KR101354716B1 - 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지중에 매립되어 맨홀의 내부에서 상호 볼트체결에 의해 연결되는 지중전선을 외부 간섭으로부터 효과적으로 보호할 수 있도록 된 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 지중에 매립되어 맨홀의 내부에서 상호 볼트체결에 의해 연결되는 지중전선을 연결부의 내부에 수용하여 보관함으로서, 지중전선의 이음부분으로 효과적으로 보호할 수 있고, 연결부의 내부로 주입되는 밀봉제에 의해 이음부분으로 수분이 침투되는 것을 원천적으로 차단할 수 있으며, 뿐만 아니라 겨울철 지중전선의 수축에 의해 발생되는 인장력을 스프링을 통해 상쇄되도록 하여 지중전선의 이음부가 서로 단락되는 것을 미연에 차단할 수 있다.

Description

변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터{INSULATION CONNECTOR FOR INPUT LINE OF HIGH VOLTAGE TRAMSFORMER}

본 발명은 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지중에 매립되어 맨홀의 내부에서 상호 볼트체결에 의해 연결되는 지중전선을 외부 간섭으로부터 효과적으로 보호할 수 있도록 된 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터에 관한 것이다.

일반적으로 각 가정이나 사무실 및 대규모의 공장 등에서 사용되는 전기는 각 지역별로 설비되어 있는 변전소를 통해 전기를 공급받게 된다.

상기 변전소는 전압이나 전류의 변성 및 전력의 배분을 목적으로 설치되는 것으로, 발전소에서 생산된 전력을 송전선로 또는 배전선로를 통해 사용자에게 보내주게 된다.

상기와 같은 변전소는 통상적으로 지상에 설비되게 되며, 이러한 변전소는 고압전선이 외부로 노출되어 있기 때문에 외부간섭으로 인한 누전 및 합선이 유발되는 문제가 있었어 지상으로 노출된 고압전선을 지하에 설치하게 되었다.

상기와 같이 지하에 고압의 전선을 설치하는 경우 외부로 노출이 되지 않아 외부간섭에 따른 문제를 해소할 수 있지만, 최초 설계된 고압전선의 길이가 현장여건에 따라 더 소요되어 고압전선을 더 연결하여 사용해야 하는 문제가 있음에 도 불구하고 계속 시행되고 있다.

상기 고압전선의 경우 고압으로 전력을 공급해야 하는 특성상 고압전선의 지름이 상당히 굵기 때문에 서로 이어주는 부분을 수직으로 관통하여 볼트를 체결시켜 상호 결합시켜주고, 이음부분에는 외면에 절연테이프를 이용하여 외부로부터 이음부를 차단시켜 보호한다.

하지만, 상기와 같이 절연테이프를 이용해 이음부분을 보호하는 경우 일정시간이 경과되면 외면에 테이핑되어 있던 절연테이프는 녹아서 떨어지게 되고, 이로 인하여 지하로 스며드는 우수 또는 지하수와 이음부분이 접촉되어 합선되는 등의 문제가 발생 되며, 뿐만 아니라 겨울철에 전선과 외면의 피복선이 냉각되면서 수축하게 되어 이음부분이 단락되는 등의 문제가 발생되고 있다.

이를 개선하기 위해, 등록특허 제0896957호(2009.05.01.) "지중배전선의 위치고정용 커넥터"가 개시된 바 있다.

하지만, 개시된 등록특허의 경우 제1,2캡 내부에서 지중전선이 서로 결속된 상태로 유지되기 때문에 제1,2캡의 탄성 변형시 지중전선에 무리한 힘이 가해질 경우 파단위험이 여전히 남아 있어 이에 대한 개선이 필요하였다.

대한민국 특허등록 제0896957호(2009.05.01.) "지중배전선의 위치고정용 커넥터"

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 지중에 매립되어 맨홀의 내부에서 상호 볼트체결에 의해 연결되는 지중전선을 연결부를 통해 효과적으로 보호할 수 있도록 함과 동시에 겨울철 지중전선의 수축에 의해 발생되는 인장력을 스프링을 통해 상쇄되도록 하여 지중전선의 이음부가 서로 단락되는 것을 미연에 차단할 수 있는 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 상부가 개구된 삽입홈(11a)을 갖추고서 바닥면에 고정되는 고정대(11)와, 고정대(11)의 상면에 돌출되게 형성되되, 내측면에 수직방향의 안내홈(12a)을 갖추고서 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 지지편(12)을 구비한 지지부(10)와; 안내홈(21a)에 삽입되는 가이드편(21a)을 갖추고서 고정대(11)의 수직방향으로 왕복이동가능하게 고정되는 제1캡(21)과, 제1캡(21)에 회전가능하게 설치되어 내부에 수용된 지중전선(L1,L2)을 감쌀 수 있도록 형성되되, 상부 중앙에는 주입공(22a)이 형성된 제2캡(22)과, 주입공(22a)을 통해 내부에 주입되어 상호 연결된 지중전선(L1,L2)의 이음부를 덮어 절연하는 밀봉제(SC)를 갖춘 연결부(20)와; 일단이 연결부(20)의 저면에 고정되고, 타단이 지지부(10)의 삽입홈(11a)에 삽입되어 연결부(20)를 일방향으로 탄발지지하는 스프링(S)과; 맨홀(1)의 측벽에 회동가능하게 설치되어 지중전선(L1,L2)의 피복이 손상되지 않도록 가이드하는 한 쌍의 회전롤러(30)를 포함하되, 상기 제1,2캡(21,22)의 양단에 내측으로 돌출되게 각각 끼움턱(T1)을 더 형성하고; 상기 끼움턱(T1)에는 고정슬리브(200)를 끼우되, 상기 고정슬리브(T1)는 양단이 개방된 원통형상이고, 상기 끼움턱(T1)에 끼워지는 단부 내경에는 걸림턱(T2)이 형성되며; 상기 고정슬리브(200) 내부에는 탄성스프링(210)이 삽입되고; 상기 탄성스프링(210)의 상부에는 상기 고정슬리브(200)에 끼워지는 형태로 고정판(220)이 구비되며; 상기 지중전선(L1,L2)이 각각 고정슬리브(200), 탄성스프링(210) 및 고정판(220)을 관통한 노출된 단부에 통전가능한 고정커넥터(230)가 결속되고; 상기 고정커넥터(230)는 고정나사(N)를 통해 상기 고정판(220) 상에 체결 고정되며; 상기 고정커넥터(230)에는 지중전선(L1,L2) 상호간을 연결하여 통전시키는 코일형 연결전선(240)이 연결 배선된 것을 특징으로 하는 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터를 제공한다.

본 발명에 따르면, 지중에 매립되어 맨홀의 내부에서 상호 볼트체결에 의해 연결되는 지중전선을 연결부의 내부에 수용하여 보관함으로서, 지중전선의 이음부분으로 효과적으로 보호할 수 있고, 연결부의 내부로 주입되는 밀봉제에 의해 이음부분으로 수분이 침투되는 것을 원천적으로 차단할 수 있으며, 뿐만 아니라 겨울철 지중전선의 수축에 의해 발생되는 인장력을 스프링을 통해 상쇄되도록 하여 지중전선의 이음부가 서로 단락되는 것을 미연에 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터의 설치상태도.
도 2는 본 발명에 따른 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터에서 요부를 따로 발췌하여 보인 요부사시도.
도 3은 본 발명에 따른 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터의 작동관계도.
도 4는 본 발명에 따라 추가된 실시예를 보인 예시도.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 후술되는 선등록특허 제0896957호를 그대로 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 장치 구성상 특징들은 모두 등록특허 제0896957호에 기재된 사항들이다.

다만, 본 발명은 상기 등록특허 제0896957호에 개시된 구성들 중 지중전선이 제1,2캡 내부에 고정된 상태에서 탄성완충될 수 있는 구조를 갖춤으로써 파단의 위험을 완전히 제거한 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.

따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제0896957호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터는 맨홀(1)의 바닥면에 고정되고, 연결부(20)가 상하로 왕복이송 가능하도록 가이드 해주는 지지부(10)와; 지지부(10)에 수직왕복이송 가능하게 설치되고, 내부에는 상호볼트에 의해 체결된 지중전선(L1,L2)이 수용되어져 보호되는 연결부(20)와; 일단이 연결부(20)의 저면에 고정되고, 타단이 지지부(10)의 삽입홈(11a)에 삽입되어 연결부(20)를 일방향으로 탄발지지하는 스프링(S)과; 맨홀(1)의 측벽에 회동가능하게 설치되어 지중전선(L1,L2)의 피복이 손상되지 않도록 가이드하는 한 쌍의 회전롤러(30)로 구성된다.

이때, 상기 지중에 매립되는 맨홀(1)은, 콘크리트재질에 상부가 개구되고, 개구된 상측으로 맨홀커버(2)가 개폐가능하게 설치되며, 측벽(즉, 둘레면)에는 내부로 진입되는 지중전선(L1,L2)의 피복을 보호함과 동시에 배선할 수 있도록 매설된 배선관(3)이 설치된다.

상기 맨홀(1)의 바닥면에 입설되고, 연결부(20)가 상하로 왕복이송 가능하도록 가이드 해주는 지지부(10)는, 상부가 개구된 삽입홈(11a)을 갖추고서 맨홀(1)의 바닥면에 고정되는 고정대(11)와, 고정대(11)의 상면에 돌출되게 형성되되, 내측면에 수직방향의 안내홈(12a)을 갖추고서 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 지지편(12)으로 이루어진다.

또한, 상기 지지부(10)에 수직왕복이송 가능하게 설치되고, 내부에는 상호 볼트에 의해 체결된 지중전선(L1,L2)이 수용되어져 보호되는 연결부(20)는, 안내홈(21a)에 삽입되는 가이드편(21a)을 갖추고서 고정대(11)의 수직방향으로 왕복이동가능하게 고정되는 제1캡(21)과, 제1캡(21)에 회전가능하게 설치되어 내부에 수용된 지중전선(L1,L2)을 감쌀 수 있도록 형성되되, 상부 중앙에는 주입공(22a)이 형성된 제2캡(22)과, 주입공(22a)을 통해 내부에 주입되어 상호 연결된 지중전선(L1,L2)의 이음부를 덮어 절연하는 밀봉제(SC)로 이루어진다.

상기 제1캡(21)과 제2캡(22)이 절첩되어 맞대어지는 부분에는 고정봉(21b) 과 고정봉(21b)에 대응되는 고정홈(22b)를 형성하여 상호 결합가능하도록 형성하였다.

뿐만 아니라, 상기 제1캡(21)의 저면에는 하방으로 돌출되고 외주면으로 스프링(S)이 장전되는 단봉(구체적으로 도시하지 아니함)이 일체로 형성된다.

이와 아울러, 상기 주입공(22a)을 통해 내부로 주입되어 이음부를 덮어 절연할 수 있도록 된 밀봉제(SC)는, 일정시간이 경과하면 경화되어 소정의 탄성을 유지함과 동시에 이음부를 보호할 수 있게 해주는 실리콘으로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 양 측단에 수평으로 돌출되는 가이드편(21a)은 평면에서 본 모양이‘ㅜ’형상으로 지지편(12)의 안내홈(12a)에 삽입되었을 때 수직 왕복이송되는 연결부(20)가 외향으로 이탈되지 않고 안정적으로 슬라이딩될 수 있도록 해주는 것이다.

상기 스프링(S)은 지지부(10)의 고정대(11)에 돌출되게 입설되어 연결부(20)의 단봉(구체적으로 도시하지 아니함)에 고정되어져 상기 연결부(20)를 일방향으로 탄발지지해 준다.

상기 지중전선(L1,L2)의 피복이 손상되지 않도록 가이드해주는 한 쌍의 회전롤러(30)는, 맨홀(1)의 내벽에 일단이 고정되고 타단이 내향으로 돌출되는 브라켓(구체적으로 도시하지 아니함)과, 브라켓(구체적으로 도시하지 아니함)의 말단에 공회전 가능하게 설치되는 롤러(구체적으로 도시하지 아니함)로 이루어진다.

위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 3과 같이, 기온변화가 적은 계절 즉, 봄과 가을의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 지중전선(L1,L2)이 상호 체결되어 내부에 인입된 연결부(20)는 지지부(10)의 중앙에 입설된 스프링(S)에 의해 항시 탄발된 상태를 유지하게 된다.

하지만, 겨울철에는 지중전선(L1,L2)을 이루는 구리선과 이를 감싸고 있는 피복선이 수축되면서 인장력이 발생되고, 이로 인하여 상호 연결되어 있는 지중전선(L1,L2)은 서로 반대방향으로 당겨지게 된다.

이와 같이 지중전선(L1,L2)이 서로 반대방향으로 인장력이 발생되면, 지중전선(L1,L2)이 상호 체결되어 내부에 인입된 연결부(20)는 지지부(10)를 따라 서서히 수직으로 하강하게 되면서 연결부(20)의 저면에 배치된 스프링(S)을 압착하게 된다.

상기 과정을 좀 더 상세히 설명하면, 지지부(10)의 안내홈(12a)에 삽입된 연결부(20)의 가이드편(21a)이 지중전선(L1,L2)에 발생되는 인장력에 의해 수직하강하게 되고, 이때 연결부(20)의 저면에 배치된 스프링(S)을 서서히 가압하게 된다.

또한, 상기 맨홀(1)의 측벽에 설치되어 지중전선(L1,L2)에 맞대어져 있는 한 쌍의 회전롤러(30)는 외향으로 이동하려는 지중전선(L1,L2)에 의해 공회전되고, 지중전선(L1,L2)의 피복이 맨홀(1) 벽체에 장입된 배선관(3)에 의해 손상되지 않도록 가이드역활을 해주게 된다.

따라서, 지중전선(L1,L2)에 가해지고 있던 인장상태가 해제되면, 스프링(S)을 가압하고 있던 연결부(20)는 스프링(S)에 의해 서서히 탄발되어 초기상태로 복귀하게 된다.

이에 더하여, 지중전선(L1,L2)의 파단 방지기능을 더욱 더 극대화시키기 위해 도 4와 같은 추가 실시예가 적용될 수 있다.

도 4에 따르면, 제1캡(21) 및 제2캡(22)의 양단에는 내측으로 끼움턱(T1)이 돌출된다.

이때, 제1캡(21) 및 제2캡(22)의 양단은 서로 동일하게 대칭 구성되므로 도면에서는 일측만 도시하고 설명하기로 한다.

그리고, 상기 끼움턱(T1)에는 고정슬리브(200)가 삽입된다.

상기 고정슬리브(200)는 일단, 바람직하기로는 상기 끼움턱(T1)에 삽입되는 단부쪽 걸림턱(T2)이 형성되고, 중앙에는 관통공(H)이 형성되어 상기 관통공(H) 속으로 상기 끼움턱(T1)이 끼워지도록 구성된다.

또한, 상기 고정슬리브(200)의 타단은 개방된 상태로 유지된다.

덧붙여, 상기 고정슬리브(200)는 원통형상의 부재이므로 그 내부에는 탄성스프링(210)이 삽입된다.

뿐만 아니라, 상기 탄성스프링(210)의 상단에는 고정판(220)이 안착되는데, 상기 고정판(220)은 중앙에 구멍이 뚫려 있는 형태이고, 상기 탄성스프링(210)이 상기 고정슬리브(200) 밖으로 이탈되지 않도록 고정지지하는 역할을 수행한다.

여기에서, 상기 고정판(220)에 형성된 구멍은 물론 상기 관통공(H)은 모두 지중전선(L1,L2)의 직경보다 약간 크게 형성되도록 하여 지중전선(L1,L2)이 관통될 수 있도록 구성되어야 한다.

아울러, 상기 고정판(220)을 관통한 지중전선(L1,L2)의 단부에는 고정커넥터(230)가 결속되고, 상기 고정커넥터(230)는 고정나사(N)를 통해 상기 고정판(220) 상에 나사체결된다.

따라서, 상기 지중전선(L1,L2)은 상기 고정판(220) 상에 고정된 상태에서 탄성스프링(210)에 의해 탄지되게 된다.

이때, 상기 지중전선(L1,L2)은 항상 당겨지는 힘이 작용하므로 상기 고정판(220)은 항상 상기 탄성스프링(210)을 탄압하는 형태로 배치되게 되어 탄성스프링(210)이 고정슬리브(200) 밖으로 이탈되는 현상은 발생되지 않게 된다.

만약, 지중전선(L1,L2)의 유동이 걱정될 경우에는 상기 고정슬리브(200)의 길이를 충분히 길게 하면 된다.

그리고, 상기 고정커넥터(230)의 중심에는 연결전선(240)이 고정되는데 상기 연결전선(240)은 코일형으로 구성되어 탄성 완충될 수 있도록 형성되며, 이 연결전선(240)은 반대편에 형성된 동일 구조와 연결되어 사실상 지중전선(L1,L2) 상호간을 연결하여 통전시키는 기능을 수행한다.

이와 같이, 본 발명 추가 실시예에 따른 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터는 도 2에 도시된 스프링(S)에 의해 주된 완충기능을 수행할 때 조력하는 것으로, 지중전선(L1,L2)이 온도 변화에 따라 혹은 장력 변화에 따라 당겨지거나 늘어질 때 먼저 상기 스프링(S)이 동작하여 이를 자동적으로 보정하는 기능을 수행하는 것이다.

이와 함께, 제1,2캡(21,22)이 맞물려 형성된 끼움턱(T1)에 끼워진 고정슬리브(200), 그리고 상기 고정슬리브(200)에 내장된 탄성스프링(210) 및 이를 관통하여 배선된 지중전선(L1,L2)가 높이 방향으로는 상기 스프링(S)에 의해 탄성완충되고, 길이방향으로는 상기 탄성스프링(210)에 의해 이루어지므로 이중 탄성 완충되게 되므로 지중전선(L1,L2)이 팽창, 수축되더라도 파단의 문제가 전혀 생기지 않게 된다.

특히, 본 발명 추가 실시예에서는 제1,2캡(21,22) 내부에서 지중전선(L1,L2)이 직접 연결된 것이 아니라, 서로 분리 절단된 상태에서 코일 형태를 갖는 연결전선(240)을 통해 상호 통전가능하게 접속되어 있기 때문에 지중전선(L1,L2)의 길이방향 팽창과 수축 작용을 정확하고 완충시킬 수 있어 파단 현상을 직접적으로 해소할 수 있게 되는 것이다.

더구나, 이 탄성스프링(210)은 고정슬리브(200) 내부에서 유동하기 때문에 보다 안정적인 동작이 가능하여 불량의 문제도 발생하지 않게 된다.

1: 맨홀 2: 맨홀커버
3: 배선관 10: 지지부
11: 고정대 12: 지지편
20: 연결부 21: 제1캡
22: 제2캡 30: 회전롤러

Claims (1)

1. 상부가 개구된 삽입홈(11a)을 갖추고서 바닥면에 고정되는 고정대(11)와, 고정대(11)의 상면에 돌출되게 형성되되, 내측면에 수직방향의 안내홈(12a)을 갖추고서 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 지지편(12)을 구비한 지지부(10)와; 안내홈(21a)에 삽입되는 가이드편(21a)을 갖추고서 고정대(11)의 수직방향으로 왕복이동가능하게 고정되는 제1캡(21)과, 제1캡(21)에 회전가능하게 설치되어 내부에 수용된 지중전선(L1,L2)을 감쌀 수 있도록 형성되되, 상부 중앙에는 주입공(22a)이 형성된 제2캡(22)과, 주입공(22a)을 통해 내부에 주입되어 상호 연결된 지중전선(L1,L2)의 이음부를 덮어 절연하는 밀봉제(SC)를 갖춘 연결부(20)와; 일단이 연결부(20)의 저면에 고정되고, 타단이 지지부(10)의 삽입홈(11a)에 삽입되어 연결부(20)를 일방향으로 탄발지지하는 스프링(S)과; 맨홀(1)의 측벽에 회동가능하게 설치되어 지중전선(L1,L2)의 피복이 손상되지 않도록 가이드하는 한 쌍의 회전롤러(30)를 포함하되,
   상기 제1,2캡(21,22)의 양단에 내측으로 돌출되게 각각 끼움턱(T1)을 더 형성하고;
   상기 끼움턱(T1)에는 고정슬리브(200)를 끼우되, 상기 고정슬리브(T1)는 양단이 개방된 원통형상이고, 상기 끼움턱(T1)에 끼워지는 단부 내경에는 걸림턱(T2)이 형성되며;
   상기 고정슬리브(200) 내부에는 탄성스프링(210)이 삽입되고;
   상기 탄성스프링(210)의 상부에는 상기 고정슬리브(200)에 끼워지는 형태로 고정판(220)이 구비되며;
   상기 지중전선(L1,L2)이 각각 고정슬리브(200), 탄성스프링(210) 및 고정판(220)을 관통한 노출된 단부에 통전가능한 고정커넥터(230)가 결속되고;
   상기 고정커넥터(230)는 고정나사(N)를 통해 상기 고정판(220) 상에 체결 고정되며;
   상기 고정커넥터(230)에는 지중전선(L1,L2) 상호간을 연결하여 통전시키는 코일형 연결전선(240)이 연결 배선된 것을 특징으로 하는 변전소의 특고압 인입전선용 절연형 커넥터.

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