(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)

(51) 。Int. Cl.
H02G 7/02 (2006.01)
H02G 1/04 (2006.01)
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2006년11월29일
10-0649664
2006년11월17일
(21) 출원번호 10-2006-0086192 (65) 공개번호
(22) 출원일자 2006년09월07일 (43) 공개일자
심사청구일자 2006년09월07일
(73) 특허권자 한국종합설계 주식회사
안양시 동안구 관양동1605 한솔센트럴파크타워 602호
(72) 발명자 김충기
서울 동대문구 용두동 118-118
(74) 대리인 김민철
(56) 선행기술조사문헌
JP08251741 A
KR100503024 B1
KR100470876 B1
KR200282500 Y1
* 심사관에 의하여 인용된 문헌
심사관 : 김재현
전체 청구항 수 : 총 1 항
(54) 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치
(57) 요약
본 발명은 기온에 따라 늘어나고 줄어드는 송전선의 장력을 자동으로 조절하게 하여 송전선이 늘어지는 것을 방지하는 송
전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치에 관한 것이며, 내부에 공간부가 형성되고, 하부 양측으로 고정플랜지(21)가 형성
되어 암부재(6)에 볼트로 고정되며, 네 모서리 상부에 덮개판고정부(22)가 형성되는 케이스(20); 케이스(20)의 개방구를
덮어 밀폐시키도록 형성된 판체의 저면 중앙에 중심돌출부(31)가 형성되고, 중심돌출부(31)의 중앙으로 봉홀(32)이 상하
관통되게 형성되며, 저면 일측에 두개 이상의 웜기어 지지판체(33)가 형성되고, 웜기어지지판체(33)의 하단에 홈(34)이 형
성되어 홈(34)을 덮도록 고정브라켓(35)이 볼트로 고정되며, 웜기어지지판체(33)와 동일 선상의 일측에 두쌍의 랙기어지
지돌기(38)가 웜기어지지판체(33)와 수직 방향으로 형성되고, 랙기어지지돌기(38)에 서로 마주보도록 이탈방지돌기(39)
가 형성되며, 랙기어지지돌기(38)와 동일 선상의 일측에 실린더고정부(36)가 형성되고, 실린더고정부(36)의 하단에 U형
홈(37)이 형성되는 덮개판(30); 덮개판(30)의 상면에 회전축봉(54)을 따라 회전가능하게 고정되고, 둘레를 따라 상하로 두
개의 풀리홈(42)(43)이 형성되어 서로 반대방향으로 송전선(1)과 연결된 와이어(3)가 감기게 되는 송전선풀리(40); 평기
어의 중앙 하부에 중심돌출부(51)가 형성되고, 중심돌출부(51)의 중심에 상하를 관통하는 봉홀(52)이 형성되어 회전축봉
(54)이 삽입되며, 중심돌출부(51) 일측에 볼트홀(53)이 형성되어 볼트홀(53)에 체결되는 볼트에 회전축봉(54)이 압착 고
정되는 원판기어(50); 축(61)이 웜기어지지판체(33)의 홈(34)에 삽입되어 고정브라켓(35)으로 고정되고, 원판기어(50)의
나사산과 맞물려 고정되는 웜기어(60); 볼트로 고정볼트홀(64)을 통해 웜기어(60)의 축(61)에 고정되되 두쌍의 랙기어지
지돌기(38) 사이에 위치하는 연결기어(62); 원통체(71)의 내부를 따라 이동하는 피스톤(74)의 일측면에 지지되도록 스프
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링(75)이 설치되고, 피스톤(74)의 반대편 쪽 원통체(71) 공간에 가스(77)가 충진되며, 원통체(71) 전단에 형성된 고정부
(71-1)가 실린더고정부(36)에 볼트로 고정되는 가스실린더(70); 가스실린더(70)의 피스톤(74)에 고정된 로드(76)에 고정
되어 연결기어(62)와 맞물려 피스톤(74)의 이동에 따라 작동되는 랙기어(78);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
대표도
도 5
특허청구의 범위
청구항 1.
송전선이 고정되는 철탑의 암부재에 설치하여 송전선의 장력을 조절하는 장치에 있어서,
내부에 공간부가 형성되고, 하부 양측으로 고정플랜지(21)가 형성되어 암부재(6)에 볼트로 고정되며, 네 모서리 상부에 덮
개판고정부(22)가 형성되는 케이스(20);
케이스(20)의 개방구를 덮어 밀폐시키도록 형성된 판체의 저면 중앙에 중심돌출부(31)가 형성되고, 중심돌출부(31)의 중
앙으로 봉홀(32)이 상하 관통되게 형성되며, 저면 일측에 두개 이상의 웜기어 지지판체(33)가 형성되고, 웜기어지지판체
(33)의 하단에 홈(34)이 형성되어 홈(34)을 덮도록 고정브라켓(35)이 볼트로 고정되며, 웜기어지지판체(33)와 동일 선상
의 일측에 두쌍의 랙기어지지돌기(38)가 웜기어지지판체(33)와 수직 방향으로 형성되고, 랙기어지지돌기(38)에 서로 마
주보도록 이탈방지돌기(39)가 형성되며, 랙기어지지돌기(38)와 동일 선상의 일측에 실린더고정부(36)가 형성되고, 실린
더고정부(36)의 하단에 U형홈(37)이 형성되는 덮개판(30);
덮개판(30)의 상면에 회전축봉(54)을 따라 회전가능하게 고정되고, 둘레를 따라 상하로 두개의 풀리홈(42)(43)이 형성되
어 서로 반대방향으로 송전선(1)과 연결된 와이어(3)가 감기게 되는 송전선풀리(40);
평기어의 중앙 하부에 중심돌출부(51)가 형성되고, 중심돌출부(51)의 중심에 상하를 관통하는 봉홀(52)이 형성되어 회전
축봉(54)이 삽입되며, 중심돌출부(51) 일측에 볼트홀(53)이 형성되어 볼트홀(53)에 체결되는 볼트에 회전축봉(54)이 압착
고정되는 원판기어(50);
축(61)이 웜기어지지판체(33)의 홈(34)에 삽입되어 고정브라켓(35)으로 고정되고, 원판기어(50)의 나사산과 맞물려 고정
되는 웜기어(60);
볼트로 고정볼트홀(64)을 통해 웜기어(60)의 축(61)에 고정되되 두쌍의 랙기어지지돌기(38) 사이에 위치하는 연결기어
(62);
원통체(71)의 내부를 따라 이동하는 피스톤(74)의 일측면에 지지되도록 스프링(75)이 설치되고, 피스톤(74)의 반대편 쪽
원통체(71) 공간에 가스(77)가 충진되며, 원통체(71) 전단에 형성된 고정부(71-1)가 실린더고정부(36)에 볼트로 고정되
는 가스실린더(70);
가스실린더(70)의 피스톤(74)에 고정된 로드(76)에 고정되어 연결기어(62)와 맞물려 피스톤(74)의 이동에 따라 작동되는
랙기어(78);로 구성되는 것을 특징으로 하는 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치.
명세서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
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본 발명은 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기온에 따라 늘어나고 줄어드는 송
전선의 장력을 자동으로 조절하게 하여 송전선이 늘어지는 것을 방지하는 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치에 관한
것이다.
일반적으로 송전선의 지지물로 사용되는 송전 철탑의 형태는 선로(線路)의 송전전력 ·전압 ·지형 등에 따라 다르며, 높이는
60m나 되는 것도 있다. 주재료는 단면이 L형인 강재(鋼材)이고, 수평단면이 정사각형인 것이 많으며, 따라서 기초도 정사
각형의 정점(頂點)에 콘크리트로 굳혀서 만든다.
송전선의 철탑은 보통 3상 2회선, 즉 6개의 전선을 애자(碍子)로 지지하고 있다. 철탑 사이의 거리는 20~30 m이고, 철탑
에 가설한 전선의 지표(地表)로부터의 최저 높이는 전기 설비 기술에 의해 정해져 있으며, 예를 들면 15만 V의 선로일 경
우는 6 m이다.
보통 선로가 넓은 강이나 깊은 계곡을 건널 경우에는 경간이 길고, 따라서 전선의 장력이 커지므로 특히 강한 구조가 필요
하다.
송전선일지라도 규모가 작은 것, 또는 배전선이나 전화선의 지지물로서 단일기초(單一基礎) 위에 세우는 철주가 있다.
이러한 송전선로용 철탑은 상호 간에 다수의 송전선을 연결하고 있으며, 이러한 송전선들은 고공에 설치되는 특성상 바람
이나 눈 비등의 기후의 영향을 많이 받게 됨에 따라 진동 혹은 진폭이 발생하기 쉬운 조건하에 설치된다.
그러므로 일정기간이 경과하면 송전선에 처짐 현상이 초래되어 강한 바람이 불 경우 상기 송전선들이 상,하로 심하게 흔들
려서 상호 간에 마찰을 빚게 되는 경우가 발생하였으며 이러한 것은 합선이나 단전 유발등 대형 안전 사고 발생의 원인이
되었다.
그러므로 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해 주기적으로 송전선의 장력을 조절하는 보수 작업을 하여 송전선의 처짐
현상으로 인해 상기한 안전사고가 발생되는 문제를 미연에 방지하고자 하였다.
하지만 상기한 방법은 단전을 수반하여야지만 작업이 가능한 관계로 전력 사용 세대들의 크나큰 불편과 원성을 초래하였
고, 이러한 불편을 수반하는 문제로 인해 수시로 보수 작업을 실시하지 못하는데 따른 비안전한 문제점이 있었다.
특히 여름의 경우 뜨거운 기온에 의해 송전선이 늘어나서 처지게 되고, 늘어난 송전선이 강풍에 의해 흔들려 다른 송전선
과 부딪쳐 상호간 마찰이 일어나는 경우가 발생한다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 여름에 늘어나고, 겨울에 줄어드는 송전선의 길이
를 계절의 온도에 따라 자동으로 수축하고 팽창하는 체적팽창률이 높은 가스의 팽창력을 이용하여 송전선의 길이를 자동
으로 조절하게 하는 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치를 제공하고자 하는 목적이 있다.
그리고 자동장력조절장치에 설치되는 기어구조에서 웜기어를 채용하여 송전선의 풀림을 방지하여 송전선을 안정적으로
잡아주게 하고자 하는 목적이 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 송전선이 고정되는 철탑의 암부재에 설치하여 송전선의 장력을 조절하는 장치
에 있어서, 내부에 공간부가 형성되고, 하부 양측으로 고정플랜지가 형성되어 암부재에 볼트로 고정되며, 네 모서리 상부
에 덮개판고정부가 형성되는 케이스; 케이스의 개방구를 덮어 밀폐시키도록 형성된 판체의 저면 중앙에 중심돌출부가 형
성되고, 중심돌출부의 중앙으로 봉홀이 상하 관통되게 형성되며, 저면 일측에 두개 이상의 웜기어 지지판체가 형성되고,
웜기어지지판체의 하단에 홈이 형성되어 홈을 덮도록 고정브라켓이 볼트로 고정되며, 웜기어지지판체와 동일 선상의 일측
에 두쌍의 랙기어지지돌기가 웜기어지지판체와 수직 방향으로 형성되고, 랙기어지지돌기에 서로 마주보도록 이탈방지돌
기가 형성되며, 랙기어지지돌기와 동일 선상의 일측에 실린더고정부가 형성되고, 실린더고정부의 하단에 U형홈이 형성되
는 덮개판; 덮개판의 상면에 회전축봉을 따라 회전가능하게 고정되고, 둘레를 따라 상하로 두개의 풀리홈이 형성되어 서로
반대방향으로 송전선과 연결된 와이어가 감기게 되는 송전선풀리; 평기어의 중앙 하부에 중심돌출부가 형성되고, 중심돌
출부의 중심에 상하를 관통하는 봉홀이 형성되어 회전축봉이 삽입되며, 중심돌출부 일측에 볼트홀이 형성되어 체결되는
볼트에 의해 회전축봉이 압착 고정되는 원판기어; 축이 웜기어지지판체의 홈에 삽입되어 고정브라켓으로 고정되고, 원판
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기어의 나사산과 맞물려 고정되는 웜기어; 볼트로 고정볼트홀을 통해 웜기어의 축에 고정되되 두쌍의 랙기어지지돌기 사
이에 위치하는 연결기어; 원통체의 내부를 따라 이동하는 피스톤의 일측면에 지지되도록 스프링이 설치되고, 피스톤의 반
대편 쪽 원통체 공간에 가스가 충진되며, 원통체 전단에 형성된 고정부가 실린더고정부에 볼트로 고정되는 가스실린더; 가
스실린더의 피스톤에 고정된 로드에 고정되어 연결기어와 맞물려 피스톤의 이동에 따라 작동되는 랙기어;로 구성되는 것
을 특징으로 하는 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치를 제공한다.
발명의 구성
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석하여서는 되지 않고, 발명자
는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본
발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 송전선이 고정되는 암부재(6)에 자동장력조절장치(10)를 설치하는 것으로서, 자동장력조절장치(10)는 케이스
(20)와 덮개판(30) 사이에 내장되는 기어 장치와 가스 실린더(70)에 의해 장력이 조절되고, 덮개판(30)의 상면에는 송전선
풀리(40)가 회전 가능하게 고정되며, 송전선풀리(40)와 같이 회전되도록 원판기어(50)가 고정되고, 원판기어(50)와 맞물
려 원판기어를 회전시키는 웜기어(60)가 덮개판(30)에 고정되며, 웜기어(60)의 축(61)에 고정되는 연결기어(62)와 맞물리
는 랙기어(78)가 가스실린더(70)의 피스톤(74)에 고정된 로드(76)에 고정되는 것을 주요 구성으로 한다.
케이스(20)는 내부에 공간부가 형성되고, 하부 양측으로 고정플랜지(21)가 형성되어 송전철탑의 암부재(6)에 볼트로 고정
되며, 네 모서리 상부에 덮개판고정부(22)가 형성된다.
덮개판(30)은 케이스(20)의 개방구를 덮어 밀폐시키도록 형성된 것으로서, 판체의 저면 중앙에 중심돌출부(31)가 형성되
고, 중심돌출부(31)의 중앙으로 봉홀(32)이 상하 관통되게 형성된다.
덮개판(30)의 저면 일측에 두개 이상의 웜기어 지지판체(33)가 형성되고, 웜기어지지판체(33)의 하단에 홈(34)이 형성되
며, 홈(34)을 덮도록 고정브라켓(35)이 볼트로 고정된다. 홈(34)에는 웜기어(60)의 축(61)이 삽입되어 회전가능하게 고정
브라켓(35)으로 고정된다.
웜기어지지판체(33)와 동일 선상의 일측에 두쌍의 랙기어지지돌기(38)가 웜기어지지판체(33)와 수직 방향으로 형성되고,
랙기어지지돌기(38)에 서로 마주보도록 이탈방지돌기(39)가 형성된다. 두개의 웜기어지지판체(33) 사이에 웜기어(60)가
고정되고, 또하나의 웜기어지지판체(33)를 일측에 형성하여 그 연장된 축(61)에 연결기어(62)를 고정한다. 3개의 웜기어
지지판체(33)가 위치하는 선상에 있되 랙기어지지돌기(38)의 방향은 그와 수직되게 형성하여 랙기어(78)가 이동할 수 있
게 가이드한다.
랙기어지지돌기(38)와 동일 선상의 일측에 실린더고정부(36)가 형성되고, 실린더고정부(36)의 하단에 U형홈(37)이 형성
된다.
송전선풀리(40)는 덮개판(30)의 상면에 회전축봉(54)을 따라 회전가능하게 고정되고, 둘레를 따라 상하로 두개의 풀리홈
(42)(43)이 형성되어 서로 반대방향으로 송전선(1)과 연결된 와이어(3)가 감기게 된다.
송전철탑의 상부 양측으로 고정된 암부재(6)에 자동장력조절장치(10)가 볼트로 고정되는데, 자동장력조절장치(10)의 송
전선풀리(40)에 서로 다른 방향으로 고정되는 와이어(3)에 중간에 애자(2)가 고정되고, 애자(2)를 사이에 둔 와이어(3) 타
단은 송전선(1)에 고정클램프(5)로 고정된다.
송전선풀리(40)의 중앙에 상하 관통되게 형성된 봉홀(41) 내경에는 키(44)가 형성되어 회전축봉(54)이 삽입된 상태에서
회전축봉(54)에 형성된 키홈(57)과 맞물리고, 회전축봉(54) 상단에 형성된 나사산(55)과 너트(56)가 체결되어 고정된다.
키(44)와 키홈(57)은 송전선풀리(40)가 회전축봉(54)과 같이 회전되게 하는 구성으로 다른 방식을 사용하여도 무방하다.
원판기어(50)는 평기어의 중앙 하부에 중심돌출부(51)가 형성되고, 중심돌출부(51)의 중심에 상하를 관통하는 봉홀(52)이
형성되어 회전축봉(54)이 삽입된다. 중심돌출부(51) 일측에 볼트홀(53)이 형성되어 볼트홀(53)에 체결되는 볼트에 회전축
봉(54)이 압착 고정된다.
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웜기어(60)는 축(61)이 웜기어지지판체(33)의 홈(34)에 삽입되어 고정브라켓(35)으로 고정되고, 원판기어(50)의 나사산
과 맞물려 고정된다.
연결기어(62)는 볼트로 고정볼트홀(64)을 통해 웜기어(60)의 축(61)에 고정되되 두쌍의 랙기어지지돌기(38) 사이 상부에
위치한다.
가스실린더(70)는 원통체(71)의 내부를 따라 이동하는 피스톤(74)의 일측면에 지지되도록 스프링(75)이 설치되고, 피스톤
(74)의 반대편 쪽 원통체(71) 공간에 가스(77)가 충진되며, 원통체(71) 전단에 형성된 고정부(71-1)가 실린더고정부(36)
에 볼트로 고정된다.
가스실린더(70)의 원통체(71) 후단 일측에 내부와 통하는 주입구(72)가 형성되고, 주입구(72)는 캡(73)에 의해 개폐 가능
하게 밀봉된다. 주입구(71)를 통하여 탄산가스와 같은 가스(77)를 주입하되, 피스톤(74)을 사이에 두고 스프링(75)의 압력
과 평형을 이루도록 압력게이지를 사용하여 주입한다.
가스실린더(70)의 피스톤(74)에 고정된 로드(76)에 랙기어(78)가 고정되어 연결기어(62)와 맞물려 피스톤(74)의 이동에
따라 작동된다.
이하 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
여름이 되어 온도가 올라가면, 송전선(1)이 팽창하여 늘어나게 되므로 처지게 된다. 이때 자동장력조절장치(10)의 가스실
린더(70) 내의 가스(77)가 팽창하여 압력이 높아지면서 스프링(75)과의 힘의 균형이 깨지게 되고, 가스(77)의 압력에 의해
피스톤(74)이 이동하여 랙기어(78)를 작동시킨다. 랙기어(78)와 맞물린 연결기어(62)가 회전하면서 웜기어(60)가 회전하
게 되고 같이 맞물린 원판기어(50)가 회전하게 된다.
원판기어(50)와 같이 회전축봉(54)에 연결된 송전선풀리(40)가 회전하면서 양쪽의 송전선(1)과 연결된 와이어(3)를 감아
늘어난 송전선을 당기게 되어 장력이 유지된다.
겨울에는 온도가 내려가 송전선(1)이 수축하게 되므로 팽팽하게 되어 연결부가 끊어질 우려가 있다. 이때 자동장력조절장
치(10)의 가스실린더(70) 내의 가스(77)가 수축하여 압력이 없어지므로 스프링(75)의 힘에 의해 피스톤(74)이 반대방향으
로 이동하여 랙기어(78)를 작동시킨다. 여름의 경우와 반대로 기어의 연결관계가 작동하여 송전선풀리(40)는 반대방향으
로 회전하여 송전선(1)을 풀어주게 되어 적절한 장력이 유지된다.
발명의 효과
이상과 같이 본 발명은 웜기어에 의하여 송전선이 자중에 의해 풀리는 것을 방지하여 안정적으로 잡아주는 효과가 있고,
온도에 따라 팽창과 수축을 반복하는 체적팽창률이 높은 가스에 의해 겨울에는 줄어든 가스의 체적에 의한 동작에 의해 송
전선을 풀어주어 장력을 조절하며, 여름에는 팽창하는 가스의 체적에 의한 동작에 의해 송전선을 감아주어 적절한 장력을
유지하도록 하는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치를 도시한 결합 상태 사시도.
도 3은 본 발명의 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치를 도시한 일부 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치의 덮개판의 저면을 도시한 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치의 일부 분해 사시도.
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도 7은 본 발명의 송전철탑의 송전선의 자동 장력조절장치의 가스 실린더를 도시한 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
1 : 송전선 2 : 애자
3 : 와이어 4 : 점프선
5 : 고정클램프 6 : 암부재
10 : 자동장력조절장치 20 : 케이스
21 : 고정플랜지 22 : 덮개판 고정부
30 : 덮개판 31 : 중심돌출부
32 : 봉홀 33 : 웜기어 지지판체
34 : 홈 35 : 고정브라켓
36 : 실린더고정부 37 : U형홈
38 : 랙기어지지돌기 39 : 이탈방지돌기
40 : 송전선풀리 41 : 봉홀
42, 43 : 풀리홈 44 : 키
50 : 원판기어 51 : 중심돌출부
52 : 봉홀 53 : 볼트홀
54 : 회전축봉 55 : 나사산
56 : 너트 57 : 키홈
60 : 웜기어 61 : 축
62 : 연결기어 63 : 축홀
64 : 고정볼트홀 70 : 가스실린더
71 : 원통체 72 : 주입구
73 : 캡 74 : 피스톤
75 : 스프링 76 : 로드
77 : 가스 78 : 랙기어
도면
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