KR20240111191A

KR20240111191A - Joint box of power cable for fault recovery

Info

Publication number: KR20240111191A
Application number: KR1020230002952A
Authority: KR
Inventors: 구동철; 박재현; 조항원; 홍민석
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2023-01-09
Filing date: 2023-01-09
Publication date: 2024-07-16

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 고장복구용 중간접속함은 전력 케이블의 도체가 삽입되어 전기적으로 연결되는 전극, 전극 및 도체를 감싸서 보호하는 절연체, 절연체의 외부를 감싸서 보호하는 보호관을 포함한다.The intermediate junction box for fault recovery according to an embodiment of the present invention includes an electrode into which a conductor of a power cable is inserted and electrically connected, an insulator that surrounds and protects the electrode and the conductor, and a protective tube that surrounds and protects the outside of the insulator.

Description

Joint box for fault recovery {JOINT BOX OF POWER CABLE FOR FAULT RECOVERY}

본 발명은 접속함에 관한 것으로, 특히 전력케이블을 연결하기 위한 고장복구용 중간접속함에 관한 것이다.The present invention relates to a connection box, and particularly to an intermediate connection box for fault recovery for connecting power cables.

일반적으로 전력케이블은 전력을 공급하는 전력선을 복수개의 가닥으로 모아서 합성수지를 이용하여 절연하여 지중 또는 지상을 통함으로써 원하는 장소로 전력을 공급하도록 사용되는 전선이다. 이러한 전력케이블을 서로 연결하기 위하여 중간접속함이 활용될 수 있다.In general, a power cable is a wire that is used to supply power to a desired location by gathering power lines that supply power into multiple strands, insulating them using synthetic resin, and passing them through the ground or underground. An intermediate connection box can be used to connect these power cables to each other.

중간접속함은 전력케이블의 구조와 대응되는 구조로 이루어져 양측의 케이블을 전기적으로 연결하며 절연과 내부반도전, 외부반도전 및 전계분포 등 전력케이블의 설계사항이 동일하게 고려되어 적용된다.The intermediate junction box has a structure that corresponds to the structure of the power cable, electrically connecting the cables on both sides, and the design issues of the power cable, such as insulation, internal semiconductivity, external semiconductivity, and electric field distribution, are equally considered and applied.

이러한, 중간접속함에서 고장 발생시 정확한 고장원인 확인과 더불어 고장발생 지점을 신속하게 복구하기 위해 지속적인 노력을 하고 있으나, 일반적으로 중간접속함의 고장시에는 접속함 내부의 지중 케이블까지 손상이 발생되어, 고장이 발생된 중간 접속함의 고장 복구를 위해서는 고장이 발생한 지중 케이블 1경간과 양쪽의 접속함 교체가 함께 이뤄지고 있어 많은 교체 비용과 장기간의 복구 기간을 필요로 한다.When a failure occurs in an intermediate junction box, continuous efforts are being made to identify the exact cause of the failure and to quickly restore the point of failure. However, in general, when an intermediate junction box fails, even the underground cables inside the junction box are damaged, causing the failure. In order to repair the failure of this intermediate junction box, one span of the faulty underground cable and the junction boxes on both sides are replaced at the same time, which requires a lot of replacement costs and a long recovery period.

한편, 전력케이블은 온도변화에 따라 발생하는 열신축으로 금속시스, 접속함의 연공부 및 절연체 등에 피로를 가중시켜 손상을 일으킬 수 있으므로, 지중송전 전력케이블을 관로 및 전력구에 설치하고자 할 때는 전력케이블 온도 변화에 따른 열신축 흡수대책을 마련해야 한다.On the other hand, power cables may cause damage by adding fatigue to the metal sheath, extended parts of the connection box, and insulators due to thermal expansion and contraction that occurs due to temperature changes. Therefore, when installing underground transmission power cables in pipes and power outlets, the power cable must be used. Measures to absorb heat expansion and contraction according to temperature changes must be prepared.

전력케이블의 열신축은 관로 양단 접속부 등에 설치된 맨홀에 주로 나타나고 이때 열신축으로 인한 문제점을 없애기 옵셋(off-set)을 설치하여 그 신축량을 흡수하고 있다.Thermal expansion and contraction of power cables mainly occurs in manholes installed at the connections at both ends of the pipe, and in this case, to eliminate problems caused by thermal expansion, an offset is installed to absorb the expansion.

따라서, 본 발명은 맨홀에 설치된 중간접속함의 고장 발생시 기존 옵셋 구간을 침범하지 않고 고장이 발생한 중간접속함만 용이하게 교체하여 복구비용을 줄이고, 기간을 단축할 수 있도록 중앙전극을 길게한 고장복구용 중간접속함을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention is a fault recovery device with a longer central electrode to reduce recovery costs and shorten the period by easily replacing only the failed intermediate connection box without infringing on the existing offset section when a failure occurs in the intermediate connection box installed in the manhole. It provides an intermediate connection box.

상기 전극은 전극의 양단으로부터 각각 전극의 중심을 향해 오목하며 도체가 삽입되는 제1 소켓을 포함할 수 있다.The electrode may be concave from both ends of the electrode toward the center of the electrode and may include a first socket into which a conductor is inserted.

상기 절연체는 에폭시로 이루어질 수 있다.The insulator may be made of epoxy.

상기 보호관은 구리로 이루어질 수 있다.The protective tube may be made of copper.

상기 도체가 삽입되어 전극과 전기적으로 연결되는 플러그부를 더 포함할 수 있다.It may further include a plug portion into which the conductor is inserted and electrically connected to the electrode.

상기 플러그부는 도체가 삽입되어 전극과 전기적으로 연결되는 도체 슬리브, 도체 슬리브로부터 연장되어 전력 케이블을 감싸는 스트레스콘, 스트레스콘을 가압하여 전력 케이블에 고정하는 압축링, 전력 케이블을 감싸서 보호하며 압축링과 나사 결합된 보호외함을 더 포함할 수 있다.The plug portion includes a conductor sleeve into which a conductor is inserted and electrically connected to the electrode, a stress cone extending from the conductor sleeve and surrounding the power cable, a compression ring that pressurizes the stress cone and secures it to the power cable, and protects the power cable by surrounding it and is screwed together with the compression ring. It may further include a protective enclosure.

상기 절연체는 절연체의 양단으로부터 전극을 향해서 오목하며 스트레스콘이 삽입되는 제2 소켓을 더 포함할 수 있다.The insulator is concave from both ends of the insulator toward the electrode and may further include a second socket into which a stress cone is inserted.

본 발명의 일 실시예에서는 절연파괴가 발생한 중간접속함을 용이하게 절단하여 제거하고, 플러그부와 소켓부를 이용하여 용이하게 연결함으로써 복구 비용 및 복구시간을 단축시킬 수 있다. In one embodiment of the present invention, the intermediate connection box in which insulation breakdown occurred can be easily cut and removed, and the recovery cost and recovery time can be reduced by easily connecting it using the plug portion and the socket portion.

또한, 본 발명은 케이블 옵셋을 위한 클리트에 영향을 미치지 않으면서도, 손상된 부분만을 용이하게 수리할 수 있다.Additionally, the present invention can easily repair only the damaged portion without affecting the cleat for cable offset.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전력 케이블이 연결된 고장복구용 중간 접속함의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 고장복구용 중간 접속함의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플러그부의 단면도이다.Figure 1 is a perspective view of an intermediate junction box for fault recovery to which a power cable is connected according to an embodiment of the present invention.
Figures 2 and 3 are cross-sectional views of the intermediate junction box for failure recovery shown in Figure 1.
Figure 4 is a cross-sectional view of the socket portion according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view of the plug portion according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. Hereinafter, with reference to the attached drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. The invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 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.In addition, throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전력케이블이 연결된 고장복구용 중간 접속함의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 고장복구용 중간 접속함의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓부의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플러그부의 단면도이다.Figure 1 is a perspective view of an intermediate junction box for failure recovery to which a power cable is connected according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 are cross-sectional views of the intermediate junction box for failure recovery shown in Figure 1, and Figure 4 is a diagram of the intermediate junction box for failure recovery shown in Figure 1. This is a cross-sectional view of a socket portion according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is a cross-sectional view of a plug portion according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고장복구용 중간 접속함(1000)은 소켓부(100)), 소켓부(100))의 양쪽에 각각 결합되는 플러그부(200))를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 5, the intermediate connection box 1000 for failure recovery according to an embodiment of the present invention includes a socket portion 100) and a plug portion coupled to both sides of the socket portion 100. (200)).

본 발명의 일 실시예에 따른 고장복구용 중간접속함(1000)은 손상된 전력 케이블을 절단하여 이격된 두 전력 케이블 사이를 전기적으로 연결한다.The intermediate junction box 1000 for fault recovery according to an embodiment of the present invention cuts a damaged power cable and electrically connects two spaced apart power cables.

소켓부(100)는 절단된 양쪽 전력케이블(300) 사이를 전기적으로 연결하는 전극(11), 전극(11)을 둘러싸는 절연체(12), 절연체(12)를 감싸서 보호하는 보호관(13)을 포함한다.The socket portion 100 includes an electrode 11 that electrically connects both cut power cables 300, an insulator 12 surrounding the electrode 11, and a protection tube 13 that surrounds and protects the insulator 12. Includes.

전극(11)은 도전성 금속으로 이루어지며, 양단에 각각 플러그부(200)의 도체부(21)가 삽입되어 전기적으로 연결된다. 따라서, 전극(11)의 양단은 전극의 양단으로부터 각각 전극의 중심을 향해서 오목하며, 플러그부(200)의 도체부(21)가 삽입되는 제1 소켓(3)이 형성되어 있다.The electrode 11 is made of a conductive metal, and the conductor portion 21 of the plug portion 200 is inserted into both ends thereof to be electrically connected. Accordingly, both ends of the electrode 11 are concave from both ends of the electrode toward the center of the electrode, and a first socket 3 into which the conductor portion 21 of the plug portion 200 is inserted is formed.

절연체(12)는 전극(11)을 감싸서 전극(11)이 전력케이블 이외의 물체 등으로 인해서 단락되는 것을 방지하기 위한 절연물질로, 예를 들어 에폭시일 수 있다.The insulator 12 is an insulating material that surrounds the electrode 11 to prevent the electrode 11 from being short-circuited by objects other than the power cable, and may be, for example, epoxy.

절연체(12)는 전극(11)의 외부를 감싸면서 전극(11)의 양단부로부터 각각 확장되며, 플러그부(200)의 스트레스콘(22)이 삽입되어 결합되는 제2 소켓(5)을 포함한다.The insulator 12 extends from both ends of the electrode 11 while surrounding the outside of the electrode 11, and includes a second socket 5 into which the stress cone 22 of the plug portion 200 is inserted and coupled. .

제2 소켓(5)은 제1 소켓(3)으로부터 확장된 형태로 제1 소켓(3)과 연결될 수 있다.The second socket 5 may be connected to the first socket 3 in an extended form.

보호관(13)은 절연체(12)를 감싸서 전극(11) 및 플러그부(200)를 보호하기 위한 것으로, 강성을 가지는 금속으로, 예를 들어 동관으로 이루어질 수 있다. 보호관(13)은 절단된 부분을 연결하기 위한 길이로 제작될 수 있으며, 예를 들어 600 내지 800mm의 길이를 가질 수 있다.The protection tube 13 is intended to protect the electrode 11 and the plug portion 200 by surrounding the insulator 12, and may be made of a rigid metal, for example, a copper tube. The protection pipe 13 may be manufactured to a length for connecting the cut portions, and may have a length of, for example, 600 to 800 mm.

플러그부(200)는 전력케이블(300)의 일측에 결합되며, 소켓부(100) 내의 전극(11)과 전력케이블(300)을 전기적으로 연결한다.The plug portion 200 is coupled to one side of the power cable 300 and electrically connects the electrode 11 within the socket portion 100 and the power cable 300.

전력케이블(300)은 중심부에 도체(31)가 구비된다. 도체(31)는 전류가 흐르는 통로 역할을 하게 되며, 예를 들어 구리 또는 알루미늄(알루미늄 합금 포함) 등으로 구성될 수 있다. 도체(31)는 유연성을 위하여 원형 또는 평각 형상의 복수 개의 도체(31) 소선을 연선하여 집합도체로 구성될 수 있다.The power cable 300 is provided with a conductor 31 at the center. The conductor 31 serves as a path through which electric current flows, and may be made of, for example, copper or aluminum (including aluminum alloy). For flexibility, the conductor 31 may be formed as a collective conductor by stranding a plurality of conductor wires 31 in a circular or square shape.

도체(31)는 그 표면이 평활하지 않아 전계가 불균일할 수 있으며, 부분적으로 코로나 방전이 일어나기 쉽다. 또한 도체(31) 표면과 후술하는 절연층(33) 사이에 공극이 생기게 되면 절연 성능이 저하될 수 있어, 도체(31) 외부를 반도전성 카본지와 같은 반도전성 물질 등으로 구성된 내부 반도전층(32)이 구비될 수 있다. The surface of the conductor 31 is not smooth, so the electric field may be non-uniform, and corona discharge is likely to occur locally. In addition, if a gap is created between the surface of the conductor 31 and the insulating layer 33, which will be described later, the insulation performance may deteriorate, so the outside of the conductor 31 is replaced by an internal semiconducting layer 32 made of a semiconducting material such as semiconducting carbon paper. ) may be provided.

내부 반도전층(32)의 외측에는 절연층(33)이 구비될 수 있다. 절연층(33)은 파괴전압이 높고, 절연 성능이 장기간 안정적으로 유지되면서, 유전 손실이 적으며 내열성 등의 열에 대한 저항 성능을 지닐 수 있다. 절연층(33)은 수지 재질로 예를 들어, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 수지가 사용될 수 있다.An insulating layer 33 may be provided outside the internal semiconducting layer 32. The insulating layer 33 has a high breakdown voltage, maintains stable insulating performance for a long period of time, has low dielectric loss, and can have heat resistance such as heat resistance. The insulating layer 33 may be made of a resin material, such as polyethylene or polypropylene.

절연층(33)의 외측에는 외부 반도전층(34)이 구비된다. 외부 반도전층(34)은 접지되어 전술한 내부 반도전층(32) 과의 사이에 전기력선의 분포를 등전위로 만들어 절연층(33)의 절연내력을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 플러그부에 결합시 외부반도전층(34)은 차폐전극(26)과 접촉하도록 탈피될 수 있다.An external semiconducting layer 34 is provided outside the insulating layer 33. The outer semiconducting layer 34 is grounded and can serve to improve the dielectric strength of the insulating layer 33 by creating an equipotential distribution of electric field lines between the inner semiconducting layer 32 and the aforementioned inner semiconducting layer 32. When coupled to the plug portion, the outer semiconducting layer 34 may be peeled off to contact the shielding electrode 26.

외부 반도전층(34)은 케이블에서 절연층(33)의 표면을 평활하게 하여 전계집중을 완화시켜 코로나 방전을 방지할 수 있다.The external semiconducting layer 34 can prevent corona discharge by smoothing the surface of the insulating layer 33 in the cable and alleviating electric field concentration.

외부 반도전층(34)은 절연성 물질에 도전성 입자를 포함할 수 있으며, 절연층을 물리적으로 보호할 수 있다.The outer semiconducting layer 34 may include conductive particles in an insulating material and may physically protect the insulating layer.

외부 반도전층(34)의 외측에는 금속시스(35)가 구비될 수 있다. 금속시스(35)는 차수, 전기적 차폐 및 단락전류의 귀로로 활용될 수 있고, 필요에 따라 금속 시스(35)는 중정선 형태로 구성되는 차폐층으로 대체될 수 있다.A metal sheath 35 may be provided on the outside of the external semiconducting layer 34. The metal sheath 35 can be used as a water barrier, electrical shield, and a return path for short-circuit current, and if necessary, the metal sheath 35 can be replaced with a shielding layer composed of a median line shape.

금속시스(35) 외측에는 케이블 자켓(36)이 구비될 수 있다. 케이블 자켓(36)은 전력 케이블(300)의 내부 구성을 보호하기 위한 것으로, PVC, PE 등의 물질로 이루어질 수 있다. A cable jacket 36 may be provided outside the metal sheath 35. The cable jacket 36 is intended to protect the internal structure of the power cable 300, and may be made of materials such as PVC or PE.

전력케이블(300)의 단부는 탈피된 상태로 도체(31)가 외부로 노출되며, 단부에 플러그부(200)가 결합된 상태로, 소켓부(100)에 체결되어 소켓부(100) 내의 전극(11)과 전기적으로 연결될 수 있다. 유연한 전력 케이블(300)은 탈피되어 도체가 노출된 상태로, 작업을 용이하게 하기 위해서 플러그부(200)에 결합하여 소켓부(100)에 결합한다.The end of the power cable 300 is stripped and the conductor 31 is exposed to the outside, and the plug part 200 is coupled to the end, which is fastened to the socket part 100 to form an electrode in the socket part 100. It can be electrically connected to (11). The flexible power cable 300 is peeled off and the conductor is exposed, and is coupled to the plug portion 200 and coupled to the socket portion 100 to facilitate work.

전력케이블(300)에 결합되는 플러그부(200)는 도체 슬리브(21), 스트레스콘(22), 보호외함(23), 압축링(24)을 포함한다.The plug portion 200 coupled to the power cable 300 includes a conductor sleeve 21, a stress cone 22, a protective enclosure 23, and a compression ring 24.

도체 슬리브(21)는 전력케이블(300)의 도체(31)가 삽입되며, 전극(11)과 도체(31) 사이를 전기적으로 연결한다. The conductor sleeve 21 is inserted into the conductor 31 of the power cable 300 and electrically connects the electrode 11 and the conductor 31.

스트레스콘(22)은 절연물질로 이루어지며, 도체(31)를 제외한 전력 케이블(300)이 삽입되며 경사면을 가지는, 콘 형태일 수 있다. The stress cone 22 is made of an insulating material, into which the power cable 300 excluding the conductor 31 is inserted, and may have a cone shape with an inclined surface.

스트레스콘(22)의 단부에는 압축링(23)이 연결될 수 있으며, 압축링(23)에는 보호외함(24)이 결합될 수 있다. A compression ring 23 may be connected to the end of the stress cone 22, and a protective enclosure 24 may be coupled to the compression ring 23.

보호외함(24)은 전력케이블(300)을 감싸서 보호하며 스트레스콘(22)을 전력케이블(300)에 고정시킨다. 보호외함(24)과 전력 케이블(300) 사이에는 이들 사이의 틈 없이 밀봉되며, 습기가 침투하는 것을 방지하기 위한 고정패킹(25)이 결합될 수 있다. The protective enclosure 24 surrounds and protects the power cable 300 and fixes the stress cone 22 to the power cable 300. The protective enclosure 24 and the power cable 300 are sealed without a gap between them, and a fixing packing 25 to prevent moisture from penetrating may be attached.

본 발명의 일 실시예에 따른 중간 접속함은 고장 발생시 용이하게 전력 케이블을 수리하고 연결할 수 있다. The intermediate junction box according to an embodiment of the present invention can easily repair and connect power cables when a failure occurs.

고장 발생시 절연파괴가 발생한 중간 접속함은 절단하여 제거함으로써, 전력케이블이 분리되어 단선된다. 이때, 케이블 오프셋을 위한 클리트(도 3참조, 60) 사이의 손상된 부분만을 제거하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 중간접속함을 이용하면 용이하게 단선된 전력케이블을 전기적으로 연결할 수 있다.When a fault occurs, the intermediate junction box where insulation breakdown occurred is cut and removed, thereby disconnecting the power cable. At this time, by removing only the damaged portion between the cleats for cable offset (see FIG. 3, 60) and using the intermediate connection box according to an embodiment of the present invention, the disconnected power cable can be easily electrically connected.

먼저, 절단되어 노출된 양쪽 전력 케이블의 단부에 각각 플러그부를 결합한다. 이후, 절단되어 이격된 전력 케이블의 길이만큼 제작된 소켓부의 양단에 전력 케이블이 형성된 플러그부를 각각 삽입하여, 절단된 전력 케이블이 전극을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.First, plug portions are coupled to the ends of both cut and exposed power cables, respectively. Thereafter, the plug portions on which the power cable is formed are inserted into both ends of the socket portion manufactured to the length of the cut and spaced power cable, so that the cut power cable can be electrically connected through the electrode.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에서는 절연파괴가 발생한 중간 접속함을 용이하게 절단으로 제거하고, 플러그부와 소켓부를 이용하여 용이하게 연결함으로써 복구 비용 및 복구 시간을 단축시킬 수 있다. As such, in one embodiment of the present invention, the intermediate connection box in which insulation breakdown occurred can be easily removed by cutting and easily connected using the plug portion and the socket portion, thereby reducing recovery costs and recovery time.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto and may be implemented with various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings.

Claims

Electrodes into which the conductors of a power cable are inserted and electrically connected;
An insulator that surrounds and protects the electrode and conductor,
A protective tube that surrounds and protects the outside of the insulator.
Intermediate connection box for fault recovery including.

In paragraph 1:
The electrode is concave from both ends of the electrode toward the center of the electrode, and has a first socket into which the conductor is inserted.
Intermediate connection box for fault recovery including.

In paragraph 1:
The insulator is an intermediate connection box for failure recovery made of epoxy.

In paragraph 1:
The protection pipe is an intermediate connection box for fault recovery made of copper.

In paragraph 1:
A plug portion into which the conductor is inserted and electrically connected to the electrode.
An intermediate connection box for fault recovery that further includes.

In paragraph 5,
The plug portion includes a conductor sleeve into which the conductor is inserted and electrically connected to the electrode,
A stress cone extending from the conductor sleeve and surrounding the power cable,
A compression ring that pressurizes the stress cone and secures it to the power cable,
A protective enclosure that surrounds and protects the power cable and is screwed together with the compression ring.
An intermediate connection box for fault recovery that further includes.

In paragraph 6:
The insulator is concave from both ends of the insulator toward the electrode and has a second socket into which the stress cone is inserted.
An intermediate connection box for fault recovery that further includes.