KR20220134198A - 송전선로 불량애자 검출 장치 - Google Patents

송전선로 불량애자 검출 장치 Download PDF

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권구민
신구용
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김진만
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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 송전선로 불량애자 검출 장치에 관한 것으로, 복수개의 애자를 구비하는 애자련을 따라 이동 가능하게 설치되는 본체부와, 본체부와 함께 이동되고, 애자와 선택적으로 접촉되어 애자의 누설전류를 검출하는 검출부 및 본체부의 이동에 연동되어 애자와 검출부의 상대 위치를 감지하는 위치감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

송전선로 불량애자 검출 장치{PUNCTURED INSULATOR DETECTING APPARATUS FOR TRANSMISSION LINE}
본 발명은 송전선로 불량애자 검출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 애자련으로부터 불량애자를 검출하는 송전선로 불량애자 검출 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가공송전선로에는 전선을 지지하고 전기적 절연을 목적으로 수십개의 자기애자가 련으로 연결되어 구성된 애자련이 설치된다. 이러한 애자련의 전기적인 절연성능의 확보를 위해 애자의 건전성을 측정하여 상태가 불량한 애자를 교체하는 작업이 정기적 또는 비정기적으로 수행된다. 애자련에서 불량애자를 검출하기 위한 작업은 송전선로가 휴전된 상태에서 수행하게 되는 경우 전력 공급의 지장, 휴전에 따른 송전신뢰도 저하 등의 문제로 인해 활선상태에서 이루어지는 것이 일반적이다.
불량애자를 검출하는 방법으로는 절연저항 검출방식, 음향식 검출방식, 분담전압검출방식, 전계식 검출방식 등 여러 가지가 있지만, UHV(Ultra High Voltage) 송전선로의 경우 누설전류 검출방식이 적절하다. 누설전류 검출방식은 활선상태에서 활선스틱의 끝단에 측정기를 고정시킨 후, 활선스틱을 길게 뻗어 애자의 캡과 핀측에 탐침을 접촉시켜 측정하는 방식으로 수행된다. 그러나 UHV 송전용 애자련은 길이가 매우 길고, 활선스틱의 길이도 8∼10m 정도가 되어, 측정작업을 수행하기 매우 어려운 문제점이 있다. 또한, 작업자와 멀리 떨어진 애자는 육안으로 잘 확인이 되질 않아 탐침에 의한 애자 접촉 위치를 정확히 파악하기 어려우며, 활선상태에서 작업함에 따라 작업자의 이동 범위가 한정되어 있기 때문에 활선스틱의 무게를 감당하면서 측정 작업을 수행하는 것은 작업자의 작업피로도를 과도하게 증가시키게되는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0031672호(2014.03.13 공개, 발명의 명칭: 휴대용 활선 고분자애자 진단장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 애자의 누설전류 검출 작업을 원활하게 수행할 수 있는 송전선로 불량애자 검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치는: 복수개의 애자를 구비하는 애자련을 따라 이동 가능하게 설치되는 본체부;와, 상기 본체부와 함께 이동되고, 상기 애자와 선택적으로 접촉되어 상기 애자의 누설전류를 검출하는 검출부; 및 상기 본체부의 이동에 연동되어 상기 애자와 상기 검출부의 상대 위치를 감지하는 위치감지부;를 포함한다.
또한, 상기 본체부는, 상기 애자련의 외측면과 마주보게 설치되는 바디부;와, 상기 바디부를 관통하여 형성되고, 상기 애자련이 상기 바디부의 내부로 진입되는 것을 안내하는 안내부; 및 상기 바디부와 상기 애자련 사이에 구비되고, 상기 바디부를 상기 애자련에 대해 이동 가능하게 지지하는 스키드부;를 포함한다.
또한, 상기 스키드부는, 일측이 상기 바디부의 내측면에 고정되고, 타측이 상기 애자련의 외측면에 슬라이드 이동 가능하게 접촉되는 스키드부재; 및 상기 스키드부재가 상기 애자련과 충돌되는 것이 방지되도록 상기 스키드부재로부터 연장되는 충돌방지부;를 포함한다.
또한, 상기 충돌방지부는 상기 스키드부재의 단부에 배치되고, 상기 애자련의 외측면으로부터 멀어지는 방향으로 라운드지게 연장된다.
또한, 상기 검출부는, 상기 본체부에 설치되고, 회전력을 발생시키는 구동부;와, 상기 구동부로부터 회전력을 전달받아 회전되고, 일측으로 회전 시 상기 애자와 접촉되어 상기 애자의 누설전류가 유입되는 탐침부; 및 상기 탐침부와 연결되고, 상기 탐침부로 유입되는 누설전류값을 측정하는 측정부;를 포함한다.
또한, 상기 탐침부는, 상기 애자의 캡과 접촉되는 제1탐침; 및 상기 제1탐침과 이격되어 배치되고, 상기 애자의 핀과 접촉되는 제2탐침;을 포함한다.
또한, 상기 제1탐침과 상기 제2탐침은 상호간의 간격을 조절 가능하게 구비된다.
또한, 상기 검출부는, 상기 탐침부의 회전 경로상에 배치되어 상기 탐침부의 회전 범위를 제한하는 스토퍼부;를 더 포함한다.
또한, 상기 위치감지부는, 상기 애자련과 마주보게 배치되고, 상기 애자의 갓으로부터의 거리를 감지하는 감지부재; 및 상기 감지부재와 연결되고, 상기 감지부재가 상기 애자의 갓에 설정 거리 이내로 근접함에 따라 점등되는 알림부;를 포함한다.
또한, 작업자의 단말기로부터 제어 신호를 전달받아 상기 검출부의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제어 신호를 수신함에 따라 상기 검출부를 상기 애자와 접촉시키고, 설정 시간 경과 후 상기 검출부를 상기 애자로부터 분리시킨다.
또한, 상기 본체부가 상기 애자련을 축으로 회전되는 것을 방지하는 자세유지부; 를 더 포함한다.
또한, 상기 자세유지부는 상기 검출부와 반대되는 방향으로 상기 본체부에 회전력을 부가한다.
또한, 상기 본체부로부터 연장되고, 작업자에 의해 파지되는 작업공구가 회전 가능하게 연결되는 제1연결부;를 더 포함한다.
또한, 상기 제1연결부는 상기 작업공구가 상기 애자련의 길이방향과 수직한 방향만을 축으로 회전 가능하도록 연결된다.
또한, 상기 본체부로부터 연장되고, 상기 본체부를 상하 방향으로 승강 이동시키는 승강부재에 연결되는 제2연결부;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치는 본체부가 검출부, 위치감지부, 제어부 등을 지지한 상태로 애자련을 따라 이동 가능하게 설치됨에 따라 작업자의 작업 피로도를 경감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치는 충돌방지부에 의해 스키드부재가 애자의 갓에 충돌되는 것을 방지할 수 있음에 따라 충돌로 인한 장비의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치는 제1탐침과 제2탐침의 상호간의 간격을 조절할 수 있음에 따라 다양한 규격의 애자의 누설전류를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치는 제어부를 통해 검출부의 동작을 원격으로 조절할 수 있음에 따라 작업의 신속성 및 안전성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치는 위치감지부에 의해 검출부와 애자의 상대위치를 감지할 수 있음에 따라 탐침부를 정확한 위치에서 애자와 접촉시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치는 알림부에 의해 탐침부의 위치 상태에 대한 정보를 작업자가 원격에서 확인할 수 있어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치는 자세유지부에 의해 검출부, 위치감지부, 제어부 등의 자중에 의한 회전력을 상쇄시킬 수 있음에 따라 현수애자련에서의 본체부의 자세를 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치는 작업공구, 승강부재가 연결될 수 있는 제1연결부와 제2연결부를 구비함에 따라 애자련의 종류와 관계 없이 본체부를 애자련을 따라 이동시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치의 구성을 도 2와 다른 측면에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스키드부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치감지부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1연결부의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이다.
도 10, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치의 작동 과정을 개략적으로 나타내는 작동도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치의 구성을 도 2와 다른 측면에서 바라본 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치(1)는 본체부(100), 검출부(200), 위치감지부(300), 제어부(400), 자세유지부(500), 제1연결부(600), 제2연결부(700)를 포함한다.
애자련(10)은 송전탑과 송전선로 사이에 배치되어 송전선 나선(裸線) 부분을 절연함과 동시에 송전선이 송전탑으로부터 이탈되지 않도록 송전선을 기계적으로 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 애자련(10)은 길이 방향이 중력의 방향 즉, 지면에 대해 수직한 방향으로 연장된 현수애자련으로 예시될 수 있으며, 길이 방향이 중력에 수직한 방향, 즉 지면에 대해 수평한 방향으로 연장된 내장애자련으로 예시되는 것도 가능하다.
애자련(10)은 복수개의 애자(11)를 포함하여 구성된다. 애자(11)는 애자(11)의 상측에 배치되어 애자(11) 높은 인장하중을 부여하는 캡(11a), 애자(11)의 하측에 배치되어 이웃하는 애자(11)의 캡(11a)에 연결되는 핀(11b), 캡(11a)과 핀(11b) 사이에 배치되고, 세라믹 또는 폴리머 등 절연재질로 형성되어 캡(11a)과 핀(11b)을 전기적으로 분리시키는 갓(11c)을 포함할 수 있다.
본체부(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치(1)의 전체적인 골격을 형성하며, 후술하는 검출부(200), 위치감지부(300), 제어부(400), 자세유지부(500), 제1연결부(600), 제2연결부(700) 등을 지지한다. 본체부(100)는 애자련(10)에 착탈 가능하게 설치되고, 작업자로부터 외력이 가해짐에 따라 애자련(10)의 길이 방향을 따라 이동된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부(100)는 바디부(110), 스키드부(120), 안내부(130)를 포함한다.
바디부(110)는 내부로 애자련(10)이 삽입됨에 따라 내측면이 애자련(10)의 외측면과 마주보게 설치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 바디부(110)는 일측이 개구된 원형의 링 형상으로 형성될 수 있다. 바디부(110)는 복수개로 구비될 수 있으며, 복수개의 바디부(110)는 애자련(10)의 길이 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치된다. 바디부(110)의 직경은 애자(11)의 갓(11c)의 직경보다 큰 값을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라 바디부(110)는 애자(11)와의 사이에 후술하는 스키드부(120)가 설치될 수 있는 공간을 확보할 수 있다. 바디부(110)의 개수와 이웃하는 바디부(110) 사이의 간격은 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되는 것은 아니고, 후술하는 검출부(200)의 크기 등에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다.
스키드부(120)는 바디부(110)와 애자련(10) 사이에 구비되고, 애자련(10)에 접촉되어 바디부(110)를 애자련(10)에 대해 이동 가능하게 지지한다. 스키드부(120)는 복수개로 구비되어 애자련(10)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 스키드부(120)의 개수는 도 1 내지 도 3에 도시된 개수에 한정되는 것은 아니고, 바디부(110)의 직경 등에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스키드부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스키드부(120)는 스키드부재(121), 충돌방지부(122)를 포함한다.
스키드부재(121)는 일측이 바디부(110)의 내측면에 고정되고, 타측이 애자련(10)의 외측면에 슬라이드 이동 가능하게 접촉된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스키드부재(121)는 애자련(10)의 길이 방향과 나란한 방향으로 연장되는 막대 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 스키드부재(121)의 일측면은 바디부(110)의 내측면에 용접 또는 볼팅 등에 의해 고정될 수 있다. 스키드부재(121)의 타측면은 평판 형상으로 구비되어 갓(11c)의 외측 둘레에 슬라이드 접촉된다. 스키드부재(121)는 자련(10)의 누설전류가 바디부(110)로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 절연 재질로 형성될 수 있다.
충돌방지부(122)는 스키드부재(121)로부터 연장되고, 스키드부재(121)가 애자련(10)과 충돌되는 것을 방지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌방지부(122)는 스키드부재(122)의 단부에 배치되고, 애자련(10)의 외측면으로부터 멀어지는 방향으로 라운드지게 절곡되어 연장되는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라 충돌방지부(122)는 스키드부재(121)의 단부가 애자(11)의 갓(11c)에 걸려 바디부(110)의 이동에 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 충돌방지부(122)는 한 쌍으로 구비되어 스키드부재(122)의 양단부에 각각 배치될 수 있다.
안내부(130)는 바디부(110)를 관통하여 형성되고, 애자련(10)이 바디부(110)의 내부로 진입되는 것을 안내한다. 즉, 안내부(110)는 바디부(110)의 설치 시 애자련(10)이 바디부(110)의 내부로 삽입되는 통로의 역할을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안내부(130)는 바디부(110)의 일측이 개구됨에 따라 바디부(110)의 양단부 사이에 형성되는 빈 공간인 것으로 예시될 수 있다. 안내부(130)의 폭은 애자(11)의 갓(11c)의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 안내부(130)는 바디부(110)가 애자련(10)에 설치된 후 애자련(10)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
검출부(200)는 본체부(100)에 지지되어 본체부(100)와 함께 이동된다. 검출부(200)는 애자(11)와 선택적으로 접촉되어 애자(11)의 누설전류를 검출한다. 보다 구체적으로, 검출부(200)는 본체부(100)의 이동 시에는 애자(11)로부터 분리되고, 본체부(100)가 소정의 위치에서 이동이 정지된 경우 애자(11)에 접촉되어 애자(11)의 누설전류를 측정한다. 누설전류는 애자(11)의 오손으로 인해 갓(11c)에 의해 전기적으로 분리되었던 캡(11a)과 핀(11b) 사이에서 애자(11)의 표면 또는 내부를 통해 흐르는 전류를 의미한다. 이러한 누설전류는 활선 상태에서 캡(11a)과 핀(11b)측을 통해 애자(11)에 인가되는 분담전압에 의해 흐를 수 있으며, 별도의 전압발생장치에 의해 애자(11)에 인가되는 시험전압에 의해 흐르는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부(200)는 구동부(210), 탐침부(220), 측정부(230), 스토퍼부(240)를 포함한다.
구동부(210)는 본체부(110)에 설치되고, 회전력을 발생시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(210)는 후술하는 전원공급모듈(420)로부터 전원을 공급받아 회전력을 발생시키는 전동모터로 예시될 수 있다. 구동부(210)는 후술하는 탐침부(220)를 애자(11)와 접촉 및 분리시킬 수 있도록 양방향 회전 가능하게 구비된다. 구동부(210)는 본체부(110) 또는 스키드부(120)에 볼팅 또는 용접 등에 의해 고정될 수 있다. 구동부(210)의 설치 위치는 탐침부(220)의 위치, 크기 등에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다.
탐침부(220)는 구동부(210)에 연결되고, 구동부(210)로부터 회전력을 전달받아 회전된다. 탐침부(220) 일측으로 회전 시 애자(11)와 접촉되고, 애자(11)와 전기적으로 연결되어 내부로 애자(10)의 누설전류가 유입된다. 탐침부(220)는 타측으로 회전 시 애자(11)로부터 분리된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 탐침부(220)는 회전축부(221), 제1탐침(222), 제2탐침(223)을 포함할 수 있다.
회전축부(221)는 일측이 구동부(210)의 출력축에 연결되는 회전축의 형상으로 형성된다. 회전축부(221)는 구동부(210)로부터 회전력이 인가됨에 따라 구동부(210)의 출력축을 축으로 회전된다. 회전축부(221)는 본체부(100)의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치될 수 있다. 회전축부(221)는 별도의 감속모듈(미도시)를 매개로 구동부(210)의 출력축과 연결될 수 있다. 회전축부(221)의 길이는 후술하는 제1탐침(222)과 제2탐침(223)의 간격 등에 따라 다양한 값으로 설계 변경이 가능하다.
제1탐침(222)과 제2탐침(223)은 회전축부(221)로부터 수직하게 연장되는 막대의 형상으로 형성된다. 제1탐침(222)과 제2탐침(223)은 회전축부(221)의 길이 방향을 따라 이격되도록 배치된다. 제1탐침(222)과 제2탐침(223)은 회전축부(221)의 회전에 연동되어 회전축부(221)의 길이 방향을 축으로 회전된다. 제1탐침(222)과 제2탐침(223)은 일측으로 회전됨에 따라 각각 애자의 캡(11a)과 핀(11b)에 접촉된다. 제1탐침(222)과 제2탐침(223)은 회전축부(221)의 길이 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되어 상호간의 간격을 조절 가능하게 구비될 수 있다. 이에 따라 제1탐침(222)과 제2탐침(223)은 애자(11)의 크기에 상관없이 정확한 위치에서 애자(11)의 캡(11a)과 핀(11b)에 접촉될 수 있다. 제1탐침(222)과 제2탐침(223)의 애자(11)의 캡(11a)과 핀(11b)에 접촉되는 단부는 금속 등의 도전성의 재질로 형성되고, 나머지 부분은 고무, 폴리머 등의 절연성의 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라 제1탐침(222)과 제2탐침(223)은 고압의 누설전류로 인한 구동부(210)의 손상을 방지할 수 있다.
측정부(230)는 탐침부(220)와 전기적으로 연결되고, 탐침부(220)로 유입되는 누설전류값을 측정한다. 측정부(230)는 본체부(100)에 고정되는 별도의 브라켓 등에 의해 본체부(100)에 설치될 수 있고, 용접 등에 의해 본체부(100)에 직접 고정되는 것도 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 등을 통해 제1탐침(222)과 제2탐침(223)에 전기적으로 연결되고, 제1탐침(222)과 제2탐침(223)을 통해 흐르는 누설전류의 전류값을 측정하는 누설전류측정센서를 포함할 수 있다. 한편, 시험전압에 의해 애자(11)의 누설전류를 측정하고자 하는 경우, 측정부(230)는 케이블 등을 통해 제1탐침(222)과 제2탐침(223)에 전기적으로 연결되고, 제1탐침(222)과 제2탐침(223)에 약 ±10,000V의 전압을 인가하는 전압발생장치를 추가로 포함할 수 있다.
스토퍼부(240)는 탐침부(220)의 회전 경로상에 배치되어 탐침부(220)의 회전 범위를 제한한다. 이에 따라 스토퍼부(240)는 탐침부(220)가 과도한 각도로 회전되어본체부(100) 또는 애자(10)에 충돌되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼부(240)는 접촉부재(241), 스토퍼부재(242)를 포함할 수 있다.
접촉부재(241)는 회전축부(221)로부터 연장되고, 회전축부(221)와 함께 회전된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉부재(241)는 일측이 회전축부(221)에 고정되고, 타측이 회전축부(221)의 반경 방향으로 연장되는 막대의 형상으로 형성될 수 있다. 접촉부재(241)는 애자련(10)과 간섭되지 않도록 본체부(100)의 외측으로 연장된다. 접촉부재(241)는 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 한 쌍의 접촉부재(241)는 회전축부(221)의 원주 방향으로 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 한 쌍의 접촉부재(241)의 간격은 탐침부(220)의 회전 범위 등에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다.
스토퍼부재(242)는 바디부(110)로부터 돌출되어 접촉부재(241)의 회전에 간섭된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼부재(242)는 바디부(110)의 외측으로 돌출되고, 바디부(110)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치되는 한 쌍의 돌기 형태로 형성될 수 있다. 스토퍼부재(242)는 접촉부재(241)의 회전 경로상에 배치되고, 접촉부재(241)가 일정 범위 이상 회전되는 경우 접촉부재(241)의 측면에 맞닿아 탐침부(220)의 회전을 제한한다. 한 쌍의 스토퍼부재(242)의 간격은 탐침부(220)의 회전 범위 등에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다.
위치감지부(300)는 본체부(100)의 이동에 연동되어 애자(11)와 검출부(200)의 상대 위치를 감지한다. 보다 구체적으로 위치감지부(300)는 검출부(200)가 애자(11)의 누설전류를 검출하기에 앞서 검출부(200)의 제1탐침(222)과 제2탐침(223)이 각각 애자(11)의 캡(11a)과 핀(11b)에 접촉될 수 있는 위치에 위치되었는지 여부를 감지한다. 이에 따라 위치감지부(300)는 검출부(200)가 정확한 위치에서 애자(11)와 접촉되도록 유도할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치감지부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치감지부(300)는 감지부재(310), 알림부(320)를 포함한다.
감지부재(310)는 애자련(10)과 마주보게 배치되고, 애자(11)의 갓으로부터의 거리를 감지할 수 있도록 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부재(310)는 적외선 등의 광을 발산하고, 대상물로부터 반사되는 광을 수광하여 거리를 측정하는 광센서의 형태로 형성될 수 있다. 감지부재(310)는 바디부(110) 또는 스키드부(120)에 고정되어 지지될 수 있다. 감지부재(310)는 제1탐침(222)과 제2탐침(223)이 각각 애자(11)의 캡(11a)과 핀(11b)과 마주보게 배치되는 경우, 애자(11)의 갓(11c)과 마주보게 되는 위치에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 검출부(200)의 반대측에서 제1탐침(222)과 제2탐침(223)의 사이에 형성되는 공간과 마주보게 배치될 수 있다. 감지부재(310)는 복수개로 구비되어 애자(11)의 갓으로부터의 거리를 개별적으로 감지할 수 있다. 이에 따라 감지부재(310)는 제1탐침(222)과 제2탐침(223)의 위치를 보다 정확하게 감지할 수 있다. 복수개의 감지부재(310)는 본체부(100)의 길이 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 복수개의 감지부재(310)는 애자(11)의 갓(11c)의 크기 등에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다.
알림부(320)는 감지부재(310)와 연결되고, 감지부재(310)가 애자(11)의 갓(11c)에 설정 거리 이내로 근접함에 따라 점등된다. 이에 따라, 알림부(320)는 작업자에게 검출부(200)가 올바른 위치에 위치되었는지에 대한 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 알림부(320)는 바디부(110) 또는 스키드부(120)에 고정되어 지지될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 알림부(320)는 감지부재(310)와 연결되고, 감지부재(310)가 애자(11)의 갓(11c)에 설정 거리 이내로 근접함에 따라 온/오프 신호를 발생시키는 스위치모듈과, 스위치모듈로부터 온/오프 신호를 전달받아 점등 또는 소등되는 LED모듈을 포함할 수 있다. LED모듈은 감지부재(310)가 복수개로 구비되는 경우, 각각의 감지부재(310)에 개별적으로 연결되는 복수개의 LED를 포함할 수 있다. 복수개의 LED는 각각의 감지부재(310)로부터 감지된 정보를 바탕으로 점등 상태가 개별적으로 조절될 수 있다.
제어부(400)는 작업자의 단말기로부터 제어 신호를 전달받아 검출부(200)의 작동을 제어하며, 검출부(200), 위치감지부(300)로 전원을 공급할 수 있도록 구비된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(400)는 컨트롤박스(410), 전원공급모듈(420), 통신모듈(430), 제어모듈(440)을 포함한다.
컨트롤박스(410)는 제어부(400)의 개략적인 외관을 형성하며, 내부에 전원공급모듈(420), 통신모듈(430), 제어모듈(440)이 설치될 수 있는 공간을 마련한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤박스(410)는 내부가 비어있는 다면체의 형상으로 형성되어 본체부(100)의 일측에 배치된다. 컨트롤박스(410)는 바디부(110)로부터 연장되는 별도의 브라켓 등에 고정될 수 있고, 용접 등에 의해 바디부(110)에 직접 고정되는 것도 가능하다.
전원공급모듈(420)은 검출부(200) 및 위치감지부(300)로 전원을 공급한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급모듈(420)은 충전된 전력을 외부로 공급할 수 있는 다양한 종류의 배터리로 예시될 수 있다. 전원공급모듈(420)은 케이블 등을 통해 검출부(200) 및 위치감지부(300)에 전기적으로 연결되어 구동부(210), 측정부(230), 감지부재(310), 알림부(320)에 개별적으로 전원을 공급한다.
통신모듈(430)은 스마트폰, PDA, 태블릿PC, 리모트 컨트롤러 등으로 예시되는 작업자의 단말기로부터 제어 신호를 수신한다. 통신모듈(430)은 블루투스(Bluetooth), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband) 중 적어도 하나의 방식을 통해 작업자의 단말기와 무선통신을 수행할 수 있도록 구비된다.
제어모듈(440)은 통신모듈(430)로부터 수신된 제어 신호를 전달받아 구동부(210)의 작동을 제어한다. 보다 구체적으로, 제어모듈(440)은 통신모듈(430)로부터 제어 신호를 수신함에 따라 구동부(210)를 작동시켜 검출부(200)를 애자(11)와 접촉시키고, 설정 시간 경과 후 검출부(200)를 애자(11)로부터 분리시킨다. 여기서 설정 시간은 3초인 것으로 예시될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈(440)은 통신모듈(430) 및 구동부(210)와 전기적으로 연결되는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
자세유지부(500)는 본체부(100)가 애자련(10)을 축으로 회전되는 것을 방지한다. 보다 구체적으로, 자세유지부(500)는 검출부(200), 위치감지부(300), 제어부(400)가 자중에 의해 본체부(100)에 가하는 회전력과 반대되는 방향으로 본체부(100)에 회전력을 부가할 수 있도록 구비된다. 이 경우, 애자련(10)은 현수애자련으로 예시될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자세유지부(500)는 직육면체의 형상으로 형성되고, 바디부(100)에 용접, 볼팅 등에 의해 고정된다. 자세유지부(500)는 작은 부피로도 본체부(100)에 큰 회전력을 가할 수 있도록 철 등과 같이 밀도가 높은 재질을 포함할 수 있다. 본체부(100)의 구체적인 설치 위치, 무게는 검출부(200), 위치감지부(300), 제어부(400)가 자중에 의해 본체부(100)에 가하는 회전력을 상쇄시킬 수 있는 위치, 무게의 범위 내에서 다양한 설계 변경이 가능하다.
제1연결부(600)는 본체부(100)로부터 연장되고, 작업자에 의해 파지되는 작업공구(2)가 회전 가능하게 연결된다. 작업공구(2)는 작업자로부터 가해지는 외력을 본체부(100)로 전달하는 부재로, 활선작업 시 통상적으로 이용되는 활선스틱 또는 절연봉 등으로 예시될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1연결부의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1연결부(600)는 일측이 최외곽에 배치된 바디부(110)의 상단에 용접 또는 볼팅 등에 의해 고정되고, 타측이 본체부(100)의 길이 방향으로 연장된다. 제1연결부(600)의 타측은 작업공구(2)가 회전 가능하게 연결되도록 유니버셜 조인트의 형태로 형성될 수 있다. 제1연결부(600)는 작업공구(2)가 일정 방향으로만 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1연결부(600)는 작업공구가 애자련(10)의 길이방향과 수직한 방향만을 축으로 회전 가능하도록 연결된다. 이에 따라 제1연결부(600)는 작업공구를 통해 작업자로부터 가해지는 외력이 모두 본체부(100)를 이동시키는 방향 즉, 애자련(10)의 길이 방향과 나란한 방향으로 작용되도록 유도할 수 있다.
제2연결부(700)는 본체부(100)로부터 연장되고, 승강부재(3)가 연결된다. 승강부재(3)는 애자련(10)이 현수애자련인 경우 작업자로부터 외력을 전달받아 본체부(100)를 상하 방향으로 승강 이동시키는 부재로, 일 실시예에 따른 승강부재(3)는 절연 재질로 이루어지는 로프의 형태로 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부(700)는 일측이 최외곽에 배치된 바디부(110)의 상단에 용접 또는 볼팅 등에 의해 고정되고, 타측이 본체부(100)의 길이 방향으로 연장된다. 제2연결부(700)는 승강부재(3)가 걸림 결합될 수 있도록 대략 고리 형상을 갖도록 형성된다. 제2연결부(700)는 복수개로 구비되어 바디부(110)의 원주 방향을 따라 등간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 이에 따라 제2연결부(700)는 승강부재(3)를 통해 본체부(100)로 전달되는 작업자의 외력이 애자련(10)의 길이 방향과 나란하게 작용되도록 유도할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치(1)의 작동과정을 상세하게 설명하도록 한다.
도 10, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전선로 불량애자 검출 장치의 작동 과정을 개략적으로 나타내는 작동도이다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 안내부(130)를 통해 애자련(10)을 바디부(10)의 내부로 삽입하여 본체부(100)를 애자련(10)에 설치한다.
제1연결부(600) 또는 제2연결부(700)를 매개로 본체부(100)에 연결된 작업공구(2) 또는 승강부재(3)는 작업자로부터 가해지는 외력을 본체부(100)로 전달한다.
본체부(100)는 작업공구(2) 또는 승강부재(3)로부터 가해지는 외력에 연동되어 애자련(10)의 길이방향을 따라 이동된다.
본체부(100)가 이동됨에 따라 감지부(310)는 애자(11)의 갓(11c)으로부터 떨어진 거리를 감지한다.
감지부(310)와 갓(11c) 사이의 간격이 소정 거리 이내로 가까워져 제1탐침(222)과 제2탐침(223)이 각각 애자(11)의 캡(11a)과 핀(11b)과 마주보게 배치됨에 따라 알림부(320)가 점등된다.
작업자는 알림부(320)의 점등 상태를 확인하여 단말기를 통해 통신부(430)로 제어 신호를 송신한다.
통신부(430)는 수신받은 제어 신호를 제어모듈(440)로 전달하고, 제어모듈(440)은 구동부(210)를 동작시켜 탐침부(220)를 일측 방향으로 회전시킨다.
탐침부(220)가 일측으로 회전됨에 따라 제1탐침(222)과 제2탐침(223)이 각각 애자(11)의 캡(11a)과 핀(11b)에 접촉된다.
제1탐침(222)과 제2탐침(223)은 애자(11)의 캡(11a)과 핀(11b)에 전기적으로 연결되고, 애자(11)의 누설전류가 내부로 유입된다.
측정부(230)는 제1탐침(222)과 제2탐침(223)으로부터 누설전류를 전달받아 누선전류의 크기를 측정한다.
소정 시간이 경과하여 측정부(230)의 측정이 완료된 경우, 제어모듈(440)은 구동부(210)를 동작시켜 탐침부(220)를 타측 방향으로 회전시킨다.
탐침부(220)가 타측으로 회전됨에 따라 제1탐침(222)과 제2탐침(223)은 각각 애자(11)의 캡(11a)과 핀(11b)으로부터 분리된다.
본체부(100)는 작업자로부터 외력을 전달받아 애자련(10)의 길이방향을 따라 다시 이동되고, 상기의 동작은 애자련(10)의 각 애자(11)에 대해 반복하여 수행된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 송전선로 불량애자 검출 장치 2 : 작업공구
3 : 승강부재 10 : 애자련
11 : 애자 11a : 캡
11b : 핀 11c : 갓
100 : 본체부 110 : 바디부
120 : 스키드부 121 : 스키드부재
122 : 충돌방지부 130 : 안내부
200 : 검출부 210 : 구동부
220 : 탐침부 221 : 회전축부
222 : 제1탐침 223 : 제2탐침
230 : 측정부 240 : 스토퍼부
241 : 접촉부재 242 : 스토퍼부재
300 : 위치감지부 310 : 감지부재
320 : 알림부 400: 제어부
410 : 컨트롤박스 420 : 전원공급모듈
430 : 통신모듈 440 : 제어모듈
500 : 자세유지부 600 : 제1연결부
700 : 제2연결부

Claims (16)

  1. 복수개의 애자를 구비하는 애자련을 따라 이동 가능하게 설치되는 본체부;
    상기 본체부와 함께 이동되고, 상기 애자와 선택적으로 접촉되어 상기 애자의 누설전류를 검출하는 검출부; 및
    상기 본체부의 이동에 연동되어 상기 애자와 상기 검출부의 상대 위치를 감지하는 위치감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체부는,
    상기 애자련의 외측면과 마주보게 설치되는 바디부;
    상기 바디부를 관통하여 형성되고, 상기 애자련이 상기 바디부의 내부로 진입되는 것을 안내하는 안내부; 및
    상기 바디부와 상기 애자련 사이에 구비되고, 상기 바디부를 상기 애자련에 대해 이동 가능하게 지지하는 스키드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스키드부는,
    일측이 상기 바디부의 내측면에 고정되고, 타측이 상기 애자련의 외측면에 슬라이드 이동 가능하게 접촉되는 스키드부재; 및
    상기 스키드부재가 상기 애자련과 충돌되는 것이 방지되도록 상기 스키드부재로부터 연장되는 충돌방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 충돌방지부는 상기 스키드부재의 단부에 배치되고, 상기 애자련의 외측면으로부터 멀어지는 방향으로 라운드지게 연장되는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 검출부는,
    상기 본체부에 설치되고, 회전력을 발생시키는 구동부;
    상기 구동부로부터 회전력을 전달받아 회전되고, 일측으로 회전 시 상기 애자와 접촉되어 상기 애자의 누설전류가 유입되는 탐침부; 및
    상기 탐침부와 연결되고, 상기 탐침부로 유입되는 누설전류값을 측정하는 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 탐침부는,
    상기 애자의 캡과 접촉되는 제1탐침; 및
    상기 제1탐침과 이격되어 배치되고, 상기 애자의 핀과 접촉되는 제2탐침;을 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1탐침과 상기 제2탐침은 상호간의 간격을 조절 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 검출부는,
    상기 탐침부의 회전 경로상에 배치되어 상기 탐침부의 회전 범위를 제한하는 스토퍼부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 위치감지부는,
    상기 애자련과 마주보게 배치되고, 상기 애자의 갓으로부터의 거리를 감지하는 감지부재; 및
    상기 감지부재와 연결되고, 상기 감지부재가 상기 애자의 갓에 설정 거리 이내로 근접함에 따라 점등되는 알림부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    작업자의 단말기로부터 제어 신호를 전달받아 상기 검출부의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제어 신호를 수신함에 따라 상기 검출부를 상기 애자와 접촉시키고, 설정 시간 경과 후 상기 검출부를 상기 애자로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부가 상기 애자련을 축으로 회전되는 것을 방지하는 자세유지부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 자세유지부는 상기 검출부와 반대되는 방향으로 상기 본체부에 회전력을 부가하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부로부터 연장되고, 작업자에 의해 파지되는 작업공구가 회전 가능하게 연결되는 제1연결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제1연결부는 상기 작업공구가 상기 애자련의 길이방향과 수직한 방향만을 축으로 회전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부로부터 연장되고, 상기 본체부를 상하 방향으로 승강 이동시키는 승강부재가 연결되는 제2연결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 불량애자 검출 장치.
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