WO2011074913A9 - 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법 - Google Patents

듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법 Download PDF

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서남표
조동호
임춘택
박경민
송보윤
공병오
손성준
임채훈
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한국과학기술원
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Definitions

  • the present invention relates to a feeder line construction method for a dual type electric vehicle, and in detail, a dual type electric vehicle capable of providing a standard of construction guidelines for a feeder line for a dual type electric vehicle by presenting a series of actual construction procedures and construction methods. It relates to the construction method of feeder line.
  • a self-induction electric vehicle requires a feeding road to supply electricity.
  • a feed road or feed rail
  • a feed rail structure including ferrite cores and feed lines should be installed to maintain a constant distance from the ground, have durability against vehicle loads, and the structure may be caused by thermal expansion. It should be possible to cushion the stress concentration so as not to break.
  • the feed rail structure should be of sufficient thickness to withstand the load of the vehicle, have ferrite cores inside, and contain duct space for cables to pass through.
  • the feed rail of this shape can be produced by precasting in the form of a module.
  • the present invention proposes a new dual-type electric vehicle feeder line construction method by suggesting a solution to a number of problems that occur during the construction of the dual-type electric vehicle feeder line.
  • the electric feed line for dual-type electric vehicles is buried on the existing road, excessive load transfer on the road and water generated / infiltrated inside / outside may affect the inlet and the ground, which may cause the power supply system to malfunction.
  • Numerous obstacles and surrounding environments, such as slope / curved roads cause high electromagnetic field problems, segment-to-segment connection problems, and sensor installation problems.
  • a method for constructing a feed line for an online electric vehicle characterized in that the use of the plume pipe relatively easy to maintain the inlet of the feed line
  • a construction method of a feeder line for a type electric vehicle Provided are a construction method of a feeder line for a type electric vehicle.
  • the plume pipe is preferably installed to be inclined so that water accumulated therein can flow in a predetermined direction.
  • the power line pipes and the common line pipes may be installed at a constant height from the bottom of the plume pipe so as to avoid contact with water in the plume pipe.
  • a method for constructing a feed line for an online electric vehicle comprising: a) cutting an existing road to a predetermined depth; b) installing a plum tube in the cutout; c) installing a pipe assembly for common and power lines in said plume pipe; d) installing an aluminum U-shaped assembly in the plume tube; e) providing a construction method of a feeder line for a dual type electric vehicle, including;
  • the step of additionally installing the shielding coil on the power line pipe assembly may be further performed after step c).
  • a method for constructing a feed line for an online electric vehicle comprising: a) selecting an inverter position for a feed line; b) selecting a feed line position and distance in a predetermined distance unit (or segment unit); c) performing digging for manholes and feed lines; d) compacting the foundation made in step c); e) installing a manhole and an inverter; f) installing a plastic bag on the crusher and installing the formwork; g) installing FRP pipes; h) cleaning the inside of the FRP pipe and inserting power lines and common lines; i) installing a switch box; j) covering the shield over the FRP pipe; k) installing a ferrite core; l) measuring the EMF and reinforcing the shielding portion of the portion where the measured value exceeds the reference value; m) pouring concrete; Provided is a construction method of a feeder line for a dual type electric vehicle including a.
  • step of installing the plum tube on the foundation made in step c) is further performed before step d) or step e).
  • the present invention has the advantage of securing the structural stability and short air and low construction cost of the dual-type feeder by presenting a fast and convenient construction method.
  • the present invention can reduce unnecessary manpower / equipment / amount and air by presenting the method and order of construction of the feeder line.
  • 1 is a view showing the construction sequence of the dual-type feeder line
  • FIG. 3 is a photograph showing the internal EMF shielding operation (U-shaped aluminum plate) and PVC pipe operation of the inlet,
  • Figure 4 is a photograph showing the U-shaped aluminum-copper net EMF shielding state of the inlet
  • Figure 5 is a photograph showing the interior cleaning and cable insertion operation of the FRP pipe
  • Figure 6 is a photograph showing the construction of the field-customized EMF cut copper mesh
  • Figure 7 is a photograph showing the construction of the FRP-ferrite fastening.
  • FIG. 1 is a view showing the construction sequence of the dual-type feeder line
  • Figure 2 is a parking sensor sensor positioning bird's eye view
  • Figure 3 is a photograph showing the internal EMF shielding operation (U-shaped aluminum plate) and PVC pipe operation of the inlet portion
  • 4 is a picture showing the U-shaped aluminum-copper net EMF shielding state of the inlet
  • Figure 5 is a picture showing the cleaning and cable insertion state of the FRP pipe inside
  • Figure 6 is a picture showing the construction of the field-customized EMF shielding copper mesh construction site
  • Figure 7 is a photograph showing the construction of the FRP-ferrite fastening.
  • the present invention builds a drainage system between the feeder lines (inlet) in the inverter to prevent the freezing / thawing action of the water generated / penetrated in winter to prevent cracking of the plume pipe, a concrete structure, the wire according to the increased precipitation in the summer To ensure the stabilization of the power supply of the inlet by trying to separate the rainwater.
  • formwork and rebar structures FRP pipes, concrete, and rebars
  • FRP pipes, concrete, and rebars are installed every 198 cm to ensure robustness / safety (45 ton / cm 2 ) and crack prevention of feed lines.
  • the in situ concrete-copper shielding network construction method can greatly reduce the amount of surrounding electromagnetic field (EMF) to less than 40mG, and use the maximum rotation angle (90) and the length value of the magnetic bar attached to the vehicle.
  • EMF electromagnetic field
  • the application of the method allows any number of cases to induce normal operation of the segment sensor.
  • a segment is used as a term referring to a minimum unit forming a feed rail (or a feed road).
  • the segment is used to refer to a unit length or module of a feed rail including a ferrite core assembly, a power line pipe, a common line pipe, and the like.
  • step 1 the inverter position is selected in consideration of the distance between the segments constituting the feed rail, and the operation is performed based on the position (that is, the inverter installation seat). In addition, the faucet work is performed in parallel so that the EMF can be measured.
  • Step 2 Select feeder line position and distance considering segment distance
  • step 2 the position and distance of the feed line are calculated.
  • the position of the feeder line is selected to be as straight as possible in consideration of the FRP pipe installation work and the efficiency of current collection, and to be arranged on as flat as possible.
  • the selection position of the feed line is to take a curved shape instead of a straight line, at least 2m section at the segment entry part is selected as a straight line for the curve autonomous driving.
  • the concrete mixing ratio is 1: 2 (concrete: sand).
  • Step 3 cutting and dig manhole / feedway (feedtrack)
  • step 3 a digging operation for forming a feed path (feed track) is performed.
  • the road of the portion where the feed road is to be cut is cut to a predetermined depth and width.
  • a ferrite core assembly, a pipe assembly for power lines, and various cables must be installed. Therefore, it is necessary to cut an existing road surface to form an incision.
  • the feed road should have sufficient durability against the load by the vehicle traveling on the feed road, when cutting the existing road surface it is good to cut or excavate the road surface or ground to a sufficient depth in consideration of these parts.
  • Figure 2 is a bird's eye view of the parking lot sensor positioning, the position of the sensor of the arc angle of the radius of the magnetic bar mounted on the vehicle to reach the position of the sensor as the position of the sensor, in the case of a general station the sensor is placed in the center of the feed line
  • the cutting of the manhole part is based on the selected cutting surface (cutting surface) of the dual feeder line.
  • step 4 the compaction process is performed after the foundation concrete is poured. If ground subsidence occurs after curing of concrete, the feed road may be damaged as the concrete is broken. In this step, sufficient compaction is performed to prevent ground subsidence after concrete placement.
  • a manhole is installed to put a switch box and a capacitor bank.
  • Step 5 is the extended process of step 4, which performs a trench about 80 cm to facilitate connecting the inside of the manhole and the inverter cable.
  • the inlet part is installed in a plume pipe for easy maintenance in the future because a large number of defects caused by the wire overload.
  • the inside of the FRP pipe is inserted into the wire after laying the PVC pipe of about 5cm in diameter for drainage for power drainage by stabilizing the power supply.
  • FIG. 3 and 4 are photographs for explaining this step
  • Figure 3 is a photograph showing the internal EMF shielding operation (U-shaped aluminum plate) and PVC pipe operation of the inlet
  • Figure 4 is to increase the EMF shielding efficiency of the inlet This is a picture showing the state of the U-shaped aluminum plate installed by bonding process using U-shaped shielding copper net.
  • the upper portion of the plum tube is preferably wrapped in a ⁇ -shaped using a tarpaulin. In this way, if the upper portion of the plum tube is wrapped with a tarp, not only can the water penetrate effectively, but also prevent the occurrence of a short phenomenon caused by the water.
  • Vinyl cloth serves to prevent water from getting into the ground when concrete is being poured and also to prevent the moisture of concrete from escaping to the ground.
  • the formwork is installed for the secondary concrete pouring work behind it.
  • step 7 a segment installed or completed for each segment and pipes (eg, a power line pipe or a common line pipe) of the segment adjacent to the segment are performed.
  • pipes eg, a power line pipe or a common line pipe
  • the jointing of the FRP pipes is carried out without the end 2 cm applied so that the bond does not touch the center of the joint.
  • the pipes 22 are prepared in a unit of length (or segment) which is divided by a pair of mounting formwork.
  • the pipe assemblies 20 comprising these pipes 22 each comprise a coupling 24 so as to be able to be connected with the pipes 22 of the neighboring zone as shown in FIG. 8.
  • the pipe assemblies 20 comprise a cylindrical coupling 24 having a diameter larger than the diameter of the pipes 22 and an o-ring 26 installed inside the coupling 24. .
  • the O-ring 26 serves to block the gap between the coupling 24 and the pipes 22 and 28 to block concrete from penetrating into the coupling 24.
  • the important point is that most of the pipes 22 expand / contract in the longitudinal direction by thermal expansion, so that the gaps should be provided so that the ends thereof do not contact each other in the coupling 24.
  • Step 8 Insert cable and tighten switch box after cleaning inside FRP pipe
  • step 8 the inside of the pipe is cleaned and the cable is inserted.
  • the power lines and other common lines can be easily installed inside the pipes, and the pipes can be prevented from shorting and cable damage caused by foreign materials (glass fiber, moisture) generated during FRP pipes.
  • the interior is cleaned and cleaned with a highly volatile alcoholic liquid.
  • Figure 5 shows this step of inserting the cable after cleaning inside the FRP pipe.
  • step 9 a shielding coil and a shielding copper network are installed to block the EMF.
  • EMFs typically occur on feeders, which can adversely affect people and electronics passing on the road.
  • Step 10 Seat and secure ferrite cores
  • step 10 a plurality of ferrite cores are installed so that the pine road in step 2 can serve as a feed road substantially.
  • Figure 7 shows a photograph of the ferrite operation using the cable tie under the feed pipe in order to achieve the desired feed efficiency and EMF blocking.
  • the ferrite cores generally take the form of an E-shape laid sideways (dual type) and are installed at regular intervals along the length of the cut road.
  • a plurality of guides eg, vertical guides and horizontal guides
  • the guides are adhesively fixed to both sides of the ferrite cores arranged at regular intervals, thereby serving to fix the spacing and position of the ferrite cores.
  • the vertical guide and the horizontal guide are extended in different directions to be mounted on different formwork, respectively. That is, if the vertical guide is mounted on the preceding segment, the horizontal guide is mounted on the trailing segment. This structure connects ferrite cores between the front and rear segments relatively without interference.
  • step 11 the EMF of the worked feedway is measured to check whether there is no place larger than the reference value (50 mG) or the set value, to compensate for the portion exceeding the allowable range in the reference value.
  • step 11 is preferably performed before concrete pouring, so that the EMF can be supplemented.
  • the measured EMF value is preferably calculated in consideration of the thickness of the concrete to be poured later.
  • step 12 the concrete is poured so that an external shape of the feedway is formed.
  • the mixing ratio and slump according to the regulations are used, and the vibrating vibrator is used to smooth the surface after use.

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Abstract

본 발명은 비접촉방식의 전기자동차용 듀얼 타입 급전 선로 시공방법 및 순서에 관한 것으로, 기존 단편적인 온라인 전기자동차용 콘크리트 듀얼 타입 급전 구조체에서 발생하지 않던 문제들, 즉, 실제 도로에 급전 선로를 매설함으로써 발생하는 치수 문제, 급전선로 침하 문제, 불특정 지역에서 높은 전자기장(Electro Magnetic Field) 문제, 세그먼트와 세그먼트 연결 작업이 용이치 않는 구간에서의 세그먼트 연결 작업 문제, 실제 주차장 내 세그먼트 온/오프 및 센서 설치 문제/ 급전 케이블의 안정적 삽입 문제 등에 대한 해결책으로 급전의 안정성 및 신뢰성 추구를 그 목적으로 한다.

Description

듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법
본 발명은 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법에 관한 것으로, 상세하게는 일련의 실제 시공 순서 및 시공 방법을 제시하여 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로의 시공 지침 표준을 마련할 수 있는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법에 관한 것이다.
공해방지 및 석유에너지에 대한 의존도를 낮추기 위한 대안으로서, 전기만으로 구동하는 전기자동차와 전기 및 내연기관을 선택적으로 사용하는 하이브리드 자동차가 개발되었다.
그러나, 현재까지 개발된 전기자동차 및 (플러그인) 하이브리드 자동차는 배터리를 충전하기 위해 플러그 등을 이용하여 외부에 마련된 전원공급장치와 장시간 동안 접속하고 있어야 하고, 1회의 충전만으로 운행할 수 있는 거리가 매우 제한적이라는 단점이 있다.
때문에, 최근에는 배터리를 이용한 전기자동차의 대안으로서 자기유도방식의 전기자동차가 다시 부각되고 있다.
자기유도방식의 전기자동차는 전기를 공급하는 급전도로가 필수적으로 필요하다. 급전도로(또는 급전레일)의 역할을 수행하기 위해서는 페라이트 코어들과 급전선이 포함된 급전레일 구조물이 지면과 일정한 거리를 유지하도록 설치되어야 하고, 차량 하중에 대하여 내구성을 가져야 하며, 구조물이 열팽창으로 인하여 파손되지 않도록 응력집중을 완충시킬 수 있어야 한다.
급전레일 구조물은 차량 하중에 대하여 견딜 수 있도록 충분한 두께를 갖도록 하며, 내부에 페라이트 코어를 가지고 있으며, 케이블이 지나갈 수 있도록 덕트 공간을 포함하고 있어야 한다. 이러한 형상의 급전레일은 모듈 형태로 프리캐스팅하여 제작할 수 있다.
그러나 차량의 하중을 고려하여 설계한 급전레일 모듈은 상당한 중량을 가지므로, 운반이 어렵고 이를 이용한 현장 시공도 용이하지 않다.
따라서, 급전레일을 현장에서 직접 시공할 수 있도록 하는 방법과 이에 대한 표준 시공법의 개발이 절실히 요청된다.
본 발명은 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공시 발생하는 여러 가지 문제점들에 대한 해결책을 제시함으로써 새로운 듀얼 타입 전기자동차용 급전 선로 시공방법을 제시한다. 일반적으로 기존 도로에 듀얼 타입 전기 자동차용 급전 선로를 매설할 경우 내/외부에서 발생/침투된 물과 도로 내의 무리한 하중 전달은 인입부 및 도로 지반에 영향을 주어 급전 시스템의 오작동을 일으킬 수 있으며, 수많은 장애물 및 경사/곡선 도로 등의 주위 환경은 높은 전자기장 문제, 세그먼트와 세그먼트 연결 문제, 센서 설치 문제 등을 야기하곤 한다. 이러한 문제점들은 급전 선로의 급전 신뢰성을 감소시키는 인자들로 인입부에 배수 시스템 구축/듀얼 타입 거푸집 및 철근 구조체(FRP 파이프, 콘크리트, 철근 구조물) 도입/ in situ 콘크리트-구리 차폐망 처리/차량의 최대 동선값 계산을 통한 sensor 설치구간 설정 등의 급전선로 시공 방법으로 해결 가능하다. 본 발명에서는 이러한 일련의 시공방법 및 순서 등을 제시함으로써 듀얼 타입 전기자동차용 급전 선로 시공시 발생하는 문제점들을 해결하고 급전 시스템의 신뢰성을 확보하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 실시 예에 따르면, 온라인 전기자동차를 위한 급전선로를 시공하는 방법으로서, 급전선로의 인입부를 유지보수가 상대적으로 용이한 플륨관을 사용하는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 플륨관은 내부에 고인 물이 일정 방향으로 흘러내릴 수 있도록, 경사지게 설치되는 것이 좋다.
더욱 바람직하게는, 상기 플륨관의 내부에 급전선로를 구성하기 위한 전력선 파이프들, 공통선 파이프들, 알루미늄 U자관를 설치하는 것이 좋다.
또한, 바람직하게는, 상기 전력선 파이프들과 상기 공통선 파이프들은, 상기 플륨관 내부의 물과의 접촉을 피할 수 있도록, 상기 플륨관의 바닥으로부터 일정한 높이로 설치되는 것이 좋다.
또한, 바람직하게는, 상기 전력선 파이프들과 상기 공통선 파이프들이 상기 플륨관의 바닥으로부터 일정 높이를 유지할 수 있도록, 상기 플륨관의 바닥에 임의 파이프들을 설치하는 것이 좋다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 온라인 전기자동차를 위한 급전선로를 시공하는 방법으로서, a) 기존 도로를 일정깊이로 절개하는 단계; b) 절개된 부분에 플륨관을 설치하는 단계; c) 상기 플륨관에 공통선 및 전력선용 파이프 조립체를 설치하는 단계; d) 상기 플륨관에 알루미늄 U자 조립체를 설치하는 단계; e) 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계;를 포함하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 전력선용 파이프 조립체 위에 차폐코일을 더 설치하는 단계를 단계 c) 이후 부가적으로 더 수행하는 것이 좋다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 온라인 전기자동차를 위한 급전선로를 시공하는 방법으로서, a) 급전선로용 인버터 위치를 선정하는 단계; b) 일정거리 단위(또는 세그먼트 단위)로 급전선로 위치 및 거리를 선정하는 단계; c) 맨홀 및 급전선로를 위한 터 파기 작업을 수행하는 단계; d) 단계 c)에서 만들어진 터를 다지는 단계; e) 맨홀과 인버터를 설치하는 단계; f) 다진 터 위에 비닐포를 설치하고, 거푸집을 설치하는 단계; g) FRP 파이프를 설치하는 단계; h) FRP 파이프 내부를 청소하고 전력선 및 공통선을 삽입하는 단계; i) 스위치 박스를 설치하는 단계; j) FRP 파이프 위에 차폐수단을 덮는 단계; k) 페라이트 코어를 설치하는 단계; l) EMF를 측정하고, 측정된 값이 기준치를 넘는 부분의 차폐수단을 보강하는 단계; m) 콘크리트를 타설하는 단계; 를 포함하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법이 제공된다.
바람직하게는, 단계 c)에서 만들어진 터 위에 플륨관을 설치하는 단계를 단계 d) 또는 단계 e) 이전에 더 수행하는 것이 좋다.
본 발명은 빠르고 편리한 시공 방법을 제시함으로써 듀얼 타입 급전 선로의 구조적 안정성과 짧은 공기 및 낮은 시공비를 확보할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따르면, 듀얼 타입 급전 선로 시공에 대한 표준화된 시공방법 및 순서가 제공된다.
또한, 본 발명은 급전선로 시공 방법 및 순서를 제시함으로서 불필요한 인력/장비/금액 및 공기를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 듀얼 타입 시공방법을 기존 도로에 적용함에 따라 급전 시스템의 구조적 안정과 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 듀얼 타입 급전 선로의 시공순서를 나타낸 도면이고,
도 2는 주차장 센서 위치 선정 조감도이고,
도 3은 인입부의 내부 EMF 차폐 작업(U자형 알루미늄판) 및 PVC 파이프 작업을 나타낸 사진이고,
도 4는 인입부의 U자형 알루미늄-구리망 EMF 차폐 상태를 나타낸 사진이고,
도 5는 FRP 파이프 내부 청소 및 케이블 삽입작업 상태를 나타낸 사진이고,
도 6은 현장 맞춤형 EMF 차단 구리망 시공상태를 나타낸 사진이고,
도 7은 FRP-페라이트 체결의 시공상태를 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1은 듀얼 타입 급전 선로의 시공순서를 나타낸 도면이고, 도 2는 주차장 센서 위치 선정 조감도이고, 도 3은 인입부의 내부 EMF 차폐 작업(U자형 알루미늄판) 및 PVC 파이프 작업을 나타낸 사진이고, 도 4는 인입부의 U자형 알루미늄-구리망 EMF 차폐 상태를 나타낸 사진이고, 도 5는 FRP 파이프 내부 청소 및 케이블 삽입작업 상태를 나타낸 사진이고, 도 6은 현장 맞춤형 EMF 차단 구리망 시공상태를 나타낸 사진이고, 도 7은 FRP-페라이트 체결의 시공상태를 나타낸 사진이다.
본 발명은 인버터에서 급전선로 사이(인입부)에 배수 시스템을 구축하여 겨울철 발생/침투된 물의 결빙/해빙 작용을 미비화 시켜 콘크리트 구조체인 플륨관의 crack 방지를 도모하며, 여름철 늘어난 강수에 따른 전선의 빗물 이격을 꾀하여 인입부의 전력 공급 안정화를 확보한다. 또한 198cm 마다 거푸집 및 철근 구조체(FRP 파이프, 콘크리트, 철근) 설치를 통해 급전 선로의 견고성/안전성(45ton/cm2) 및 균열 방지를 확보한다. 마지막으로 in situ 콘크리트-구리 차폐망 처리 시공방법을 통해 주변의 전자기장(EMF) 발생량을 40mG 미만으로 대폭 경감시킬 수 있게 되며 차량에 부착된 마그네틱 바의 최대 회전각(90)과 길이 값을 이용한 시공 방법을 적용함으로써 어떠한 경우의 수라도 세그먼트 센서의 정상 작동을 유도하게 한다.
다음에서는 본 발명에 따른 시공순서를 도 1을 참조하여 설명하겠다.
참고로, 본 명세서에서 세그먼트(세그먼트)는 급전레일(또는 급전도로)를 형성하는 최소단위를 지칭하는 용어로 사용된다. 즉, 세그먼트는 페라이트 코어 조립체, 전력선 파이프, 공통선 파이프 등을 포함하는 급전레일의 일정단위 길이 또는 모듈을 지칭하는 용어로 사용된다.
(단계 1: 인버터 위치 선정)
단계 1에서는, 급전레일을 구성할 각 세그먼트들 간의 간격을 고려하여, 인버터 위치를 선정하고, 해당 위치(즉, 인버터 설치 자리)에 기초를 다지는 작업을 수행한다. 아울러, EMF을 측정할 수 있도록 수전 작업을 병행하다.
(단계 2; 세그먼트 거리를 고려하여 급전선로 위치 및 거리 선정)
단계 2에서는, 급전선로의 위치 및 거리를 산정한다. 이때, 급전선로의 위치는 FRP 파이프 설치 작업 및 집전의 효율을 고려하여, 가능한 직선형태가 되도록 선정함과 동시에, 가능한 평탄한 평지에 배치되도록 선정한다.
만약, 부득이하게 급전선로의 선정위치가 직선형태가 아닌 곡선형태를 취해야 하는 경우에는, 곡선 자율 주행을 위해 세그먼트 초입부에서 최소 2m 구간은 직선로로 선정한다.
또한, 부득이하게 급전선로의 선정위치가 평지가 아닌 경사구간인 경우에는 콘크리트 배합 비율을 1:2(콘크리트:모래)로 한다.
(단계 3: 맨홀/ 급전도로(급전트랙) 커팅 및 터파기)
단계 3에서는, 급전도로(급전트랙)를 형성하기 위한 터파기 작업을 수행한다.
먼저, 급전도로를 설치할 부분의 도로를 소정의 깊이와 폭으로 절개한다. 급전도로 또는 급전레일을 구성하기 위해서는 페라이트 코어 조립체와 전력선 및 각종 케이블을 위한 파이프 조립체가 설치되어야 하므로, 기존도로면을 절개하여 절개부를 형성할 필요가 있다. 또한, 급전도로는 급전도로 위를 주행하는 차량에 의한 하중에 대하여 충분한 내구성을 가져야 하므로, 기존도로면의 절개 시에는 이러한 부분들을 고려하여 충분한 깊이로 도로면 또는 지면을 절개하거나 또는 파내는 것이 좋다.
도 2는 주차장 센서 위치 선정에 대한 조감도이며, 차량에 장착된 마그네틱 바의 지름을 반지름으로 하는 호의 내각이 90에 이르는 지점을 센서의 위치로 하며 일반적인 정거장의 경우에는 센서는 급전 선로의 중앙에 놓는 것을 원칙으로 한다.맨홀부의 커팅은 듀얼 타입 급전 선로의 선정된 절개면(컷팅면)을 기준으로 진행한다.
(단계 4: 다짐 및 맨홀 설치)
단계 4에서는 기반 콘크리트 타설 후 다지는 공정을 수행한다. 콘크리트 양생 후 지반의 침하가 발생하면, 콘크리트가 깨짐에 따라 급전도로가 파손될 우려가 있으므로, 본 단계에서는, 콘크리트 타설 후 땅 침하현상을 방지하기 위하여 충분한 다짐을 수행한다.
아울러, 본 단계에서는 스위치박스 및 커패시터 뱅크를 넣기 위해 맨홀을 설치한다.
(단계 5: 맨홀과 인버터 인입부 작업)
단계 5는 단계 4의 연장된 공정으로서, 맨홀 내부와 인버터 케이블 연결을 용이하게 하기 위해 80㎝ 정도의 터파기를 수행한다.
여기서, 인입부는 전선 과부하에 의한 하자 건이 다수 발생하므로 차후 보수가 용이하게 플륨관으로 설치한다. 그리고, 내부는 전선이 삽입된 FRP 파이프 매설 후 배수를 위해 외경 5㎝ 정도의 PVC 파이프를 놓아 전선을 이격시킴으로써 전력공급 안정화를 도모한다.
도 3과 도 4는 본 단계를 설명하기 위한 사진으로서, 도 3은 인입부의 내부 EMF 차폐 작업(U자형 알루미늄판) 및 PVC 파이프 작업을 나타내는 사진이고, 도 4는 인입부의 EMF 차폐효율을 증가시키기 위해 U자형 알루미늄판 사이를 ∪자형 차폐구리망을 사용하여 본딩처리로 설치한 상태를 도시한 사진이다.
한편, 플륨관의 상부는 방수포를 사용하여 П자형으로 감싸는 것이 좋다. 이와 같이 플륨관의 상부를 방수포로 감싸면, 물의 침투를 효과적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 물에 의한 쇼트현상의 발생을 예방할 수 있다.
(단계 6: 비닐포 및 거푸집 설치)
단계 5까지의 작업이 끝나면, 비닐포와 거푸집을 설치한다. 비닐포는 콘크리트 타설 시 하면에 있는 수분이 혼입됨을 막고, 또한 콘크리트의 수분이 지면으로 빠져나가는 것을 막아 주는 구실을 한다.
거푸집은 뒤에 있을 2차 콘크리트 타설 작업을 위해 설치된다.
(단계 7: FRP 파이프 이음작업 및 설치)
단계 7에서는, 각각의 세그먼트 별로 설치된 또는 작업완료된 세그먼트와 이 세그먼트와 이웃한 세그먼트의 파이프들(예를 들어, 전력선 파이프 또는 공통선 파이프)을 연결하는 작업을 수행한다.
FRP 파이프의 이음 작업은 이음관 중앙부위에 본드가 닿지 않도록, 끝 2cm를 바르지 않은 채 수행한다.
더욱 상세하게는 파이프들(22)은 한 쌍의 거치용 거푸집에 의해 구획되는 일정길이 단위(또는 세그먼트 단위)로 준비된다. 그리고, 이들 파이프들(22)을 포함하는 파이프 조립체들(20)은 도 8에 도시된 바와 같이 이웃한 구역의 파이프들(22)과 연결될 수 있도록 커플링(24)을 각각 포함한다. 더욱 바람직하게는, 파이프 조립체들(20)은 파이프들(22)의 지름보다 큰 지름을 갖는 원통 형상의 커플링(24)과 커플링(24)의 내측에 설치되는 오링(26)을 포함한다.
여기서, 오링(26)은 커플링(24)과 파이프들(22, 28) 사이의 틈새를 막아주어 커플링(24)의 내부로 콘크리트가 침투하는 것을 차단하는 구실을 한다. 중요한 사항은 대부분의 파이프들(22)이 열팽창에 의해 길이방향으로 팽창/ 수축하는 점을 감안하여, 커플링(24) 내에서 그 끝이 서로 접촉하지 않도록 간격을 설치해야 한다는 것이다.
(단계 8: FRP 파이프 내부 청소 후 케이블 삽입 및 스위치 박스 체결 작업)
단계 8에서는, 파이프 내부 청소 및 케이블 삽입 작업을 수행한다. 파이프의 이음작업이 끝나면, 실질적으로 파이프 내부에 전력선과 기타 공통선이 용이하게 설치되고, 또한, FRP 파이프 이음 작업 시 발생한 이물질(유리섬유, 물기)에 의한 쇼트 및 케이블 손상을 막을 수 있도록, 파이프 내부를 휘발성이 강한 알콜류 액체로 세척 및 청소한다. 도 5는 FRP 파이프 내부 청소 후 케이블을 삽입하는 본 단계를 보여준다.
(단계 9: 차폐코일 및 차폐구리 망 설치)
단계 9에서는, EMF를 차단하기 위한 차폐코일 및 차폐구리 망을 설치한다. 급전도로에서는 일반적으로 EMF가 발생되는데, 이러한 EMF는 도로 위를 지나는 사람들과 전자제품들에 나쁜 영향을 줄 수 있다.
따라서, 본 단계에서는, 공통선 및 맨홀에서 나오는 EMF를 차단하기 위하여 맨홀 및 공통선 부위에 현장 맞춤형 EMF 차단 구리망 작업을 진행함으로써 EMF를 40mG 이하로 낮추는 작업을 수행한다. 도 6은 현장 맞춤형 EMF 차단 구리망 시공방법을 보여준다.
(단계 10: 페라이트 코어 안착 및 고정)
단계 10에서는, 단계 2에서 파인 도로가 실질적으로 급전도로의 구실을 수행할 수 있도록 다수의 페라이트 코어를 설치한다. 도 7은 원하는 급전효율 및 EMF 차단을 하기 위하여 급전 파이프 아래에 케이블 타이를 사용하여 페라이트 작업을 수행한 사진을 보여준다.
페라이트 코어는 대체로 옆으로 누운 E자 형태(듀얼 타입의 경우)를 취하며, 절개된 도로의 길이방향을 따라 일정 간격으로 설치된다. 한편, 페라이트 코어의 고정을 위해 복수의 가이드들(예를 들어 수직 가이드와 수평 가이드)이 설치될 수 있다. 가이드들은 일정 간격으로 배열된 페라이트 코어의 양 측면에 접착 고정되어, 페라이트 코어들의 간격과 위치를 고정시키는 구실을 한다. 여기서, 수직 가이드와 수평 가이드는 서로 다른 방향으로 길게 연장되어 서로 다른 거푸집들에 각각 거치된다. 즉, 수직 가이드가 선행하는 세그먼트에 거치된다면, 수평 가이드는 후행하는 세그먼트에 거치된다. 이와 같은 구조는 앞뒤 세그먼트들 간의 페라이트 코어들을 비교적 간섭 없이 연결한다.
(단계 11: EMF 측정)
단계 11에서는, 작업된 급전도로의 EMF를 측정하여, 기준치(50mG) 또는 설정치보다 큰 곳이 없는지 검사하여, 기준치에서 허용범위를 넘는 부분을 보완한다.
참고로, 단계 11은 EMF의 보완이 가능하도록, 반드시 콘크리트 타설 전에 수행하는 것이 바람직하다. 아울러, 측정된 EMF 값은 추후 타설될 콘크리트의 두께를 고려하여 계산되는 것이 좋다.
(단계 12: 콘크리트 타설)
단계 12에서는 급전도로의 외형적 형태가 형성되도록, 콘크리트를 타설한다. 바람직하게는, 크랙 방지를 막기 위해 규정에 맞는 배합비와 슬럼프를 사용하고 진동 바이브레터를 사용 후 면 고르기 작업을 한다.
(단계 13: 콘크리트 타설 후 관리)
위와 같은 모든 공정이 모두 마무리되면, 타설된 콘크리트 위를 부직포로 덮는다. 이는 콘크리트가 충분한 수분 양생할 수 있도록 함과 동시에, 수화열과 외기온도에 의한 건조수축균열을 방지하기 위함이다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 온라인 전기자동차를 위한 급전선로를 시공하는 방법으로서,
    급전선로의 인입부를 유지보수가 상대적으로 용이한 플륨관을 사용하는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 플륨관은 내부에 고인 물이 일 방향으로 흘러내릴 수 있도록, 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 플륨관의 내부에 급전선로를 구성하기 위한 전력선 파이프들, 공통선 파이프들, 알루미늄 U자관을 설치하는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전력선 파이프들과 상기 공통선 파이프들은, 상기 플륨관 내부의 물과의 접촉을 피할 수 있도록, 상기 플륨관의 바닥으로부터 일정한 높이로 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전력선 파이프들과 상기 공통선 파이프들이 상기 플륨관의 바닥으로부터 일정 높이를 유지할 수 있도록, 상기 플륨관의 바닥에 임의 파이프들을 설치하는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법.
  6. 온라인 전기자동차를 위한 급전선로를 시공하는 방법으로서,
    a) 기존 도로를 일정깊이로 절개하는 단계;
    b) 절개된 부분에 플륨관을 설치하는 단계;
    c) 상기 플륨관에 공통선 및 전력선용 파이프 조립체를 설치하는 단계;
    d) 상기 플륨관에 알루미늄 U자 조립체를 설치하는 단계; 및
    e) 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계;를 포함하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 전력선용 파이프 조립체 위에 차폐코일을 더 설치하는 단계를 단계 c) 이후 부가적으로 더 수행하는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법.
  8. 온라인 전기자동차를 위한 급전선로를 시공하는 방법으로서,
    a) 급전선로용 인버터 위치를 선정하는 단계;
    b) 일정거리 단위(또는 세그먼트 단위)로 급전선로 위치 및 거리를 선정하는 단계;
    c) 맨홀 및 급전선로를 위한 터 파기 작업을 수행하는 단계;
    d) 단계 c)에서 만들어진 터를 다지는 단계;
    e) 맨홀과 인버터를 설치하는 단계;
    f) 다진 터 위에 비닐포를 설치하고, 거푸집을 설치하는 단계;
    g) FRP 파이프를 설치하는 단계;
    h) FRP 파이프 내부를 청소하고 전력선 및 공통선을 삽입하는 단계;
    i) 스위치 박스를 설치하는 단계;
    j) FRP 파이프 위에 차폐수단을 덮는 단계;
    k) 페라이트 코어를 설치하는 단계;
    l) EMF를 측정하고, 측정된 값이 기준치를 넘는 부분의 차폐수단을 보강하는 단계; 및
    m) 콘크리트를 타설하는 단계; 를 포함하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    단계 c)에서 만들어진 터 위에 플륨관을 설치하는 단계를 단계 d) 또는 단계 e) 이전에 더 수행하는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 전기자동차용 급전선로 시공방법.
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