KR100943807B1 - 폴리머 자켓관 및 그 것을 이용한 케이블 종단 커넥터 - Google Patents

Abstract

폴리머 자켓관은 하단부에서 도체 삽입공(1a)를 지니는 도체인출봉(1)과 도체 인출봉(1)의 외주에 설치되는 경질의 절연슬리브(2)와, 절연슬리브(2)의 외주에 설치되는 폴리머 피복체(3)를 구비한다.

절연슬리브(2)는 도체인출봉(1)의 하방부위의 외주부에 설치되는 큰 직경의 절연슬리브(2a)와, 도체인출봉(1)의 선단부를 제외한 부분의 외주부에 설치되는 작은 직경의 슬리브(2b)를 구비하며, 큰 직경의 절연 슬리브(2a)와 작은 직경의 절연 슬리브(2b)의 연설부분에는 전계완화용 매입금구(4)가 매설된다.

또한, 큰 직경의 절연슬리브(2a)의 하단부에는 케이블 단말부(11)의 스트레스콘(13)을 수용하는 콘 형상의 수용구(5)가 설치되며 그 수용구(5)는 도체 인출봉(1)의 도체 삽입공(1a)과 연통된다.

자켓관, 폴리머 피복체, 절연슬리브, 도체 인출봉, 커넥터

Description

폴리머 자켓관 및 그 것을 이용한 케이블 종단 커넥터{Polymer jacket tube and cable terminal connector employing the same}

본 발명은 폴리머 자켓관(jacket tube) 및 그 폴리머 자켓관을 이용한 케이블 종단 커넥터에 관한 것이며, 특히 본 발명은 구조의 간소화, 경량화 및 현지 시공의 간략화를 도모할 수 있으며 절연유 또는 절연가스와 같은 절연 합성물(compound)의 충진이 필요없는 폴리머 자켓관과, 그 폴리머 자켓을 이용한 케이블 종단 커넥터에 관한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같은 종래의 케이블 종단 커넥터가 공지되어 있다. 도면을 참조하면, 종래의 케이블 종단 커넥터는 케이블 종단부(20)와 그 케이블 종단부(20)를 포위하는 자기(porcelain) 자켓관(21)을 포함하는 바, 그 자기 자켓관(21)에는 절연유 또는 절연 가스와 같은 절연 화합물(22)이 충전되어 있다.

자기 자켓관(21)의 하부에는 환형의 저부금구(bottom fitting : 底部金具)(23)가 취부되어 있으며, 자기 자켓관(21)의 내측 하부에는 에폭시 시트(24)가 그 자기 자켓관(21)에 동심적으로 배설되어 있다. 또한, 자기 자켓관(21)의 상부에는 상부금구(24)와 상부덮개(25)가 각각 배치되어 있으며, 자기 자켓관(21)의 상부 중심부에는 커넥터 도체 인출봉(26)이 자기 자켓관(21)에 대해 동심적으로 배치되어 있다. 또한, 도체 인출봉(26)의 하단부는 자기 자켓관(21)내에 위치하며, 선단부는 상부금구(24) 및 상부덮개(25)의 중앙부로부터 상방을 향해 기밀적으로 도출되어 있다.

또한, 케이블 단말부(20)를 구성하는 케이블 절연체(27)의 외주에는 스트레스콘(stress cone : 28)이 장착되며, 케이블 도체(미도시)의 선단부에는 도체 단자(29)가 취부되어 있다.

그 같은 구성의 케이블 종단 커넥터에 있어서, 자기 자켓관(21)내에 위치하는 도체 인출봉(26)의 하단부에는 도체 단자(29)가 접속되어 있으며, 또한 에폭시 시트(24)의 내벽면에는 스트레스 콘(28)의 외표면이 압접되어 있다.

도면에서, 부호(30)는 스트레스 콘(28)을 가압하는 가압장치를, 부호(31a:31b)는 실링부를, 부호(32)는 체결금구(clamp fitting)를, 부호(33)는 지지 절연체를, 부호(34)는 지지대를 나타낸다.

그러나, 그 같은 구성의 케이블 종단 접속부에 있어서, 도체 단자(29)와 도체 인출봉(29)의 접속점이 자기 자켓관(21)의 내부에 존재하기 때문에 다음과 같은 문제점이 초래된다.

첫째, 스트레스 콘(28)을 수용하는 에폭시 시트(24)가 자기 자켓관(21)내에 존재하기 때문에 이에 대응하게 자기 자켓관(21)의 두께가 커지며, 그 결과 자기 자켓관(21)의 중량이 무거워지는 문제점이 있다.

둘째, 자기 자켓관(21)의 외경이 크기때문에 자기 자켓관(21)의 투영 단면적이 커지며, 그 결과 자기 자켓관(21)의 오손 내전압 특성이 저하되므로 소정의 오손 내전압 특성을 유지하기 위해서는 큰 자기 자켓관이 사용되어야 하는 문제점이 있다.

셋째, 자기 자켓관(21)내에 절연 합성물(22)이 충진되어야 하므로, 자기 자켓관(21)이 파손되면 절연 화합물(22)이 자기 자켓관(21)의 내부로부터 유출되어 2차적으로 화재를 초래하는 문제점이 있다.

넷째, 에폭시 시트(24), 상부 덮개(25), 체결금구(32)와 같은 부품이 필요하므로, 부품의 수가 증가하며 또한 그 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.

또한 도5에 도시된 자기 자켓관(21)을 대신하여 폴리머 자켓관을 사용하고, 그 폴리머 자켓관내에 절연유 또는 절연가스를 충전하여 이루어진 케이블 종단 커넥터가 공지되어 있으나, 이같은 케이블 종단 접속부에서는 자켓관이 고분자 재료의 폴리머로 형성되어 있기 때문에 외부로부터 수분이 투과하여 그 수분이 폴리머 자켓관 내의 절연유 또는 절연가스에 혼입되어 그 절연유 또는 절연가스의 성능의 노화를 초래한다.

또한 도6에 도시된 바와 같이, 케이블 단자(40)를 폴리머 자켓관(41)으로 포위하여 이루어진 케이블 종단 커넥터가 개발되어 있다. 여기서, 폴리머 자켓관(41)은 중심에 배치된 도체인출봉(42)과 그 도체인출봉(42)의 외주에 배설되는 경질의 절연슬리브(43)와, 절연슬리브(43)의 외주에 일체적으로 설치되는 폴리머 피복체(44)를 구비하고 있다.

그 같은 구성의 폴리머 자켓관(41)은 자기 자켓관과는 다르지만, 폴리머 자켓관(41)내에 스트레스 콘을 수용하는 에폭시 시트가 존재하지 않고 또는 폴리머 자켓관(41)내에 절연 화합물을 충진할 필요가 없으므로, 폴리머 자켓관(41)의 구조 의 간소화 및 경량화를 도모할 수 있으며, 더욱이 각각의 부분들을 유니트화 하여 현지에 반입할 수 있으므로 현지시공시간의 단축을 도모할 수 있다.

그러나, 그 같은 폴리머 자켓관을 이용한 케이블 종단 접속부에서는 케이블 단말부(40)의 케이블 도체(45)와 도체 인출봉(42)과의 접속점이 폴리머 자켓관(41)내에 존재하기 때문에, 전술된 자기 자켓관과 동일하게 폴리머 자켓관(41)의 외경이 커지며, 폴리머 자켓관의 중량이 증대되는 문제점이 있다. 또한, 폴리머 자켓관(41)이 커지면 그 폴리머 자켓관(41)의 투영 단면적이 증대되므로, 그결과 오손내전압 특성의 향상을 도모하기 위해 길다란 폴리머 자켓관을 사용해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 그 목적은 종래의 폴리머 자켓관보다 경량이고 콤팩트하며, 구조의 간소화를 도모할 수 있는 폴리머 자켓관 및 그것을 이용한 케이블 종단 접속부를 제공하는데 있다.

본 발명의 폴리머 자켓관 및 그것을 이용한 케이블 종단 커넥터에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 경질의 절연 슬리브의 외주에 폴리머 피복체가 일체적으로 설치되어 있으므로, 종래의 자기 자켓관보다 경량화, 파손의 곤란화, 취급의 용이화, 작업성의 대폭적인 향상화를 도모할 수 있다.

둘째, 절연유 또는 절연가스를 필요로 하지 않으며, 환경과의 조화를 도모할 수 있다.

셋째, 폴리머 피복체를 실리콘 폴리머로 형성하는 경우 실리콘 폴리머의 발수성에 의해 오손 내전압특성을 향상시킬 수 있다.

넷째, 절연슬리브의 수용구가 폴리머 피복체보다 하부위치에 배설되기 때문에 종래의 폴리머 자켓보다 가늘게 될 수 있으며, 폴리머 자켓관이 가늘게 되는 결과 폴리머 자켓관의 투영 단면적이 작게되며, 그 결과 짧은 폴리머 자켓관으로도 소정의 오손내전압 특성을 유지할 수 있다.

다섯째, 도체 인출봉과 케이블 도체와의 접속이 폴리머 피복체보다 하부위치에서 행해지므로, 케이블 단말부의 벗김(step-stripped)처리부를 짧게 할 수 있다.

여섯째, 폴리머 자켓관내에 매입금구가 배설되기 때문에 그 매입금구가 저부금구와 일체화 될 수 있고, 폴리 자켓관을 기계적으로 보강할 수 있으며, 폴리머 자켓관을 저부금구를 통해 장착대에 용이하고 안정적으로 취부할 수 있다.

도1은 본 발명의 폴리머 자켓관의 단면도.

도2는 본 발명의 케이블 종단 커넥터의 부분 단면도.

도3은 본 발명의 케이블 종단 커넥터의 다른 실시예에 따른 부분단면도.

도4는 본 발명의 케이블 종단 커넥터의 또 다른 실시예에 따른 부분단면도.

도5는 종래의 케이블 종단 커넥터의 부분 단면도.

도6은 종래의 케이블 자켓관을 이용한 케이블 종단 커넥터의 부분단면도.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 폴리머 자켓관 및 그것을 이용한 케이블 종단 커넥터의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 폴리머 자켓관의 종단면도이며, 도2는 본 발명의 폴리머 자켓관을 이용한 케이블의 기중 종단 커넥터(air terminal connector)의 부분 단면도 이다.

도1에 있어서, 본 발명의 폴리머 자켓관은 하단부에서 도체 삽입공(10)을 지니는 도체 인출봉(1)과, 그 도체 인출봉(1)의 외주에 설치되는 경질의 절연슬리브(2)와 그 절연슬리브(2)의 외주에 설치되는 폴리머 피복체(3)를 구비한다. 여기서, 절연슬리브(2)는 기계적 강도가 높은 재료, 예컨대 에폭시 수지 또는 FRP와 같은 경질 플라스틱 수지로 형성되며, 또한 폴리머 피복체(3)는 전기 절연성능이 우수한 재료, 예컨대 실리콘 폴리머와 같은 고분자 절연재료로 형성되며, 도체 인출봉(1), 절연슬리브(2) 및 폴리머 피복체(3)는 성형(molding)에 의해 일체로 형성된다.

절연슬리브(2)는 도체 인출봉(1)의 하부위치의 외주부 즉, 도체 삽입공(10)에 대응하는 부분의 외주부에 설치되는 큰 직경의 절연슬리브(2a)와 그 큰 직경의 슬리브(2a)에 연설되며 도체인출봉(1)의 선단부를 제거한 부분의 외주부에 설치되는 작은 직경의 슬리브(2b)를 구비하며, 큰 직경의 슬리브(2a)와 작은 직경의 슬리브(2b)의 연설부분에는 전계완화용 매입금구(4 : embedded fitting)가 매설된다. 또한, 큰 직경의 슬리브(2a)의 하단부에는 후술하는 케이블 말단부의 스트레스 콘을 수용하는 콘 형상의 수용구(5)가 설치되어 있으며, 그 수용구(5)는 도체 인출봉(1)의 도체 삽입공(1a)과 연통한다.

폴리머 피복체(3)는 작은 직경의 슬리브(2b)의 외주부에 설치되며, 그 외주부에는 다수의 갓부(shade)(3a)가 폴리머 피복체(3)의 길이 방향으로 연이어 이격되어 형성되어 있다.

매입금구(4)는 작은 직경의 절연 슬리브(2b)의 하방부에서 도체 인출봉(1)에 대해 동심원적으로 배설되는 원통부(4a)와, 그 원통부(4a)의 하단부에 연설되는 외주연부가 큰 직경의 절연 슬리브(2a)의 상부 위치의 외주부로부터 연출하여 매입되는 환형의 플랜지부(4b)를 구비하며, 플랜지부(4b)의 외주연부의 하단면에는 환형의 저부금부(6)가 체결볼트(도시 않음)를 통해 고정된다.

도면에 있어서, 참조번호(7)는 작은 직경의 절연슬리브(2b)의 머리부에 필요시 O링(도시안됨)을 통해 설치되는 내식성 알루미늄 합금으로 이루어진 보호금구이며, 참조번호(8)는 큰 직경의 슬리브(2a)의 외주부에 배치되며 상단부가 매입금구(4)의 플랜지부(4b)의 하면에 취부되는 보호금구를 보여준다.

이하, 본 발명의 폴리머 자켓관을 이용한 케이블 종단 커넥터에 대해 설명한다.

먼저, 도2에 도시된 바와 같이, 폴리머 자켓관을 저부금부(6)의 하면에 배설된 지지애자(9)를 통해 지지대(10)에 취부한다. 또한, 종래의 케이블 말단부와 동일 형태로 케이블 단말을 단락처리하여 노출시킨 케이블 절연체(11a)의 외주에 스트레스 콘(12)을 장착한후 케이블 도체(11b)의 선단부에 도체단자(13)를 취부한다. 여기서, 스트레스 콘(12)은 에틸렌 프로필렌(EP)고무등의 고무형상의 탄성을 지니는 예비성형(premolded)절연체 등으로 이루어지며, 이 스트레스 콘(12)의 선단부에는 수용구(5)의 내벽면에 장착되는 선단이 가는 형상의 콘형부가 제공된다.

부가적으로, 그 같은 구성의 케이블 단말부(11)를 수용구(5)에 장착하고, 이어서 케이블 단말부측에 배설된 가압장치(14)를 수용구(5)(도1참조)측을 향해 압축한다. 이에따라, 도체단자(13)가 도체 인출봉(1)의 도체 삽입공(1a)(도1참조)에 플러그인 접속되고, 스트레스콘(12)의 콘 형상부가 수용구(5)의 내벽면에 가압체결되며, 그 결과 수용구(5)의 내벽면과 콘 형상부의 외주면 사이에 있는 계면의 절연성능이 확보된다.

도면에 있어서, 부호(15)는 시일부, 부호(16)는 하부금구, 부호(17)는 어댑터, 부호(18)는 접지선을 나타낸다.

이상에서와 같이 본 발명의 폴리머 자켓관에 있어서, 수용구가 폴리머 피복체보다 하방위치에 배치됨으로써 폴리머 자켓관을 종래의 폴리머 자켓관보다 가늘게 할 수 있으며, 또한 폴리머 자켓관이 가늘게 되는 결과 폴리머 자켓관의 투영단면적이 작게 되며 그 결과 짧은 폴리머 자켓관도 소정의 오손내전압 특성을 유지할 수 있다. 더욱이 도체 인출봉과 케이블 도체와의 접속이 폴리머 피복체보다 하방부위에서 행해지므로써, 케이블 단말부의 단말처리부의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 폴리머 자켓관중에 매입금구가 저부금구와 일체화 됨으로써 폴리머 자켓관을 기계적으로 보강할 수 있으며, 폴리머 자켓관을 저부금구를 통해 취부대에 용이하고 안정적으로 취부 할 수 있는 것이다.

도3 및 도4는 본 발명의 케이블 종단 커텍터의 다른 실시예를 보여준다. 도 면에서 도1 및 도2와 공통인 부분에는 동일한 부호를 사용했으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

먼저 도3에 도시된 실시예에 있어서, 도2에 도시된 폴리머 자켓관 대신에 그 폴리머 자켓관 보다 가는 폴리머 자켓관(3')이 사용되었다.

이 실시예에 있어서, 전술된 실시예보다 폴리머 자켓관의 투영단면적이 작게 될 수 있으며, 그 폴리머 자켓의 중량이 경량화 될 수 있다.

다음으로, 도4에 도시된 실시예에 있어서, 케이블 단말부(11)의 스트레스콘(12)을 수용하는 콘 형상의 수용구(5')를 수평방향으로 굴곡시킨 경우의 실시예를 보여준다.

이 실시예에 있어서, 케이블 단말부(11)를 수평 방향으로 장착 할 수 있다.

여기서, 전술된 실시예에 있어서, 도체 인출봉의 외주에 절연슬리브를 일체적으로 설치하지만, 그 절연슬리브는 도체 인출봉과 별개로 설치될 수 있다. 또한, 케이블 단말의 수용구는 하방에 배치되거나 수평방향으로 연장되는 것으로 한정되지 않지만, 예컨대 경사 방향으로 연장되도록 형성되는 것이 바람직하다. 더욱이, 케이블 종단 커넥터는 종단 커넥터로 한정되지 않으며, 가스 및 오일 종단 커넥터등에 바람직하게 적용될 수 있다.

이상의 설명으로부터 명확해진 바와 같이, 본 발명의 폴리머 자켓관에 따르면, 경질의 절연슬리브의 외주에 폴리머 피복체가 일체로 설치되어 있으므로, 종래의 자기 자켓관보다 가볍고 파손가능성이 적으며, 또한 취급이 용이하며, 작업성이 대폭적으로 향상될 수 있다.

또한, 절연유 또는 절연가스를 필요로 하지 않으므로 환경의 조화를 도모할 수 있다. 더욱이 폴리머 피복체를 실리콘 폴리머로 형성한 경우에는 실리콘 폴리머의 발수성에 의해 오손내전압 특성을 향상시킬수 있다. 부가적으로, 절연슬리브의 수용구가 폴리머 피복체보다 하방위치에 배설됨으로써, 종래의 폴리머 자켓관보다 가늘게 할 수 있으며, 또한 폴리머 자켓관이 가늘게 되는 결과 폴리머 자켓관의 투영단면적이 작게되어 그 결과, 짧은 폴리머 자켓관으로도 소정의 오손내전압 특성을 유지할 수 있다.

또한, 도체 인출봉과 케이블 도체와의 접속이 폴리머 피복체보다 하방부위에서 행해지므로 케이블 단말부의 단락처리부의 길이를 짧게 할 수 있으며, 더욱이 폴리머 자켓관중에 매입금구가 설치되고, 그 매입금구가 저부금구와 일체화 되므로써, 폴리머 자켓관을 기계적으로 보강할 수 있으며, 폴리머 자켓관을 저부금구를 통해 취부대에 용이하고 안정적으로 취부할 수 있다.

Claims (12)

1. 도체 인출봉의 외주에 성형에 의해 일체적으로 형성되며 하단부에서 스트레스 콘을 구비한 케이블 단말의 수용구를 지니는 경질의 절연슬리브와, 상기 절연슬리브의 외주에 성형에 의해 일체적으로 설치되며 자체의 외주에 다수의 갓부(shade)가 길이방향으로 이격되어 형성된 폴리머 피복체를 구비하는 폴리머 자켓관에 있어서,

   상기 경질의 절연슬리브에는 플랜지부를 지니는 금구가 매설되고,

   상기 폴리머 피복체는 상기 금구보다 상부 위치에 배설되며,

   상기 수용구는 상기 금구보다 하부 위치에 배설되는 것을 특징으로 하는 폴리머 자켓관.
2. 도체 인출봉의 외주에 성형에 의해 일체적으로 형성되며 하단부에서 스트레스 콘을 구비한 케이블 단말의 수용구를 지니는 경질의 절연슬리브와, 상기 절연슬리브의 외주에 성형에 의해 일체적으로 설치되며 자체의 외주에 다수의 갓부(shade)가 길이방향으로 이격되어 형성된 폴리머 피복체를 구비하는 폴리머 자켓관에 있어서,

   상기 경질의 절연슬리브에는 플랜지부를 지니는 전계완화용 매입금구가 매설되고,

   상기 폴리머 피복체는 상기 매입금구보다 상부 위치에 배설되며,

   상기 수용구는 상기 매입금구보다 하부 위치에 배설되는 것을 특징으로 하는 폴리머 자켓관.
3. 제1항 또는 제2항의 상기 폴리머 자켓관의 수용구에 케이블 단말이 장착되는 것을 특징으로 하는 케이블 종단 커넥터.
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