KR100941474B1 - 도선용 절연 고정구 - Google Patents

Abstract

양쪽 케이블로부터 인출하여 연결된 동심중성선의 소정 부분을 단절한 후에도 동심중성선이 단절되기 전과 동일한 원래의 배치 형태를 유지하도록 고정시키는 동시에, 단절된 동심중성선의 양단 사이에서 전류가 흐르지 않도록 각각의 분리된 동심중성선을 절연하는 도선용 절연 고정구에 관한 것이다.

본 발명에 따른 양 도선을 절연 상태로 상호 고정시키는 절연 고정구에 있어서, 원통형으로서 외주면 양단부에 수나사가 형성되고, 내경부 중앙에 절연 격리판이 형성되어 한 쌍의 도선 수용부를 구비하는 몸체와, 원통형으로서 상기 도선 수용부에 수용되며 일측으로 개방된 복수의 슬릿에 의하여 형성된 복수의 압착발을 구비한 한 쌍의 내부 조임구 및 원통형으로서 내주면 일측에 상기 몸체의 수나사에 대응되는 암나사가 형성되고, 내주면 타측에는 상기 내부 조임구의 압착발을 반경방향 내측으로 조일 수 있는 내부 경사면이 형성된 고정캡을 포함한다.

Description

도선용 절연 고정구{Device for fixing two conductor lines in insulation}

본 발명은 동심중성선을 고정시키는 도선용 절연 고정구에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 양쪽 케이블로부터 인출하여 연결된 동심중성선의 소정 부분을 단절한 후에도 동심중성선이 단절되기 전과 동일한 원래의 배치 형태를 유지하도록 고정시키는 동시에, 단절된 동심중성선의 양단 사이에서 전류가 흐르지 않도록 각각의 분리된 동심중성선을 절연하는 도선용 절연 고정구에 관한 것이다.

일반적으로 우리 나라의 전력 계통은 22.9KV-Y 배전 방식으로서 변전소로부터 전력을 직접 공급하거나 2차 변압기를 통해 전력을 공급하는 주요 간선을 사용하고, 또는 지중으로 전력을 공급하고 있으며 선로 운영상 배전 선로의 동심중성선을 일정 구간마다 접지하는 다중 접지 방식을 채택하고 있다.

종래에는, 동심중성선 전력 케이블의 유기 전압 및 순환전류를 저감한 전력 케이블 3상 배전 시스템에서는 3선중 2선의 부동 접지된 동심중성선을 각 접속 개소에서 한쪽을 접지로부터 개방하여 부동시키므로, 순환전류가 제거되고 손실전력 은 줄이는 방식이 제안되어 오고 있다.

도 1은 접속재를 이용한 종래의 전력 케이블의 연결도이다.

종래에 사용되는 다중 접지 방식은 동심 중성선을 대지에 직접 접지하기 때문에 지락사고시 건전 상의 전압 상승이 적어 전력 설비의 절연 및 지락 전류의 검출이 용이하고 보호 계전기 등이 신속하게 동작한다.

한편 지중 배전 선로의 경우 절연 및 케이블의 손상이나 부식으로부터 보호하기 위하여 폴리에틸렌 등 고분자 화합물을 이용한 가교 폴리에틸렌 절연 비닐 시쓰 케이블을 주로 사용하며 계통 사고 등으로 인하여 동심중성선의 전위가 상승되는 것을 방지하고자 케이블 접속 구간마다 동심중성선을 일괄접지하는 방식으로 배선하고 있다.

그러나, 이러한 방식은 지중 배전 선로에서 각상(A,B,C상)의 부하가 정확히 평형을 유지하는 것이 어렵고 또한 대략 평형일 경우라도 도 1에서 점선으로 도시된 바와 같이 동심중성선 간에는 부하 전류에 의해 동심중성선 순환 전류가 유기되기 때문에 불필요한 손실 전력이 발생하며 이러한 손실 전력으로 케이블의 내부 온도가 상승되고 자체 전류 용량이 감소하며 배전 선로 손실이 발생된다. 그리고, 순환 전류로 인해 감전사고 및 배전 선로를 손상시킬 위험을 야기할 수 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 양측의 케이블로부터 인출하여 서로 연결된 동심중성선의 소정 부분을 단절하여 상호 개방함으로써, 순환 전류를 제거하고, 손실 전력은 저하시키는 방법이 제시되었지만, 동심중성선(1000)이 단절되는 경우, 개방단(A-B)을 잇는 점선의 경로를 따라 전위차가 발생 하게 되므로, 이 발생된 전압차에 의해 접속재와 일체형으로 형성되는 외부반도전층(1010)에 유기 전류가 유도되어 장기적으로 외부반도전층에 열화를 발생시킨다고 하는 문제가 제기되었다. 또한, 이러한 동심중성선의 단절로 인해 접속재의 손상시에도 고장전류가 접속재 표면에 있는 외부반도전층을 통과하여 케이블을 연결하는 접속부위가 열화되는 문제점이 있었다.

그러므로, 대한민국 특허 출원 10-2007-134007에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 케이블(7)과 연결되는 외부반도전층(2), 절연층(4), 내부반도전층(5), 슬리브(6)로 이루어진 접속재의 외측면에 형성된 외부반도전층(2)을 서로 다른 직경을 갖는 원통 형상으로 형성하여 2개의 단부로 분리되도록 단절하고, 이 분리된 2개의 외부반도전층(2)의 단부를 서로 결합하므로, 개방된 동심중성선(1)에 의해 발생된 유기 전압으로 인한 외부반도전층(2)의 누설 전류를 차단할 수 있고 외부반도전층(2)을 통과할 때 나타나는 열화 현상을 방지할 수 있는 방법을 제공하고 있다.

그러나, 단절된 동심중성선은 여전히 서로 개방된 상태로 있기 때문에 이 개방된 부분을 방치하여 두면 개방된 동심중성선의 시공된 형상이 임의로 변형될 수 있다. 즉, 도 2 및 3에 나타낸 개방된 동심중성선이 다른 형태로 변형된다면, 개방된 동심중성선은 감전 사고가 발생될 위험 요소가 될 뿐만 아니라, 동심중성선이 접속 부위와 멀어지게 되면, 필요시 심선과 중성선 사이의 플래시 오버(flash-over) 가능 거리(약 15㎝이내)를 벗어나게 되어, 과도한 정전위가 축적되어 매우 위험한 상태에 이를 수 있다.

따라서, 이러한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명은 양측의 케이블로부터 인출된 동심중성선을 연결하고 이 연결된 동심중성선의 소정 부분을 단절하여 개방한 후에도, 개방된 동심중성선이 단절되기 전 상태인 원래의 배치 형태를 그대로 유지하도록 고정시키는 동시에 중앙에 설치된 절연 격리판을 이용하여 개방된 양단 사이에 전류가 흐르지 않도록 절연 가능하게 삽입되는 도선용 절연 고정구를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 양 도선을 절연 상태로 상호 고정시키는 절연 고정구에 있어서, 원통형으로서 외주면 양단부에 수나사가 형성되고, 내경부 중앙에 절연 격리판이 형성되어 한 쌍의 도선 수용부를 구비하는 몸체 와, 원통형으로서 상기 도선 수용부에 수용되며 일측으로 개방된 복수의 슬릿에 의하여 형성된 복수의 압착발을 구비한 한 쌍의 내부 조임구 및 원통형으로서 내주면 일측에 상기 몸체의 수나사에 대응되는 암나사가 형성되고, 내주면 타측에는 상기 내부 조임구의 압착발을 반경방향 내측으로 조일 수 있는 내부 경사면이 형성된 고정캡을 포함한다.

본 발명은 절연 고정구를 이용하여 중앙 부분이 단절되어 있는 개방된 동심중성선을 외형적으로 연결함으로써, 단절하기 전의 동심중성선의 배치 형태를 유지하도록 단단히 고정시키므로, 불필요한 접속사고 또는 감전 사고를 막을 수 있고, 동시에, 개방된 동심중성선의 양단이 삽입되는 절연 고정구의 몸체 중앙에 절연 격리판을 설치하여 개방된 양단 사이에서 전류가 흐르지 않도록 개방된 동심중성선을 절연하는 것이 가능하다.

본 발명의 구체적인 내용과 특징은 이하에서 설명하는 본 발명의 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 개방된 동심중성선을 고정시키기 위해 절연 고정구가 연결된 케이블 접속재의 일례를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 접속재는 접속하고자 하는 두 개의 케이블 내부로부터 돌출된 전력선의 심선(30) 양단을 상호 연결하는 슬리브(60)와, 상기 슬리브(60)의 외측에 형성되는 내부반도전층(50)과, 상기 내부반도전층(50)의 외측에 형성되는 절연층(40)과, 상기 절연층(40) 외부에 형성되는 외부반도전층(20)과, 상기 외부반도전층(20)의 외부에서 어느 정도의 간격으로 떨어진 채로 중앙 부분이 단절되어 있는 개방된 동심중성선(10)과, 상기 개방된 동심중성선(10)의 양단이 서로 외형적으로 연결되도록 삽입되는 절연 고정구(100)를 구성하고, 또한 이 절연 고정구(100)의 중앙에는 절연 격리판을 설치하여 각각의 동심중성선(10)을 절연하는 것이 가능하도록 되어 있다. 이 절연 고정구(100)에 대해서는 도 5를 참조하여 이후에 자세히 설명된다.

여기서, 외부반도전층(20)과 개방된 동심중성선(10)간의 이격거리는 약 12 ~ 15㎝정도가 바람직하고, 동심중성선(10) 사이의 개방된 단부 사이의 거리는 약 0.5 ~ 2㎝정도가 바람직하다.

또한, 본 발명에서의 동심중성선(10)은 도전성 차폐층을 의미하는 것으로, 상술한 도 4의 일례에 동 테이프 등의 부재가 사용되어도 좋다. 즉, 여기서, 동심중성선 또는 동 테이프 등은 일반적으로 도선으로 지칭될 수 있다.

상술한 바와 같이, 접속재의 가장 외측면에 형성된 외부반도전층(20)은 서로 다른 직경을 갖는 원통 형상으로 형성되고. 이 분리된 2개의 외부반도전층(20)을 서로 중첩되도록 결합함으로써, 순환전류가 차단되어 케이블의 열화를 방지할 수 있었다.

그러나, 외부반도전층(20)을 2개의 단부로 형성하여 결합하더라도 일정 간격으로 떨어져 외부에 형성된 동심중성선(10) 자체가 단절된 채로 개방되어 있기 때문에, 그대로 방치해 두면 원래의 배치 형태를 유지하지 못하게 되어, 불필요한 접속 또는 감전 사고를 유발할 수 있다.

따라서, 본 발명은 케이블들로부터 인출되어 접속재의 외부에 연결된 동심중성선(10)의 개방된 부분의 양쪽 말단에 절연 고정구(100)를 삽입하여 동심중성선(10)을 일정한 배치 형태, 즉 도 2 및 도 3에 나타낸 중앙 부분이 단절되어 있는 개방된 동심중성선의 외형상 연결 형태를 그대로 유지하도록 도 4와 같은 형태의 절연 고정구를 이용하여 고정시키므로, 불필요한 접속사고 또는 감전사고도 방지하는 것이 가능하다.

상기와 같은 동심중성선(10)을 고정시키는 본 발명의 절연 고정구(100)를 도 5을 참조하여 이하에 설명한다.

도 5은 본 발명에 따른 도 4에 나타낸 개방된 동심중성선을 고정시키는 절연 고정구의 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 절연 고정구(100)는 외주면 양단부에 수나사(120)가 형성되고 내경부 중앙에 절연 격리판(104)이 형성되어 한 쌍의 도선 수용부(106)를 구비하는 몸체(105)와, 이 도선 수용부(106)에 수용되며 일측으로 개방된 복수의 슬릿에 의하여 형성된 복수의 압착발(111)을 구비하는 한 쌍의 내부 조임구(110) 및 내주면 일측에 몸체의 수나사(120)에 대응되는 암나사(121)가 형성되고, 내주면 타측에는 내부 조임구(110)의 압착발(111)을 반경방향 내측으로 조일 수 있는 내부 경사면(107)이 형성된 고정캡(103)으로 구성된다. 이들 각각의 구성 모두는 원통형의 구조를 갖는다.

여기서, 내부 조임구(110)는 도선 수용부(106)의 깊이보다 긴 종방향의 길이를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 몸체(105)의 외부 중앙에는 돌출된 파지부(108)가 형성되어 있고, 이 파지부(108)의 외측 표면에는 마찰을 일으키게 하는 마찰 보강 요철을 형성하여 회전 조작이 용이하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 고정캡(103)의 외측면에도 마찰을 일으키게 하는 마찰 보강 요철이 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 압착발(111)의 말단부는 슬릿이 종방향으로 노출되지 않도록 굽힘부(112)를 구비하거나, 슬릿이 반경방향으로 노출되지 않도록 겹치는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 압착발(111)의 말단부에는 반경방향 내측으로 돌기가 형성되는 것이 바람직하다.

도 6a는 본 발명에 따른 절연 고정구의 몸체내에 삽입된 개방된 동심중성선이 고정캡에 의해 조여지기 전의 상태를 나타내는 단면도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 절연 고정구의 몸체내에 삽입된 개방된 동심중성선이 고정캡에 의해 조여진 상태를 나타내는 단면도이다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 개방된 동심중성선(101)의 양쪽 말단이 몸체(105)의 내경부 중앙에 형성된 절연 격리판(104)에 의해 분리되어 있는 한 쌍의 도선 수용부(106)를 통해 삽입되는 경우, 몸체(105) 외주면 양단부에 형성된 수나사(120)와 고정캡(103)의 내주면 일측에 형성된 암나사(121)를 결합한 후에, 몸 체의 외부 중앙에 돌출된 파지부를 잡은 상태로 고정캡(103)을 조임으로써, 몸체(105) 내부에 수용되어 있는 내부 조임구(110)를 이루는 압착발(111)의 가상직경이 축소되어 삽입된 동심중성선(101)을 단단히 고정 압착함으로써, 결국 양측 동심중성선이 절연된 상태로 외형상 연결되는 결과를 낳는다.

그러므로, 몸체(105) 내부에 수용된 동심중성선(101)은 단절되기 전의 접속된 상태 즉, 접속재와 12 ~ 15㎝간격이 유지된 상태로 접속재의 외측에 배치 상태를 유지할 수 있다.

또한, 내부 조임구(110)가 도선 수용부(106)의 깊이보다 더 길게 밖으로 나와 있기 때문에, 고정캡(103)을 나사 방향으로 회전할 때, 내부 조임구(110)가 도선 수용부(106)에 완전히 삽입되지 않으므로, 내부 경사면이 복수의 압착발(111)을 반경방향 내측으로 조이는 작용이 보장된다.

특히. 복수의 압착발(111)의 말단부에는 슬릿이 종방향으로 노출되지 않도록 비스듬이 경사지게 굽어진 굽힘부를 형성함으로써, 압착발(111)을 형성하고 있는 슬릿에 개방된 동심중성선(101)의 전선 가닥이 끼어 들어가는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 도 7은 본 발명에 따른 압착발의 말단부의 다른예를 나타내는 도면으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 내부 조임구(110) 외주면상에 형성된 복수의 슬릿으로 이루어진 복수의 압착발(111)의 말단은 서로 겹치는 구조를 가짐으로써, 압착발(111)을 형성하고 있는 슬릿에 개방된 동심중성선(101)의 전선 가닥이 끼어 들어가는 것을 방지할 수 있다.

또한, 복수의 압착발(111)의 말단부에는 돌기가 반경방향 내측으로 형성되어 삽입된 동심중성선(101)의 외주면을 강하게 압착하는 것이 가능하다. 또한, 이 압착발(110)는 고정캡(103)을 조이는 정도에 따라 더욱 강하게 압착하는 것도 가능하다.

여기서, 이 절연 격리판(104)의 두께는 0.5 ~ 1㎝정도가 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 절연 고정구(100)는 상기 절연 격리판(104)을 중심으로 좌우가 대칭인 구조를 가지고 있기 때문에, 개방된 동심중성선(101)이 절연된 상태로 절연 고정구(100)의 몸체(105) 내부에 안정적으로 삽입 고정될 수 있다.

따라서, 본 발명은 개방된 동심중성선의 양쪽 말단에 접속된 절연 고정구를 이용하여 서로 단절된 동심중성선이 움직이지 않도록 단절되기 전의 원래 형태로 고정시키므로, 과도한 정전위의 상승 또는 감전 사고와 같은 전기적인 사고를 사전에 방지할 수 있고, 이 절연 고정구의 중앙에 절연 격리판을 설치하여 개방된 동심중성선 사이로 전류가 흐르는 것을 막을 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

본 발명은 동심 중성선의 적용에 한정되지 아니하고 서로 절연된 상태에서 도선의 양단부를 고정하는 모든 경우에 일반적으로 적용이 가능하다.

도 1은 접속재를 이용한 종래의 전력 케이블의 연결도이다.

도 2은 종래 기술에 따른 양측의 케이블로부터로부터 인출되어 서로 연결된 동심중성선이 개방된 상태를 나타내는 도면이다.

도 3은 종래 기술에 따른 외부반도전층의 변경을 이용하여 접속재를 연결한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 개방된 동심중성선을 고정시키기 위해 절연 고정구가 연결된 케이블 접속재의 일례를 나타낸 도면이다.

도 5은 본 발명에 따른 도 4에 나타낸 개방된 동심중성선을 고정시키는 절연 고정구의 사시도이다.

도 6a는 본 발명에 따른 절연 고정구의 몸체내에 삽입된 개방된 동심중성선이 고정캡에 의해 조여지기 전의 상태를 나타내는 단면도이다.

도 6b는 본 발명에 따른 절연 고정구의 몸체내에 삽입된 개방된 동심중성선이 고정캡에 의해 조여진 후의 상태를 나타내는 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 압착발의 말단부의 다른예를 나타내는 도면이다.

* 주요 도면 부호에 대한 설명

1, 10, 101. 동심중성선 2, 20. 외부반도전층

3, 30. 심선 4, 40. 절연층

5, 50. 내부반도전층 6, 60. 슬리브

7, 70. 케이블 100. 절연 고정구

103. 고정캡 104. 절연 격리판

105. 몸체 106. 도선 수용부

107. 내부 경사면 108. 파지부

110. 내부 조임구 111. 복수의 압착발

112. 굽힘부 120. 수나사

121. 암나사

Claims (8)

1. 양 도선을 절연 상태로 상호 고정시키는 절연 고정구에 있어서,

   원통형으로서 외주면 양단부에 수나사가 형성되고, 내경부 중앙에 절연 격리판이 형성되어 한 쌍의 도선 수용부를 구비하는 몸체와;

   원통형으로서 상기 도선 수용부에 수용되며 일측으로 개방된 복수의 슬릿에 의하여 형성된 복수의 압착발을 구비한 한 쌍의 내부 조임구; 및

   원통형으로서 내주면 일측에 상기 몸체의 수나사에 대응되는 암나사가 형성되고, 내주면 타측에는 상기 내부 조임구의 압착발을 반경방향 내측으로 조일 수 있는 내부 경사면이 형성된 고정캡;을 포함하며,

   상기 압착발의 말단부는 반경방향 내측으로 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 절연 고정구.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 내부 조임구의 종방향 길이는 상기 도선 수용부의 깊이보다 긴 것을 특징으로 하는 절연 고정구.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 몸체의 외부 중앙에는 돌출된 파지부가 형성된 것을 특징으로 하는 절연 고정구.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 파지부의 외측 표면에는 마찰 보강 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 절연 고정구.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 고정캡의 외측면에는 마찰 보강 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 절연 고정구.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 압착발의 말단부는 슬릿이 종방향으로 노출되지 않도록 굽힘부를 구비하는 것을 특징으로 하는 절연 고정구.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 압착발의 말단부는 슬릿이 반경방향으로 노출되지 않도록 겹치는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 절연 고정구.
8. 삭제

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