램프 암의 일단은 중앙에 고정공이 형성된 암 연결부가 형성하고,
상기 암 연결부는 상부와 하부에 각각 제1 완충부재가 배치되게 상기 관절홈에 개재되며,
상기 제1 완충부재와 상기 암 연결부가 상기 관절홈에 개재된 상태는 상기 관절홈의 본체 프레임, 상기 제1 완충부재 및 상기 암 연결부를 관통하여 체결되는 체결부재에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 5에 있어서,
상기 관절홈의 양측에 상기 클램프 암의 좌우 방향 유동시 진동을 흡수하기 위한 제2 완충부재가 구비된 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 완충부재와 상기 제2 완충부재는 고무 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 5에 있어서,
상기 클램프 암의 타단은 상기 암 연결부에서 연장되는 제1 암; 및
상기 제1 암에 힌지축을 매개로 회동 가능하게 연결되고 잠금수단에 의해 상기 제1 암과 고정되어 전선을 클램핑하는 상기 전선 고정부를 형성하는 제2 암;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 8에 있어서,
상기 전선 고정부에 진동흡수부재가 부착된 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 8에 있어서,
상기 잠금수단은
상기 제2암의 외측면에 구비되는 제1 고정부;
상기 제1 고정부에 회전 가능하게 구비되는 회전 레버; 및
상기 제1 암에 구비되며 상기 제2 암에 형성된 구멍을 관통하여 상기 제1 고정부가 구비되는 상기 제2 암의 외측면으로 돌출되고, 상기 회전 레버가 걸어지는 제2 고정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
중공 원형 형상의 본체 프레임; 및
상기 본체 프레임에 일정 간격을 두고 연결되며 전선을 클램핑하는 전선 고정부가 구비되는 클램프 암;을 포함하며,
상기 본체 프레임과 상기 클램프 암은 GFRP 복합재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 11에 있어서,
상기 클램프 암은 상기 본체 프레임에 힌지 형상의 체결부재를 매개로 좌우, 전후 방향으로 유동 가능하게 연결되고,
상기 본체 프레임과 상기 클램프 암의 연결 부위는 진동 감쇠 기능을 갖도록 상하좌우 4 방향에 고무 재질의 완충부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 스페이서 댐퍼.
청구항 11에 있어서,
상기 전선 고정부에 진동흡수부재가 부착된 것을 특징으로 스페이서 댐퍼.