KR20240111191A - 고장복구용 중간접속함 - Google Patents

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.

Description

고장복구용 중간접속함{JOINT BOX OF POWER CABLE FOR FAULT RECOVERY}

본 발명은 접속함에 관한 것으로, 특히 전력케이블을 연결하기 위한 고장복구용 중간접속함에 관한 것이다.

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.

중간접속함은 전력케이블의 구조와 대응되는 구조로 이루어져 양측의 케이블을 전기적으로 연결하며 절연과 내부반도전, 외부반도전 및 전계분포 등 전력케이블의 설계사항이 동일하게 고려되어 적용된다.

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.

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.

전력케이블의 열신축은 관로 양단 접속부 등에 설치된 맨홀에 주로 나타나고 이때 열신축으로 인한 문제점을 없애기 옵셋(off-set)을 설치하여 그 신축량을 흡수하고 있다.

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.

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.

상기 전극은 전극의 양단으로부터 각각 전극의 중심을 향해 오목하며 도체가 삽입되는 제1 소켓을 포함할 수 있다.

상기 절연체는 에폭시로 이루어질 수 있다.

상기 보호관은 구리로 이루어질 수 있다.

상기 도체가 삽입되어 전극과 전기적으로 연결되는 플러그부를 더 포함할 수 있다.

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.

상기 절연체는 절연체의 양단으로부터 전극을 향해서 오목하며 스트레스콘이 삽입되는 제2 소켓을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 절연파괴가 발생한 중간접속함을 용이하게 절단하여 제거하고, 플러그부와 소켓부를 이용하여 용이하게 연결함으로써 복구 비용 및 복구시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 케이블 옵셋을 위한 클리트에 영향을 미치지 않으면서도, 손상된 부분만을 용이하게 수리할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

본 발명의 일 실시예에 따른 고장복구용 중간접속함(1000)은 손상된 전력 케이블을 절단하여 이격된 두 전력 케이블 사이를 전기적으로 연결한다.

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.

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.

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.

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.

제2 소켓(5)은 제1 소켓(3)으로부터 확장된 형태로 제1 소켓(3)과 연결될 수 있다.

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.

플러그부(200)는 전력케이블(300)의 일측에 결합되며, 소켓부(100) 내의 전극(11)과 전력케이블(300)을 전기적으로 연결한다.

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.

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.

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.

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.

외부 반도전층(34)은 케이블에서 절연층(33)의 표면을 평활하게 하여 전계집중을 완화시켜 코로나 방전을 방지할 수 있다.

외부 반도전층(34)은 절연성 물질에 도전성 입자를 포함할 수 있으며, 절연층을 물리적으로 보호할 수 있다.

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.

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.

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.

전력케이블(300)에 결합되는 플러그부(200)는 도체 슬리브(21), 스트레스콘(22), 보호외함(23), 압축링(24)을 포함한다.

도체 슬리브(21)는 전력케이블(300)의 도체(31)가 삽입되며, 전극(11)과 도체(31) 사이를 전기적으로 연결한다.

스트레스콘(22)은 절연물질로 이루어지며, 도체(31)를 제외한 전력 케이블(300)이 삽입되며 경사면을 가지는, 콘 형태일 수 있다.

스트레스콘(22)의 단부에는 압축링(23)이 연결될 수 있으며, 압축링(23)에는 보호외함(24)이 결합될 수 있다.

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.

본 발명의 일 실시예에 따른 중간 접속함은 고장 발생시 용이하게 전력 케이블을 수리하고 연결할 수 있다.

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.

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.

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.

또한, 본 발명은 케이블 옵셋을 위한 클리트에 영향을 미치지 않으면서도, 손상된 부분만을 용이하게 수리할 수 있다.

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.

Claims (7)

1. 전력 케이블의 도체가 삽입되어 전기적으로 연결되는 전극,
   상기 전극 및 도체를 감싸서 보호하는 절연체,
   상기 절연체의 외부를 감싸서 보호하는 보호관
   을 포함하는 고장복구용 중간접속함.
2. 제1항에서,
   상기 전극은 상기 전극의 양단으로부터 각각 상기 전극의 중심을 향해 오목하며 상기 도체가 삽입되는 제1 소켓
   을 포함하는 고장복구용 중간접속함.
3. 제1항에서,
   상기 절연체는 에폭시로 이루어지는 고장복구용 중간접속함.
4. 제1항에서,
   상기 보호관은 구리로 이루어지는 고장복구용 중간접속함.
5. 제1항에서,
   상기 도체가 삽입되어 상기 전극과 전기적으로 연결되는 플러그부
   를 더 포함하는 고장복구용 중간접속함.
6. 제5항에서,
   상기 플러그부는 상기 도체가 삽입되어 상기 전극과 전기적으로 연결되는 도체 슬리브,
   상기 도체 슬리브로부터 연장되어 상기 전력 케이블을 감싸는 스트레스콘,
   상기 스트레스콘을 가압하여 상기 전력 케이블에 고정하는 압축링,
   상기 전력 케이블을 감싸서 보호하며 상기 압축링과 나사 결합된 보호외함
   을 더 포함하는 고장복구용 중간접속함.
7. 제6항에서,
   상기 절연체는 상기 절연체의 양단으로부터 상기 전극을 향해서 오목하며 상기 스트레스콘이 삽입되는 제2 소켓
   을 더 포함하는 고장복구용 중간접속함.
   

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