KR950001296B1 - 내식성 애자 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

내식성 애자

제1도는 본 발명에 따른 내식성 현수 애자의 중요부에 대한 부분 단면도.

제2도는 내식성 애자의 급속캡의 하단이 전기 화학적으로 부식될 경우의 부식물의 운동자취를 나타낸 부분 단면도.

제3도는 본 발명의 따른 내식성 현수 애자의 부분 절단수직단면도.

제4도는 애자의 부식 저항성과 애자의 금속캡의 저부로부터 쉐드부의 정부까지의 간극 크기와의 상관관계를 나타낸 그래프.

제5도는 애자의 기계적 강도와 애자의 금속캡의 저부로부터 쉐드부의 정부까지의 간극 크기와의 상관관계를 타나낸 그래프.

제6도는 종래의 현수 애자의 부분 절단 수직 단면도.

제7도는 종래의 현수 애자에서의 금속캡의 저부의 부분 단면도.

제8도는 금속캡으로부터의 부식물을 나타낸 유사부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 애자본체 1a : 쉐드부

1b : 언더-리브(under-rib) 1c : 두부

2, 2a : 시멘트 3 : 금속캡

4 : 금속핀 g : 간극

c : 균열 H : 요부

본 발명은 송전선 탑의 아암에 의해 지지되는 애자줄에 사용키 위한 내식성 현수 애자와 같은 내식성 애자에 관한 것이다.

제6도에서는 보는 바와 같이 통상의 현수 애자는 중앙두부(1c)로부터 방사상으로 신장하는 쉐드부(1a)를 갖는 애자본체(1)를 사용한다. 동도에서 금속캡(3)은 두부(1c)의 정부에 시멘트(2)에 의해 견고하게 고착되어 있다. 또한 금속핀(4)이 두부(1c)의 내부에 삽입되어 시멘트(2a)에 의해 고착되어 있다. 종래의 현수 애자에 있어서 금속캡(3)의 하단과 쉐드부(1a)의 상면 사이의 공간 또는 간극(g)(제7도)은 2mm이하이다. 제7도에 도시된 바와 같이 금속캡(3)과 두부(1c)사이에 존재하는 시멘트(2)의 저면은 통상 금속캡(3)의 하단과 동일 높이가 되도록 가공된다.

만일 현수 애자가 금속캡(3)의 극성이 양극이고, 금속핀(4)의 극성이 음극으로되는 직류 전압 송전선에 사용될 경우, 표면 누전 전류가 금속캡(3)으로부터, 쉐드부(1a)의 표면을 따라 금속핀(4)으로 유동하며, 이러한 누전 전류는 금속캡(3)의 하단에 전기 화학적 부식(이후 전기부식이라함)을 야기한다. 종래의 현수 애자에서는 금속캡(3)의 하단과 쉐드부(1a)의 상면 사이의 공간이 2mm이하이고, 시멘트(2)의 저면이 금속캡(3)의 하단과 동일 높이이기 때문에 상기 전기부식으로 인한 부식물이 금속캡(3)과 시멘트(2)의 저면 및 쉐드부(1a)에 의해 둘러싸인 매우 작은 소 공간내에 채워진다.

견고한 금속캡(3)상에 누적된 부식물의 양이 증가함에 따라, 비교적 경화된 부식물은 쉐드부(1a)의 표면상에 국부압을 일으킨다. 이런 국부압으로 인한 쉐드부(1a) 내의 응력집중이 소정의 한계치를 초과할 경우, 애자본체(1)의 쉐드부(1a)내에는 제8도에 도시된 바와 같이 균열(c)이 일어난다. 균열(c)의 존재는 애자를 약화시키며, 전기 및 기계적 응력에 노출시 애자의 파손을 가져오므로, 전기 부식으로 인한 상기 균열(c)에 민감한 것이 종래의 애자의 약점이다.

따라서 본 발명의 목적은 내식성 애자를 제공함으로서 상기한 종래 기술의 약점을 해결하는 것이다. 본 발명의 내식성 애자는 특히 직류 전압 송전선의 애자줄용에 적합하다.

본 발명의 제1실시예에 따른 내식성 애자는 두부와 동 두부부터 방사상으로 신장하는 쉐드부로된 애자본체와, 상기 두부를 감싸도록 상기 두부상에 시멘트 접합된 금속캡으로 구성되어 있다.

본 발명의 제1실시예의 변형예에서 금속캡의 하단과 쉐드부의 상면 사이의 상기한 간극폭은 3∼6mm의 범위에 있다. 또한 금속캡의 하단은 칼날형일 수도 있다.

본 발명의 제2실시예의 내식성 애자는 금속캡과 애자본체의 두부 사이의 시멘트 접합체층의 하단에 상방요부가 형성되며, 금속캡의 하단과 쉐드부의 상면 사이의 상기한 간극의 폭이 임의로 되는 것을 제외하면, 상기 제1실시예의 내식성 애자와 유사한 구조를 갖는다. 상기 상방 요부는 쉐드부의 상면으로부터 멀어지는 방향으로 신장한다.

일단 금속캡의 하단과 애자본체의 쉐드부의 상면 사이에 1∼10mm의 간극이 형성되면, 부식물이 전기 부식에 의해 금속캡의 하단으로 부터 발생하더라도 이 부식물은 금속캡의 저면과 쉐드부의 정부 사이의 작은 공간으로부터 상기한 간극을 통하여 용이하게 방출된다. 따라서 상기 작은 공간내에서 부식물의 축적이 억제되고, 금속캡의 저부로부터 쉐드부의 정부면을 향한 어떠한 국부압의 발생도 방지되며, 쉐드부는 상기한 대처방안이 없을 경우 축적될 부식물로부터의 국부압에 의해 야기될 수 있는 국부 응력집중으로 인한 균열로부터 보호된다.

마찬가지로 일단 금속캡과 애자본체의 두부 사이의 시멘트 집합제층의 하단에 상방 요부가 형성될 경우, 상기한 부식물은 상방요부내로 용이하게 방출된다. 따라서 쉐드부 상면을 향한 축적된 부식물로부터의 어떠한 강한 국부압의 발생도 방지된다.

본 발명에 대한 이해를 촉진하기 위해 첨부 도면을 참조로 설명한다.

제1도 내지 제5도를 참조로 현수 애자 형태로 된 본 발명의 내식 애자에 대한 실시예를 기술한다.

제3도에서 보는 바와 같이, 내식성 현수 애자 애자본체(1)는 밀폐된 정부를 갖는 중공의 원통형의 중앙두부(1c)와, 동 중앙두부(1c) 로부터 방사상으로 신장하는 쉐드부(1a) 및, 동 쉐드부(1a)의 하부도면으로부터 동심원으로 신장하는 다수의 환형 언더-리브(1b)를 갖는다. 또한 상기 두부(1c)를 감싸주도록 금속캡(3)이 시멘트(2)에 의해 동두부(1c)의 외부면상에 견고하게 고착되어 있다. 상기 금속캡(3)의 정부상에는 소켓(3a)이 형성되어 있어 바로 위의 다른 현수 애자의 금속핀(4)의 하단이 동 소켓(3a)내에 끼워진다. 각 금속핀(4)의 하단이 바로 밑의 또 다른 현수애자의 금속캡(3)의 소켓(3a)내에 끼워질 수도 있다. 따라서 다수의 현수 애자가 애자줄을 형성하도록 핀-소켓 결합에 의해 연결될 수 있다.

제1도에 도시된 바와 같이 금속캡(3)와 하단과 쉐드부(1a)의 상면 사이에는 2∼10mm의 간극(g)이 형성되어 있다. 상기 간극(g)의 폭은 내식성의 관점에서 보면 넓을수록 더 양호해지나, 기계적 강도의 관점에서 볼때 과도한 폭의 간극(g)은 금속캡(3)과 금속핀(4)사이의 부적절한 위치 관계를 초래하고 기계적 강도의 상당한 감소를 가져온다는 기초위에서 간극(g)의 폭이 결정된다. 실제로 본 발명자들은 본 발명의 내식성 현수 애자의 시편에 대한 부식 저항성 및 기계적 강도에 대한 시험을 수행했다.

제4도 및 제5도는 각각의 시험된 시편에 대한 부식 저항성 및 기계적 강도의 전형적인 비교치를 나타낸 것이다. 좀더 상세히 설명하면 제4도에서 보는 바와 같이 상기한 간극(g)이 약 2mm이상의 폭을 가질 경우 쉐드부 파손까지의 소요 시간은 매우 길다. 한편 제5도에서 보는 바와 같이 간극(g)의 폭이 10mm이상을 초과할 경우, 사기로된 절연체의 기계적 파손 하중은 급격히 감소된다.

따라서 간극(g)의 폭은 부식 저항성 및 애자의 기계적 강도에 대한 영향을 고려할 때 2∼10mm로 결정된다.

제1도의 실시예에서 두부(1c)의 금속캡(3)사이에 있는 시멘트(2)의 하단은 금속캡(3)의 하단으로부터 움푹 들어가 있으며 즉, 시멘트(2)의 하단은 쉐드부(1a)의 상면으로부터 이탈하는 방향으로 움푹들어가 있다. 하방 개구부를 갖는 환형요부(H)가 두부(1c)의 외부면 중의 일부와, 시멘트(2)의 하단면 및 금속캡(3)의 내부면중의 일부에 의해 형성된다. 상기 환형요부(H)는 두부(1c)에 금속캡(3)을 고착할 때, 조형기(도시안됨)를 사용하여 시멘트(2)의 하단면을 상승시킴으로써 형성할 수도 있다. 요부(H)의 형상은 그 형상에서 기계적 부하의 균일 분포를 유지하도록 결정된다. 예를 들면 제1도의 쇄선에 의해 도시된 바와 같이, 시멘트(2)의 하단면은 두부(1c)에 접근할수록 쉐드부(1a)의 정부면으로부터의 거리가 증가하도록 경사질수도 있다.

이제 상기 구조체의 내식성 현수 애자의 기능을 설명한다.

다수의 내식성 현수 애자가 상기 핀-소켓 연결에 의해 애자줄내에 조립되어 있으며, 그렇게 조립된 애자줄이 전압 송전선 탑과같은 지지용 구조체로 부터 현수되어 있다. 애자가 금속캡(3)의 극성을 양극, 금속핀(4)의 극성을 음극으로 유지하며 직류 전압 송전선상에 사용될 경우, 금속캡(3)의 하단은 금속캡(3)으로부터 쉐드부(1a)의 표면을 통하여 금속핀(4)으로의 표면 누전 전류에 의해 야기되는 전기 부식에 노출된다. 전기 부식으로 인한 부식물이 금속캡(3)의 하단면상에 누적되며, 부식물에 대한 상기 누적이 하방으로 축적된다. 제2도의 파선으로 보는 바와 같이 부식물의 누적이 쉐드부(1a)의 상면에 다다를 경우 부식물은 두부(1c)로부터 유출 및/또는 2∼10mm의 간극(g)을 통하여 요부(H)내로 방출된다.

따라서 본 발명의 구조체의 경우, 부식물이 금속캡(3)의 저부와 쉐드부(1a)의 정부 사이의 협소한 공간에 채워짐에 다른 압력 상승이 결코 발생치 않으며, 그 결과 쉐드부(1a)상에 압력 상승에 의한 어떠한 국부 압력의 발생도 완전히 방지된다. 그러므로 쉐드부(1a)는 상기한 국부압에 의해 균열될 위험이 없다.

제1도의 실시예는 본 발명의 제1실시예인 2∼10mm의 간극(g)과 제2실시예인 요부(H)를 조합한 것이다. 그러나, 제2실시예의 요부(H)는 필요치 않을수도 있으며 즉, 제1실시예에 따른 2∼10mm의 간극(g) 그 자체가 상기한 부착물의 방출을 보장하고 유해한 부착물의 누적이 금속캡(3)과 쉐드부(1a)사이의 공간에 형성되는 것을 방지한다.

본 발명의 제2실시예에 있어서 상기한 조합중 오직 요부(H)만이 사용되며, 간극(g)의 폭은 임의로 된다. 본 발명자들은 상기 요부(H)가 부착물이 방출되는 공간을 제공하며, 국부압의 상승이 배제되는 것을 관찰했다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어 본 발명의 범위내에서 상기 3가지 변형예중 어떤 것도 가능하다 : 즉, (1) 칼날형의 저부를 갖는 금속캡(3)을 사용함. 칼날형의 저부의 경우, 부착물로 인한 압력이 용이하게 전환되며, 쉐드부(1a)의 파손까지 소요시간이 길어진다.

(2) 3∼6mm의 간극(g)을 사용함. 이 범위의 간극(g)이 가장 효과적이다.

(3) 예시된 내식성 현수애자 대신에 내식성 장봉의 애자와 같이 두부와 쉐드부를 구비한 기타 형식의 내식성 애자를 제공함.

상기에서 상세히 기술된 바와 같이, 제1실시예에 다른 내식성 애자는 금속캡의 하단과 쉐드부의 상면 사이에 2∼10mm의 간극(g)을 사용하며, 그 결과 금속캡의 하단이 전기 화학적으로 부식물로 부식되어 금속캡괴 쉐드부 사이의 공간내로 유입되는 경우라도, 그 부식물은 상기한 간극을 통하여 상기 공간의 외부로 방출된다. 따라서, 부식물이 상기한 공간내에 채워짐에 따른 압력 상승이 방지되며, 그 결과 금속캡으로부터 상기 쉐드부상에 어떠한 강한 국부압의 발생도 방지되며, 그러한 국부압으로 인한 응력 집중에 의한 쉐드부 파손의 위험이 완전 배제되는 현저한 효과가 수득된다.

마찬가지로 금속캡의 하단에서 요부(H)를 금속캡 내에 사용되는 본 발명의 제2실시예의 경우, 부식물이 요부(H)내로 유동하는 것이 가능하다. 따라서 제2실시예 또한 쉐드부의 정부면 상에 작동하는 높은 국부압의 발생이 방지됨으로써, 그러한 높은 국부압에 의해 야기되는 응력 집중에 의한 쉐드부의 파손 위험이 완전히 배제되는 현저한 효과가 수득된다.

본 발명이 특정하여 상세히 기술되었지만, 본 명세서는 실시예로서 제공될 뿐이며, 구조의 세부사항과 부품의 조합 및 배치상 다수의 변형이 첨부된 청구범위로 부터 일탈함이 없이 수행될 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (3)

1. 애자본체(1)의 쉐드부(1a)의 중앙상부에 형성된 두부(1c)에 대하여 시멘트(2)등의 고정제를 사용하여 금속캡(3)을 덮어씌어 고정하고, 상기 금속캡(3)의 하단과 쉐드부(1a)의 상면의 사이에 2∼10mm의 간극(g)을 설치한 내식성애자.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속캡(3)의 하단이 날카로운 형상인 내식성애자.
3. 애자본체(1)의 쉐드부(1a)의 중앙상부에 형성된 두부(1c)에 대하여 시멘트(2)등의 고정제를 사용하여 금속캡(3)을 덮어씌워 고정하고, 상기 고정제의 하단을 금속캡(3)의 하단으로부터 상방으로 변위시켜서 요부(H)를 설치한 내식성애자.

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