KR102496358B1 - 매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템 - Google Patents

매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템 Download PDF

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Abstract

매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템은 부싱과 커넥터의 배전케이블이 분리되는 것을 방지하기 위하여 부싱 방향으로 커넥터를 가압하는 특수 혀애의 가압부재로 인하여 커넥터를 견고하게 고정, 지지할 수 있다.
본 발명은 어떠한 형태의 커넥터도 부싱에 견고하게 고정시킬 수 있고, 부싱과 커넥터의 밀착력을 향상시켜 제작과 유지보수에 따른 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템{System for Stabilizing Underground Distribution Line Connected to a Distribution Transformer}
본 발명은 매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 부싱과 커넥터의 배전케이블이 분리되는 것을 방지하기 위하여 부싱 방향으로 커넥터를 가압하는 특수 혀애의 가압부재로 인하여 커넥터를 견고하게 고정, 지지하는 매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 지상으로 배전선로를 노출시키지 않도록 이를 지중에 매설하는 방식이 많이 채택되고 있다.
매설된 배전선로의 중간에는 부하 개폐기를 구비한 지중 배전기를 설치하여 수용가까지 안정적으로 전력이 공급되도록 하고 있다.
수용가까지 전력을 공급하기 위해서는 지중 배전기 내 부하 개폐기에 설치되어 외측으로 부싱이 돌출된다.
부싱에는 배전선로가 연결되고, 이 부싱과 배전선로의 연결은 별도의 커넥터에 의해 이루어진다.
이러한 커넥터는 단순히 부싱에 끼움 결합되는 경우, 지진에 의한 진동이나 자중에 의해 그 부싱으로부터 분리될 수 있어 이에 대한 보수 작업이 요구될 시에 매우 번거로운 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 등록특허 제10-0721717호에서는 커넥터 배면에 오목홈을 형성하고 그 오목홈에 삽입되는 돌기가 형성된 가압블록이 설치된 고정암으로 커넥터를 가압하는 구조를 갖고 있다.
이와 같은 구조에 따르면 커넥터 또한 가압블록의 크기를 고려하여 특정 형상으로 제작되어야 하는 한편으로 그 구조 또한 복잡하여 제작과 유지 보수에 따른 비용이 많이 소모되는 문제점이 있다.
대한민국 특허등록번호 제10-2157818호(등록일: 2020년 09월 14일), 발명의 명칭: "도시지역 지중배전선로의 안정화 시스템"
이와 같은 종래기술의 문제점과 필요성을 해결하기 위하여, 본 발명은 부싱과 커넥터의 배전케이블이 분리되는 것을 방지하기 위하여 부싱 방향으로 커넥터를 가압하는 특수 혀애의 가압부재로 인하여 커넥터를 견고하게 고정, 지지하는 매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템(100)은,
부하 개폐기(101)가 설치되어 있고, 상기 부하 개폐기(101)의 외측에는 부싱(102)이 수평 방향으로 돌출되게 설치되는 지중 배전기(10);
부하 개폐기(101)의 일측면에 형성된 부싱(102)에 결합되는 커넥터(120); 및
부싱(102)과 커넥터(120)의 배전케이블(110)이 분리되는 것을 방지하기 위하여 부싱 방향으로 커넥터(120)를 가압하는 가압부재(130)를 포함하며,
상기 가압부재(130)는 일정한 무게와 크기를 가진 사각 형상의 프레스(131)와, 상기 프레스(131)의 일면에 결합되고, 상기 커넥터(120)의 일단에 접촉하는 탄성부재(132)를 포함하고,
상기 프레스(131)의 하부면에는 이동블록부(135)를 결합하고, 상기 이동블록부(135)는 하우징(103)의 바닥면 전체에 이르는 길이 방향의 스크류(136)가 관통되고, 상기 스크류(136)는 수평 방향으로 형성되고, 일단에 제1 베벨기어(137)를 결합하고, 상기 제1 베벨기어(137)에 수직 방향으로 제2 베벨기어(138)를 기어 치합되어 맞물려 있고, 상기 제2 베벨기어(138)를 구동모터(139a)의 회전축(139)에 결합하고, 상기 프레스(131)는 상기 구동모터(139a)의 구동으로 상기 이동블록부(135)의 이동에 따라 수평 이동하여 상기 부싱(102)이 커넥터(120)의 삽입 시 상기 커넥터(120)를 가압하여 상기 부싱(102)과 상기 커넥터(120)의 결합력을 높인다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 어떠한 형태의 커넥터도 부싱에 견고하게 고정시킬 수 있고, 부싱과 커넥터의 밀착력을 향상시켜 제작과 유지보수에 따른 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템의 단면을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지중 배전선로 안정화 시스템에서 가압부재의 동작하여 부싱과 커넥터의 결합 모습을 나타낸 도면이고,
그리고
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어부에 의해 제어되는 구성장치를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
수용가까지 전력을 공급하기 위해서는 지중 배전기 내 부하 개폐기에 설치되어 외측으로 부싱이 돌출된다. 부싱에는 배전선로가 연결되고, 이 부싱과 배전선로의 연결은 별도의 커넥터에 의해 이루어진다.
이러한 커넥터는 단순히 부싱에 끼움 결합되는 경우, 지진에 의한 진동이나 자중에 의해 그 부싱으로부터 분리될 수 있어 이에 대한 보수 작업이 요구될 시에 매우 번거로운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템의 단면을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지중 배전선로 안정화 시스템에서 가압부재의 동작하여 부싱과 커넥터의 결합 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 매설형 변압기가 접속되는 지중 배전선로 안정화 시스템(100)은 지중에 설치된 지중 배전기(10)에는 부하 개폐기(101)가 설치되어 있고, 부하 개폐기(101)의 외측에는 부싱(102)이 수평 방향으로 돌출되게 설치되어 있다.
부하 개폐기(101)에 연결되어 전력을 공급하는 배전케이블(110)이 구비되어 있고, 배전케이블(110)에는 부싱(102)에 결합되는 커넥터(120)가 설치되어 있다.
커넥터(120)의 내부 공간부는 입구에서 점차 좁아지는 제1 통로(121)와 제1 통로(121)에서 다시 넓어지는 제2 통로(122)를 형성한다.
부싱(102)이 커넥터(120)의 삽입 시 제1 통로(121)에서 억지끼움으로 삽입되어 결합력을 높일 수 있다.
부하 개폐기(101)의 일면에는 내부 공간부를 형성하는 하우징(103)을 결합한다.
하우징(103)의 내부 공간부에는 커넥터(120)가 부하 개폐기(101)의 일측면에 형성된 부싱(102)에 결합되고, 부싱(102)과 커넥터(120)의 배전케이블(110)이 분리되는 것을 방지하기 위하여 부싱 방향으로 커넥터(120)를 가압하는 가압부재(130)가 형성된다.
가압부재(130)는 일정한 무게와 크기를 가진 사각 형상의 프레스(131)와, 프레스(131)의 일면에 결합되고, 커넥터(120)의 일단에 접촉하는 탄성부재(132)를 포함한다.
탄성부재(132)는 형상기억합금 재료로 이루어져 복원력을 제공하고, 수평 지진력의 크기를 감소시키며, 진동 에너지를 흡수하는 역할을 한다.
형상기억합금 재료는 오스테나이트(Austenite)나 마텐자이트(Martensite) 상태의 니켈(Ni)-티타늄(Ti) 합금을 사용할 수 있다.
형상기억합금은 응력을 가하면 변형이 발생하지만 응력을 제거하면 잔류 변형이 거의 없이 원래의 상태로 복원하는 성질이나 높은 탄성(초탄성 또는 의탄성)을 부여할 수 있다.
탄성부재(132)는 커넥터(120)의 머리부에 접촉하는 부분에 홈(132a)을 형성하고, 커넥터(120)가 홈(132a)에 맞닿으면, 높은 탄성으로 커넥터(120)의 형태에 맞게 변형이 가해진다.
탄성부재(132)는 상부와 하부에 일정한 길이의 제1 돌출바(133)와 제2 돌출바(134)를 결합한다.
프레스(131)의 하부면에는 이동블록부(135)를 결합하고, 이동블록부(135)는 하우징(103)의 바닥면 전체에 이르는 길이 방향의 스크류(136)가 관통되어 있다.
스크류(136)는 직선 형상으로 일정한 길이로 형성하고, 이동블록부(135)를 관통하도록 길이 방향으로 길게 형성되고, 양쪽 끝단 부분에 제1 거치대(136a)와 제2 거치대(136b)에 결합되어 있다.
스크류(136)는 수평 방향으로 형성되고, 일단에 제1 베벨기어(137)를 결합하고, 제1 베벨기어(137)에 수직 방향으로 제2 베벨기어(138)를 기어 치합되어 맞물려 있고, 제2 베벨기어(138)를 구동모터(139a)의 회전축(139)에 결합한다.
스크류(136)는 둘레 방향을 따라 나사홈이 전조 또는 연삭 방식으로 가공된다.
이동블록부(135)는 내부에 너트부(미도시)를 형성하고, 스크류(136)가 너트부의 중심 부분을 관통하여 결합된다.
이동블록부(135)의 너트부는 중심 부분을 스크류(136)가 결합되도록 전후면을 관통하는 관통공을 형성하고, 관통공의 내주면에 스크류(136)의 외주면에 형성된 나사홈과 대응하는 나사산이 형성된다.
스크류(136)는 이동블록부(135)의 너트부의 관통공에 끼워져서 나사홈과 나사산이 나사 결합을 한다.
이동블록부(135)는 구동모터(139a)의 구동에 따라 스크류(136)를 따라 수평 방향으로 왕복 이동한다.
부싱(102)은 부하 개폐기(101)의 일측면에 결합하고, 부싱(102)의 상부와 하부에 탄성부재(132)의 제1 돌출바(133)와 제2 돌출바(134)와 결합하는 제1 고정부재(140)와 제2 고정부재(150)를 형성한다.
제1 고정부재(140)는 일정 형상의 제1 고정본체(141)와 제1 고정본체(141)의 내측으로 제1 삽입홈(142)을 형성하고, 제1 삽입홈(142)의 천장면과 바닥면에 볼록하게 돌출된 제1 돌기부(143)를 형성한다.
제1 돌기부(143)는 제1 접촉센서(144)에 연결되어 있고, 제1 접촉센서(144)는 제1 돌기부(143)의 접촉 여부를 감지하여 신호를 생성하는 센서이다.
제2 고정부재(150)는 일정 형상의 제2 고정본체(151)와 제2 고정본체(151)의 내측으로 제2 삽입홈(152)을 형성하고, 제2 삽입홈(152)의 천장면과 바닥면에 볼록하게 돌출된 제2 돌기부(153)를 형성한다.
제2 돌기부(153)는 제2 접촉센서(154)에 연결되어 있고, 제2 접촉센서(154)는 제2 돌기부(153)의 접촉 여부를 감지하여 신호를 생성하는 센서이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어부에 의해 제어되는 구성장치를 나타낸 도면이다.
제어부(160)는 구동모터(139a), 제1 접촉센서(144), 제2 접촉센서(154)에 전기적으로 연결되어 있다. 구동모터(139a)에는 전원부(161)와 연결하는 외부 스위치가 지중 배전기(10)의 외측면에 형성되어 있다.
외부 스위치가 눌러지면, 구동모터(139a)가 전원부(161)의 전원에 의해 동작하고, 구동모터(139a)의 구동에 따라 스크류(136)를 회전시키고, 스크류(136)의 회전에 따라 이동블록부(135)가 수평 이동된다.
이동블록부(135)의 상부면에 결합된 프레스(131)는 이동블록부(135)의 이동에 따라 수평 이동하여 커넥터(120)의 머리부에 탄성부재(132)의 홈(132a)에 맞닿는다.
탄성부재(132)는 형상기억합금 소재로 커넥터(120)의 크기에 상관없이 커넥터(120) 형태에 맞게 눌러질 수 있다. 따라서, 다양한 종류와 크기의 커넥터(120)를 사용할 수 있는 장점이 있다.
커넥터(120)는 프레스(131)의 가압으로 부싱(102)이 삽입되는데, 부싱(102)이 커넥터(120)의 삽입 시 제1 통로(121)에서 억지끼움으로 삽입된다.
부싱(102)이 커넥터(120)의 삽입 시, 탄성부재(132)의 제1 돌출바(133)와 제2 돌출바(134)는 제1 고정부재(140)의 제1 삽입홈(142)과 제2 고정부재(150)의 제2 삽입홈(152)에 삽입된다.
제1 돌출바(133)와 제2 돌출바(134)는 제1 돌기부(143)와 제2 돌기부(153)에 눌러져서 결합력을 높일 수 있다.
제어부(160)는 제1 돌기부(143)에 연결된 제1 접촉센서(144)나 제2 돌기부(153)에 연결된 제2 접촉센서(154)로부터 접촉 신호를 수신하는 경우, 정지 제어 신호를 생성하여 구동모터(139a)가 전원부(161)로 전송하여 구동모터(139a)를 정지시킨다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 지중 배전선로 안정화 시스템 101: 부하 개폐기
110: 배전케이블 120: 커넥터
130: 가압부재

Claims (1)

  1. 부하 개폐기(101)가 설치되어 있고, 상기 부하 개폐기(101)의 외측에는 부싱(102)이 수평 방향으로 돌출되게 설치되는 지중 배전기(10);
    부하 개폐기(101)의 일측면에 형성된 부싱(102)에 결합되고, 내부 공간부가 입구에서 점차 좁아지는 제1 통로(121)와 제1 통로(121)에서 다시 넓어지는 제2 통로(122)를 형성하는 커넥터(120);
    상기 부하 개폐기(101)의 일측면에 형성되고, 상기 커넥터(120)의 삽입 시 상기 제1 통로(121)에서 억지끼움으로 삽입되는 부싱(102);
    상기 부싱(102)과 상기 커넥터(120)의 배전케이블(110)이 분리되는 것을 방지하기 위하여 부싱 방향으로 상기 커넥터(120)를 가압하는 가압부재(130)를 포함하며,
    상기 가압부재(130)는 일정한 무게와 크기를 가진 사각 형상의 프레스(131)와, 상기 프레스(131)의 일면에 결합되고, 상기 커넥터(120)의 일단에 접촉하는 탄성부재(132)를 포함하고,
    상기 프레스(131)의 하부면에는 이동블록부(135)를 결합하고, 상기 이동블록부(135)는 하우징(103)의 바닥면 전체에 이르는 길이 방향의 스크류(136)가 관통되고, 상기 스크류(136)는 수평 방향으로 형성되고, 일단에 제1 베벨기어(137)를 결합하고, 상기 제1 베벨기어(137)에 수직 방향으로 제2 베벨기어(138)를 기어 치합되어 맞물려 있고, 상기 제2 베벨기어(138)를 구동모터(139a)의 회전축(139)에 결합하고, 상기 프레스(131)는 상기 구동모터(139a)의 구동으로 상기 이동블록부(135)의 이동에 따라 수평 이동하여 상기 부싱(102)이 커넥터(120)의 삽입 시 상기 커넥터(120)를 가압하여 상기 부싱(102)과 상기 커넥터(120)의 결합력을 높이는 매설형 변압기가 접속되며,
    상기 탄성부재(132)는 형상기억합금 재료로 이루어져 복원력을 제공하고, 상기 커넥터(120)의 머리부에 접촉하는 부분에 홈(132a)을 형성하고, 상기 커넥터(120)가 상기 홈(132a)에 맞닿으면, 높은 탄성으로 상기 커넥터(120)의 형태에 맞게 변형이 가해지고, 상부와 하부에 일정한 길이의 제1 돌출바(133)와 제2 돌출바(134)를 결합하고,
    상기 부하 개폐기(101)의 일측면에는 상기 부싱(102)의 상부와 하부에 상기 탄성부재(132)의 제1 돌출바(133)와 제2 돌출바(134)와 결합하는 제1 고정부재(140)와 제2 고정부재(150)를 형성하고,
    상기 제1 고정부재(140)는 일정 형상의 제1 고정본체(141)와 상기 제1 고정본체(141)의 내측으로 제1 삽입홈(142)을 형성하고, 상기 제1 삽입홈(142)의 천장면과 바닥면에 볼록하게 돌출된 제1 돌기부(143)를 형성하고,
    상기 제1 돌기부(143)는 제1 접촉센서(144)에 연결되어 있고, 상기 제1 접촉센서(144)는 상기 제1 돌기부(143)의 접촉 여부를 감지하여 신호를 생성하는 센서이고,
    상기 제2 고정부재(150)는 일정 형상의 제2 고정본체(151)와 상기 제2 고정본체(151)의 내측으로 제2 삽입홈(152)을 형성하고, 상기 제2 삽입홈(152)의 천장면과 바닥면에 볼록하게 돌출된 제2 돌기부(153)를 형성하고,
    상기 제2 돌기부(153)는 제2 접촉센서(154)에 연결되어 있고, 상기 제2 접촉센서(154)는 상기 제2 돌기부(153)의 접촉 여부를 감지하여 신호를 생성하는 센서이고,
    상기 구동모터(139a), 상기 제1 접촉센서(144), 상기 제2 접촉센서(154)에 전기적으로 연결되어 있는 제어부(160)를 더 포함하며, 상기 구동모터(139a)에는 전원부(161)와 연결하는 외부 스위치가 지중 배전기(10)의 외측면에 형성되어 있고,
    상기 외부 스위치가 눌러지면, 상기 구동모터(139a)가 상기 전원부(161)의 전원에 의해 동작하고, 상기 구동모터(139a)의 구동에 따라 상기 스크류(136)를 회전시키고, 상기 스크류(136)의 회전에 따라 상기 이동블록부(135)가 수평 이동되고, 상기 이동블록부(135)의 상부면에 결합된 프레스(131)는 상ㄱ ㅣ이동블록부(135)의 이동에 따라 수평 이동하여 상기 커넥터(120)의 머리부에 상기 탄성부재(132)의 홈(132a)에 맞닿으며,
    커넥터(120)는 프레스(131)의 가압으로 부싱(102)이 삽입되는데, 부싱(102)이 커넥터(120)의 삽입 시 제1 통로(121)에서 억지끼움으로 삽입되고, 상기 부싱(102)이 상기 커넥터(120)의 삽입 시, 상기 탄성부재(132)의 제1 돌출바(133)와 제2 돌출바(134)는 상기 제1 고정부재(140)의 제1 삽입홈(142)과 상기 제2 고정부재(150)의 제2 삽입홈(152)에 삽입되고,
    상기 제어부(160)는 상기 제1 돌기부(143)에 연결된 상기 제1 접촉센서(144)나 상기 제2 돌기부(153)에 연결된 제2 접촉센서(154)로부터 접촉 신호를 수신하는 경우, 정지 제어 신호를 생성하여 상기 구동모터(139a)가 상기 전원부(161)로 전송하여 상기 구동모터(139a)를 정지시키는 지중 배전선로 안정화 시스템.
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KR102157818B1 (ko) 2020-04-16 2020-09-18 이삼종 도시지역 지중배전선로의 안정화 시스템

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