KR101037722B1 - 매설형 지중전선 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매설형 지중전선 커넥터에 관한 것으로, 지중전선이 연결되는 연결단자; 연결단자를 이동가능하게 수용하는 관 형상을 이루고, 외면에는 걸림돌기가 돌출 형성되며, 길이방향을 따라 관통홈 형성된 고정관; 일단이 어댑터에 삽입되는 삽입단을 이루고, 고정관을 이동가능하게 수용하는 관 형상으로서, 중앙 둘레면을 따라 돌출턱이 형성되고, 걸림돌기가 돌출돼 이동하도록 삽입단과 돌출턱을 잇는 방향으로 가이드홈이 형성되며, 관통홈을 관통하는 링커를 매개로 연결단자와 고정되는 연결관; 연결관을 수용하는 관 형상을 이루고, 어댑터가 삽입되는 내면에 위치하면서 걸림돌기의 이동을 안내하는 안내홈을 형성하며 내면에는 어댑터의 나사산에 대응하는 나사산이 형성된 체결대와, 돌출턱과 맞물려 연결관의 이탈을 방지하는 스토퍼를 갖춘 체결관; 및 일단이 체결관에 고정되고 타단이 연결관에 고정되어서, 연결관을 중심으로 체결관에 회전력을 가하는 태엽스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

매설형 지중전선 커넥터{Grounding cable connector}

본 발명은 매설형 지중전선 커넥터에 관한 것이다.

발전소 또는 변전소 등으로부터 송전된 고압의 전기는 일정한 크기의 전압으로 변압된 후 소비지역으로 배전된다. 일반적으로 상기 배전은 가공전선 또는 지중전선을 통해 이루어질 수 있다.

배전 관리는 가공전선 또는 지중전선의 배선 조정을 통해 이루어지고, 배선 조정이 빈번한 대도시 등에서는 공간 활용 효율 개선과 배선 조정 및 관리의 용이함이 있는 지중전선 배선 방식이 널리 활용된다.

지중전선의 배선 조정은 지중전선들 간, 지중전선과 배전반 간, 지중전선과 배전함 간의 연결 제어를 통해 이루어질 수 있고, 이러한 연결은 커넥터를 매개로 이루어진다.

커넥터는 지중전선에 연결되어서, 어댑터를 매개로 상기 지중전선을 다른 지중전선, 배전반 또는 배전함(이하, 지중전선)과 전기적 및 물리적으로 연결한다.

일반적으로 커넥터 또는 어댑터는 지중전선의 전극체와 연결된 연결단자(C, C'; 도 1 참조)를 서로 접속시켜서 커넥터와 어댑터 등이 서로 전기적인 연결이 이루어지도록 하고, 상기 접속상태가 유지되도록 커넥터와 어댑터 등을 서로 물리적으로 연결하는 다양한 수단이 적용된다.

상기 수단으로는 커넥터 또는 어댑터 등을 서로 용접하는 방식과, 볼팅 방식과, 강제 압입 방식 등 다양하다.

그러나, 이러한 방식은 전기적인 연결 작업을 우선 진행한 후 물리적인 연결 작업을 별도로 진행하는 방식을 취하므로, 전체 작업 시간이 증가하는 문제가 있었다. 또한, 전기적인 연결 작업과 물리적인 연결 작업이 각각 분리돼 이루어지므로, 작업자의 실수로 물리적인 연결 작업을 수행하지 못한 경우엔, 유사시 그 연결이 해제되면서 단전사고가 발생하는 문제 또한 발생할 수 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 지중전선의 전기적인 연결작업과 물리적인 연결작업을 보다 용이하게 수행할 수 있도록 하는 매설형 지중전선 커넥터의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 지중전선이 연결되는 연결단자; 연결단자를 이동가능하게 수용하는 관 형상을 이루고, 외면에는 걸림돌기가 돌출 형성되며, 길이방향을 따라 관통홈 형성된 고정관; 일단이 어댑터에 삽입되는 삽입단을 이루고, 고정관을 이동가능하게 수용하는 관 형상으로서, 중앙 둘레면을 따라 돌출턱이 형성되고, 걸림돌기가 돌출돼 이동하도록 삽입단과 돌출턱을 잇는 방향으로 가이드홈이 형성되며, 관통홈을 관통하는 링커를 매개로 연결단자와 고정되는 연결관; 연결관을 수용하는 관 형상을 이루고, 어댑터가 삽입되는 내면에 위치하면서 걸림돌기의 이동을 안내하는 안내홈을 형성하며 내면에는 어댑터의 나사산에 대응하는 나사산이 형성된 체결대와, 돌출턱과 맞물려 연결관의 이탈을 방지하는 스토퍼를 갖춘 체결관; 및 일단이 체결관에 고정되고 타단이 연결관에 고정되어서, 연결관을 중심으로 체결관에 회전력을 가하는 태엽스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 매설형 지중전선 커넥터이다.

상기의 본 발명은, 지중전선의 전기적인 연결 작업과 물리적인 연결 작업이 일시에 이루어지면서도 작업자는 물리적인 연결 작업을 별도로 수행하지 않을 수 있으므로, 지중전선의 배선 조정 작업이 용이하면서 신속하게 이루어질 수 있고, 전기적인 연결 작업이 수행된 지중전선은 물리적인 연결 작업이 반드시 진행되므로 배선 조정 작업의 오류를 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 커넥터의 모습을 분해 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 체결관의 모습을 분해 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 커넥터에서 연결단자가 노출된 전면모습을 도시한 도면이고,
도 4은 본 발명에 따른 고정관과 연결관의 결합 모습을 보인 단면도이고,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 커넥터의 동작 모습을 도시한 사시도이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 커넥터의 모습을 분해 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 체결관의 모습을 분해 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 커넥터에서 연결단자가 노출된 전면모습을 도시한 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 커넥터(100)는 지중전선(L)의 전극체와 연결된 연결단자(C)를 수용하는 고정관(110)과, 고정관(110)을 이동가능하게 수용하는 연결관(120)과, 연결관(120)을 이동 및 회전 가능하게 수용하는 체결관(130)을 포함한다.

동선케이블의 일종인 고압 지중전선(L)의 구조는 주지,관용의 기술이므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

연결단자(C)는 지중전선(L)의 전극체와 각각 연결되어서 어댑터(200)의 연결단자(C')와 맞물려 통전되는 것으로서, 본 발명에 따른 연결단자(C)의 외면에는 연결관(120)과의 고정을 위한 링커(C1)가 돌출 형성된다. 한편, 연결단자(C)는 동선케이블 인 지중전선(L)에 상응하는 구조로 형성된 주지,관용의 기술이므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

고정관(110)은 둘레면의 일지점에 걸림돌기(111)가 형성된 관 형상을 이루며 연결단자(C)가 수용되는 것으로서, 단부에는 걸림턱(112)이 형성될 수 있다. 이때, 연결단자(C)는 고정관(110) 내에 이동 가능하게 고정되고, 링커(C1)의 관통을 위한 관통홈(113)이 길이방향을 따라 형성된다.

연결관(120)은 고정관(110)이 이동가능하게 삽입되는 중공을 갖는 관 형상을 이루고, 걸림돌기(111)가 관통해 이동하도록 일단의 삽입단(121)부터 중앙까지 길이방향을 따라 가이드홈(123)이 형성되되, 상기 중앙 둘레면으로는 돌출턱(122)이 형성된다. 결국 상기 가이드홈(123)은 삽입단(121)부터 돌출턱(122)까지 잇는 길이방향을 따라 형성되고, 이러한 구조로 인해 고정관(110)의 걸림돌기(111)는 연결관(120)의 삽입단(121)과 돌출턱(122)의 범위 내에서 돌출된 상태로 가이드홈(123)을 따라 원활하게 이동할 수 있고, 이를 통해 고정관(110)은 가이드홈(123)의 범위 내에서 연결관(120)과 이동가능하게 고정된다.

도 4은 본 발명에 따른 고정관과 연결관의 결합 모습을 보인 단면도인 바, 고정관(110)과 연결관(120)의 연결구조를 도 4를 참조해 설명한다.

도 4(a)는 걸림턱(112)을 갖추지 않는 본 발명에 따른 고정관(110')의 다른 모습을 도시한 것이다.

고정관(110')은 연결관(120)에 이동가능하게 수용되어야 하므로, 고정관(110')의 둘레면과 연결관(120)의 내면 사이에는 일정한 간격이 발생할 수밖에 없고, 이를 통해 고정관(110')과 연결관(120)은 비교적 쉽게 이동할 수 있다. 그런데, 본 발명에 따른 고정관(110')은 체결관(130)의 회전을 제한하는 고유한 기능이 있으므로, 상기 기능이 효과적으로 발휘되도록 하기 위해 고정관(110')과 연결관(120)의 이동성이 어느 정도 제한되어야 한다. 따라서, 고정관(110')과 연결관(120)은 자중으로 이동하지 않을 정도의 최소한의 고정성을 담보할 수 있는 밀착도는 갖추어야 할 것이다.

도 4(b)와 같은 실시예가 제시될 수 있다. 즉, 앞서 언급한 바와 같이, 고정관(110)의 일단에 걸림턱(112)을 돌출 형성시켜서, 돌출된 걸림턱(112)이 연결관(120)의 내면에 밀착되도록 하는 것이다. 물론, 이렇게 될 경우 도시한 바와 같이 걸림턱(112)이 위치한 고정관(110)의 일단은 압력을 받게 되고, 이를 통해 상기 일단은 휘어지면서 자체 복원력으로 연결관(120)의 내면을 가압할 것이다. 이러한 가압은 고정관(110)과 연결관(120)을 물리적으로 체결시키는 수단이 될 수 있을 것이다. 참고로, 도시한 바와 같이 걸림턱(112)이 형성된 부분에는 상기 일단의 휘어짐이 간섭없이 이루어질 수 있도록 절개부분을 형성시키는 것이 바람직하다.

한편, 외부로부터 강한 장력이 가해질 경우 걸림턱(112)이 연결관(120)의 내면에 가하는 상기 가압만으로는 고정관(110)과 연결관(120)의 견고한 체결을 보장할 수 없다.

이러한 문제를 해소하기 위해 도 4(c)에 도시한 바와 같이, 고정관(110")이 연결관(120)에 충분히 삽입되면, 상기 걸림턱(112')이 연결관(120)을 관통해 외부로 노출돼 걸리면서, 고정관(110")이 큰 장력을 받더라도 연결관(120)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

계속해서, 상기 체결관(130)은 연결관(120)을 회전 및 이동가능하게 수용하는 것으로, 내면에는 나사산(132b)이 형성된 체결대(132)가 구비되고, 일단의 내면에는 연결관(120)의 이탈 방지를 위한 스토퍼(133)가 돌출 형성된다.

체결대(132)는 고정관(110)이 관통할 수 있는 형상을 이루고, 고정관(110)의 걸림돌기(111)가 통과하도록 길이방향을 따라 개구된 안내홈(132a)이 형성된다. 여기서, 나사산(132b)은 안내홈(132a)의 개구된 지점엔 당연히 형성되지 않고, 어댑터(200)의 체결단(210)에 형성된 나사산(211)은 안내홈(132a)과 마주하는 위치에 형성되므로, 체결관(130)이 어댑터(200)의 체결단(210)과 맞물려 이동하더라도, 상기 나사산(132b, 211)이 서로 간섭하지 않는다.

연결관(120)의 가이드홈(123)을 따라 이동하는 고정관(110)의 걸림돌기(111)는 체결대(132)의 안내홈(132a)을 따라 이동할 수 있으므로 그 직선 이동이 원활하고, 걸림돌기(111)의 일부가 연결관(120)의 돌출턱(122) 부분의 가이드홈(123)으로 삽입되면 걸림돌기(111)는 연결관(120)의 돌출턱(122)과 체결관(130)의 체결대(132)를 잡아 지지하면서 연결관(120)과 체결관(130)이 서로 회전하는 것을 방지한다.

태엽스프링(140)은 일단이 체결관(130)에 고정되고, 타단이 연결관(120)에 고정되는 것으로, 연결관(120)을 중심으로 체결관(130) 이 회전할 수 있도록 탄성을 통해 회전력을 가한다. 한편, 체결관(130)은 연결관(120)과 이동가능하게 결합된 구조를 이루므로, 태엽스프링(140)의 일단, 타단 또는 양단은 연결관(120) 또는 체결관(130)과 이동 가능하게 연결될 수도 있을 것이다. 본 발명에 따른 실시예에서는 태엽스프링(140)을 코일 형태의 스프링으로 하고, 태엽스프링(140)이 접하는 연결관(120)의 둘레면에는 홈을 형성시켜서, 상기 태엽스프링(140)의 일단은 연결관(120)에 고정시키고, 타단은 체결관(130)의 내면에 고정시켰다.

참고로, 고정관(110), 연결관(120) 및 체결관(130)이 조립된 상태에서 어댑터(200)와 결합하기 전에는 태엽스프링(140)이 자체 탄성력을 보유하고 있어야 한다. 이를 위해서는 고정관(110), 연결관(120) 및 체결관(130)의 조립과정 중 태엽스프링(140)이 탄성력을 유지한 채 내설되어야 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 실시예에서는 체결대(132)의 외면에 지지돌기(132c)를 형성시키고, 체결대(132)가 삽입돼 위치하는 체결관(130)의 내면에는 지지돌기(132c)가 맞물리는 맞물림홈(134)을 형성시킨다. 이때, 지지돌기(132c)는 체결대(132) 외면의 일부분에만 돌출 형성되어서, 체결대(132)가 체결관(130)에 완전히 삽입되지 않는 이상 작업자는 체결대(132)를 임의로 회전시킬 수 있다.

결국, 체결대(132)를 제외한 고정관(110), 연결관(120) 및 체결관(130)이 서로 결합되고, 태엽스프링(140)이 풀린 상태(탄성력이 없는 상태)에서 그 양단이 연결관(120)과 체결관(130)에 각각 고정된 경우, 체결대(132)의 안내홈(132a)을 걸림돌기(111)에 맞춰 체결대(132)의 일부를 체결관(130)에 삽입한 후 강제 회전시키면, 연결관(120)은 체결대(132)의 회전력을 받은 걸림돌기(111)에 의해 회전하고, 이를 통해 태엽스프링(140)은 꼬이면서 탄성력을 갖게 된다. 계속해서, 충분한 탄성력이 확보되면, 작업자는 체결대(132)를 체결관(130) 안쪽으로 삽입시켜서, 지지돌기(132c)가 맞물림홈(134)에 삽입되도록 하고, 이를 통해 태엽스프링(140)이 보유한 탄성력에 의해 연결관(120)이 회전하는 것을 방지한다.

어댑터(200)는 배전함(300)에 설치되며, 커넥터(100)와 전기적 및 물리적으로 연결되도록 된 것으로, 커넥터(100)의 연결단자(C)와 맞물리는 연결단자(C')를 수용한 체결단(210)을 포함한다. 이때, 체결단(210)의 내면은 연결단자(C')의 외면 사이에는 일정한 삽입홈(212)이 형성되어야 할 것이다. 한편, 본 발명에 따른 어댑터(200)는 커넥터(100)의 고정관(110)을 강제로 밀어 이동시키는 것으로서, 고정관(110)의 걸림돌기(111)와 원활히 마주하기 위한 가압대(213)가 전면에 형성될 수도 있을 것이다.

어댑터(200)의 체결단(210)은 앞서 언급한 바와 같이 연결관(120)을 관통하도록 삽입되면서 체결대(132)의 내면에 형성된 나사산(132b)과 맞물리는 나사산(211)이 외면에 형성된다. 이때, 체결단(210)의 나사산(211)은 고정관(110)의 걸림돌기(111) 전체가 돌출턱(122) 부분의 가이드홈(123)으로 삽입되기 전에는 체결대(132)의 나사산(132b)과 맞물리지 않는 위치에 제한적으로 형성된다. 이에 대한 설명은 커넥터(100)와 어댑터(200)의 결속 과정을 설명하면서 상세히 한다.

도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 커넥터의 동작 모습을 도시한 사시도인 바, 이를 참조해 설명한다.

여기서, 도 5 내지 도 8의 (a)도면은 체결관(130)을 가상처리하고 고정관(110)과 연결관(120)이 결합된 모습을 도시한 것이고, (b)도면은 체결관(130)을 절개 도시하고, 연결관(120)은 생략하면서 고정관(110)의 이동 모습을 도시한 것이다.

본 발명에 따른 커넥터(100)는 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 연결단자(C)를 수용한 고정관(110)이 연결관(120)으로 삽입돼 고정된 후 체결관(130)의 중공에 탑재된다. 이때, 고정관(110)의 걸림돌기(111)는 삽입단(121) 부분의 가이드홈(123)을 관통하도록 형성되어서, 고정관(110)은 연결관(120)에 길이방향을 따라 이동할 수는 있지만 회전할 수는 없도록 결속된다.

한편, 고정관(110)의 걸림돌기(111)는 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 체결대(132)의 안내홈(132a)에 삽입돼 맞물려서, 고정관(110)과 체결관(130)이 길이방향을 따라 서로 이동할 수는 있지만 회전할 수는 없도록 결속된다.

연결관(120)을 연결하는 태엽스프링(140)은 고정관(110)과 연결관(120) 및 체결관(130)이 도 5에 도시된 바와 같이 결합한 상태에서 그 탄발력이 유지되도록 설치된다.

작업자는 커넥터(100)에 위치한 연결단자(C)를 어댑터(200)에 위치한 연결단자(C')에 맞춰서 커넥터(100)를 어댑터(200)에 끼운다. 이때, 작업자는 커넥터(100)의 체결관(130)을 쥐고 커넥터(100)를 어댑터(200)에 강제 압입한다.

상기 압입이 지속되면, 커넥터(100)의 연결단자(C)는 어댑터(200)의 연결단자(C')에 긴밀하게 끼워지면서 밀착되고, 도 6에 도시한 바와 같이 체결단(210)의 선단은 체결대(132)의 안쪽으로 삽입되며, 체결대(132)에 맞물려 있던 고정관(110)은 체결단(210) 선단의 가압으로 인해서 연결관(120)을 따라 이동한다. 여기서, 고정관(110)의 결림돌기(111)가 연결관(120)의 가이드홈(123)을 따라 이동하면서 돌출턱(122)과 지속적으로 걸려 고정되므로, 고정관(110)은 회전없이 직선이동을 유지하고, 작업자에 의한 가압으로 인해 커넥터(100)의 연결단자(C)는 어댑터(200)의 연결단자(C')로 더욱 삽입돼 밀착된다. 물론, 이러한 구조는 작업자가 체결관(130)을 쥐고 있던 손을 놓더라도 태엽스프링(140)의 탄발력으로 인해 체결관(130)이 회전하는 것을 방지한다.

또한, 연결관(120)의 삽입단(121)은 체결단(210)의 중공인 삽입홈(212)으로 삽입되는데, 걸림돌기(111)와의 효율적인 접촉을 위한 가압대(213)가 삽입단(121)에 형성된 가이드홈(123)을 관통하도록 끼워지면서 연결관(120)이 고정관(110)을 기준으로 회전하는 것을 방지한다.

한편, 체결대(132)의 나사산(132b)에 상응하는 체결단(210)의 나사산(211)은, 체결대(132)의 나사산(132b)이 형성되지 않은 면과 마주하는 면 또는 안내홈(132a)과 마주하는 면에만 형성되어서, 나사산(132b, 211)이 체결대(132)와 체결단(210) 간의 이동시 간섭되지 않도록 한다.

작업자가 상기 압입을 지속해서 도 7에 도시한 바와 같이 고정관(110)의 걸림돌기(111)가 체결대(132)의 안내홈(132a)으로부터 완전 분리되면, 체결관(130)과 고정관(110) 간의 물리적인 결속은 해제되고, 작업자가 체결관(130)을 쥐고 있던 손을 놓으면 태엽스프링(140)의 탄발력에 의해 체결관(130)은 도 8에 도시한 바와 같이 회전한다. 이때, 체결대(132)의 나사산(132b)과 체결단(210)의 나사산(211)이 결합하면서 체결관(130)은 체결단(210)을 따라 이동하고, 결국에는 체결관(130)을 매개로 커넥터(100)와 어댑터(200)가 자동으로 물리적 결합을 이루게 된다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100; 커넥터 110, 110', 100"; 고정관 111; 걸림돌기
112; 걸림턱 121; 삽입단 122; 돌출턱
123; 가이드홈 130; 체결관 140; 태엽스프링
132; 체결대 133; 걸림돌기 200; 어댑터
210; 체결단 211; 나사산 212; 삽입홈
300; 배전함

Claims (1)

1. 지중전선(L)이 연결되는 연결단자(C);
   연결단자(C)를 이동가능하게 수용하는 관 형상을 이루고, 외면에는 걸림돌기(111)가 돌출 형성되며, 길이방향을 따라 관통홈(113) 형성된 고정관(110);
   일단이 어댑터(200)에 삽입되는 삽입단(121)을 이루고, 고정관(110)을 이동가능하게 수용하는 관 형상으로서, 중앙 둘레면을 따라 돌출턱(122)이 형성되고, 걸림돌기(111)가 돌출돼 이동하도록 삽입단(121)과 돌출턱(122)을 잇는 방향으로 가이드홈(123)이 형성되며, 관통홈(113)을 관통하는 링커(C1)를 매개로 연결단자(C)와 고정되는 연결관(120);
   연결관(120)을 수용하는 관 형상을 이루고, 어댑터(200)가 삽입되는 내면에 위치하면서 걸림돌기(111)의 이동을 안내하는 안내홈(132a)을 형성하며 내면에는 나사산(132b)이 형성된 체결대(132)와, 돌출턱(122)과 맞물려 연결관(120)의 이탈을 방지하는 스토퍼(133)를 갖춘 체결관(130); 및
   일단이 체결관(130)에 고정되고 타단이 연결관(120)에 고정되어서, 연결관(120)을 중심으로 체결관(130)에 회전력을 가하는 태엽스프링(140);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 매설형 지중전선 커넥터.

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