KR100443041B1 - 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양측에 케이블도체를 삽입하여 볼트로 고정할 수 있게 도체슬리브를 구성함으로써 도체의 고정을 간편하게 하는 한편 결선된 도체슬리브가 용이하게 외함내로 이동되게 하고 외함의 내부반도전층과 균일한 접촉을 유지하게 하여 내부에 위치한 도체슬리브의 결선부위에서 전계가 균일하게 분포될 수 있게 하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함에 관한 것이다.

이러한 본 접속함은 케이블과 케이블을 연결하는 배전선로용 케이블 접속함에 있어서, 양측으로 상기 케이블도체들이 삽입되는 결합공들이 형성되되, 그와 수직하게 방사상으로 볼트공들이 천공되어 외측에서 상기 결합공을 향해 볼트들이 체결되어 상기 결합공들에 진입된 상기 케이블도체들을 고정하는 도체슬리브; 및 상기 도체슬리브가 압입되어 삽입되는 수용공간을 내부에 마련하고, 양측으로는 상기 케이블들이 결속된 상기 도체슬리브가 진입되는 진입부들이 형성되며, 내측으로부터 상기 슬리브와 접촉하는 내부반도전층, 절연층, 외부반도전층이 동심상에 적층되어 이루어지는 외함을 구비하여 구성된다.

Description

결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함{Cable connecting case for electric supply line to connect wires easily}

본 발명은 배전선로에 사용되는 절연전선을 연결하기 위한 접속함에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양측에 케이블도체를 삽입하여 볼트로 고정할 수 있게 도체슬리브를 구성함으로써 도체의 고정을 간편하게 하는 한편 결선된 도체슬리브가 용이하게 외함내로 이동되게 하고 외함의 내부반도전층과 균일한 접촉을 유지하게 하여 내부에 위치한 도체슬리브의 결선부위에서 전계가 균일하게 분포할 수 있게 하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함에 관한 것이다.

일반적으로, 송전을 위해 사용되는 송전 케이블은 전체가 하나의 케이블로 이루어지는 것이 가장 이상적이다. 하지만, 이렇게 배전용으로 사용되는 케이블은취급과 운반을 용이하게 하기 위하여 수 백미터 단위로 절단하여 케이블드럼에 감아 출하되기 때문에 그것은 현실적으로 불가능하다. 따라서, 긴 배전선로를 제작하기 위해서는 일정 길이의 케이블들을 서로 연결하여야 하고, 이때 케이블과 케이블을 연결하기 위해 접속함을 사용하게 된다. 통상 사용되는 케이블로는 폴리에틸렌 절연전선이 보편적인데, 가교 폴리에틸렌 절연전선 케이블은 최근 더욱더 고압선로에 적용되어가는 경향이다. 실제적으로, 위와 같은 케이블을 통해 이루어지는 변전소에서 수용가로의 전력수송에는 반드시 케이블들 사이에 접속함이 개재되어 있다. 이러한 접속함의 구조가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.

도 1 및 도 2는 일반적인 접속함의 일예를 나타내는 부분절개사시도 및 단면도로, 도면을 참조하여 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 접속함(1)은 외함(10)내부에 케이블들(20,20a)의 도체들(22,22a)을 결선하는 도체슬리브(30)가 수용되는 내부공간(12)이 마련되어 있다. 이 내부공간(12)의 중간지점에는 외함(10)의 양측으로 삽입된 케이블들(20,20a)의 나선도체들(22,22a)이 도체슬리브(30)로 결속되어 위치하고 있다. 외함(10)은 그 기다란 길이방향의 전후단에 각각 케이블들(20,20a)이 진입되는 진입구들(14,14a)이 마련되어 있으며, 그 중간부위가 도 2의 단면방향에서 볼때 클로버형상을 하고 있다. 이때, 케이블들(20,20a)의 나선도체(22,22a)를 감싸고 있는 도체슬리브(30)의 외면은 클로버형 내부반도전층(16)의 요입부(16a)와 접촉하게 된다. 즉, 도 2에서 보는 바와 같이 대략 원형을 이루는 도체슬리브(30)의 외면과 내부반도전층(16)의 4개의 요입부(16a)가 접촉하고 있다. 내부반도전층(16)은 도체슬리브(30)에 집중한 전계가 균일하게 분산되도록 하며 연결한 케이블도체들(22,22a)을 통해 전류가 잘 흐르도록 한다. 내부반도전층(16)의 외부에는 절연층(17)이 적층되어 있고, 그 외면에는 다시 외부반도전층(18)이 적층되어 있다.

위와 같은 구조를 이루는 기존의 접속함(1)은 두개의 케이블(20,20a)을 결선하기 위해서 먼저 케이블들(20,20a)의 단부에서 피복을 벗겨내고 일측 케이블(20)에 외함(10)을 끼운 다음, 그 노출된 케이블도체들(22,22a)을 맞대고 그 위에 도체슬리브(30)를 씌운 후 압착기로 케이블도체들(22,22a)과 도체슬리브(30)를 압착하여 결합한다. 그리고나서, 일측 케이블(20)에 끼워진 외함(10)을 도체슬리브(30)로 결속된 나선도체(22,22a)부위를 향하여 밀어서 위치시키면 접속함(1)의 케이블연결작업이 끝나게 된다. 외함(10)은 다층구조의 재질들이 탄성을 가지고 있으므로 도체슬리브(30)를 외함(10)내로 압입하면 그 내부공간(12)으로 도체슬리브(30)가 진입하게 되고, 대략 그 중간지점에 위치하면 클로버형상의 내부반도전층(16)의 요입부(16a)들과 탄성접촉하게 된다.

위와 같은 구조의 기존 접속함은 케이블도체들을 맞댄 상태에서 도체슬리브를 씌워 압착기로 압착하여 결선하므로 결선에 압착기와 같은 도구가 필요하고 압착시 큰 힘이 소요되어 작업이 힘든 단점이 있었다. 또한, 외함은 그 중간부위의 단면이 클로버형상으로 형상화되므로 성형제작이 어렵고, 요입부의 내부곡률반경이작아 이 부위에서 전계강도가 증가하는 문제점이 있었다. 더욱이, 압착기로 도체슬리브를 압착하므로 매끄럽고 정확한 방사형을 이루기 어려워 도체슬리브의 외면과 외함의 내부반도전층의 접촉이 일정하지 않아 동심원방향으로 균일한 전계강도를 유도하지 못하고, 심지어는 한쪽으로 전계가 집중되어 외함이 절연파괴되는 등의 폐단이 있었다. 또한, 도체슬리브의 압착시 실수가능성이 높으며, 이렇게 압착된 도체슬리브의 단부가 돌출할 경우 외함에 압입시 외함이 찢어지거나 손상되는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 양측에 케이블도체를 삽입하여 볼트로 고정할 수 있게 도체슬리브를 구성함으로써 도체의 고정을 간편하게 하는 한편 결선된 도체슬리브가 용이하게 외함내로 이동되게 하고 외함의 내부반도전층과 균일한 접촉을 유지하게 하여 내부에 위치한 도체슬리브의 결선부위에서 전계가 균일하게 분포될 수 있게 하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함을 제공하는 데 있다.

본 발명의 실시예에 관한 상세한 설명은 첨부하는 도면들을 참조하여 이루어질 것이며, 도면에서 대응되는 부분을 지정하는 번호는 같다.

도 1은 일반적인 접속함의 일예를 나타내는 부분절개사시도이고,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함의 사시도이고,

도 4a는 도 3의 부분단면도이고,

도 4b는 도 4a의 B-B선 단면도이고,

도 5는 본 발명에서 도체슬리브의 일예를 나타낸 사시도이고,

도 6a 및 도 6b는 도 5의 측면도 및 단면도이고,

도 7은 본 발명에서 도체슬리브의 다른 예를 나타낸 사시도이고,

도 8a 및 도 8b는 도 7의 측면도 및 단면도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 접속함 110 : 도체슬리브

111,111a : 몸체 112,112a : 돌출부

113 : 돌출단 114,114a : 경사면

115~115c : 결합공 116 : 격벽

117,117a : 볼트 118,118a : 볼트공

120 : 외함 121 : 진입부

122 : 진입구 123 : 수용공간

124 : 내부반도전층 125 : 절연층

126 : 외부반도전층

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배전선로용 케이블 접속함은 케이블과 케이블을 연결하는 배전선로용 케이블 접속함에 있어서, 양측으로 상기 케이블들이 삽입되는 결합공들이 형성되되, 그와 수직하게 방사상으로 볼트공들이 천공되어 외측에서 상기 결합공을 향해 볼트들이 체결되어 상기 결합공들에 진입된 상기 케이블들의 도체들을 가압고정하는 도체슬리브; 및 상기 도체슬리브가 압입되어 삽입되는 수용공간을 내부에 마련하고, 양측으로는 상기 케이블들이 결속된 상기 도체슬리브가 진입되는 진입부들이 형성되며, 내측으로부터 상기 슬리브와 접촉하는 내부반도전층, 절연층, 외부반도전층이 동심상에 적층되어 이루어지는 외함을 포함한다.

이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함의 사시도이고, 도 4a는 그 부분단면도이며, 도 4b는 도 4a의 B-B선 단면도이다. 또한, 도 5는 본 발명에서 도체슬리브의 일예를 나타낸 사시도이고, 도 6a 및 도 6b는 그 측면도 및 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 접속함(100)은 두개의 케이블(20,20a)이 삽입되어 결속되는 도체슬리브(110)와, 이 도체슬리브(110)를 안정적으로 수용하여 외부와 절연하는 외함(120)을 구비하고 있다.

이 외함(120)의 양측으로는 케이블(20,20a)이 진입하는 진입부(121,121a)가 마련되어 있으며, 이 진입부들(121,121a)로부터 중간쪽으로 갈수록 외경이 증가하다가 동일한 원통형상으로 형상화되어 있다. 외함(120)은 진입부(121,121a)의 중심상에 진입공(122,122a)이 형성되어 있으며, 그들을 연결하는 동일축선상의 원통형부분의 내부에는 도체슬리브(110)를 수용하는 수용공간(123)이 마련되어 있다. 도체슬리브(110)는 이 수용공간(123)의 대략 중간부위에 압입고정되는데, 이때 탄성의 외함(120)이 도체슬리브(110)를 탄성가압할 수 있도록 외함(120)의 중간부위는 안쪽으로 수축가능하게 되어 있다. 그로 인하여, 도체슬리브(110)가 삽입되면 이 부위를 밀어올리게 되고, 그 밀어올리는 탄성압과 반대방향으로 작용하는 외함(120)의 수축력이 도체슬리브(110)를 가압고정하게 된다. 이 외함(120)의 수용공간(123)의 내면에는 내부반도전층(124)이 형성되어 있으며, 그 외면에는 절연층(125)이 감싸고 있고, 그 위에 다시 외부반도전층(126)이 성형되어 외함(120)을 이루고 있다. 내부반도전층(124)은 도체슬리브(110)와 밀착되어 도체슬리브(110)의 케이블도체(22,22a)의 연결지점에서 발생되는 전계를 균일하게 분산시킨다. 이 내부반도전층(124)은 반도전성 고무 콤파운드를 사출성형하여 사용된다. 그리고, 절연층(125)은 내부에서 형성된 전계에 의하여 절연파괴되지 않도록 충분한 두께를 유지해야 한다. 이 절연층(125)에 사용되는 절연물질로는 가교 폴리에틸렌, EPDM(Ethylene Propylene Diene Terpolymer) 또는 실리콘(열경화형, 상온경화형) 등이 사용될 수 있다. 또한, 외부반도전층(126)도 고무 콤파운드를 사출성형하는 것이 효과적이다.

위와 같은 외함(120)의 층상구조는 도 4b에서 보는 바와 같이 내측에서 외측으로 내부반도전층(124), 절연층(125), 외부반도전층(126)이 차례로 동심원을 이루며 적층된 구조를 갖는다. 이와 같이, 외함(120)의 내부반도전층(124)의 내면이원형을 이루므로 도체슬리브(110)는 어느 방향에서나 접촉이 가능하여 안정적인 접촉이 유지되게 된다.

도체슬리브(110)는 도 5에 도시한 바와 같이 그 몸체(111)로부터 등각 방사상으로 4개의 돌출부(112)들이 돌출하여 전체적으로는 불가사리형상과 흡사하다. 본 실시예에서와 같이 몸체(111)를 사각형으로 그리고 돌출부(112)들을 그 꼭지점부근에서 돌출하는 4개로 한정하지 않고, 불가사리형상을 유지하면서 약간을 변형을 주어 몸체(111)를 삼각형, 오각형, 육각형 등의 다각형으로 구성하고 그 꼭지점의 수와 일치하는 돌출부들을 갖도록 구성할 수도 있다. 물론, 몸체(111)는 다각형이외에도 원형으로도 가능하다. 돌출부(112)들은 외함(120)내면에 안정적으로 접촉하면서도 접촉하는 면적을 줄여 압입시 용이하게 외함(120) 외부에서 내부로 진입할 수 있도록 도 6a에서 보는 바와 같이 그 돌출단(113)이 대략 삼각형모서리와 같이 돌출하고 있으며, 그와 동시에 도 6b에서와 같이 그 전후부가 모따기 처리되어 경사면(114,114a)을 이루고 있다. 도체슬리브(110)의 몸체(111) 중심에는 그 길이방향을 따라 전후에 각각 하나씩 결합공들(115,115a)이 형성되어 있다. 이 결합공들(115,115a)은 도체슬리브(110)의 몸체(111) 중심에서 격벽(116)에 의해 격리되어 있다. 그리고, 돌출부(112)와 돌출부 사이에는 이 결합공들(115,115a)로 몸체(111)외측에서 볼트(117)들을 진입시킬 수 있는 볼트공(118)들이 방사상으로 천공되어 있다. 따라서, 이 볼트공(118)들에 볼트(117)들을 체결하여 결합공(115,115a)내부로 진입시켜 결합공(115,115a)에 삽입된 케이블도체(22,22a)를 도체슬리브(110)에 고정시키게 된다. 이와 같이, 도체슬리브(110)의 양측에 형성된 결합공들(115,115a)에 두개의 케이블(20,20a)의 단부가 삽입고정되어 결속되게 된다. 여기서, 볼트공(118) 및 볼트(117)는 본 실시예에 개시된 바와 같이 방사상으로 적어도 4개이상을 구성하되, 케이블고정력을 배가하기 위해서는 도체슬리브(110)의 길이방향을 따라 적어도 이중이상으로 구성하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명에서 도체슬리브의 다른 예를 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 8a 및 도 8b는 도 7의 측면도 및 단면도이다.

본 실시예에서는 도체슬리브(110a)가 도 8a에서 보는 바와 같이 5각형의 몸체(111a)에 그 꼭지점들로부터 대략 반원형으로 돌출부(112a)들이 돌출하고 있다. 이 돌출부(112a)들은 도 8b와 같이 몸체(111a)의 전후부에 구성되어 있는데, 외함(미도시)에 압입시 삽입이 용이하도록 그 전후방향으로도 반원형으로 형상화되어 있다. 이와 같이 돌출부(112a)들이 전후좌후로 반원형상을 가짐으로써 외함내로 압입시 부드럽게 진입이 가능하게 된다.

본 실시예에서는 도체슬리브(110a)의 몸체(111a)가 5각형상을 이루므로 결합공들(115b,115c) 내부로 진입되는 케이블도체들을 가압고정하기 위한 볼트(117a)들이 진입되는 볼트공(118a)들도 결합공(115b,115c)을 향하여 방사상으로 5개가 형성되어 있다. 이 볼트공(118a)들은 이중으로 되어 있어 볼트(117a)들이 이중으로 장착되어 고정력을 배가하게 된다. 이외에도 고정력을 더욱 높이려면 볼트공(118a)들을 삼중, 사중으로 하여 그들에 볼트(117a)들을 체결하여 케이블도체를 고정하면된다.

전술한 결합공들(115b,115c)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 다각기둥형으로 하는 외에도, 본 실시예에서처럼 원통형으로 형성할 수도 있다.

이제, 전술한 도 3 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 사용방법에 대해 상세히 설명한다.

두개의 케이블(20,20a)의 단부에서 피복을 벗겨내고, 일측 케이블(20)에 외함(120)을 끼워 놓은 후 피복이 벗겨져 노출된 케이블도체들(22,22a)을 도체슬리브(110)의 좌우측 결합공들(115,115a)에 각각 삽입하고서 볼트(117)들을 회전시켜 고정시킨다. 그러면, 도체슬리브(110)는 두개의 케이블(20,20a)의 양단을 결속시키면서 케이블도체들(22,22a)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 도체슬리브(110)를 통하여 일측 케이블(20)에서 전송되는 전류는 다른쪽 케이블(20a)로 송전되게 된다.

이와 같이 두 케이블(20,20a)을 도체슬리브(110)를 매개하여 전기적으로 결속한 상태에서, 일측 케이블(20)에 끼워져 있는 외함(120)을 도체슬리브(110)쪽으로 밀어 이동시킨다. 그러면, 외함(120)내부로 도체슬리브(110)는 진입되어 수용공간(123)내에 위치하게 된다. 이때, 수용공간(123)내에 위치한 도체슬리브(110)는 그 돌출부(112)들의 단부가 외함(120)내측의 내부반도전층(124)에 방사상으로 균일하게 접촉되게 된다. 따라서, 결선부위에서 발생한 전계는 내부반도전층(124)에 의해 균일하게 분산된다. 특히, 도체슬리브(110)는 외함(120)내로 압입시 그돌출부(112)들의 단부가 걸리지 않도록 모따기나 라운드 처리되어 있어 약간의 힘에도 부드럽게 외함(120)내로 진입하여 수용되게 된다.

여기에 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서만 한정되거나 제한받는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 다른 실시예가 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함은 도체슬리브의 양측에 케이블도체를 삽입하여 볼트로 고정함으로써 케이블의 연결을 간편하게 할 수 있는 잇점이 있다. 아울러, 도체슬리브의 돌출부들의 단부를 모따기 또는 라운드처리함에 의하여 결선된 도체슬리브를 손쉽게 외함내로 이동위치시킬 수 있다. 또한, 도체슬리브의 돌출부들을 등각 방사상으로 형성함으로써 외함의 내부반도전층과 균일한 접촉을 유지하게 하여 내부에 위치한 도체슬리브의 결선부위에서 전계가 균일하게 분포할 수 있게 하는 효과가 있다. 이로 인하여, 결선부위에서도 안정적인 전기공급이 가능하게 될 뿐만 아니라, 전계 편중으로 인한 접속함의 절연파괴를 방지할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (7)

1. 케이블과 케이블을 연결하는 배전선로용 케이블 접속함에 있어서,

   양측으로 상기 케이블들이 삽입되는 결합공들이 형성되고, 그와 수직하게 방사상으로 볼트공들이 천공되어 외측에서 상기 결합공을 향해 볼트들이 체결되어 상기 결합공들에 진입된 상기 케이블들의 도체들을 고정하는 도체슬리브; 및

   상기 도체슬리브가 압입되어 삽입되는 수용공간을 내부에 마련하고, 양측으로는 상기 케이블들이 결속된 상기 도체슬리브가 진입되는 진입부들이 형성되며, 내측으로부터 상기 도체슬리브와 접촉하는 내부반도전층, 절연층, 외부반도전층이 동심상에 적층되어 이루어지는 외함을 포함하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함.
2. 제 1항에 있어서, 상기 외함은 원통형 탄성체로 그 중간부위가 신축가능케 되어 상기 도체슬리브의 압입시 발생한 팽창력에 반발하는 수축력에 의해 상기 도체슬리브와 일정 접촉을 유지하며 가압고정하는 것을 특징으로 하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함.
3. 제 2항에 있어서, 상기 도체슬리브는

   양단에서 각각 길이방향의 중심을 향해 형성되되 그 중심에서 격벽에 의해 차단되는 상기 결합공들이 형성되고 상기 결합공들을 향해 등각 방사상으로 상기 볼트공들이 천공되어 있는 몸체와,

   상기 몸체의 소정외면부에 방사상으로 돌출한 적어도 2개이상의 돌출부들과,

   상기 몸체의 볼트공들에 체결되어 상기 케이블도체를 고정하는 볼트들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함.
4. 제 3항에 있어서, 상기 도체슬리브는 사각형의 몸체와, 상기 사각형 몸체의 꼭지점으로부터 방사상으로 돌출하여 상기 내부반도전층에 밀착되는 4개의 돌출부들을 갖는 것을 특징으로 하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함.
5. 제 4항에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 몸체의 길이방향을 따라 연장형성되되, 그 전후부가 모따기처리되며, 상기 내부반도전층과 밀착되는 상기 돌출부들의 단부가 삼각형상으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함.
6. 제 3항에 있어서, 상기 도체슬리브는 오각형의 몸체와, 상기 오각형 몸체의꼭지점으로부터 방사상으로 돌출하여 상기 내부반도전층에 밀착되는 5개의 돌출부들을 갖는 것을 특징으로 하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함.
7. 제 6항에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 몸체의 길이방향에서 전후방에 형성되되, 상기 내부반도전층에 밀착되는 상기 돌출부들의 단부는 길이방향 및 단면방향으로 곡선처리되어 있는 것을 특징으로 하는 결선이 용이한 배전선로용 케이블 접속함.