KR101422743B1 - 송전선로의 케이블 지지대 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송전선로의 케이블 지지대에 관한 것이다. 본 발명은 정역 회전이 가능한 구동모터의 모터축 좌우측에 각각 구비된 오른나선과 왼나선으로 된 좌우측 웜과, 좌우측 웜에 맞물리는 좌우측 웜휠과, 좌우측 웜휠과 동축으로 설치된 좌우측 피니언과, 좌우측 피니언에 맞물리며 가공송전케이블이 연결된 애자에 연결봉을 통해 연결되는 좌우측 랙을 구비한 것으로, 고압의 가스를 사용하지 않고 하나의 구동모터에 의하여 양측의 가공송전케이블의 지지와 장력 완화 및 장력 조절을 할 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 구동모터, 웜, 웜휠, 피니언, 랙, 연결수단, 온도감지센서 등의 가공송전케이블의 지지와 장력 완화 및 장력 조절을 위한 구성요소들이 보호커버의 내부에 배열되어 구조가 간단하며, 보호커버를 송전철탑의 암에 고정하는 것만으로써 설치가 완료되어 송전철탑에의 설치가 용이하고, 구성요소들이 보호커버의 내부에 설치되어 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없게 되도록 한 것이다.

Description

송전선로의 케이블 지지대{Supporter for cable of electric power line}
본 발명은 송전선로의 케이블 지지대에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 고압의 가스를 사용하지 않고 하나의 구동모터에 의하여 양측의 가공송전케이블의 장력을 완화 및 조절할 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 구성요소가 인라인 구조로 배열되어 구조가 간단하면서도 송전철탑에의 설치가 용이하고, 장력완화 및 조절을 위한 작동 요소가 외부로 노출되지 않아 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없도록 하는 송전선로의 케이블 지지대에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에서 생성된 전력은 변전소에서 송전에 적합한 고압 전력으로 변환하여 지상에 일정 간격을 두고 설치되는 송전철탑에 애자를 통해 절연 상태로 지지되는 가공송전케이블을 통해 송전된다.
송전철탑은 경간(철탑과 철탑 사이의 전선의 지지점 간의 거리)의 길이에 따라 표준 경간에 사용되는 표준철탑(standard tower)과 장경간으로 설치할 수밖에 없는 경우나 기타 표준철탑을 사용할 수 없는 장소에 설치되는 특수철탑으로 구분된다.
표준철탑은 형태상으로 사각 철탑, 방형 철탑, 문형 철탑(Gantry tower), 우두형 철탑, 회전형 철탑, MC(Motor Columbus) 철탑으로 구분된다.
또한 사용 목적에 따라서 직선 철탑(Straight tower), 각도 철탑(Angle tower), 억류 철탑(Anchor tower), 내장 철탑(Strain tower)으로 구분된다.
우리나라의 경우 대체로 단경간에 적용되는 표준철탑 중에서도 철탑의 강도를 전선로의 방향과 직각 방향이 같도록 설계한 사각 철탑이 주로 사용되고 있는데, 이는 설계가 용이하고 안전도가 높기 때문이다.
사각 철탑은 하단이 지중에 콘크리트 블록 내에서 앵커재로 고정되는 4개의 주주재(Main Post)와 주주재와, 주주재 사이를 연결하여 보강하는 수평재와 사재, 복재용 보조재와, 주주재에 수평으로 설치되는 복수개의 암(Arm)을 포함하여 구성된다.
가공송전케이블의 양단은 인접하는 철탑의 암에 현수 설치되는 현수 애자의 하단에 절연 상태로 지지된다.
이와 같이 송전철탑에 지지되는 가공송전케이블은 기온의 변화에 따라 신축하면서 장력의 변화를 가져오게 된다. 즉, 여름철에는 높은 기온으로 인해 신장되고, 겨울철에는 낮은 기온으로 인해 수축되어 장력의 변화가 발생하게 된다.
따라서 종래에는 도 8에 도시한 바와 같이, 송전철탑의 암(A)에 장력완화장치(1)를 장착하고, 장력완화장치(1)에 구비된 연결부재(2)에 애자(4)를 통하여 가공송전케이블(3)을 연결하여, 기온이 높으면 가공송전케이블(3)을 당기고 기온이 낮으면 가공송전케이블을 느슨하게 하여 가공송전케이블(3)에 걸리는 장력을 조절하는 송전선로의 케이블 지지대(A)가 사용되고 있다.
그러나 종래의 장력완화장치는 장시간의 사용이나 외력에 의하여 손상을 입기 쉽고, 손상 여부를 즉각적으로 확인할 수 없기 때문에 신속하게 대처할 수 없게 되고, 이에 따라 손상된 상태가 지속되면서 송전에 영향을 주게 되는 문제점이 있다.
또한 종래의 선행기술로서는 송전철탑의 암부재에 설치되며, 후방에 배치된 애자와 연결되어, 애자에 연결된 가공송전케이블의 장력을 조절할 수 있도록 된 장력완화장치에 있어서, 후단이 상기 애자를 향하도록 상기 암부재에 설치된 실린더와 ; 실린더 내부에 전후진 가능하게 설치되어 실린더의 내부삽입부를 후방의 가스수용부와 전방의 제1스프링수용부로 구획하는 피스톤과, 가스수용부에 수용되어 피스톤이 전진되도록 가압하는 가스와, 제1스프링수용부에 설치되어 피스톤이 후퇴되도록 가압하는 제1스프링과, 일단이 피스톤의 후면에 연결되고 타단이 피스톤의 후방으로 연장되어 애자에 연결되는 연결부재로 구성된 장력조절기구와 ; 선단에 걸림홈이 형성되며 기단이 실린더에 회동가능하게 고정되는 경고판과, 경고판이 회동 입설되도록 탄발지지하는 탄성부재로 구성된 표시기구 ; 경고판 또는 실린더에 설치되는 발광램프와 ; 발광램프를 작동제어하는 제어유닛과 ; 제어유닛과 연결되는 감지센서와 ; 일단에 돌출부가 구비되고 타단에 경고판의 걸림홈과 맞물려 경고판을 수평고정시키는 걸림턱이 형성되며 실린더에 슬라이드가능하게 설치되어 후진시 감지센서를 ON 시키는 걸림부재와, 걸림부재에 연결되어 걸림홈과 걸림턱이 상호 맞물리도록 탄성 가압하는 제2스프링으로 구성된 잠금기구와 ; 외면에 길이방향을 따라 장공이 형성되어 일단이 피스톤의 전면에 고정되고 타단이 실린더 외부로 연장되는 이동부재와, 고정홀에 위치이동가능하게 고정결합되며 후진시 돌출부를 가압하여 걸림부재를 후방향으로 이동시키는 접촉부재로 구성된 잠금해제기구로 이루어져, 가스의 팽창력을 이용하여 가공송전케이블의 장력을 자동으로 조절하며, 손상시 외부에서 즉각적으로 인식할 수 있어 신속하게 복구할 수 있게 되는 "송전선로의 케이블 지지대"가 대한민국 특허 등록 제10-0809063호(2008.02.25.등록)에 개시되어 있다.
그러나 상기 선행기술의 "송전선로의 케이블 지지대"는 송전철탑은 66kV의 고압 전력으로부터 245kV급 초고압 전력 및 765kV급 극초고압 전력을 송전하는 데에 주로 사용하는 것으로서, 우리나라의 경우 주로 산간 지역에 설치되고 있는 관계로 피스톤을 작동시키기 위한 고압의 가스를 사용하는 데에는 많은 제약이 뒤따르게 되며, 고압의 가스를 마련하기 위해서는 송전철탑 마다 모터와 가스펌프 및 리저브탱크를 포함하는 장비를 구비해야 하므로 송전철탑의 설치비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한 선행기술로서는 일측 철탑에 설치되어 송배전용 선로의 장력을 조정하기 위한 구동유닛과, 송배전용 선로의 양측 단부가 연결되는 일측과 타측 철탑에 각각 설치되는 광신호 메인모듈과 광신호 보조모듈 및 선로에 설치되는 광반사모듈을 포함하는 장력감지유닛과, 상기 장력감지유닛에서의 감지정보에 따라 상기 구동유닛을 구동시키는 제어부를 구비하여, 선로의 처짐이 발생하면 이를 자동으로 감지하고 선로가 적정 장력으로 유지될 수 있도록 선로를 당겨줌으로써 선로의 처짐에 따른 합선이나 단전발생을 효과적으로 방지할 수 있으며, 선로의 장력 유지를 위해 선로의 일측 단부를 당길 때, 선로가 지나치게 당겨지는 것 역시 방지함으로써 선로의 안전한 유지관리가 가능하게 되도록 한 "송배전 철탑용 선로 장력유지장치"가 대한민국 특허 등록 제10-0978139호(2010.08.19. 등록)에 개시되어 있다.
또한 상기 선행기술들은 장력완화 또는 장력유지를 위한 작동 요소가 외부로 노출되어 있기 때문에 눈, 비 및 먼지 등에 의하여 오염되어 오동작이나 작동불능 상태로 되어 장력완화 또는 장력유지 동작이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.
따라서 고압의 가스를 사용하지 않고 구동모터의 회전력만으로 가공송전케이블의 장력을 완화시킬 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 간단하면서도 송전철탑에의 설치가 용이하고, 장력완화를 위한 작동 요소가 외부로 노출되지 않아 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없도록 하는 송전선로의 케이블 지지대를 개발할 필요가 있다.
대한민국 특허 등록 제10-0809063호(2008.02.25. 등록) "송전선로의 케이블 지지대" 대한민국 특허 등록 제10-0978139호(2010.08.19. 등록) "송배전 철탑용 선로 장력유지장치"
따라서 본 발명의 목적은 고압의 가스를 사용하지 않고 하나의 구동모터에 의하여 양측의 가공송전케이블의 지지와 장력 완화 및 장력 조절을 할 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 가공송전케이블의 지지와 장력 완화 및 장력 조절을 위한 구성요소들이 보호커버의 내부에 배열되어 구조가 간단하며, 보호커버를 송전철탑의 암에 고정하는 것만으로써 설치가 완료되므로 송전철탑에의 설치가 용이하고, 구성요소들이 보호커버의 내부에 설치되어 있으므로 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없도록 하는 송전선로의 케이블 지지대를 제공하려는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 송전선로의 케이블 지지대는, 송전철탑의 암에 고정되는 커버베이스와, 상기 커버베이스의 상부에 설치되는 상부커버가 구비된 보호커버와; 상기 커버베이스의 상면에 장착되는 모터본체와, 상기 모터본체의 양단에서 돌출된 모터축이 구비되며 정역 회전 가능한 구동모터와; 상기 모터축의 양단에 구비되며 서로 나선방향을 달리하는 좌우측 웜과; 상기 커버베이스 상에 회전 가능하게 지지되어 상기 좌우측 웜에 맞물리는 좌우측 웜휠과, 상기 커버베이스에 상기 웜휠과 동축으로 회전 가능하게 지지되는 좌우측 피니언과; 상기 커버베이스에 좌우로 슬라이드 가능하게 설치되어 상기 좌우측 피니언에 맞물리는 좌우측 랙과; 좌우측 가공송전케이블이 연결된 애자의 안쪽 단부와 상기 좌우측 랙의 바깥쪽 단부를 연결하는 연결수단과; 상기 보호커버의 내부에 설치되는 온도감지센서 및; 상기 온도감지센서의 감지신호에 따라 상기 구동모터를 정회전 또는 역회전시키는 제어부를 포함하여 구성되며,
상기 보호커버를 구성하는 커버베이스는 금속재료로 구성되고, 상부커버는 합성수지로 구성되며, 상기 커버베이스의 하면에는 송전철탑의 암에 고정하기 위한 설치용 고정편이 구비되고,
상기 좌우측 웜은 상기 커버베이스의 상면에 구비된 축지지편에 자유단부가 회전 가능하게 지지되며,
상기 좌우측 웜휠은 상기 커버베이스의 상면에 구비된 축지지편에 회전 가능하게 지지되는 좌우측 회전축에 고정되어 회전축과 함께 회전하도록 구성되고,
상기 좌우측 피니언은 상기 좌우측 회전축의 타단에 고정되어 좌우측 회전축 및 좌우측 웜휠과 함께 일체로 회전하도록 구성되며,
상기 좌우측 랙은 상기 커버베이스의 상면에 구비된 가이드레일에 의하여 좌우로 슬라이드 가능하게 안내되도록 구성되고,
상기 좌우측 연결수단은 상기 좌우측 랙의 바깥쪽 단부와 애자의 안쪽 단부를 연결하는 연결봉으로 구성되며,
상기 온도감지센서는 커버베이스의 상면에 모듈 형태로 고정 설치되고,
상기 제어부는 콘트롤박스 형태로 구성하여 커버베이스의 상면에 설치되며,
상기 온도감지센서의 온도감지신호에 따라 구동모터에 대하여 정회전 명령을 출력하거나 역회전 명령을 출력하도록 구성된다.
본 발명에 의하면 정역 회전이 가능한 구동모터의 모터축 좌우측에 각각 구비된 오른나선과 왼나선으로 된 좌우측 웜과, 좌우측 웜에 맞물리는 좌우측 웜휠과, 좌우측 웜휠과 동축으로 설치된 좌우측 피니언과, 좌우측 피니언에 맞물리며 가공송전케이블이 연결된 애자에 연결봉을 통해 연결되는 좌우측 랙을 구비한 것으로, 고압의 가스를 사용하지 않고 하나의 구동모터에 의하여 양측의 가공송전케이블의 지지와 장력 완화 및 장력 조절을 할 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 구동모터, 웜, 웜휠, 피니언, 랙, 연결수단, 온도감지센서 등의 가공송전케이블의 지지와 장력 완화 및 장력 조절을 위한 구성요소들이 보호커버의 내부에 배열되어 구조가 간단하며, 보호커버를 송전철탑의 암에 고정하는 것만으로써 설치가 완료되므로 송전철탑에의 설치가 용이하고, 구성요소들이 보호커버의 내부에 설치되어 있으므로 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없게 되는 효과가 있다.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 의한 송전선로의 케이블 지지대의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 사시도,
도 2는 커버를 분리한 상태의 사시도,
도 3 및 도 4는 서로 다른 방향에서 본 분해 사시도,
도 5는 가공송전케이블의 장력 완화 및 조절 과정을 보인 종단정면도,
도 6은 가공송전케이블의 장력 완화 및 조절 과정을 보인 횡단평면도,
도 7은 제어 회로부의 기능블록도,
그리고,
도 8은 종래 기술에 의한 송전선로의 케이블 지지대의 개요도이다.
이하, 본 발명에 의한 송전선로의 케이블 지지대의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
이하의 설명에서 각종 볼트가 관통되는 관통공과 볼트가 체결되는 체결공에 대해서는 도면에만 도시하고 이에 대한 도면부호 및 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 의한 송전선로의 케이블 지지대는, 도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 송전철탑의 암(A)에 고정되는 커버베이스(11)와, 상기 커버베이스(11)의 상부에 설치되는 상부커버(12)가 구비된 보호커버(10)와; 상기 커버베이스(11)의 상면에 장착되는 모터본체(21)와, 상기 모터본체(21)의 양단에서 돌출된 모터축(22)이 구비되며 정역 회전 가능한 구동모터(20)와; 상기 모터축(22)의 양단에 구비되며 서로 나선방향을 달리하는 좌우측 웜(30a, 30b)과; 상기 커버베이스(11) 상에 회전 가능하게 지지되어 상기 좌우측 웜(30a, 30b)에 맞물리는 좌우측 웜휠(40a, 40b)과, 상기 커버베이스(11)에 상기 웜휠(40a, 40b)과 동축으로 회전 가능하게 지지되는 좌우측 피니언(50a, 50b)과; 상기 커버베이스(11)에 좌우로 슬라이드 가능하게 설치되어 상기 좌우측 피니언(50a, 50b)에 맞물리는 좌우측 랙(60a, 60b)과; 좌우측 가공송전케이블(L1, L2)이 연결된 애자(1, 2)의 안쪽 단부와 상기 좌우측 랙(60a, 60b)의 바깥쪽 단부를 연결하는 연결수단(70a, 70b)과; 상기 보호커버(10)의 내부에 설치되는 온도감지센서(80) 및; 상기 온도감지센서(80)의 감지신호에 따라 상기 구동모터(20)를 정회전 또는 역회전시키는 제어부(90)를 포함하여 구성된다.
상기 보호커버(10)를 구성하는 커버베이스(11)는 구동모터(20)가 장착됨과 아울러 웜휠(40a, 40b)과 피니언(50a, 50b)이 회전 가능하게 지지되고, 랙(60a, 60b)을 슬라이드 가능하게 지지하는 것으로, 기계적 강도가 요구되므로 철판 또는 강판 등 금속재료로 구성할 수 있으며, 상부커버(12)는 단지 구동모터(20), 웜휠(40a, 40b), 피니언(50a, 50b), 랙(60a, 60b), 온도감지센서(80) 및 제어부(90)를 보호하는 것으로 기계적 강도보다는 보호기능이 요구되므로 합성수지로 구성할 수 있다.
상기 보호커버(10)를 구성하는 커버베이스(11)는 판상으로 형성되며, 상부커버(12)는 지붕모양으로 형성된다.
상기 상부커버(12)는 전후좌우의 수직벽(13)과 경사부(14)로 구성될 수 있으며, 수직벽(13)의 안쪽 면을 커버베이스(11)의 전후좌우 면에 밀착시키고, 수직벽(13)의 하단부를 수평으로 관통하는 결합볼트(15)를 커버베이스(11)의 전후좌우 면에 체결하는 것에 의하여 결합할 수 있다.
상기 커버베이스(11)와 상부커버(12)의 접합면, 즉, 커버베이스(11)의 전후좌우 면과 상부커버(12)의 전후좌우의 수직벽(13)의 안쪽 면 사이에는 눈, 비 및 먼지가 침입하는 것을 방지하기 위하여 가스킷(미도시)을 삽입할 수 있다.
상기 커버베이스(11)의 하면에는 송전철탑의 암(A)에 고정하기 위한 설치용 고정편(16)이 구비된다.
상기 설치용 고정편(16)은 송전철탑의 암(A)이 삽입되는 사각파이프 형태로 구성되며, 설치용 고정편(16)에 암(A)을 삽입하고, 설치용 고정편(16)과 암(A)을 관통하는 고정볼트(17)와 이에 체결되는 고정너트(18)에 의하여 설치용 고정편(16)을 암(A)에 고정할 수 있다.
상기 설치용 고정편(16)은 커버베이스(11)에 일체로 형성할 수도 있으며, 사각파이프를 커버베이스(11)의 하면에 용접하거나 볼트체결 등에 의하여 구성할 수도 있다.
상기 구동모터(20)의 모터본체(21)에는 모터베이스(23)가 일체로 형성되어 이 모터베이스(23)와 상기 커버베이스(11)를 관통하는 복수개의 장착볼트(24)와 이에 체결되는 장착너트(25)에 의하여 커버베이스(11)에 장착할 수 있다.
도면에서 구동모터(20)의 고정자와 회전자 및 전원공급계통 등 통상적인 모터의 구성요소에 대해서는 도시 및 설명을 생략한다.
상기 좌우측 웜(30a, 30b)은 모터축(22) 자체에 웜 가공을 하는 것에 의하여 구성하거나 별도로 제작된 웜을 모터축(22)에 용접하거나 통상적인 축 커플러(shaft coupler)에 의하여 결합할 수 있다.
상기 좌우측 웜(30a, 30b)은 상기 커버베이스(11)의 상면에 구비된 축지지편(31a, 31b)에 자유단부가 회전 가능하게 지지된다. 이때 좌우측 웜(30a, 30b)의 자유단부의 외주면과 축지지편(31a, 31b)의 축공(32a, 32b) 사이에는 베어링(미도시)을 삽입하여 좌우측 웜(30a, 30b)의 회전이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
상기 좌우측 웜휠(40a, 40b)은 상기 커버베이스(11)의 상면에 구비된 축지지편(42a, 42b)에 회전 가능하게 지지되는 좌우측 회전축(41a, 41b)에 고정되어 회전축(41a, 41b)과 함께 회전하도록 구성된다. 이때 좌우측 회전축(41a, 41b)과 축지지편(42a, 42b)의 축공(43a, 43b) 사이에는 베어링(미도시)을 삽입하여 좌우측 회전축(41a, 41b)의 회전이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
상기 좌측 웜(30a)과 좌측 웜휠(40a)은 오른나선으로 구성되고, 우측 웜(30b)과 우측 웜휠(40b)은 왼나선으로 구성되어 좌측 웜휠(40a)과 우측 웜휠(40b)이 서로 반대 방향으로 회전할 수 있도록 구성된다.
상기 좌우측 피니언(50a, 50b)은 상기 좌우측 회전축(41a, 41b)의 타단에 고정되어 좌우측 회전축(41a, 41b) 및 좌우측 웜휠(40a, 40b)과 함께 일체로 회전하도록 구성된다.
상기 좌우측 랙(60a, 60b)은 상기 커버베이스(11)의 상면에 구비된 가이드레일(61a, 61b)에 의하여 좌우로 슬라이드 가능하게 안내되도록 구성된다.
상기 가이드 레일(61a, 61b)은 커버베이스(11)의 상면에 일체로 형성하거나 용접 또는 볼트체결 방법에 의하여 커버베이스(11)의 상면에 결합할 수 있다.
상기 좌우측 연결수단(70a, 70b)은 상기 좌우측 랙(60a, 60b)의 바깥쪽 단부와 애자(1, 2)의 안쪽 단부를 연결하는 연결봉(71a, 71b)으로 구성할 수 있다.
상기 좌우측 랙(60a, 60b)의 바깥쪽 단부와 연결봉(71a, 71b)의 안쪽 단부는 좌우측 랙(60a, 60b)의 바깥쪽 단면에 나사홈(미도시)을 형성하고 연결봉(71a, 71b)의 안쪽 단부에 수나사부(미도시)를 형성하여 수나사부를 나사홈에 체결함과 아울러 수나사부에 체결되어 좌우측 랙(60a, 60b)의 바깥쪽 단면에 밀착되는 풀림방지너트(미도시)를 체결하는 것에 의하여 연결할 수 있으며, 연결봉(71a, 71b)의 바깥쪽 단부는 애자(1, 2)의 안쪽 단부에 인서트된 상태로 연결할 수 있는바, 이러한 연결구조는 통상적인 방법으로 본 발명의 핵심구성에 해당하지 않는 것이므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 온도감지센서(80)는 커버베이스(11)의 상면에 모듈 형태로 고정 설치할 수 있다.
상기 제어부(90)는 콘트롤박스 형태로 구성하여 커버베이스(11)의 상면에 설치할 수 있다.
상기 제어부(90)는 온도감지센서(80)에 의하여 감지된 주변온도에 따라 구동모터(20)에 대하여 정회전 명령을 출력하거나 역회전 명령을 출력하도록 구성되는데 연간기온 분포로 보아 중간 기온범위에서는 구동모터(20)에 대하여 정회전 명령이나 역회전 명령을 내리지 않으며, 높은 기온범위에서는 구동모터(20)에 대하여 정회전 명령을 내리고, 낮은 기온범위에서는 구동모터(20)에 대하여 역회전 명령을 내리도록 구성된다.
즉, 제어부(90)는 대체적으로 기온이 중간 기온범위로 유지되는 봄, 가을에는 구동모터(20)는 거의 작동하는 일이 없게 되며, 기온이 높은 기온범위로 유지되는 여름에는 구동모터(20)가 역회전하게 되고, 기온이 낮은 기온범위로 유지되는 겨울에는 구동모터(20)가 정회전하게 되도록 구성된다.
여기서 정회전은 구동모터(20)를 우측에서 보았을 때 반시계방향으로 회전하는 것을 말하며, 역회전은 구동모터(20)를 우측에서 보았을 때 시계방향으로 회전하는 것을 말한다.
상기 구동모터(20)와 온도감지센서(80) 및 제어부(90)에 필요한 전원은 송전철탑에 설치되어 전력 또는 전류를 생성하는 태양전지유닛(SC)과 태양전지유닛(SC)에서 생성된 전력을 충전하였다가 공급하는 배터리(B)에 의하여 공급받도록 구성할 수 있다.
배터리(B)는 송전철탑의 하부에 설치되는 배전용 캐비닛(미도시) 내에 설치할 수 있다. 또한 상기 제어부(90)도 배전용 캐비닛 내에 설치할 수도 있다.
배전용 캐비닛에 설치된 배터리(B)의 전원은 송전철탑에 설치되는 전선보호관(미도시)의 내부를 통과하는 전선에 의하여 공급할 수 있다.
여기서는 태양전지유닛과 배터리, 배전용 캐비닛 및 배선 등은 기능 블록도(도 7 참조)로서 도시하고, 설명하며, 기계적인 도시 및 설명은 생략한다.
본 발명에 의한 송전선로의 케이블 지지대는 공장에서 구동모터(20), 좌우측 웜(30a, 30b), 좌우측 웜휠(40a, 40b), 좌우측 피니언(50a, 50b), 좌우측 랙(60a, 60b), 연결수단(70a, 70b), 온도감지센서(80) 및 제어부(90)를 보호커버(10)에 설치한 상태로 제작하고, 현장에서는 설치용 고정편(16)을 송전철탑의 암(A)에 고정하는 것만으로써 본 발명에 의한 송전선로의 케이블 지지대를 송전철탑에 신속, 간편하게 설치할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 송전선로의 케이블 지지대에 의하여 가공송전케이블(L1, L2) 및 점프선(L3)의 장력을 완화하는 과정을 설명한다.
가공송전케이블(L1, L2)은 온도에 따라 신축하게 되는데 과도하게 신장되거나 수축되는데 신장되는 경우 밑으로 처리는 현상이 발생하게 되고, 수축되는 경우 장력이 증가하게 되어 철탑에 대한 가공송전케이블(L1, L2)의 지지상태가 불안정하게 될 수 있다.
이에 대응하기 위하여 본 발명에서는 구동모터(20), 웜(30a, 30b), 웜휠(40a, 40b), 피니언(50a, 50b), 랙(60a, 60b), 연결수단(70), 온도감지센서(80) 및 제어부(90)에 의하여 가공송전케이블(L1, L2)의 신축을 보상할 수 있다.
도 5의 (a) 및 도 6의 (a)는 봄, 가을과 같이 중간 기온범위일 때 송전선(L1, L2)이 정상범위 이상으로 신축하지 않은 상태를 보인 것이고, 도 5의 (b) 및 도 6의 (b)는 여름과 같이 높은 기온범위일 때 정상범위 이상으로 신장한 송전선(L1, L2)을 당겨서 송전선(L1, L2)의 처짐을 보상한 상태를 보인 것이며, 도 5의 (c) 및 도 6의 (c)는 겨울과 같이 낮은 기온범위일 때 정상범위 이상으로 수축한 송전선(L1, L2)을 밀어내어 송전선(L1, L2)의 장력을 보상한 상태를 보인 것이다.
봄, 가을과 같이 기온이 중간 기온범위에 있는 경우에는 도 5의 (a) 및 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 좌우측 랙(60a, 60b)과 연결봉(71a, 71b)이 좌우측으로 이동할 수 있는 여유를 가지는 상태로 된다.
여름과 같이 가공송전케이블(L1, L2)이 신장될 정도의 높은 기온범위에 있는 경우에는 온도감지센서(80)가 이를 감지하여 온도감지신호를 출력하게 되고, 제어부(90)는 온도감지센서(80)로부터 전달받은 온도감지신호에 따라 역회전 명령을 출력하게 되며, 구동모터(20)가 역회전하게 된다.
구동모터(20)가 역회전하게 되면, 모터축(22)의 양단에 구비된 좌우측 웜(30a, 30b)이 역회전하게 된다.
오른나선으로 형성된 좌측 웜(30a)에 맞물린 좌측 웜휠(40a)이 반시계방향으로 회전하게 되며, 좌측 웜휠(40a)과 동축으로 회전되는 좌측 피니언(50a)이 반시계방향으로 회전하게 되고, 좌측 피니언(50a)에 맞물린 좌측 랙(60a)이 우측으로 이동하면서 연결봉(71a)을 통해 연결된 애자(1)와 가공송전케이블(L1)을 우측으로 당기게 되며, 왼나선으로 형성된 우측 웜(30a)에 맞물린 우측 웜휠(40b)이 시계방향으로 회전하게 되고, 우측 웜휠(40a)과 동축으로 회전되는 우측 피니언(50b)이 시계방향으로 회전하게 되며, 우측 피니언(50b)에 맞물린 우측 랙(60b)이 좌측으로 이동하면서 연결봉(71b)을 통해 연결된 애자(2)와 가공송전케이블(L2)을 좌측으로 당기게 된다[도 5의 (b) 및 도 6의 (b) 참조].
이에 따라 신장된 가공송전케이블(L1, L2)의 장력이 조절되어 가공송전케이블(L1, L2)이 밑으로 처지지 않고 송전철탑의 암(A)에 안정적으로 지지된 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 겨울과 같이 가공송전케이블(L1, L2)이 수축될 정도로 낮은 기온범위에 있는 경우에는 온도감지센서(80)가 이를 감지하여 온도감지신호를 출력하게 되고, 제어부(90)는 온도감지센서(80)로부터 전달받은 온도감지신호에 따라 정회전 명령을 출력하게 되며, 구동모터(20)가 정회전하게 된다.
구동모터(20)가 정회전하게 되면, 모터축(22)의 양단에 구비된 좌우측 웜(30a, 30b)이 정회전하게 된다.
오른나선으로 형성된 좌측 웜(30a)에 맞물린 좌측 웜휠(40a)이 시계방향으로 회전하게 되며, 좌측 웜휠(40a)과 동축으로 회전되는 좌측 피니언(50a)이 시계방향으로 회전하게 되고, 좌측 피니언(50a)에 맞물린 좌측 랙(60a)이 좌측으로 이동하면서 연결봉(71a)을 통해 연결된 애자(1)와 가공송전케이블(L1)을 좌측으로 밀게 되며,
왼나선으로 형성된 우측 웜(30b)에 맞물린 우측 웜휠(40b)이 반시계방향으로 회전하게 되고, 우측 웜휠(40b)과 동축으로 회전하는 우측 피니언(50b)이 반시계방향으로 회전하게 되며, 우측 피니언(50b)에 맞물린 우측 랙(60b)이 우측으로 이동하면서 연결봉(71b)을 통해 연결된 애자(2)와 가공송전케이블(L2)을 우측으로 밀게 된다[도 5의 (c) 및 도 6의 (c) 참조].
이에 따라 수축된 가공송전케이블(L1, L2)의 장력이 완화되어 가공송전케이블(L1, L2)이 송전철탑의 암(A)에 안정적으로 지지된 상태를 유지할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
A : 송전철탑의 암 L1, L2 : 가공송전케이블
1, 2 : 애자 100 : 보호커버
20 : 구동모터 30a, 30b : 웜
40a, 40b : 웜휠 50a, 50b : 피니언
60a, 60b : 랙 71a, 71b : 연결봉
80 : 온도감지센서 90 : 제어부
SC : 태양전지유닛 B : 배터리

Claims (1)

  1. 송전철탑의 암(A)에 고정되는 커버베이스(11)와, 상기 커버베이스(11)의 상부에 설치되는 상부커버(12)가 구비된 보호커버(10)와; 상기 커버베이스(11)의 상면에 장착되는 모터본체(21)와, 상기 모터본체(21)의 양단에서 돌출된 모터축(22)이 구비되며 정역 회전 가능한 구동모터(20)와; 상기 모터축(22)의 양단에 구비되며 서로 나선방향을 달리하는 좌우측 웜(30a, 30b)과; 상기 커버베이스(11) 상에 회전 가능하게 지지되어 상기 좌우측 웜(30a, 30b)에 맞물리는 좌우측 웜휠(40a, 40b)과, 상기 커버베이스(11)에 상기 웜휠(40a, 40b)과 동축으로 회전 가능하게 지지되는 좌우측 피니언(50a, 50b)과; 상기 커버베이스(11)에 좌우로 슬라이드 가능하게 설치되어 상기 좌우측 피니언(50a, 50b)에 맞물리는 좌우측 랙(60a, 60b)과; 좌우측 가공송전케이블(L1, L2)이 연결된 애자(1, 2)의 안쪽 단부와 상기 좌우측 랙(60a, 60b)의 바깥쪽 단부를 연결하는 연결수단(70a, 70b)과; 상기 보호커버(10)의 내부에 설치되는 온도감지센서(80) 및; 상기 온도감지센서(80)의 감지신호에 따라 상기 구동모터(20)를 정회전 또는 역회전시키는 제어부(90)를 포함하여 구성되며,
    상기 보호커버(10)를 구성하는 커버베이스(11)는 금속재료로 구성되고, 상부커버(12)는 합성수지로 구성되며, 상기 커버베이스(11)의 하면에는 송전철탑의 암(A)에 고정하기 위한 설치용 고정편(16)이 구비되고,
    상기 좌우측 웜(30a, 30b)은 상기 커버베이스(11)의 상면에 구비된 축지지편(31a, 31b)에 자유단부가 회전 가능하게 지지되며,
    상기 좌우측 웜휠(40a, 40b)은 상기 커버베이스(11)의 상면에 구비된 축지지편(42a, 42b)에 회전 가능하게 지지되는 좌우측 회전축(41a, 41b)에 고정되어 각각 대응하는 좌우측 회전축(41a, 41b)과 함께 회전하도록 구성되고,
    상기 좌우측 피니언(50a, 50b)은 상기 좌우측 회전축(41a, 41b)의 타단에 고정되어 좌우측 회전축(41a, 41b) 및 좌우측 웜휠(40a, 40b)과 함께 일체로 회전하도록 구성되며,
    상기 좌우측 랙(60a, 60b)은 상기 커버베이스(11)의 상면에 구비된 가이드레일(61a, 61b)에 의하여 좌우로 슬라이드 가능하게 안내되도록 구성되고,
    상기 좌우측 연결수단(70a, 70b)은 상기 좌우측 랙(60a, 60b)의 바깥쪽 단부와 애자(1, 2)의 안쪽 단부를 연결하는 연결봉(71a, 71b)으로 구성되며,
    상기 온도감지센서(80)는 커버베이스(11)의 상면에 모듈 형태로 고정 설치되고,
    상기 제어부(90)는 콘트롤박스 형태로 구성되어 커버베이스(11)의 상면에 설치되고 상기 온도감지센서(80)의 온도감지신호를 입력하여 상기 구동모터(20)에 대하여 정회전 명령 신호를 출력하거나 역회전 명령 신호를 출력하도록 구성되는 송전선로의 케이블 지지대.

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