KR20140006533A - 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조 - Google Patents

초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 합성수지재의 절연통과 보호관간의 체결 구조를 통해 보다 쉽게 체결하고 보다 안정성을 갖도록 하는 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조는, 초고압 전력케이블 절연 접속함의 내부 보호 및 상기 초고압 전력케이블의 금속쉬스와 연결되는 동재질의 보호관과 상기 보호관들 사이에 매개되어 쉬스를 절연시키는 합성수지재의 절연통을 체결하는 구조로서, 상기 절연통의 외측에는 하나 이상의 팝너트(POP NUT)가 삽입되어 형성되며, 상기 보호관에는 상기 팝너트와 대응되는 위치에 홀이 형성되고, 상기 보호관과 절연통이 맞물린 상태에서 상기 팝너트와 상기 홀이 서로 대응되어 위치되며, 상기 팝너트측으로 와셔가 끼워지고 너트가 탭 체결되는 구조를 갖을 수 있다.

Description

초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조{FASTENING STRUCTURE OF INSULATOR FOR INSULATION JOINT BOX OF ULTRA HIGH VOLTAGE POWER CABLE}
본 발명은 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 합성수지재의 절연통과 보호관간의 체결 구조를 통해 보다 쉽게 체결하고 보다 안정성을 갖도록 하는 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조에 관한 것이다.
초고압 전력케이블 특히 지중케이블의 경우 발전소와 변전소간에 설치되는데 총 설치 길이에 따라 구간 구간마다 전력케이블간의 접속이 반드시 필요하다.
일반적으로 전력케이블 간의 접속은 양쪽 전력케이블에 중심에 내장된 도체를 노출시키고 양쪽 전력케이블의 도체를 서로 전기적으로 연결시키는 슬리브라는 부품을 통해 연결시킨 후 송배전되는 전력용량에 따라 절연파괴가 발생되지 않도록 각종의 절연재료 에폭시, 절연지, 고무 등으로 이루어진 절연부품들이 삽입된다.
접속이 완료된 후 최종적으로 접속부분을 보호하며 전력케이블의 금속시스와 같은 역할을 하는 보호관이 양쪽에 접속된다.
이러한 보호관은 한쪽은 전력케이블의 금속시스와 납연공 작업에 의해 서로 연결되고, 다른 쪽은 보호관끼리 서로 접속된다.
접속함 중에서도 중간 부분을 접속하는 중간 접속함에는 단지 초고압 케이블만을 접속하는 보통접속함과 케이블 좌우의 쉬스 상호간을 절연하고 쉬스 전류에 따른 손실을 저감하여 송전용량의 증대를 꾀할 목적으로 사용하는 절연접속함으로 구분된다.
절연접속함의 경우는 좌우측의 보호관과 이들의 쉬스 상호간을 절연하기 위한 절연통(Insulator)이 매개되어 조립된다.
절연통은 예전에는 에폭시재를 성형시켜 사용하였지만, 무게 및 비용 절감의 차원에서 현재는 합성수지재의 성형품을 주로 사용한다.
합성수지재로 이루어진 절연통은 그 두께가 얇고, 보호관의 두께 역시 원자재가 상승으로 인해 그 두께가 점점 얇아지는 추세에 있다.
도 1은 절연통과 보호관이 체결된 절연접속함의 일예를 간략히 도시한 것이다.
절연접속함(110)의 보호관(130a, 130b)는 좌우 한 쌍으로 구성되며, 제1 보호관(130a)은 좌측 전력케이블(120a)에 삽입되고 제2 보호관(130b)은 우측 전력케이블(120a)에 삽입된다. 보호관(130a, 130b)은 동재질로 이루어진다.
보호관(130a, 130b) 사이에는 쉬스 절연을 목적으로 하는 절연통(140)이 매개되어 체결된다.
절연통(140)은 예전의 에폭시 성형품이 아닌 합성수지재로 이루어지며, 보호관(130a, 130b)에는 나사(150)를 체결하기 위한 홀들이 형성되고 절연통(140)에는 나사탭이 형성되어 나사(150) 결합에 의해 보호관(130a, 130b)과 절연통(140)의 체결을 구현하였다.
하지만, 절연통(140)이 에폭시 성형품이 아닌 합성수지재로 변경되면서 그 두께가 얇아지고 에폭시 성형물에 비해 강도가 연하여 나사(150)에 의한 체결 강도가 그 만큼 저하되는 문제가 있게 되었다.
또한 합성수지재에 나사탭이 형성되므로 연재질인 합성수지재로 인해 나사탭 부분이 쉽게 어그러지는 문제가 발생되기도 한다.
또한 현장 포설시 장시간의 전력 로딩에 따라 나사(150) 체결부의 강도가 저하되는 문제 역시 대두가 되었다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 초고압 케이블용 절연접속함의 합성수지재 절연통과 보호관의 체결를 강화하기 위해 다양한 형태의 체결 구조가 제안된다.
또한, 포설된 초고압 케이블은 장시간 로딩되는 상태로 남으로므로 절연통과 보호관의 체결 구조를 강화하여 접속함의 신뢰성을 높이기 위함에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조는, 초고압 전력케이블 절연 접속함의 내부 보호 및 상기 초고압 전력케이블의 금속쉬스와 연결되는 동재질의 보호관과 상기 보호관들 사이에 매개되어 쉬스를 절연시키는 합성수지재의 절연통을 체결하는 구조로서, 상기 절연통의 외측에는 하나 이상의 팝너트(POP NUT)가 삽입되어 형성되며, 상기 보호관에는 상기 팝너트와 대응되는 위치에 홀이 형성되고, 상기 보호관과 절연통이 맞물린 상태에서 상기 팝너트와 상기 홀이 서로 대응되어 위치되며, 상기 팝너트측으로 와셔가 끼워지고 너트가 탭 체결되는 구조를 갖을 수 있다.
여기서, 상기 팝너트의 길이는 상기 절연통의 두께 보다 작게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 팝너트의 길이는 상기 절연통의 두께와 동일하게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 팝너트의 길이는 상기 절연통의 두께와 동일하게 형성될 수 있고, 상기 팝너트의 일단에는 상기 절연통의 내측면에 맞닿는 팝너트 머리부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조는, 초고압 전력케이블 절연 접속함의 내부 보호 및 상기 초고압 전력케이블의 금속쉬스와 연결되는 동재질의 보호관과 상기 보호관들 사이에 매개되어 쉬스를 절연시키는 합성수지재의 절연통을 체결하는 구조로서, 상기 절연통의 외측에는 하나 이상의 유동핀홀이 형성되고, 상기 절연통의 양단에는 하나 이상의 'ㄱ'자 형태의 고정핀홈이 형성되며, 상기 보호관의 외측으로는 상기 유동핀홀과 대응될 수 있는 위치에 유동핀이 삽입될 수 있는 홀이 형성되고, 상기 고정핀홈에 체결되는 고정핀이 땜납되어 형성되고, 상기 보호관과 절연통이 상기 고정핀과 고정핀홈을 통해 서로 맞물린 상태에서 상기 유동핀을 상기 홀 및 유동핀홀에 끼움방식으로 체결되는 구조를 갖을 수 있다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 초고압 케이블용 절연접속함의 합성수지재 절연통과 보호관의 체결를 강화하기 위해 다양한 형태의 체결 구조가 제안되며, 이러한 다양한 체결 구조에 기해 포설된 초고압 케이블의 장시간 로딩에 따른 접속함의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.
도 1은 종래의 초고압 케이블 절연접속함의 절연통과 보호관의 체결 구조를 보인 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 초고압 케이블 절연접속함의 절연통과 보호관의 체결 구조를 보인 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조의 제1 실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조의 제2 실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조의 제3 실시예이다.
도 6은 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조의 제4 실시예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조 및 작용효과를 살펴본다.
도 2는 본 발명에 따른 초고압 케이블 절연접속함의 절연통과 보호관의 체결 구조를 보인 도면이다.
초고압 케이블용 절연접속함(210)은 양측의 케이블을 도체끼리 접속후 절연보강용으로 각종 절연부품을 접속하고 그 외주에 내부 보호관으로서 좌우 한 쌍의 보호관(220a, 220b)이 절연통(230)을 매개로 하여 체결되는 구조를 갖는다. 보호관(220a, 220b)이나 절연통(230)은 대략적으로 원통형 구조를 갖는다.
보호관(220a, 220b)은 기계적 강도를 고려하여 금속재질로 이루어지며, 특히 전도성이 우수한 동재질의 동관이나 동판을 말아서 형성한 동파이프로 이루어진다.
절연통(230)는 절연재로 이루어지며, 특히 최근에는 가볍고 가격이 저렴은 합성수지재를 관 형태로 제작하여 사용된다.
보호관(220a, 220b)과 절연통(230)은 플랜지없이 볼트에 의해 체결되는 구조를 갖는다. 특히, 보호관(220a, 220b)은 금속재질이고 절연통(230)은 합성수지재이므로 합성수지재와 금속재를 겹쳐서 나사 및 너트 어셈플리(240) 등으로 체결할 때 나사머리 부분의 반대측에는 너트 등이 체결될 수 없는 구조(보호관이나 절연통이 원통형이기 때문)이므로 보호관과 절연통의 체결 구조의 강도를 높이는 것이 중요하다.
따라서, 이하 도 3 내지 도 6를 통해 구체적으로 보호관과 절연통의 체결 구조를 개시하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조의 제1 실시예이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조는 팝너트(360)를 삽입한 절연통(330)에 좌우측 보호관(320a, 320b)를 일치시켜 와셔(350)를 끼운 상태에서 나사(340)로 팝너트(360)와 나사결합시키는 구조를 갖는다.
이러한 체결구조는 기존의 합성수지재인 절연통 자체에 나사탭을 형성시켜 나사나 볼트로 조립하는 구조에 비해 기계적인 강도를 보강할 수 있게 된다.
특히, 제1 실시예에서 팝너트(360)의 길이(L)는 절연통(330)의 두께(T)에 비해 작게 형성되고 바람직하게는 약 1/2T 정도의 길이를 갖도록 절연통(330) 외측으로 삽입시킨 구조를 갖는다.
팝너트(360)를 삽입시킨 절연통(330)은 합성수지재에 직접 나사탭을 형성할 때보다 강성면에서 높아질 수 있고, 절연통(330)과 보호관(320a, 320b)과의 체결력을 증대시킬 수 있다.
절연통(330)과 보호관(320a, 320b)의 강도 높은 체결 구조는 초고압 케이블 절연접속함의 접속 품질을 향상시킬 수 있으며, 초고압 케이블 포설시 장기 로딩에 따른 신뢰성을 확보할 수 있다는 면에서 아주 중요한 요소라 할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조의 제2 실시예이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조는 팝너트(460)를 삽입한 절연통(430)에 좌우측 보호관(420a, 420b)를 일치시켜 와셔(450)를 끼운 상태에서 나사(440)로 팝너트(460)와 나사결합시키는 구조를 갖도록 하여 기계적인 강도를 높이게 된다.
특히, 제2 실시예에서 팝너트(460)의 길이(L)는 절연통(430)의 두께(T)와 동일하게 형성되며, 즉 절연통(430)의 두께(T) 전체에 걸쳐 팝너트(460)가 형성되도록 하면, 위 제1 실시예와 비교하여 나사(440)와 팝너트(460)간의 체결 길이가 더 길어져 상대적으로 기계적 체결 강도를 더 보강할 수 있는 잇점을 갖는다.
도 5는 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조의 제3 실시예이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조는 팝너트(560)를 삽입한 절연통(530)에 좌우측 보호관(520a, 520b)를 일치시켜 와셔(550)를 끼운 상태에서 나사(540)로 팝너트(560)와 나사결합시키는 구조를 갖도록 하여 기계적인 강도를 높이게 된다.
특히, 제3 실시예에서 팝너트(560)의 길이(L)는 절연통(550)의 두께(T)와 동일하게 형성되며 절연통(550) 내측으로 팝너트 머리부(560a)가 돌출되도록 형성되고, 즉 절연통(530)의 두께(T) 전체에 걸쳐 팝너트(560)가 형성되면서 팝너트의 머리부(560a)가 절연통(530) 내측표면으로 돌출되어 밀착되도록 형성된다.
이렇게 하면, 위 제1 및 제2 실시예와 비교하여 나사(540)와 팝너트(560)간의 체결 길이가 더 길어지고, 팝너트 머리부(560a)가 절연통(530)의 내측면에 밀착되어 나사(540)의 머리부와 팝너트 머리부(560a)가 양단에서 절연통(530)과 보호관(520a, 520b)을 더욱 견고하게 체결시킴으로 상대적으로 기계적 체결 강도를 더 보강할 수 있는 잇점을 갖는다.
도 6은 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조의 제4 실시예이다.
상술한 본 발명의 제1 내지 제3 실시예는 절연통에 팝너트를 삽입시켜 보호관과의 체결력을 증대시킨 체결구조인 반면에 도 6에 도시된 본 발명의 제4 실시예는 핀 고정 방식이 채택된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 절연통(630)은 외측으로 유동핀홀(650)이 다수개 형성되고, 양단측으로 'ㄱ'자 형태의 고정핀홈(660)이 하나 이상 형성된다.
그리고, 보호관(620a, 620b)의 외측면에는 고정핀홈(670)과 대응될 수 위치에 고정핀(670)이 은납땜되어 형성된다.
이 상태에서 절연통(630)의 고정핀홈(660)측으로 보호관(620a, 620b)의 고정핀(670)을 화살표 방향으로 삽입시킨다. 즉, 절연통(630)을 보호관(620a, 620b)에 체결시 고정핀홈(660) 내측으로 고정핀(670)을 수평 삽입시킨 후 절연통(630)을 소정 각도 회전시키면 'ㄱ'자 방향으로 고정핀홈(660)과 고정핀(670)이 체결된다.
이 상태는 절연통(630)과 보호관(620a, 620b)이 서로 맞물린 상태일 뿐 체결력은 없는 상태이다.
따라서, 절연통(630)과 보호관(620a, 620b)이 서로 맞물린 상태에서 유동핀(640)을 이용하여 보호관(620a, 620b)의 홀과 일치되는 유동핀홀(650)을 관통시켜 절연통(630)과 보호관(620a, 620b)의 체결력을 보강하게 된다. 유동핀(640)은 바람직하게 끼워맞춤식으로 체결될 수 있을 것이다.
유동핀(640)과 유동핀홀(650)만의 체결은 절연통(630)과 보호관(620a, 620)의 체결력에 있어 보호관(620a, 620b) 하중에 위한 체결력 감쇄 문제가 발생할 수 있고, 고정핀(670)과 고정핀홈(660)만의 체결은 절연통(630)과 보호관(620a, 620b)의 맞물림은 가능하지만 체결력은 너무 미약할 수 밖에 없으므로, 유동핀(640)과 유동핀홀(650) 및 고정핀(670)과 고정핀홈(660)은 상호 보완적으로 절연통(630)과 보호관(620a, 620b)의 체결력을 강화시킬 수 있도록 구성된다.
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.
210 : 절연접속함
220a, 220b, 320a, 320b, 420a, 420b, 520a, 520b, 620a, 620b : 보호관
230, 330, 430, 530, 630 : 절연통 240 : 나사 및 너트 어셈블리
340, 440, 540 : 나사 350, 450, 550 : 와셔
360, 460, 560 : 팝너트 560a : 팝너트 머리부
640 : 유동핀 650 : 유동핀홀
660 : 고정핀홈 670 : 고정핀

Claims (5)

  1. 초고압 전력케이블 절연 접속함의 내부 보호 및 상기 초고압 전력케이블의 금속쉬스와 연결되는 동재질의 보호관과 상기 보호관들 사이에 매개되어 쉬스를 절연시키는 합성수지재의 절연통을 체결하는 구조로서,
    상기 절연통의 외측에는 하나 이상의 팝너트(POP NUT)가 삽입되어 형성되며,
    상기 보호관에는 상기 팝너트와 대응되는 위치에 홀이 형성되고,
    상기 보호관과 절연통이 맞물린 상태에서 상기 팝너트와 상기 홀이 서로 대응되어 위치되며, 상기 팝너트측으로 와셔가 끼워지고 너트가 탭 체결되는, 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 팝너트의 길이는 상기 절연통의 두께 보다 작게 형성되는, 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 팝너트의 길이는 상기 절연통의 두께와 동일하게 형성되는, 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 팝너트의 길이는 상기 절연통의 두께와 동일하게 형성되며,
    상기 팝너트의 일단에는 상기 절연통의 내측면에 맞닿는 팝너트 머리부가 형성되는, 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조.
  5. 초고압 전력케이블 절연 접속함의 내부 보호 및 상기 초고압 전력케이블의 금속쉬스와 연결되는 동재질의 보호관과 상기 보호관들 사이에 매개되어 쉬스를 절연시키는 합성수지재의 절연통을 체결하는 구조로서,
    상기 절연통의 외측에는 하나 이상의 유동핀홀이 형성되고, 상기 절연통의 양단에는 하나 이상의 'ㄱ'자 형태의 고정핀홈이 형성되며,
    상기 보호관의 외측으로는 상기 유동핀홀과 대응될 수 있는 위치에 유동핀이 삽입될 수 있는 홀이 형성되고, 상기 고정핀홈에 체결되는 고정핀이 땜납되어 형성되고,
    상기 보호관과 절연통이 상기 고정핀과 고정핀홈을 통해 서로 맞물린 상태에서 상기 유동핀을 상기 홀 및 유동핀홀에 끼움방식으로 체결되는, 초고압 전력케이블 절연접속함의 절연통 체결 구조.







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