KR101115731B1 - 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구 - Google Patents

슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초고압케이블의 종단접속함에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기중 종단접속함에 사용되는 초고압케이블의 센타를 유지해주는 센타유지금구에 관한 것이다.
본 발명에 따른 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구는, 초고압케이블의 절연층과 반도전층에 위치되어 상기 실리콘 재질의 신축율에 의해 상기 초고압케이블에 슬립 가압되어 접속되는 스트레스콘에 의해 접속이 이루어지는 슬립-온 타입의 기중 단말 조인트박스에 사용되는 것으로서, 금속재로 이루어지고, 상기 초고압케이블의 접속부를 커버하는 자기재 또는 실리콘재로 이루어진 애관과 체결되는 고정금구의 내측에 결합되는 체결플랜지를 가지며, 원통형으로 형성되며 내경은 상기 초고압케이블의 반도전층 쉬스의 외경보다 크게 형성되는 센타유지관을 갖는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

Description

슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구{CABLE CENTER SUPPORTING METAL OF SLIP-ON TYPE END JOINT BOX}
본 발명은 초고압케이블의 종단접속함에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기중 종단접속함에 사용되는 초고압케이블의 센타를 유지해주는 센타유지금구에 관한 것이다.
지중 초고압 전력케이블의 단말은 옥내의 변전소 등에서 지중케이블과 차단기를 연결하는 데 사용되는 가스중 종단접속함(EB-G)과 지중케이블을 외부로 인출하여 가공선, 차단기, 변압기 등에 연결하여 사용되는 기중 종단접속함(EB-A)으로 구분된다.
기중 종단접속함(Out Door Sealing End)은 접속된 부위를 자기재 또는 실리콘재의 애관으로 커버하게 되며, 초고압케이블의 용량에 따라 계면전계특성을 고려하여 애관의 길이가 달라진다.
애관의 길이는 짧게는 3000mm에서 길게는 5000mm까지 형성되며, 애관의 길이에 따라 접속되는 초고압케이블의 노출부위도 그 만큼 길어지게 된다.
기중 종단접속함의 접속된 상태는 초고압케이블을 지면을 기준으로 수직으로 세워진 형태로 위치되므로, 그에 따라 초고압케이블도 수직상태에 놓이게 되고, 초고압케이블은 선단부에 도체가 도체인출봉에 의해 고정되고 애관과 연결되는 외부케이스에 의해 하단부가 고정되는 구조를 가지며 선단부와 하단부 사이에서는 초고압케이블이 고정되는 부분이 없게 된다.
즉, 기중 종단접속함에서 초고압케이블은 상당한 길이가 노출된 상태에서 중간에 고정되는 부분없이 수직으로 설치된 상태에 놓이므로 장시간 통전되는 상태에 놓여 온도의 변화와 기계적응력과 전기적인 스트레스로 인해 하단부의 케이블부분이 휘어지는 문제가 발생되어 결과적으로 송전시스템의 문제를 일으키게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 초고압케이블 의 단말처리용 단말조인트시 길게 노출된 초고압케이블 중 기계적응력이나 온도 특성에 가장 취약한 초고압케이블의 하단부에 초고압케이블의 센타를 유지해 줄 수 있는 센타유지금구를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구는, 초고압케이블의 절연층과 반도전층에 위치되어 상기 실리콘 재질의 신축율에 의해 상기 초고압케이블에 슬립 가압되어 접속되는 스트레스콘에 의해 접속이 이루어지는 슬립-온 타입의 기중 단말 조인트박스에 사용되는 것으로서, 금속재로 이루어지고, 상기 초고압케이블의 접속부를 커버하는 자기재 또는 실리콘재로 이루어진 애관과 체결되는 고정금구의 내측에 결합되는 체결플랜지를 가지며, 원통형으로 형성되며 내경은 상기 초고압케이블의 반도전층 쉬스의 외경보다 크게 형성되는 센타유지관을 갖는 것을 특징으로 하여 이루어진다.
여기서, 상기 센타유지관은 원통형의 금속관의 형태로 이루어지거나, 원통형의 금속관을 반분할하여 조립되는 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 센타유지관은 전단부의 내경이 후단부의 내경보다 작게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 센타유지관의 선단부는 상기 스트레스콘의 하단에 위치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 센타유지관의 외경은 상기 스트레스콘의 외경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 센타유지관 하단부의 소정의 위치에는 하나 이상의 관통홀이 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 기중 종단접속함의 센타유지금구를 제공하여 초고압케이블의 단말처리용 단말조인트시 기계적응력이나 온도 특성에 가장 취약한 초고압케이블의 하단부에 초고압케이블의 센타를 유지해 줄 수 있게 된다.
또한, 초고압케이블의 센타를 유지함으로써 장시간 로딩에 따른 케이블 피로에 의한 케이블 휨을 보완하여 초고압전력계통에서의 접속함의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 케이블 센타유지금구가 장착된 슬립-온 타입 기중 단말 조인트박스를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 센타유지금구의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 센타유지금구의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 센타유지금구의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 센타유지금구의 일부면을 절개한 절개사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구의 구조 및 그에 따른 작용 효과에 대해 설명한다.
본 명세서에서 기재되는 단말 조인트박스는 초고압 케이블용 종단접속함과 동일한 의미로 사용되며, 이하에서는 종단접속함으로 통칭하여 사용하기로 하며, 본 발명의 센타유지금구는 기중 종단 접속함에 사용되는 것으로 한정되고, 초고압케이블은 XLPE(Cross Linked-Polyethylene) 케이블이다.
도 1은 본 발명에 따른 케이블 센타유지금구가 장착된 슬립-온 타입 기중 단말 조인트박스를 도시한 것이다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 슬립-온 타입의 기중 단말 조인트박스(10)는 지중케이블을 외부로 인출하여 가공선, 차단기, 변압기 등에 연결하여 사용되는 접속함이다.
기중 단말 조인트박스(10)는 자기 또는 실리콘재의 애관(11), 상부쉴드(12), 도체인출봉(13), 고정금구(14), 스트레스콘(15), 실링유니트(16), 절연유(17), 외부케이스(18) 및 센타유지금구(20)를 포함하여 이루어진다.
애관(11)은 자기재 또는 실리콘재로 이루어지며, 상부측에는 상부전극(11a)이 형성되어 상부쉴드(12)와 연결되고, 하부측에는 하부전극(11b)이 형성되어 고정금구(14)와 연결되어 기중 단말 조인트박스(10)의 외부를 구성하면서 접속함을 보호하며 절연보강재로 사용된다.
도체인출봉(13)은 초고압케이블(110)의 선단부를 노출시킨 도체(120)에 삽입되어 압축되고, 애관(11)의 상부전극(11a)과 전기적으로 연결된다.
스트레스콘(15)은 도체인출봉(13)의 삽입 및 압축전에 삽입시켜 놓은 상태에서 케이블 알루미늄 쉬스가 제거된 상태의 케이블 절연체 및 반도전층에 슬립-온되도록 위치된다. 스트레스콘(15)은 케이블의 계면전계를 완화할 목적으로 사용되며, 실리콘 재질을 사용하여 절연부와 반도전부로 형성된다.
실리콘 재질의 스트레스콘(15)은 신축성이 매우 우수하므로 사전에 삽입된 상태에서 스트레스콘(15)의 내경 보다도 외경이 큰 케이블의 삽입 위치 부분으로 슬립 다운시키면 신축성에 의해 스트레스콘(15)의 내경이 커지면서 케이블에 완전 밀착되어 장착되게 된다.
즉, 이렇게 실리콘재의 스트레스콘(15)을 사용하여 슬립 다운 방식으로 접속을 하면, 기존에 스트레스콘과 케이블, 스트레스콘과 에폭시(기존의 기중종단접속함에서는 애관 내부에 에폭시금구를 별도로 삽입하여 사용)간의 계면압력을 유지하기 위해 사용되었던 가압 파이프와 가압 스프링장치의 부재가 필요없는 이점을 갖는다.
스트레스콘(15)의 반도전부(15b)에는 초고압케이블(110)의 절연층 위에 형성된 반도전테이프, 쉴드메쉬 테이프, 자기융착성 테이프 및 PVC 테이프가 순차적으로 연결 접속된다.
스트레스콘(15)의 하부측으로는 실링유니트(16)가 연결되며, 실링유니트(16)는 실리콘재의 신축성 절연재를 사용한다. 실링유니트(16)는 초고압케이블(110)과 애관(11) 사이에 초고압 절연보강재로 사용되는 절연유(17)의 내부 실링을 목적으로 사용된다.
실링유니트(16)의 외측은 고정금구(14)와 외부케이스(18)의 플랜지 사이에 끼워져 접속된다.
애관(11)은 고정금구(14) 및 지지애자(19)를 매개로 하여 베이스플레이트와 연결되어 고정된다.
센타유지금구(20)는 스트레스콘(15) 하부측에 위치되며, 하단은 고정금구(14)의 내측과 볼트에 의해 체결된다.
센타유지금구(20)는 원통형으로 형성되며, 내부에는 일정 간격을 유지한 채 초고압케이블(110)을 감싸는 형태를 취한다.
초고압케이블의 단말접속함 중에서 기중에 노출되는 접속함 즉 기중 종단접속함은 기중의 계면 전계특성을 고려하여 외부에 보강용으로 사용되는 애관의 길이가 상당히 길게 형성된다. 이로 인하여 초고압케이블(110)은 케이블의 하중을 견뎌야 하는 하부 즉 스트레스콘(15)과 고정금구(14) 사이의 위치에서 집중적으로 외력을 받게되며, 또한 장시간의 전기적 로딩에 따라 초고압케이블(110) 내부의 온도급변과 전기적 부하에 의해 초고압케이블(110)의 휨이 발생하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 외력이 가장 크게 작용하는 부분에 센타유지금구(20)를 장착하여 초고압케이블(110)의 센타를 유지할 수 있도록 함으로써 초고압케이블 접속함의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 센타유지금구의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 센타유지금구의 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 센타유지금구(20)는 원통형의 금속재로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄관으로 형성될 수 있다.
센타유지금구(20)는 센타유지관(21)과 체결플랜지(22)로 이루어질 수 있으며, 센타유지관(21)은 반분할되어 제1 센타유지관(21a)과 제2 센타유지관(21b)으로 이루어지며, 체결플랜지(22)도 반분할되어 제1 체결플랜지(22a)와 제2 체결플랜지(22b)로 이루어질 수 있다.
제1 센타유지관(21a)과 제2 센타유지관(21b)은 체결부쉬(23) 및 볼트(26)에 의해 결합될 수 있으며, 제1 체결플랜지(22a)와 제2 체결플랜지(22b)는 체결플레이트(24) 및 볼트에 의해 결합될 수 있도록 구성될 수 있다.
제1 및 제2 센타유지관(21a, 21b)의 내경은 다르게 형성될 수 있으며, 전단부측이 후단부측보다 그 내경이 작게 형성되는 것이 바람직하고, 내경이 작은 부분은 체결보조관(28)으로 형성할 수 있다.
체결보조관(28)은 체결부쉬(23)가 삽입될 수 있는 홈(27)을 가지며, 동시에 내경이 초고압케이블(110)의 외경과 큰 차이를 갖지 않아 초고압케이블(110)의 센타유지의 효율성을 더욱 도모할 수 있도록 한다.
체결보조관(28)은 제1 및 제2 센타유지관(21a, 21b)과 일체로 형성될 수도 있으며, 필요에 따라서는 별물로 제작되어 용접될 수 있다.
체결플랜지(22) 바로 윗부분에는 하나 이상의 관통홀(25)이 형성될 수 있으며, 관통홀(25)은 하부로 가라앉은 절연유(17)를 센타유지금구(20)의 내외부로 원활하게 순환하도록 도모한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 센타유지금구의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 센타유지금구의 일부면을 절개한 절개사시도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 센타유지금구(30)는 원통형의 금속재로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄관으로 형성될 수 있다.
센타유지금구(30)는 센타유지관(31)과 체결플랜지(32)로 이루어질 수 있다.
센타유지관(31)의 내경은 다르게 형성될 수 있으며, 전단부측이 후단부측보다 그 내경이 작게 형성되는 것이 바람직하고, 내경이 작은 부분은 체결보조관(34)으로 형성할 수 있다.
체결보조관(34)의 내경은 초고압케이블(110)의 외경과 큰 차이를 갖지 않아 초고압케이블(110)의 센타유지의 효율성을 더욱 도모할 수 있도록 한다.
체결보조관(34)은 센타유지관(31)과 일체로 형성될 수도 있으며, 필요에 따라서는 별물로 제작되어 용접될 수 있다.
체결플랜지(32) 바로 윗부분에는 하나 이상의 관통홀(33)이 형성될 수 있으며, 관통홀(33)은 하부로 가라앉은 절연유(37)를 센타유지금구(30) 내외부로 원활하게 순환하도록 도모한다.
본 발명의 일실시예에 따른 센타유지금구(20)와 다른 실시예에 따른 센타유지금구(30)는 그 구조상에서 차이가 있지만, 실질적으로는 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 접속 공정에서 가장 큰 차이를 갖는다.
일실시예에 따른 센타유지금구(20)는 초고압케이블(110)의 도체(120)와 도체인출봉(13)의 삽입 및 압축전 즉 접속 개시전에 스트레스콘(15) 등 기타 부속재를 미리 삽입하고 난 후 스트레스콘(15)의 접속이 완료되고 나서 초고압케이블(110)에 장착하여 접속할 수 있는 구조이며, 다른 실시예에 따른 센타유지금구(30)는 초고압케이블(110)의 도체(120)와 도체인출봉(13)의 삽입 및 압축전 즉 접속 개시전에 스트레스콘(15) 등 기타 부속재와 마찬가지로 순차적으로 미리 삽입한 상태에서 스트레스콘(15)의 접속이 완료되고 나서 장착되는 접속 구조를 갖는다.
즉, 센타유지금구(20, 30)는 접속공정의 순서 및 방법에 따라 어느 센타유지금구(20, 30)를 선택할 지 여부가 결정되며, 그 기능 및 역할은 동일하다.
센타유지금구(20, 30)는 초고압전압에 의한 전계특성을 고려하여 스트레스콘(15)의 하단에 위치되고, 그 외경은 스트레스콘(15)의 외경보다 작게 형성되는 것이 바람직할 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 기중 종단접속함 11 : 애관
12 : 상부쉴드 13 : 도체인출봉
14 : 고정금구 15 : 스트레스콘
16 : 실링유니트 17 : 절연유
18 : 외부케이스 19 : 지지애자
20, 30 : 센타유지금구 21, 31 : 센타유지관
22, 32 : 체결플랜지 21a : 제1 센타유지관
21b : 제2 센타유지관 22a : 제1 체결플랜지
22b : 제2 체결플랜지 23 : 체결부쉬
24 : 체결플레이트 25, 33 : 관통홀
26 : 볼트 27 : 홈
28, 34 : 체결보조관 110 : 초고압케이블
120 : 도체

Claims (6)

  1. 초고압케이블의 절연층과 반도전층에 위치되어 실리콘 재질의 신축율에 의해 상기 초고압케이블에 슬립 가압되는 스트레스콘에 의해 접속이 이루어지는 슬립-온 타입의 기중 단말 조인트박스에 사용되는 것으로서,
    금속재로 이루어지고,
    상기 초고압케이블의 접속부를 커버하는 자기재 또는 실리콘재로 이루어진 애관과 체결되는 고정금구의 내측에 결합되는 체결플랜지를 가지며,
    원통형으로 형성되며 내경은 상기 초고압케이블의 반도전층 쉬스의 외경보다 크게 형성되는 센타유지관을 갖는, 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센타유지관은 원통형의 금속관의 형태로 이루어지거나, 원통형의 금속관을 반분할하여 조립되는 형태로 이루어지는, 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센타유지관은 전단부의 내경이 후단부의 내경보다 작게 형성되는, 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센타유지관의 선단부는 상기 스트레스콘의 하단에 위치되는, 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센타유지관의 외경은 상기 스트레스콘의 외경보다 작게 형성되는, 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센타유지관 하단부의 소정의 위치에는 하나 이상의 관통홀이 형성되는, 슬립-온 타입 단말 조인트박스의 케이블 센타유지금구.
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