KR101046213B1

KR101046213B1 - 콜렛타입 스플라이스 및 데드엔드 피팅

Info

Publication number: KR101046213B1
Application number: KR1020067009113A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 브라이언트
Original assignee: 씨티씨 케이블 코포레이션
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2011-07-04
Also published as: AU2004307454A1; US20050006129A1; AU2004307454B2; KR20060120099A; CA2543143A1; US20100243320A1; US7019217B2; US7608783B2; NO331764B1; WO2005041358A3; EP1678791B1; EP1678791A2; EP1678791A4; CA2543143C; US20070205016A1; BRPI0415722A; NO20062250L; WO2005041358A2; US8022301B2

Abstract

본 발명은 콜렛-타입 스플라이스(splice)와 콜렛-타입 데드엔드(dead end)에서 사용하기 위한 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting, 201)과, 두개의 알루미늄 전도체 합성코어 보강케이블(ACCC)을 서로 스플라이스(splice)하거나 도는 하나의 ACCC 케이블을 종결(terminate)하기 위한 방법에 관한 것이다. 콜렛-타입 피팅(201)은 합성코어들을 지지하도록 콜렛 하우징(204)과 일치하는 콜렛(202)을 포함한다. 합성코어는 콜렛(202)과 합성코어 사이에 부착을 제공하도록 알루미늄 전도체가 벗겨질 수 있다. 콜렛(202) 속으로 합성코어가 삽입된 이후에, 압축요소(compression element, 206)는 콜렛(202)을 압축한다. 콜렛(202)은 마찰력으로서 합성코어를 지지하며, 만일 합성코어가 콜렛(202)을 콜렛 하우징(204) 속으로 더욱 밀게 된다면, 콜렛(202)은 합성코어 상에서의 고정을 더욱 압축하고 강화시킨다.

Description

콜렛타입 스플라이스 및 데드엔드 피팅{A COLLET-TYPE SPLICE AND DEAD END FITTING}

본 발명은 전기 케이블(electrical cable)을 스플라이스(splice)하고 종결(terminate)하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 하중지지 합성코어(load bearing composite core)에 의해서 두개의 합성코어 케이블을 결합할 수 있는 여러 가지 피팅(fitting)에 관한 것이며, 합성코어 케이블을 종결할 수 있고 데드엔드할 수 있는 여러 가지 피팅(fitting)에 관한 것이다.

미국, 영국 그리고 프랑스에 영향을 끼친 2003년의 정전(blackout)은 세계의 동력망(power grid)을 업데이트하는 긴급한 필요성을 나타내었다. 우아하고 즉각적인 해결책들이 합성코어 보강케이블로써 현존하는 전도체(conductor)의 교체이다. 합성코어 보강케이블의 실례인, ACCC 케이블은 PCT 출원 제 PCT/US03/12520호에서 기술되어졌으며, 이는 본 명세서에 포함되어진다. 이하에서, ACCC 케이블은 모든 합성코어 케이블을 나타내는데 사용되어진다. 상기 ACCC 케이블은 상당히 증가된 전류용량(ampacity)을 제공한다. 어떤 상황에서, ACCC 케이블은 100% 증가된 전류 용량을 제공할 수도 있다. 시대에 뒤진 케이블을 ACCC 케이블로 교체하는 것은, 전세계의 전류 송신과 배전 시스템의 성능을 증가시키기 위한 자명하고 효과적인 방법이다. 뒤쳐진 케이블을 교체하기 위해서, 가선공(linemen)들은 현존하는 구조체 상으로 ACCC 또는 다른 합성코어 케이블을 설치하는 것이 필요하다.

불행하게도, 상기 케이블들을 설치하기 위한 현재의 방법 및 장치는 존재하지 않는다. ACCC 케이블을 설치하기 위해서, 가선공들은 케이블을 겹칠 수(splice) 있어야만 하고 케이블을 데드엔드(dead end)를 이용하는 폴(pole) 또는 구조체에 부착할 수 있어야만 한다. 불행하게도, 현존하는 장치 및 방법은 효과적이지 않다.

비록 ACCC 케이블의 단일 스트랜드(strand)를 위한 케이블 길이는 수천 피트(feet)를 커버할 수도 있지만, 동력망(power grid)은 수백 또는 수천 마일의 케이블을 요구한다. 이러한 거리에 걸쳐지도록(span), 가선공(linemen)들은 두개의 더 작은 케이블 스팬(span)을 서로 겹쳐야만 하거나 또는 결합해야만 한다. 스플라이스(splice)는 케이블의 두개의 단부들을 서로 고정하는 기계적인 접합(mechanical junction)과 스플라이스(splice)를 통해서 또는 걸쳐서 전류가 흐르도록 하는 전기적 접합(electrical junction) 모두로서 기능한다.

통상적인 알루미늄 전도체 스틸 보강 케이블(aluminum conductor steel reinforced cable, ACSR)로써, 케이블은 스틸 와이어의 코어 둘레에서 감겨진 꼬여 진 알루미늄 전도체의 세트로부터 형성되어진다. 대부분의 알루미늄 전도체(aluminum conductor)들은 전기적 전도체로서 기능하지만, 스틸 코어(steel core)는 강도부재(strength member)를 제공한다. 알루미늄 전도체는 하중의 일부를 전달하고, 스틸 코어는 전류의 일부를 전달하는데 도움이 된다. 두개의 ACSR 케이블 스팬(span)을 겹치도록, 가선공(linemen)들은 전체 인장 압축 스플라이스(full tension compression splice)와 같은 장치를 사용한다. 뉴욕의 포킵시(Poughkeepsie)의 Hubbell/Fargo Manufacturing은 상기한 타입의 스플라이스(splice)를 제공한다. 이러한 장치를 위하여, 가선공(lineman)은 스틸 코어로부터 알루미늄을 벗겨(strip)낸다. 슬리브 또는 다이(die)는 노출된 코어의 단부에 걸쳐서 위치되어진다. 가선공은 슬리브의 단부 너머로 노출된 스틸 코어의 작은 부분을 남겨둔다. 압축 바이스(compression vise)는 스틸 코어에 슬리브를 부착하는데 사용되어진다. 다음으로 양쪽 케이블로부터 슬리브와 스틸 코어는 제 2 튜브(tube) 속으로 삽입되어진다. 튜브는 벗겨지지 않은 알루미늄 전도체의 일부와 슬리브를 커버(cover)하도록 충분히 길다. 상기 튜브는 압축 바이스로서 크림프(crimp)되어진다. 상기 요소들은 알루미늄 전도체와 스틸 코어 모두를 고정하는 압축 피팅(compression fitting)을 생성한다.

상기에서 기술된 방법은 ACSR 케이블과는 잘 작동하지만, ACCC 케이블과는 비효율적이다. 첫째로, 알루미늄 전도체는 ACCC 케이블에서 하중 지지부재(load bearing member)가 아니다. 따라서, 알루미늄 전도체로 튜브를 클림핑(crimping)하 는 것은 두개의 케이블의 합성코어 하중-지지 부재를 함께 고정하지 못한다. 또한, 약 60톤 psi에서 사용된 예외적인 클림핑 힘(crimping force)은 합성코어를 구겨버릴 수 있다. 따라서, ACSR 케이블을 위하여 사용된 방법은 결함이 있는데, 상기 방법은 ACCC 케이블의 하중지지 부재들 사이에서 우수한 기계적 결합(mechanical coupling)을 제공하지 못하기 때문이다.

합성산업(composite industry)에 있어서, 합성부재(composite member)는 종종 서로 부착되어진다. 특수한 풀(glue), 에폭시 또는 접착제는 합성재(composite)와 상기 합성재에 부착되어지는 부재에 도포되어진다. 불행하게도, 이러한 접착제 부착은 여러 가지 문제점을 발생시킨다. 첫째로, 접착제(adhesive)는 부착(bond)의 전체 부위를 가로질러 부착(bond)에 적용된 힘을 전파하지 못한다. 다만, 힘(force)은 부착(bond)의 일 또는 이 인치를 따라서 국소화되는 경향이 있다. (60,000 파운드 까지 또는 그 이상까지) 케이블 상에 엄청난 인장력으로써, 접착제 부착(adhesive bond)은 전체 부착이 성립될 때까지 연속적인 일인치 부위에서 떨어지는 경향이 있다. 또한, 합성부재로의 부착(bonding)은 합성재의 외부 섬유(outer fiber)로 힘을 제공하는 경향이 있다. 따라서, 힘(force)이 세워지면, 합성재의 외부상의 섬유(fiber)는 떨어지고, 따라서 부착도 떨어진다. 이를 상쇄하기 위하여, 여러 가지 합성재 제조업자들은 예각(acute angle)을 따라서 길이방향으로 합성재를 겹친다. 이때 두개의 겹쳐진 합성재는 슬라이스(slice)를 따라서 부착되어진다. 상기 부착(bond)은 합성재의 외부상의 섬유만이 아니라 모든 섬유를 따라서 힘을 분배한다. 불행하게도, ACCC 케이블의 합성코어는 작다. 이러한 코어 내에 슬라이스(slice)를 만드는 것은 매우 어렵다. 또한, 합성재를 부착하는 것은 가선공(linemen)들이 현재 이용하는 것 이외에 특수한 공구, 재료 그리고 숙련을 요구한다. 접착제의 적절한 혼합과 세팅에 영향을 끼칠 수 있는 습기, 먼지 그리고 다른 공중재료(airborne material)와 같은 환경 오염물 때문에 현장에서 접착제의 사용도 어렵다.

케이블을 종결(terminate)하도록, 가선공들은 일반적으로 데드엔드(dead end)를 설치한다. 스플라이스(splice)와 비슷한 장치 및 방법이 데드엔드를 설치하는데 산업분야에서 사용되어진다. 따라서, 상기에서 언급한 동일한 문제점들이 데드엔드에도 또한 존재한다.

따라서, ACCC 보강케이블과 다른 합성코어 케이블을 위한 케이블 스플라이스(splice)를 위한 필요성이 존재하며, 상기 합성코어 케이블을 위한 케이블 데드엔드를 위한 필요성이 존재한다.

ACCC 보강 케이블은 우수한 특성을 가진 유틸리티 또는 동력 공급원을 제공한다. 증가된 전류용량(ampacity)은 ACCC 케이블을 이용하여 달성되어질 수 있다. ACCC 케이블에 의해서 제공된 장점으로써, 오래된 전송 및 배전 케이블을 업데이트하고 개선하도록 유틸리티(utility)들은 ACCC 보강 케이블로 선회된다. 불행하게도, 상기 케이블들을 설치하기 위한 방법 및 시스템들은 아직 개발되어지지 않았다. 본 발명은 두개의 ACCC 케이블을 함께 스플라이스(splice)하고 ACCC 케이블을 종결(terminate)하는 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting)을 제공한다. 또한, 본 발명은 ACCC 케이블을 스플라이스(splice)하고 종결(terminate)하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서, 본 발명은 알루미늄 전도체 합성코어 보강 케이블을 위한 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting)을 개시하고 있으며, 상기 케이블은 전도체(conductor)에 의해서 둘러싸여진 합성코어(composite core)를 가진다. 콜렛-타입 피팅은, 케이블의 합성코어를 수용하도록 하나이상의 루멘(lumen)을 가지는 콜렛(collet)과, 상기 콜렛과 일치하는 콜렛 하우징(collet housing)과, 상기 콜렛 하우징과 결합하는 압축요소(compression element)를 포함하는데, 상기 콜렛 하우징은 콜렛의 압축이 가능하도록 콜렛에 실질적으로 거울 형상(mirror configuration)을 포함하며, 콜렛 하우징은 콜렛이 케이블의 합성코어를 수용할 수 있도록 하는 하나이상의 루멘(lumen)을 노출시키는 개구부(opening)를 가지며, 상기 압축요소는 콜렛 하우징 내부에서 콜렛을 압축하며, 콜렛을 압축하는 것은 케이블의 합성코어 상에 압축력 및 마찰력을 발휘시킨다.

본 발명에 따르면, 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting)은 합성코어를 지지하도록 콜렛 하우징 내부에 또는 집합적으로 콜렛 어셈블리 내부에 콜렛을 사용한다. 콜렛과 합성코어 사이에 우수한 부착을 제공하도록 합성코어 케이블은 케이블의 하중지지 부재인 알루미늄 전도체를 벗겨낼 수 있다. 콜렛 어셈블리 속으로 합성코어를 삽입한 이후에, 압축요소(compression element)는 합성코어에 대해서 콜렛을 압축하도록 사용되어질 수도 있다. 이러한 코어에 대한 콜렛의 “사전-설치(pre-seating)”은 콜렛 어셈블리가 초기 그립(grip)을 설정하도록 한다. 선호적인 실시예에 있어서, 아이볼트(eyebolt) 또는 다른 종결 구성성분(termination component)의 나사모양의 섹션은 콜렛 하우징 속으로 깊게 삽입되어질 수 있고, 이러한 것은 접촉이 콜렛의 상부와 이루어지도록 한다. 아이볼트 또는 다른 장치의 나사모양의 섹션이 초기 접촉을 함에 따라서, 나사모양 구성성분의 연속된 토크력(torque force)은 만족스러운 초기 그립(grip)이 설정되도록 한다. 요구되는 토크값의 범위는 50 내지 250 피트 파운드(foot pound)가 될 수도 있으며, 더욱 선호적으로는 75 내지 100 피트 파운드(foot pound)이다. 콜렛 하우징의 형상은, 콜렛이 콜렛 하우징 속으로 더욱 움직임에 따라서 콜렛이 압축력을 증가시키도록 한다. 상기 압축력은 콜렛과 합성코어 사이에 엄청난 마찰 부착(friction bond)을 형성한다. 마찰부착은 콜렛에 합성코어를 지지한다. 압축 피팅(compression fitting)은 스플라이스에 걸쳐서 전류를 전달하도록 알루미늄 하우징에 의해서 커버되어질 수 있다. 이러한 압축 피팅은 우수한 기계적 및 전기적 접합(junction)이 가능하게 한다.

본 발명은 제 1 알루미늄 전도체 합성코어 보강 케이블과 제 2 알루미늄 전도체 합성코어 보강 케이블을 함께 스플라이스(splice)하는 방법을 개시하며, 상기 각각의 케이블은 전도체의 의해서 둘러싸인 합성코어를 가진다. 이러한 방법은 제 1 케이블의 합성코어를 노출시키는 단계와, 제 2 케이블의 합성코어를 노출시키는 단계, 그리고 케이블의 합성코어들을 별개의 콜렛-타입 피팅 속으로 삽입시키는 단계와, 여기서 삽입과정은 콜렛 속으로 합성코어를 삽입시키는 것을 추가적으로 포함하고, 합성코어를 마찰적으로 지지하도록 콜렛을 누르는 단계와, 그리고 콜렛-타입 피팅을 함께 유지하도록 별개의 콜렛-타입 피팅 각각으로 연결장치(connecting device)를 결합시키는 단계로 이루어지다.

다른 실시예에서, 본 발명은 알루미늄 전도체 합성코어 보강케이블을 종결시키는 방법을 개시하는데, 케이블은 전도체에 의해서 둘러싸인 합성코어를 가진다. 본 발명에 따르면, 상기 방법은 케이블의 합성코어를 노출시키는 단계와, 콜렛-타입 데드엔드 피팅 속으로 케이블의 합성코어를 삽입시키는 단계와, 여기서 삽입과정은 콜렛 속으로 합성코어를 삽입시키는 것을 추가적으로 포함하며, 커넥터(connector)를 콜렛-타입 데드엔드 피팅에 결합시키는 단계와, 그리고 데드엔드를 물리적으로 종결시키도록 구조체에 커넥터를 부착시키는 단계를 포함한다.

데드엔드(dead end)는 동일한 타입의 장치 및 방법에 적용된다. 데드엔드와 스플라이스 및 본 발명의 다른 특징들은 첨부된 도면을 참고로 하여, 본 발명의 상세한 설명에 의해서 더욱 잘 이해되어진다.

도 1은 합성 코어보강 케이블(composite core reinforced cable)의 실시예를 3차원적으로 도시한 모습

도 2A는 본 발명에 다른 콜렛-타입 스플라이스(collet-type splice)와 그 대응되는 요소의 일 실시예의 단면도

도 2B는 도 2A에서 도시된 바와 같이, 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting)과 그 대응되는 요소의 일부에 대한 단면도

도 3은 본 발명에 따른 콜렛(collet)과 콜렛 하우징(collet housing)을 3차원적으로 도시한 모습

도 4는 본 발명에 따른 콜렛-타입 데드엔드(dead end)와 그 대응되는 요소의 일부에 대한 단면도

명확하게 하기 위하여, 각각의 도면은 도면부호가 병기되어진다. 상기 도면부호들은 공통의 명칭에 따른다. 도면부호는 3자리 또는 4자리 숫자로 된다. 첫 번째 또는 두 번째 자리는, 도면부호가 처음 사용되어지는 도면번호를 나타낸다. 예를 들어, 도 1에서 처음 사용된 도면부호는 1XX와 같이 표기되어지나, 도 5에서 사용된 도면부호는 5XX와 같이 표기되어진다. 두 번째 2개의 번호들은 도면 내에서 특정 구성요소(item)를 나타낸다. 도 1의 일 구성요소는 101이 되지만, 다른 구성요소는 102가 된다. 다른 도면에서 사용된 도면부호도 동일한 구성요소를 나타낸다. 예를 들어, 도 3의 도면부호 102는 도 1에서 도시된 구성요소와 동일한 것이다.

최적의 모드(Best Mode)

본 발명은 ACCC 보강 케이블(ACCC reinforced cable, 100)을 겹치고(splice) 종결(terminate)하는데 사용되어진 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting)에 관한 것이다. 콜렛-타입 피팅은 ACCC 케이블(100)의 합성 코어(composite core, 101)를 합께 겹칠(splice)수 있다. 합성코어(composite core, 101)를 겹치는 것을 너머, 스플라이스(splice)는 두개 또는 그 이상의 ACCC 보강 케이블(100)들 사이의 전기적 접합(electrical junction)을 제공한다. 대안적으로, 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting)은 ACCC 케이블을 종결(terminate)시킬 수도 있다. 콜렛-타입 피팅은, 콜렛(collet, 202), 콜렛 하우징(collet housing, 204), 하나이상의 압축도구(compression implement, 206)를 포함할 수도 있다. 또한 다른 실시예에서, 콜렛-타입 피팅(201)은 알루미늄 필러 슬리브(aluminum filler sleeve, 208)를 포함할 수도 있고, 콜렛-타입 스플라이스(collet-type splice, 200)는 알루미늄 하우징(210)을 포함할 수도 있는데, 상기 알루미늄 하우징은 두개의 콜렛-타입 피팅(201)과 연결장치(connecting device, 214)를 덮을(cover) 수도 있다. 일 실시예에서, 압축요소(compression element, 206)와 연결장치(connecting device, 214)는 단일의 부재로부터 형성되어진다. 그러나, 본 발명이 속하는 분야의 당업자들은 상기 구성요소들이 별개의 부품으로부터 형성되어지는 다른 실시예를 고려할 수 있다. 콜렛-타입 피팅(201)의 구성요소는 ACCC 케이블(100)의 합성코어(composite core, 101)와 짝을 이루도록 기능하며, 마찰이 합성코어(101)를 유지하도록 콜렛(202)을 누른다. 각각의 구성요소는 아래에서 추가적으로 설명되어진다. 대안적으로, 콜렛-타입 피팅(201)의 구성요소들은 ACCC 케이블의 단부를 종결(terminate)하도록 기능한다.

본 발명에 따르면, 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting, 201)은 합성코어 또는 코어들을 유지하도록, 콜렛 하우징(204) 또는 집합적으로 콜렛 어셈블리 내부에 콜렛(collet, 202)을 사용한다. 합성코어 케이블(composite core cable, 100)은 콜렛(202)과 합성코어(101) 사이에 우수한 부착(bond)을 제공하도록 알루미늄 전도체(aluminum conductor)를 벗길 수 있으며, 이는 케이블(100)의 하중지지 부재(load-bearing member)이다. 합성코어(101)를 콜렛 어셈블리(collet assembly) 속으로 삽입한 이후에, 압축요소(206)는 합성코어(101)에 대해서 코어(101)를 누르도록 사용되어진다. 이러한 코어(101)에 대한 콜렛(202)의 “사전-위치(pre-seating)”은 콜렛(202) 조립체가 초기 그립(grip)을 확립하도록 한다. 선호적인 실시예에 있어서, 아이볼트(eyebolt) 또는 다른 종결요소(termination component)의 나사산 모양의 단면은, 콜렛(202)의 상부(top)와의 접촉을 허용하면서, 콜렛 하우징(204) 속으로 깊게 삽입되어질 수 있다. 아이볼트 또는 다른 장치의 나사산 모 양의 단면이 초기 접촉을 하기 때문에, 나사산 모양의 구성성분의 연속된 토크력(torque force)은 만족할만한 초기 그립이 설정되어지도록 한다. 요구되는 토크값의 범위는 50 내지 250 푸트 파운드(foot pound)이며, 더욱 선호적으로는 75 내지 1000 푸트 파운드이다. 콜렛 하우징(204)의 형상은 콜렛(202)이 콜렛 하우징(204) 속으로 더욱 움직임에 따라서 압축력을 증가시키도록 한다. 이러한 압축력은 콜렛(202)과 합성코어(101) 사이에 큰 마찰 부착을 생성한다. 마찰 부착(friction bond)은 콜렛(202)에 합성코어(101)를 지지시킨다. 압축 피팅(compression fitting, 201)은 스플라이스(splice)에 걸쳐서 전류(electric current)를 전달하도록 알루미늄 하우징(210)에 의해서 덮혀질 수 있다. 이러한 압축피팅은 우수한 기계적 및 전기적 접합(junction)이 가능하게 한다.

발명의 모드(Mode of Invention)

본 발명은 예시적인 실례가 도시된 첨부된 도면을 참고로 하여 이하에서 더욱 상세하게 기술되어진다. 그러나, 본 발명은 수많은 다른 형태로 실시될 수도 있으며, 여기서의 실시예에 제한되어지는 것으로 이해되어져서는 안된다. 또한, 본 발명의 실시예들은 본 명세서가 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하도록 제공되어진다. 도면들은 축척에 맞게 도시되지는 않으나, 본 발명을 명확하게 도시하도록 구성되어진다. 본 명세서를 통해서, 용어 “결합(couple)”, “결합들(couples)” 또는 “결합된(coupled)”의 의미는 두개의 구성부품들의 모든 형태의 연결 또는 물리적 부착을 의미한다.

본 발명은 두개의 합성 코어(101) 보강케이블(reinforced cable)을 함께 겹치기(splice) 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 도 1은 ACCC 보강 케이블(ACCC reinforced cable, 100)의 일 실시예를 도시한다. 도 1은 다수의 사다리꼴 형상의 알루미늄 스트랜드(strand)가 합성코어(101) 주위에서 감싸는 알루미늄 전도체(aluminum conductor)의 첫 번째 층(layer, 106A)으로 둘러싸이며, 다수의 사다리꼴 형상의 알루미늄 스트랜드가 첫 번째 알루미늄 층(106A) 둘레에서 감싸는 알루미늄 전도체의 두 번째 층(106B)으로 둘러싸이는, 보강 탄소섬유/에폭시 수지 합성 내부 코어(104)와 보강 유리섬유/에폭시 수지 합성 외부코어(102)를 가지는, ACCC 보강케이블(100)을 도시하고 있다. 상기 설명을 위하여, 스플라이스(splice)와 데드엔드 피팅(dead end fitting)은 실례로서, 합성코어(101) 케이블(100)의 상기 일 실시예를 이용하여 설명되어진다. 그러나, 스플라이스(splice)와 데드엔드 피팅(dead end fitting)은 합성코어 보강 케이블(100)의 다른 실시예로써 사용되어질 수도 있다.

어떻게 스플라이스(splice) 또는 데드엔드(dead end)를 만드는지 결정하기 위하여, 케이블(100)에 영향을 미치는 힘(force)에 대한 이해가 필요하다. 이하의 모든 설명은 Drake 스타일 ACSR 케이블과 등가인 ACCC 케이블에 적용된다. 이러한 타입의 케이블(100)을 위하여, 스플라이스를 위하여 요구되는 인장력(tensional force)은 케이블 등급의 강도의 최소 95%를 유지하여야만 한다. 40,000 파운드의 강도등급(strength rating)을 가지는 Drake 크기의 ACCC 케이블의 경우에 있어서, 95% 최소값은 약 38,950 파운드이다. 따라서, 스플라이스(splice)는 약 40,000 파운드의 인장력을 유지할 수 있어야만 한다. 아래에서 설명된 마찰 피팅(frictional fitting)에 있어서, 스플라이스(splice) 또는 데드엔드(dead end)는 피팅(fitting)과 합성코어(101) 사이의 마찰 결합(frictional coupling)을 만듦에 의해서 인장력에 반대로 작용한다. 합성코어(101)가 스플라이스 또는 데드엔드(dead end)로부터 벗어나서 미끄러지지 않도록, 마찰력은 인장력(tensional force)과 동일하거나 더 크게 되어야만 한다. 40,000 파운드의 인장력을 유지하도록, 스플라이스 또는 데드엔드(dead end)는 40,000 파운드 또는 그 이상의 마찰력이 적용되어야만 한다. 마찰력은 접촉되는 영역, 접촉의 압축력 그리고 마찰계수의 함수이다. 마찰력은 아래의 방정식에 따라서 계산되어진다.

마찰력 = (마찰계수) X (압축력) X (영역)

상기에서 언급된 바와 같이, 마찰력(frictional force)은 케이블(cable, 100)상에서 인장하중(tensional load)과 동일하거나 또는 더 크게 되어야만 한다. 따라서, 마찰력은 적어도 40,000 파운드 이상이 되어야만 한다. 이러한 실시예를 위하여, 마찰계수는 1로서 고려되어진다. ACCC 케이블(100)의 합성코어(101)는 10,000 파운드까지 압축력을 견딜 수도 있다. 안전하게 하기 위하여, 4,000 파운드의 더 적은 압축력이 사용되어질 수도 있다. 접촉되는 영역은 스플라이스 또는 데 드엔드 내에 설정된 합성코어(101)의 길이(length)와 합성코어(101)의 외부 둘레부의 곱의 결과이다. 0.371 인치의 외부직경을 가진 합성코어(101)의 둘레부는 약 1.17 인치이다. 마찰력의 양은 압축하에 있는 더 적거나 많은 합성코어(101)의 길이를 위치시킴에 의해서 조절되어질 수도 있다. 이러한 실례에서, 압축하의 길이는 12인치로 될 수 있다. 실례로서, 1.17 인치의 둘레부를 가진 12인치의 합성코어(101)는 40,000 파운드의 마찰력을 달성하도록 2850 파운드로 압축되어지도록 하는데 필요할 수 있다. 본 발명의 당업자들은 본 발명에 따라서 데드엔드(dead end)와 스플라이스(splice)를 어떻게 수정하는지 결정하도록 상기 공식을 어떻게 적용하는지 충분히 인식한다. 예비적인 테스트에서, 비슷한 치수를 가진 본 발명의 스플라이스는 42,000 파운드를 넘는 인장력을 견딜 수 있다.

콜렛-타입 스플라이스(Collet-type Splice)

본 발명은 ACCC 보강 케이블(100)을 겹치는데 사용된 여러 가지 피팅(fitting)에 관한 것이다. ACCC 케이블(100)의 메인 하중지지 요소(load bearing element)는 합성코어(composite core, 101)이다. 따라서, ACCC 케이블(100)의 합성코어(101)를 함께 유지할 수 있는 겹침장치(splice apparatus)를 가지는 것이 장점적이다. 합성코어(101)를 함께 유지하는게 이외에, 스플라이스(splice)는 두개 또는 그 이상의 ACCC 보강케이블(100)들 사이의 전기적 접합(electrical junction)을 제공하여야만 한다.

콜렛-타입 피팅(Collet-Type Fitting)

도 2A 및 도 2B에서 콜렛-타입 스플라이스의 실시예가 도시되어진다. 도 2A와 관련하여, 콜렛-타입 스플라이스(200)의 실시예는 연결장치(connecting device, 218)에 의해서 결합된 두개의 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting, 201)을 포함한다. 이러한 실시예에 있어서, 콜렛-타입 피팅(201)은 , 제한되는 것은 아니지만, 콜렛(202), 콜렛 하우징(204), 적어도 하나이상의 압축도구(compression implement, 206)를 포함할 수도 있다. 추가적인 실시예에서, 콜렛-타입 피팅(201)은 알루미늄 필러 슬리브(aluminum filler sleeve, 208)를 포함할 수도 있고, 콜렛 타입 스플라이스(200)는 알루미늄 하우징(210)을 포함할 수도 있으며, 상기 알루미늄 하우징은 두개의 콜렛-타입 피팅(201)과 연결장치(218)를 덮을 수도 있다. 도면에서 도시된 실시예에 있어서, 압축요소(compression element, 206)와 연결장치(connecting device, 218)는 단일의 부재로서 형성되어진다. 그러나, 당업자들은 상기 요소들은 별개의 부품으로부터 형성되어지는 다른 실시예를 인식할 수 있다. 콜렛-타입 피팅(201)의 요소들은 ACCC 케이블(100)의 합성코어(101)와 짝을 이루도록 기능하며, 콜렛(202)을 압축해서 마찰(friction)이 합성코어(101)를 유지하도록 한다. 각각의 요소들은 아래에서 설명되어진다.

도 2B는 코어(101)와 압축요소(206)를 수용하도록, 콜렛(202)과 콜렛 하우징(204)과 루멘(lumen, 214)을 포함하는 콜렛 타입 피팅(201)의 일부의 일 실시예를 도시하는 도 2A의 확대 모습이다. 도 2B에서, 코어(101)는 루멘(lumen, 214) 속 으로 삽입되어진다.

여기서 언급된 바와 같이, 콜렛(collet, 202)은 큰 압력하에서 압축되어질 수 있는 구조체(structure)이다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 콜렛(202)은 루멘(lumen, 214)이 콜렛(202)의 길이를 따라서 동심적으로 방향화된 원뿔형 부재로 될 수도 있다. 루멘(214)은 합성코어(composite core, 101)를 받아들인다. 콜렛(202)의 외부 직경은 콜렛(202)의 제 1 단부(220)로부터 제 2 단부(222)로 증가되지만, 루멘(214)의 내부 반경은 일정하다. 콜렛(202)은 두개 또는 그 이상의 섹션(section)으로부터 형성되어지는 것이 선호되지만, 콜렛(202)은 하나 또는 그 이상의 섹션(section)에 의해서 형성되어질 수 있는 것으로 이해된다. 콜렛(202)의 제 1 단부(220)로부터 제 2 단부(222)로 직경에서의 변화 또는 외부 경사(slope)는 너무 좁지도 않으며 너무 급격(steep)하지도 않아야만 한다. 만일 경사(slope)가 너무 얕으면(shallow), 콜렛(202)은 콜렛 하우징(204)의 단부를 통해서 강제적으로 당겨질 수도 있다. 이와 유사하게, 만일 경사(slope)가 너무 급격하다면, 콜렛(202)은 콜렛 하우징(204) 내에서 미끄러지지 않으며, 합성코어(101) 상에서 증가된 압축력을 적용할 수 없다. 예시적인 실시예에 있어서, 콜렛(202)은 제 1 단부(220)에서 0.326 인치의 외부 반경을 가지며, 제 2 단부에서 0.525 인치의 외부 반경을 가진다.

콜렛(202)은 적절한 형상으로 만들어질 수 있으며 압축력을 합성코어(101) 상에 놓도록 사용되어지는 어떠한 재료로부터 만들어 질 수도 있다. 이러한 재료의 실례는, 제한되는 것은 아니지만, 압축될 수 있는 반-유수한(semi-malleable) 금속 또는 폴리머(polymer)를 포함할 수 있다. 콜렛(202)의 일 실시예는 알루미늄으로부터 만들어질 수 있다. 알루미늄은 압축 동안 합성코어(101) 둘레에서 형성되도록 충분한 전성(malleability)을 제공하지만, 콜렛-하우징(204)을 가진 일반적인 형상을 유지한다.

콜렛(202)은 합성코어(101)를 수용하고 짝을 이루도록 루멘(lumen, 214)을 제공한다. 루멘(214)은 합성코어(101)와 짝을 이루는 암 단부(female end)를 제공한다. 일 실시예에 있어서, 루멘(214)은 합성코어(101)와 완벽하게 맞추어진다. 실제적으로, 루멘(214)의 크기와 내부형상은 노출된 합성코어(101)의 크기와 외부형상과 실질적으로 동일하다. 도 2는 콜렛(202), 그 대응되는 루멘(214) 그리고 일반적으로 원형 단면을 가지는 합성코어(101)를 도시한다. 그러나, 합성코어(101), 콜렛(202) 그리고 루멘(214)은 단면 프로파일(cross sectional profile)을 위한 다른 형상을 가질 수도 있다.

도 2A 내지 도 2B에서 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 루멘(214)은 콜렛(202)의 길이를 따라서 동심적으로 콜렛(202) 내부에서 연장된다. 도시된 실시예에서는, 두개의 콜렛(202)을 분리하고 연결하는 연결장치(connecting device, 218)를 가진 두개의 분리되고 구분된 콜렛(214)이 있다.

콜렛-타입 피팅(collet-type fitting, 201)의 다른 요소는 콜렛과 일치하는 콜렛 하우징(collet housing, 204)이다. 콜렛 하우징(204)은, 콜렛(202)이 콜렛 하우징(204)의 내부에서 맞추어지도록, 나아가 콜렛(204)의 압축이 가능하도록, 콜렛(202)의 형상에 대해 실질적으로 거울 형상(mirror configuration)을 포함할 수도 있다. 일반적으로 거울 형상은 콜렛 하우징(204)이 콜렛(202)의 외부 형상과 동일한 내부 형상을 실질적으로 가지도록 한다. 예시적인 실시예에 있어서, 콜렛 하우징(204)은 도 2B에서 도시된 깔대기(funnel)-형상의 내부를 가진 관형 부재(tubular piece)이다. 그러나, 본 발명은 일 실시예에 제한되지 않지만, 콜렛(202)을 둘러쌀 수 있는 어떠한 형상도 취할 수 있다. 이하에서 더욱 상세하게 기술되어지는 바와 같이, 콜렛(202)은 콜렛 하우징(204) 속으로 더욱 미끄러질 때, 콜렛 하우징(204)은 콜렛(202)이 합성코어(101) 둘레에서 그리고 합성코어 상으로 더욱 압축되도록 한다. 따라서, 콜렛(202)이 압축되어지고 콜렛 하우징(204)의 내부벽 상에서 압축하는 동안 콜렛 하우징(204)은 그 형상을 유지하여야만 한다.

콜렛 하우징(204)은 다양한 강성 재료(rigid material)로 만들어질 수도 있다. 재료는, 제한되는 것은 아니지만, 합성물(composite), 흑연(graphite), 경화된 금속(hardened metal) 그리고 다른 충분한 강성과 강한 재료를 포함할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 콜렛 하우징(204)은 강철(steel)로부터 형성되어진다. 콜렛(202)과 콜렛 하우징(204)은, 구부러짐 없이 콜렛(202)이 콜렛 하우징(204) 내부 에서 미끄러지도록 하는 재료로부터 만들어져야만 한다.

콜렛 하우징(204)은 콜렛(202)이 합성코어(composite core, 101)를 수용하고 짝을 이루도록 하는 개구부(opening)를 제공한다. 도시된 실시예는 첫 번째 개방단부(open end, 226)와 두 번째 개방단부(224)를 가진다. 또한, 콜렛 하우징(204)은 압축요소(compression element, 206)를 위한 메이팅(mating)을 제공할 수 있다. 압축요소(206)와의 메이팅(mating)은, 콜렛(202)을 콜렛 하우징(204) 속으로 아래로 드라이빙(driving)함으로써 합성코어(101)에 대한 콜렛(202)의 초기 압축을 허용한다.

압축요소(compression element, 206)는 콜렛(202)의 압축을 위한 수단 또는 장치이다. 따라서, 압축요소(206)는 콜렛(202)을 압축할 수 있는 어떠한 기계적, 전기적, 공압적 또는 다른 장치가 된다. 이러한 실시예에서, 콜렛 하우징(204)은 나사모양의 압축 스크류(compression screw, 206)를 수용하기 위한 일련의 그루브(groove, 203)를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 압축요소(206)는 콜렛(202)을 압축하도록 다른 장치 및 개구부(opening)를 사용할 수도 있다. 이하에서, 압축요소(206)는 압축 스크류(206)로서 기술되어지나, 본 발명은 일 실시예에 제한되지는 않는다.

도 2A와 관련하여, 압축 스크류(compression screw, 206)는 콜렛 하우 징(204) 내에 그루브(groove, 203)를 결속할 수 있는 나사모양의 요소(threaded element)이다. 비록 스크류(screw, 206)가 도시되어지나, 압축요소(206)는 연결장치(218)로부터 독립된 구성요소인, 너트(nut)로 될 수도 있다. 압축 스크류(206) 또는 압축너트(206)는 속이빈 중공 센터부(hollow center) 또는 속이빈 중공 캐비티(hollow cavity)를 가실 수 있다. 상기 속이빈 중공 센터부(hollow center) 또는 캐비티는 합성코어(101)가 압축너트(206)를 통해서 지나가거나 또는 압축 스크류(206) 속으로 지나갈 수 있도록 한다. 압축 스크류(206)는 스크류(206)의 외부 표면을 따라서 일련의 나사모양부(thread)를 가질 수 있다. 상기 나사모양부(thread)는 콜렛 하우징(204)에 스크류(206)를 부착시킬 수 있고, 상기 콜렛 하우징은 하우징(204)의 내부 표면을 따라서 관련된 그루브(203)를 가진다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 연결장치(218)의 한쪽 측면 상의 나사모양부(thread)는 연결장치(218)의 다른쪽 측면 상의 나사모양부(thread)로부터 반대방향(반시계방향)으로 회전할 수 있다. 이러한 나사모양부의 형상은 연결장치(218)가 양쪽 콜렛-타입 피팅(201)들 속으로 동시에 스크류되어지도록 한다. 압축 스크류(206)를 죔(tightening)에 의해서, 압축력은 콜렛(202)에 제공되어진다. 상기 압축력은 콜렛(202)과 합성코어(101) 사이의 접촉의 압축 및 마찰 영역을 야기한다. 마찰 접촉(frictional contact)은 루멘(214)과 상기 루멘(214)의 내부에 위치되어진 합성코어(101)의 길이를 따라서 연장된다. 합성코어(101)를 콜렛(202) 내에 유지시키는 것은 압축력 및 마찰력이다. 첫 번째 단부(220)에서 루멘의 가장자리는 콜렛(202)의 단부에서의 어떠한 힘의 집중을 방지하도록 챔퍼(chamfer) 또는 베벨(bevel)을 가질 수도 있다.

도 3에서 도시된 바와 같이, 케이블(100) 내의 인장(tension)은 화살표 (302)의 방향으로 합성코어(101)를 끌어당긴다. 마찰의 면적은 합성코어(101)와 콜렛(202) 사이에서 루멘(214)을 따라서 전개되어진다. 인장(tension)이 화살표(302)의 방향으로 합성코어(101)를 당김에 따라서, 화살표 (304)로 표현된 바와 같이, 접촉의 마찰영역에 의해서 콜렛(202)에 연결된 합성코어(101)는 콜렛(202)을 콜렛 하우징(204) 속으로 더욱 아래로 당긴다. 콜렛(202)의 원뿔형 형상과 콜렛 하우징(204)의 깔대기 형상은, 화살표 (304)의 방향으로 콜렛 하우징(204) 내에서 감소된 체적 때문에, 합성코어(101) 상에서 증가된 압축을 생성한다. 따라서, 마찰력(frictional force)은 압축력에서의 증가에 따라서 비례적으로 증가하며, 이는 인장력의 증가에 따라서 비례적으로 증가한다. 이러한 증가된 마찰력은 인장이 증가할 때 합성코어(101)가 콜렛(202)으로부터 벗어나게 미끄러지지 않는 것을 보장한다.

콜렛-타입 피팅(201)의 또 다른 가능한 구성요소는 알루미늄 필러 슬리브(aluminum filler sleeve, 208)이다. 알루미늄 필러 슬리브(208)는 ACCC 케이블(100)의 알루미늄 하우징과 알루미늄 전도체(aluminum conductor, 106) 사이에서 삽입되어질 수 있다. 만일 콜렛 하우징(204)과 콜렛(202)이 ACC 케이블(100)의 외부 직경보다 더 큰 외부 직경을 요구한다면, 이러한 알루미늄 필러 슬리브(208)가 요구되어진다. 콜렛 하우징(204)의 더 큰 외부 직경은 콜렛(202)의 경사(slope)가 더욱 가파르게 되도록 하고, 콜렛 하우징(204)의 단부 속으로 당겨질 때 콜렛 하우징(204)으로부터 벗어나지 않도록 한다. 알루미늄 필러 슬리브(208)는 알루미늄 하우징(210)과 ACCC 케이블(100) 사이에서 짝을 이루는 어떠한 형상으로 될 수도 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 알루미늄 필러 슬리브(208)는 튜브(tube)이다. 이러한 알루미늄 필러 슬리브(208)는 어떠한 전도성 재료(counductive material)로부터 만들어질 수도 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 알루미늄 필러 슬리브(208)는 ACCC 케이블(100)과 알루미늄 하우징(210)을 둘러싸는 전도체 스트랜드(conductor strand, 106)아 짝을 이루도록 알루미늄으로부터 만들어진다. 알루미늄 필러 슬리브(208)는 전류가 알루미늄 필러 슬리브(208)를 통해서, 알루미늄 하우징(210) 속으로, 그리고 다음의 케이블(100) 속으로 통과하도록 한다. 알루미늄 필러 슬리브(208)는 합성코어(101)에 손상을 주지 않는 힘(force)으로써 표준 클림핑 기술(standard crimping technique)을 이용하여 케이블(100)에 크림프(crimp)되어질 수도 있다.

콜렛-타입 피팅(300)은 알루미늄 하우징(210)을 포함할 수도 있다. 알루미늄 하우징(210)은 제 1 케이블(100a)과 제 2 케이블(100b) 사이에서 전기적 점퍼(electrical jumper)로서 기능하는 모든 구조체로서 언급된다. 알루미늄 하우징(210)은 하나의 케이블(100)로부터 다른 케이블로 전류를 전도하고 통과시킨다. 일 실시예에 있어서, 알루미늄 하우징은 제 1 케이블(100a)과 제 2 케이블(100b)의 전도체(conductor, 106)에 크림프(crimp)되어지는 케이블(100)이 될 수도 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 알루미늄 하우징(210)은 전체 스플라이스(splice)에 걸쳐서 미끄러질 수 있고 제 1 케이블(100a)과 제 2 케이블(100b) 모두 상에서 전도체(106)와 접촉할 수 있는 다른 속이빈 중공 실린더(hollow cylinder) 또는 튜브(tube)이다. 알루미늄 하우징(210)은 스플라이스(splice, 200)에 걸쳐서 제 1 케이블(100a)로부터 제 2 케이블(100b)로 전류를 전달할 수 있는 어떠한 전기적 전도성 재료로 될 수도 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 알루미늄 하우징(210)은 ACCC 케이블(100) 내의 전도체 스트랜드(conductor stand, 106) 내의 것과 유사한 알루미늄으로부터 만들어진다. 알루미늄 하우징(210)은 합성코어(101)에 손상을 주지 않는 힘(force)을 가진 표준 클림핑 기술(standard crimping technique)을 이용하여 제 1 케이블(100a)과 제 2 케이블(100b) 모두에 크림프(crimp)되어질 수도 있다. 알루미늄 하우징의 이러한 실시예는 도 2에서 도시되어지며, 단지 예시적인 것이다.

알루미늄 하우징(aluminum housing, 210)은 다양한 단면 면적을 가질 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 알루미늄 하우징의 단면적은, 알루미늄 하우징(210)의 길이를 따라서 특정한 지점에서, 케이블(100) 상의 전도체(106)의 단면적으로 초과한다. 예를 들어, 알루미늄 하우징(210)의 단면적은 케이블 전도체(106)의 단면적의 두배가 될 수도 있다. 알루미늄 하우징(210)의 단면적을 증가시킴으로써, 알루미늄 하우징(210)의 작동온도(operating temperature)는 케이블 전도체(106) 보다 낮게 유지될 수 있다. 이러한 낮은 온도는 높은 작동 온도로 인한 손상으로부터 콜렛(202) 및 다른 콜렛-타입 피팅(201) 부품들을 보호한다.

두개의 ACCC 케이블을 함께 스플라이스 하는 방법(A Method to Splice Together Two ACCC Cable)

두개의 ACCC 케이블을 겹치기(splice) 위한 방법의 일 실시예가 아래에서 기술되어진다. 첫째로, 제 1 케이블(100a) 및 제 2 케이블(100b)의 합성코어(composite core, 101)는 합성코어(101)를 둘러싸는 전도체(conductor, 106)를 벗김(stripping away)으로써 노출되어질 수 있다. 전도체(106)를 벗기는 것(stripping)은 스트립핑 도구(stripping tool)에 의해서 수행되어질 수도 있다. 스트립핑 와이어(stripping wire)의 이러한 도구 및 방법은 당업자들에게 잘 알려져 있으며, 이하에서는 설명되지 않는다.

콜렛(202)은 콜렛 하우징(204) 속으로 삽입되어질 수도 있고, 알루미늄 필러 슬리브(aluminum filler sleeve)는 각각의 케이블(100)의 전도체(conductor)에 걸쳐서 미끄러질 수도 있다. 알루미늄 하우징(210)은 케이블(100)들 중 하나에 걸쳐서 미끄러질 수도 있다. 이러한 단계는 콜렛-타입 피팅(collet-type fitting, 201)이 결합되어지기 전에 완료되어져야만 한다. 피팅(fitting, 201)이 결합되어지면, 알루미늄 하우징(210) 상에 놓는 방법만이 스플라이스(splice)에 도달할 때까지 케 이블(100)들 중 하나의 전체 길이에 걸쳐서 미끄러지도록 한다. 그러나, 알루미늄 하우징(210)의 다른 실시예들도 공정에서 나중에 스플라이스(splice)에 걸쳐서 위치되어질 수도 있다.

다음으로 합성코어(101)는 콜렛(202)의 루멘(214) 속으로 삽입되어질 수 있다. 합성코어(101)를 삽입하는 것은, 각각의 루멘(214) 속으로 코어(100)의 미끄러짐을 수반한다. 코어(100)는 콜렛(202)의 단부에 도달하지 않을 수도 있거나, 또는 콜렛(202)의 단부를 넘어 연장구성될 수도 있다.

합성코어(101) 상에 압축맞춤(compression fit) 및 마찰고정(frictional hold)을 형성하도록, 콜렛(202)은 압축되어진다. 압축요소(206)는 콜렛 하우징(204) 속으로 콜렛(202)을 스퀴즈(squeeze)하도록 사용되어진다. 예시적인 실시예에서, 압축 스크류(206)는 콜렛 하우징(204)의 수용 나사모양부(receiving thread, 203) 속으로 나사결속되어지고, 다음으로 죄어져서, 콜렛(202)이 콜렛 하우징(204) 속으로 더욱 눌러지도록 한다. 콜렛(202)은 콜렛(202) 속으로 삽입된 합성코어(101)의 길이를 딸서 합성코어(101)의 둘레를 죈다(tighten). 콜렛 하우징(204) 속으로 스크류(206)를 나사체결(threading)하는 것은, 합성코어(101)가 콜렛(202)과 짝을 이루기 전에 수행되어질 수 있다. 콜렛(202)은 각각의 케이블(100)의 합성코어(101) 상에서 압축력을 차례대로 제공한다.

일 실시예에서, 알루미늄 필러 슬리브(aluminum filler sleeve, 208)는 알루미늄 하우징(210)과 케이블 전도체(106) 사이에서 위치되어질 수 있다. 알루미늄 필러 슬리브(208)와 알루미늄 하우징(210)은 케이블(100) 모두에 또는 그 중 하나의 케이블 상으로 크림프(crimp)되어질 수도 있다. 알루미늄 하우징(210)의 클림핑(crimping)은 스플라이스(200)에 걸쳐서 그 위치로부터 이동하지 않도록 보장한다. 다른 실시예에 있어서, 알루미늄 필러 슬리브(208)와 알루미늄 하우징(210)은 두개의 케이블(100) 상에서 두개의 전도체(106) 모두 또는 하나의 전도체(106)에 용접되어질 수도 잇다. 또 다른 실시예에 있어서, 알루미늄 필러 슬리브(208)와 알루미늄 하우징(210)은 케이블(100)에 접착되어지거나 또는 접착성있게 부착되어질 수도 있다. 한번 부착되어지면, 알루미늄 필러 슬리브(208)로부터의 도움으로 알루미늄 하우징(210)은 스플라이스(200)에 걸쳐서 전류를 전달 할 수 있다.

0.371인치의 직경을 가진 예시적인 합성코어(composite core, 101)는 약 10,000 psi의 압축력(compressive force)을 견딜 수도 있다. 콜렛(collet, 202)이 압축 스크류(206)에 의해서 압축되어질 때, 압축력은 합성코어(101)의 압축한계(compression limit) 아래에 있어야만 한다. 따라서, 콜렛(202)은 약 10,000 psi 보다 작게 압축되어져야만 한다. 예시적인 실시예에 있어서, 콜렛(202)은 Drake 스타일 ACSR 전도체(conductor)를 대신하는 ACCC 케이블(100) 상에서 스플라이스(splice, 200)를 위하여 4,000 psi로 압축되어진다. 이러한 계산은 단지 예시적인 것이며, 상기에서 제시된 계산식을 일반적으로 따른다.

전기 케이블(electrical cable, 100)은 적절한 인장(tension)을 유지할 수 있어야만 한다. 라인(line) 내의 인장은 처짐(sag)을 방지한다. 표준으로서, 대부분의 Drake 스타일 ACSR 케이블 내의 인장은 약 31,000 파운드이다. 그러나, 본 발명은 스플라이스(splice, 200)를 따라서 더 높은 인장하중(tension load)을 허용한다. 스플라이스(200)는 약 43,000 파운드의 인장을 취급할 수 있다. 결과적인 더 높은 값들은 안전계수(safety factor)를 효과적으로 증가시킨다. 또한, 만일 합성코어(101)가 스플라이스(200)로부터 미끄러지기 시작하고 콜렛(202)을 콜렛 하우징(204) 속으로 더욱 끌어당긴다면, 콜렛-타입 스플라이스(200)는 인장을 증가시킨다.

상기 구성요소의 다른 형상들도 본 이해되어지며 본 발명에 포한되어진다. 또한, 다른 구성요소들도 스플라이스(200)에 추가되어질 수도 있고 본 발명에 포함되어진다.

데드엔드 피팅(Dead End Fitting)

본 발명은 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 기술된 ACCC 보강 케이블(ACCC reinforced cable, 1000)을 종결하는 데드엔드(dead end, 400)에 관한 것이다. 설명되는 바와 같이, ACCC 보강 케이블(100)의 메인 하중지지요소(load bearing element)는 합성코어(composite core, 101)이다. 따라서, ACCC 케이 블(100)의 합성코어(101)를 유지할 수 있는 데드엔드(dead end, 400)를 가지는 것이 유리하다. 데드엔드(dead end, 400)는 스플라이스 피팅(splice fitting, 200)과 유사하며 이와 유사하게 기능한다. 당업자들은 이러한 유사성을 인식하며, 데드엔드(400) 내에서 기능하도록 콜렛-타입 피팅(201)을 어떻게 수정하는지를 인식한다. 따라서, 데드엔드(400)에 관련되기 때문에 콜렛-타입 피팅(201)은 다시 설명되지는 않는다. 다만, 스플라이스(200)와 데드엔드(400) 사이의 차이점이 이하에서 설명되어진다.

도 4에서는 콜렛-타입 데드엔드(400)의 일 실시예가 도시되어진다. 이러한 실시예에 있어서, 콜렛-타입 데드엔드(400)는, 제한되는 것은 아니지만, 콜렛(202), 콜렛 하우징(204), 커넥터(connector, 404) 그리고 하나이상의 압축요소(compression element, 206)를 포함할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 압축요소(206) 및 커넥터(404)들은 단일의 부재로서 형성되어진다. 추가적인 실시예에서, 콜렛-타입 데드엔드(400)는 알루미늄 필러 슬리브(aluminum filler sleeve, 208)와 알루미늄 하우징(210)을 포함할 수도 있다. 콜렛-타입 데드엔드(400)의 이러한 요소들은 ACCC 케이블(100)의 합성코어(101)와 짝을 이루도록 기능하며, 콜렛(202)을 압축해서 마찰이 합성코어(101) 상으로 유지되도록 하고 구조체에 데드엔드(400)를 앵커(anchor)시키도록 한다.

콜렛-타입 데드엔드(400)의 구성성분은 커넥터(connector, 404)가 될 수도 있다. 커넥터(404)는 데드엔드(400)와 케이블(100)을 구조체에 앵커(anchor)하는 어떠한 기계적 장치가 될 수도 있다. 도시된 실시예에서, 커넥터(404)는 아이볼트(eyebolt) 또는 클레비스(clevis)이다. 다른 실시예에서, 커넥터(40)는, 제한되는 것은 아니지만, 구멍(hole) 내에서 세팅되어질 수 있는 후크(hook)와, 볼트의 세트에 스크류되어질 수 있는 플레이트(plate) 도는 암 메이트(female mate)에 스크류될 수 있는 볼트들을 포함할 수도 있다. 당업자들은 사용되어질 수도 있는 다양한 타입의 커넥터(404)를 인식한다. 모든 커넥터(404)들은 본 발명에 포함되어진다. 이하에서, 커넥터(404)는 아이볼트(eyebolt, 402)로서 기술되어지나, 이러한 기재는 본 발명을 일 실시예로 제한하고자 하는 것은 아니다.

아이볼트(eyebolt, 402)는 압축 스크류(206)와 형성되어질 수도 있고 콜렛 하우징(204) 속으로 나사체결(thread)되어진다. 콜렛 하우징(204)의 나사모양부(thread) 속으로 스크류(screwing)함에 의해서, 아이볼트(402)는 케이블(100)과의 기계적인 결합부(couple) 속으로 포함되어질 수도 있다. 따라서, 아이볼트(402)가 구조체에 앵커되어질 때, 케이블(100)을 지지하는 구성성분 또한 앵커되어진다. 아이볼트(402)는 모든 타입의 구조체에 앵커되어질 수 있다. 구조체는, 제한되는 것은 아니지만, 폴(pole), 빌딩(building), 타워(tower) 또는 분전소(substation)를 포함할 수도 있다.

케이블(100)과 콜렛-타입 데드엔드(400)는 완전히 짝을 이루게 되면 케이블 터미널(cable terminal, 400)을 형성한다. 케이블 터미널(cable terminal, 400)이 만들어진 이후에, 전기적 점퍼(electrical jumper, 406)가 설치되어질 수도 있고, 전기회로는 점퍼(jumper, 406)를 이용하는 엔드유저(end user)에 연결되어진다.

ACCC 케이블을 종결하는 방법(A Method to Terminate An ACCC Cable)

ACCC 케이블(100)을 종결(terminate)하는 방법의 일 실시예가 아래에서 기술되어진다. 먼저, 케이블(100)의 합성코어(101)는 합성코어(101)를 에워싸는 전도체(conductor, 106)를 벗겨냄(stripping away)으로서 노출되어질 수 있다. 전도체(106)를 벗김(stripping)은 스트립핑 공구(stripping tool)에 의해서 처리되어질 수도 있다. 와이어를 벗기는 상기 공구 및 방법은 당업자들에게 잘 알려져 있고, 이하에서는 설명되지 않는다.

콜렛(202)은 콜렛 하우징(204) 속으로 삽입되어질 수도 있다. 알루미늄 하우징(210)은 케이블(100)에 걸쳐서 미끄러질 수도 있다. 일 실시예에서, 알루미늄 필러 슬리브(aluminum filler sleeve)는 케이블(100)에 걸쳐서 위치되어질 수도 있다. 커넥터(connector, 404)는 콜렛 하우징(204)의 제 2 단부(end, 222)에 부착되어질 수도 있다. 연결(connection)은 콜렛 하우징(204)의 단부(22) 속으로 커넥터(404)를 스크류(screw)함에 의해서 처리되어진다. 이러한 지점에서, 콜렛(204)은 합성코어(101)를 수용하도록 처리되어진다. 합성코어(101)는 콜렛(202)의 루멘(lumen, 214) 속으로 삽입되어질 수 있다. 합성코어(101)를 삽입하는 것은 루 멘(214) 속으로 코어(core, 100)의 미끄러짐을 수반하고, 이는 코어(100)가 콜렛(202)의 단부에 도달할 때까지 가능하다.

합성코어(101) 상에서 압축맞춤(compression fit)과 마찰고정(frictional hold)을 생성하도록, 콜렛(202)은 압축되어진다. 압축요소(compression element, 206)는 콜렛(202)을 스퀴즈(squeeze)하는데 사용되어진다. 일 실시예에 있어서, 압축 스크류(compression screw, 206)는 콜렛 하우징(204) 속으로 나사체결 되어지고, 다음으로 콜렛(202) 상으로 눌러지는 죔부(tightened, 914)로 나사체결되어진다. 다시 콜렛(202)은 케이블(100)의 합성코어(101) 상에 압축력(compressive force)을 제공한다.

일 실시예에 있어서, 알루미늄 필러 슬리브(aluminum filler sleever, 208)와 알루미늄 하우징(aluminum housing, 210)은 데드엔드(400)에 걸쳐서 미끄러질 수 있다. 알루미늄 필러 슬리브(208)와 알루미늄 하우징(210)은 케이블(100) 상으로 크림프(crimp)되어질 수도 있다. 알루미늄 필러 슬리브(208)와 알루미늄 하우징(210)의 크림핑(crimping)은, 데드엔드(400)에 걸쳐서 그 위치로부터 이동하지 않도록 하는 것을 보장한다. 다른 실시예에서, 알루미늄 필러 슬리브(208)와 알루미늄 하우징(210)은 전도체(conductor, 106)에 용접되어질 수도 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 알루미늄 필러 슬리브(208)와 알루미늄 하우징(210)은 케이블(100)에 접착되어지거나 또는 접착성있게 부착되어질 수도 있다. 한번 부착되어지면, 알 루미늄 하우징(210)은 데드엔드(400)에 걸쳐서 전류를 전달할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 점퍼 터미널(jumper terminal, 406)은 알루미늄 하우징(210)에 부착되어질 수도 있다. 일 실시예에서, 점퍼 터미널(jumper terminal, 406)은 알루미늄 하우징(210)에 볼트체결되어진다. 점퍼 터미널(406)은 또한 알루미늄 하우징(210)에 용접되어지거나 접착성있게 부착되어질 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 점퍼 터미널(jumper terminal, 406)과 알루미늄 하우징(210)은 하나의 단일부품(unitary part)으로서 형성되어진다. 당업자들은 점퍼 터미널(406)에 알루미늄 하우징(210)을 부착하는 다른 방법을 인식한다. 점퍼 터미널(406)은 알루미늄 하우징(210)과 단부 사용자(end user) 사이의 연결 수단을 제공한다.

커넥터(404)와 코어(100)가 부착되어진 이후에, 데드엔드(400)는 구조체에 앵커(anchor)되어질 수 있다. 데드엔드(400)의 앵커링은 아이볼트(404) 또는 클레비스(clevis)의 아이(eye)가 일부 후크(hook)에 걸쳐서 미끄러질 수도 있다. 구조체는 폴(pole) 또는 빌딩(building)일 수도 있다. 일 실시예어서, 아이(eye)는 후크(hook)상으로 미끄러진다. 점퍼 터미널(406)은 근처의 빌딩으로 전류를 공급하는 와이어(wire)에 연결되어진다. 당업자들은 앵커되는 다른 구조체와 사기 부착을 완성하는 다른 방법을 인식한다.

현재의 전기전송 케이블(electrical transmission cable)을 대체하도록, 가선공(linemen)들은 케이블(cable)을 스플라이스(splice)할 수 있어야만 하고, 데드엔드(dead end)를 사용하여 폴(pole) 또는 구조체에 케이블을 부착할 수 있어야만 한다. 본 발명의 실시예들은 케이블을 스플라이스(splice)할 수 있고 종결(terminating)할 수 있다.

시퀀스 리스트 텍스트(Sequence List Text)

Claims

합성코어(composite core)를 가지는 케이블(cable)을 위한 피팅(fitting)에 있어서, 상기 피팅은

원뿔대 형상(truncated conical shape)을 형성하는 하나 또는 그 이상의 섹션(section)으로 구성되는 콜렛(collet)을 포함하는데, 여기서 상기 콜렛의 형상은 제 1 단부로부터 제 2 단부로 증가하는 외부직경(outer diameter)으로 구성되고, 콜렛 하우징 내부에서 미끄러지는 외부 경사(slope)를 형성하며, 콜렛은 동심적으로 방향화된 루멘(lumen)을 추가적으로 포함하는데, 상기 루멘은 합성코어의 단면과 길이와 맞추어지는 단면과 형상을 가지고, 또한 상기 피팅은 콜렛이 콜렛 하우징 속으로 맞추어지도록 하는 제 1 개방단부(open end)와 상기 제 1 개방단부보다 더 작은 내부직경을 가지는 제 2 개방단부를 가지는 콜렛 하우징(collet housing)을 포함하는데, 상기 콜렛 하우징은 콜렛이 콜렛 하우징의 제 2 개방단부를 통해서 강제적으로 당겨지지 않도록 하면서 콜렛이 콜렛 하우징 속으로 슬라이드(slide)할 수 있도록 콜렛의 외부 경사(slope)에 대칭(mirror)되는 깔대기형상의 내부(interior)를 가지는 것을 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
제 1 항에 있어서, 제 2 개방단부(open end)의 방향으로 합성코어(composite core)에 적용된 인장(tension)은 콜렛(collet)을 콜렛 하우징(collet housing) 속으로 끌어당기며, 루멘(lumen)의 길이를 따라서 합성코어의 압축을 야기하도록 콜렛에 압축력(compressive force)을 제공하는 것을 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
제 1 항에 있어서, 피팅(fitting)은 제 2 콜렛 하우징(collet housing)으로 연결될 수 있도록 콜렛 하우징의 제 1 개방단부와 결속되는 도구(implement)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
제 3 항에 있어서, 콜렛 하우징의 제 1 단부와 결속되는 상기 도구(implement)는 콜렛을 콜렛 하우징 속으로 드라이브(drive)하도록 작용하며, 합성코어에 대한 콜렛의 압축을 개시하도록 작용하는 것을 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
제 1 항에 있어서, 콜렛 하우징은, 인장(tension)이 합성코어에 적용되어지고 콜렛이 콜렛 하우징 속으로 끌어당겨질 때 콜렛 하우징이 그 형상을 유지할 수 있도록 하는 강성 재료(rigid material)로 구성되는 것은 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
제 1 항에 있어서, 콜렛(collet)은 콜렛을 형성하도록 서로 맞추어지는 동일한 크기와 형상의 두개 이상의 섹션(section)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
제 1 항에 있어서, 콜렛(collet)은 하나이상의 섹션(section)으로 구성되며, 각각의 섹션은 콜렛을 형성하도록 서로 맞추어지는 크기와 형상이 동일한 것을 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
제 1 항에 있어서, 피팅(fitting)은 스플라이스(splice)를 형성하도록 두개 또는 그 이상의 피팅(fitting)을 서로 결합시키는 연결요소(connecting element)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
제 1 항에 있어서, 피팅(fitting)은 데드엔드(dead-end)를 형성하도록 구조체에 피팅을 연결하는 커넥터(connector)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
제 8 항에 있어서, 피팅(fitting)은 하나 또는 그 이상의 피팅과 결합하며, 제 2 케이블의 전도체와 제 1 케이블의 전도체를 전기적으로 연결하는, 알루미늄 하우징(aluminum housing)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 합성코어를 가진 케이블을 위한 피팅(fitting)
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