KR101094531B1 - 기본 절연 플러그 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 기본 절연 플러그(BIP)는 데드브레이크 커넥터에 대한 연결을 제공한다. 상기 기본 절연 플러그는 제 1 도전성 인서트 및 제 2 도전성 인서트를 포함한다. 절연 커플링은 제 1 및 제 2 도전성 인서트를 이격된 위치로 지지한다. 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트에 대하여 절연체가 성형된다. 상기 도전성 인서트 중의 하나 및 절연 커플링은, 상기 커플링을 둘러싸고 또한 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트를 둘러싸기 위하여 상기 도전성 인서트 중의 하나로 들어가는 절연성 재료의 흐름이 상기 커플링을 통하여 흐를 수 있도록 허용하는 흐름 통로를 형성한다.
절연 플러그, 데드브레이크 커넥터, 제 1 도전성 인서트, 제 2 도전성 인서트
Description
본원은, 참조로 본원에 합체된 2008년 4월 11일자로 출원된 미국 가특허출원 제 61/044,076 호의 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 데드브레이크 커넥터(deadbreak connector)에 연결하기 위한 기본 절연 플러그(basic insulating plug)(BIP)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 상기 기본 절연 플러그를 제조하는 방법에 관한 것이다.
케이블과 변압기(transformer)사이와 같은, 지하 전력 분배 시스템(underground power distribution system)에서의 연결은, 일반적으로 특정 설계되는 분리가능한 수형 전기 커넥터와 암형 전기 커넥터에 의해 성취된다. 이러한 커넥터중의 하나의 형태는, T자 형의 주 부분에서 종결되는 케이블과, 상기 T자형 부분의 2개의 브랜치중 하나에 연결 성능을 가지는 일반적으로 T자 형상의 데드브레이크 커넥터이다.
종종, 시스템을 작동시키지 않고 상기 데드브레이크 커넥터와 케이블 시스템에 보조 작용을 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 작용은 소정의 제어를 위한 활성 전압 감지와, 피뢰 설비(lightening protection)용의 순간 고전압 억제(voltage surge arresting)를 포함한다. 이러한 상태에서, 상기 시스템에 전기적인 억세스(electrical access)를 허용하기 위하여 인터페이스(interface)가 제공된다. 이러한 인터페이스는 통상적으로 상기 T자 형상의 데드브레이크 커넥터의 브랜치중의 대향하는 하나에 제공된다.
상기 보조 작용이 수행되지 않을 때에 상기 인터페이스를 차단하기 위하여, 기본 절연 플러그(BIP)가 사용된다. 상기 플러그는 현존하는 데드브레이크 커넥터의 인터페이스내로 삽입가능한 분리식 커넥터 구성품이다. 상기 플러그는 상기 커넥터에 직접적인 억세스를 방지하는 억세스 포인트(access point)를 종결시키는 데드-단부(dead-end)를 제공한다.
이러한 형태의 전형적인 플러그는 상기 데드브레이크 커넥터의 인터페이스에서 나사 스터드에 부착하기 위한 전기 도전성의 내부 나사 인서트(internal threaded insert)를 일단부에서 가지는 절연체(insulative body)를 포함한다. 또한, 상기 절연체는 플러그가 상기 데드브레이크 인터페이스에서 연결되도록 하고 특정의 값으로 토오크되도록 허용하는 상부가 육각형인 인서트(top hex shaped insert)를 지지한다.
이들 플러그가 그 의도하는 목적으로 적절하게 작용하지만, 상기 절연체가 통상적으로 긴 경화 시간을 가지는 에폭시 재료로 형성되는 한, 플러그를 제조하는 것은 시간을 소비하게 되고 값이 비싸며 제조 능력과 다중 작동을 제한하게 된다.
보다 효과적인 제조 공정을 제공하고 또한 그래서 최종의 플러그 구조를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 데드브레이크 커넥터에 전기적인 인터페이스를 차단하기 위한 기본 절연 플러그를 제공한다. 상기 플러그는 제 1 도전성 인서트(insert)와 제 2 도전성 인서트를 포함한다. 절연 커플링은 상기 인서트를 이격된 관계로 지지한다. 절연체는 상기 커플링과 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트의 주위에서 성형된다. 상기 도전성 인서트 및 절연 커플링 중의 하나는, 상기 커플링을 둘러싸고 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트를 둘러싸서 그 주위에서 엘라스토머 몸체(elastomeric body)를 형성할 수 있도록, 절연성 재료가 상기 커플링을 통하여 상기 도전성 인서트중의 하나로 들어가게 허용하기 위한 흐름 통로를 형성한다.
본 발명의 방법 특징에서, 기본 절연 플러그를 형성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 관통하는 흐름 통로를 가지는 제 1 도전성 인서트를 제공하는 단계를 포함한다. 또한, 제 2 도전성 인서트가 제공된다. 측벽 및, 대향 개방 단부를 가 지는 환형 커플링이 제공되며, 여기에서 상기 측벽은 관통하는 적어도 하나의 개구를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트는 상기 커플링을 통하여 상기 제 1 도전성 인서트로부터 흐름 통로를 설정할 수 있도록 상기 커플링의 개방 단부에 부착된다. 그곳에 부착되는 도전성 인서트와 함께 환형 커플링이 몰드에 위치된다. 절연 재료는 상기 커플링과 상기 도전성 인서트에 대하여 상기 몰드를 충전하기 위하여 상기 흐름 통로를 통하여 상기 제 1 도전성 인서트 내로 분사된다.
이와 같이, 본 발명에 의해서는 보다 효과적인 제조 공정을 제공하고 또한 그래서 최종의 플러그 구조를 제공하게 된다.
본 발명은 데드브레이크 커넥터(도시하지 않음)와 조합하여서 사용하기 위한 기본 절연 플러그 또는 BIP(이후, "플러그"로 언급함)를 제공한다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 플러그(10)는 절연체(12), 제 1 도전성 인서트(14), 제 2 도전성 인서트(16) 및, 상기 절연체(12)과 이격된 관계로 상기 인서트(14 및 16)를 지지하는 절연 커플링(18)을 포함한다.
상기 절연체(12)는 데드브레이크 커넥터에서 인터페이스내로 삽입하도록 설계된다. 본 기술분야에서 잘 공지된 바와 같이, 상기 데드브레이크 커넥터의 인터페이스는 상기 시스템을 작동시키기 않고 상기 시스템의 상기 커넥터 및 케이블 상에서 보조 작용을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 따라서, 상기 절연체(12)의 특정 형상은 상기 데드브레이크 커넥터의 인터페이스와 밀봉 결합을 제공하도록 설 계된다.
상기 절연체(12)는 대향 단부(20 및 22)와, 상기 데드브레이크 인터페이스를 커플링하기 위하여 설계되는 일반적으로 테이퍼진 긴 연장부(24)를 가진다.
상기 절연체(12)는 예를 들면, 이후에 설명되는 바와 같이 제조 편의성을 제공하는 급속 경화 고무형 재료인 성형 엘라스토머와 같은 절연 재료로 형성된다. 현존하는 많은 플러그에서, 상기 절연체는 긴 경화 시간을 가지는 에폭시의 고형 블록(solid block)으로 형성된다. 이것은 일반적으로 상기 플러그를 제조하는 가격을 증가시킨다.
도 5 및 도 6에 부가적으로 도시된 바와 같이, 연결 서브 조립체(subassembly)(30)가 상기 절연체(12)내에 지지된다. 상기 서브 조립체(30)는 제 1 도전성 인서트(14), 제 2 도전성 인서트(16) 및, 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트(14 및 16)를 이격된 관계로 지지하는 절연 커플링(18)을 포함한다.
상기 제 1 도전성 인서트(14)는 육각형 헤드(14a) 및 긴 육각체(14b)를 가지는 일반적으로 종래의 구성으로 된다. 특히 도 6에 도시된 바와 같이, 도전성 인서트(14)는 관통하여 연장되는 통로(15)를 가지는 일반적으로 중공 부재이다. 또한, 상기 제 1 도전성 인서트(14)는 통로(15)와 흐름 소통되는 이것의 하부 단부(17a)를 통하여 형성되는 개구(17)를 포함한다. 상기 제 1 도전성 인서트(14)는 동 또는 알루미늄과 같은 전기 도전성의 고강도 재료로 형성된다.
동 또는 알루미늄과 같은 고강도 도전성 재료로 또한 형성될 수 있는 상기 제 2 도전성 인서트(16)는, 상부(16a) 및, 내부에 나사 형성된 긴 개구(19)를 가지 는 하부(16b)를 포함한다. 상기 나사 개구(19)는 종래의 구조로서, 상기 플러그(10)가 상기 데드브레이크 커넥터의 인터페이스에 나사식으로 부착되도록 허용한다.
커플링(18)은 상기 서브 조립체(30)에서 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트(14 및 16)를 이격된 관계로 지지한다. 상기 커플링(18)은 대향 개방 단부(32 및 34)를 형성하는 환형 측벽(35)을 포함하는 일반적으로 관형 부재이다. 상기 커플링(18)은 내부 캐비티(36)를 또한 형성하고, 일반적으로 그곳의 측벽(35)을 통하는 일반적으로 다수의 개구(38)를 형성한다. 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트(14 및 16)를 전기적으로 절연하기 위하여 적절한 절연 재료로 형성되는 커플링(18)은 상기 대향 개방 단부(32 및 34)에서 상기 인서트들을 이격된 관계로 지지한다. 또한, 상기 커플링(18)은 상기 제 1 도전성 인서트(14)에 적용되는 토오크가 상기 제 2 도전성 인서트(16)에 직접적으로 전달될 수 있는 방법으로 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트(14 및 16)를 지지한다. 특히 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 인서트 및 상기 커플링의 장치는 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트(14 및 16) 사이의 내부 캐비티(36)내에 공간을 형성한다.
상기 제 1 도전성 인서트(14)의 통로(15) 및 개구(17)와 함께 상기 내부 캐비티(36) 및 개구(38)를 포함하는 커플링(18)의 형상은, 제 1 도전성 인서트(14)를 통하여 그리고 상기 커플링(18)의 측벽(35)의 개구(38)를 통하여 바깥쪽으로 있는 흐름 통로를 형성한다. 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 상기 흐름 통로는 상기 절연체(12)가 상기 서브 조립체(30)에 대하여 성형되도록 허용한다.
다음, 도 7를 참조하여 본 발명의 플러그(10)의 형성을 설명한다. 도 5 및 도 6에 도시된 상기 커플링(18) 및 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트(14 및 16)를 포함하는 상기 서브 조립체(30)는 종래의 사출 성형기(도시하지 않음)의 몰드(50)에 위치된다. 상기 몰드(50)는 서브 조립체(30)에 대하여 상기 절연체(12)를 형성하는데에 필요한 형상 및 형태를 가지는 몰드 캐비티(51)를 형성하는 몰드 구성품을 포함한다. 상기 몰드 구성품은 상부 몰드 구성품(52) 및 하부 몰드 구성품(53 및 55)을 포함한다. 상기 상부 몰드 구성품(52)은 상기 제 1 도전성 인서트(14)의 통로와 소통되는 분사 포트(54)를 포함한다. 상기 분사 포트(54)는 상기 서브 조립체(30)를 통하여 형성되는 흐름 통로를 사용하여 캐비티(51)내로 상기 절연 재료를 분사하기 위하여 사용된다.
도 7에서 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 절연 재료는 상기 포트(54)를 통하여 분사될 수 있어, 통로(15)를 통하여 그리고 상기 제 1 도전성 인서트(14)의 개구(17)를 통하여 바깥쪽으로 연장한다. 그 다음, 상기 분사되는 절연 재료는 캐비티(36)를 충전하고, 상기 절연체(12)를 형성하는 몰드 캐비티(51)를 충전하기 위하여 상기 측벽(35)의 개구(38)를 통하여 배출된다. 상기 절연체(12)를 형성하기 위하여 사용되는 절연 재료가 급속 경화 고무형 엘라스토머가 될 수 있고, 상기 플러그(10)를 형성하기 위한 사이클 시간은 크게 감소된다. 이러한 점은 제조 공정의 효율을 증가시키며, 상기 플러그의 제조 가격을 감소시킨다.
본 발명을 몇몇 예에 따라서 양호한 실시예를 설명하였지만, 당업자는 첨부된 청구범위에 한정되는 본 발명의 근본적인 내용 및 본 발명의 범위로부터 벗어나 지 않고 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 기본 절연 플러그의 측면도 및 평면도.
도 3 및 도 4는 도 2의 3-3선 및 4-4선을 따라서 취한 도 1 및 도 2의 플러그의 수직 단면도.
도 5는 도 1의 도전성 인서트 및 플러그의 절연 커플링의 서브 조립체의 평면도.
도 6은 도 5의 서브 조립체를 도시하는 수직 단면도.
도 7은 몰드에 절연체를 형성하기 위하여 몰드내에 지지되는 도 5의 서브 조립체를 단면으로 도시하는 도면.
Claims (13)
- 데드브레이크 커넥터에서 전기적인 인터페이스를 차단하기 위한 기본 절연 플러그(BIP)로서,제 1 도전성 인서트;제 2 도전성 인서트;상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트를 이격된 관계로 지지하는 절연 커플링;상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트에 대하여 성형되는 절연체를 포함하고;상기 도전성 인서트 중의 하나 및 상기 절연 커플링은 상기 커플링을 둘러싸고 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트를 둘러싸도록 절연 재료가 상기 커플링을 통하여 흘러서 상기 도전성 인서트중의 하나에 들어가도록 허용하기 위하여 흐름 통로를 형성하는 기본 절연 플러그.
- 청구항 1에 있어서,상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트는 상기 전기적인 인터페이스에 상기 플러그를 연결하기 위하여 대향 단부를 가지는 긴 부재인 기본 절연 플러그.
- 청구항 2에 있어서,상기 절연 커플링은 상기 제 1 도전성 인서트를 삽입가능하게 수용하기 위한 제 1 단부와, 상기 제 2 도전성 인서트를 수용하기 위한 제 2 단부를 구비하고, 이들 사이에서 캐비티를 한정하는 환형체를 포함하는 기본 절연 플러그.
- 청구항 3에 있어서,상기 절연 커플링은 적어도 하나의 개구를 포함함으로써 상기 흐름 통로를 형성하는 기본 절연 플러그.
- 청구항 4에 있어서,상기 하나의 도전성 인서트는 상기 흐름 통로를 또한 형성하기 위하여 상기 커플링에서 상기 개구와 흐름 소통하는 개구를 가지는 기본 절연 플러그.
- 청구항 1에 있어서,상기 절연 재료는 엘라스토머인 기본 절연 플러그.
- 기본 절연 플러그로서,연결 서브 조립체 및;상기 연결 서브 조립체에 대하여 성형되는 절연 재료의 몸체를 포함하고, 여기에서, 상기 연결 서브 조립체는,관통하는 통로를 구비하는 제 1 도전성 인서트와;제 2 도전성 인서트 및;대향된 개방 단부와, 관통하는 적어도 하나의 개구를 가지는 측벽을 구비하는 절연 환형 커플링을 포함하고,상기 커플링은 상기 대향 개방 단부에서 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트를 이격된 관계로 지지하며, 상기 서브 조립체에 대하여 상기 몸체를 형성하기 위하여 상기 절연 재료의 흐름을 허용하도록 상기 제 1 절연성 인서트의 통로로부터 그리고 상기 측벽에서 적어도 하나의 개구를 통하는 흐름 통로를 형성하는 기본 절연 플러그.
- 청구항 7에 있어서,상기 제 1 도전성 인서트는 중공 부재인 기본 절연 플러그.
- 청구항 7에 있어서,상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트는, 동, 알루미늄 및 이들의 조합으로부터 구성된 그룹으로부터 선택되는 도전성 재료로 형성되는 기본 절연 플러그.
- 청구항 7에 있어서,상기 커플링은 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트를 전기 절연되게 지지하는 기본 절연 플러그.
- 기본 절연 플러그 제조 방법으로서,관통하는 흐름 통로를 가지는 제 1 도전성 인서트를 제공하는 단계와;제 2 도전성 인서트를 제공하는 단계와;측벽과, 대향 개방 단부, 및 상기 측벽을 통하는 적어도 하나의 개구를 가지는 환형 커플링을 제공하는 단계와;상기 커플링을 통하여 상기 제 1 도전성 인서트로부터 흐름 통로를 설정할 수 있도록 상기 커플링의 상기 개방 단부에 상기 제 1 및 제 2 도전성 인서트를 부착하는 단계와;상기 도전성 인서트와 함께 환형 커플링을 몰드에 위치시키는 단계 및;상기 커플링과 상기 제 1 도전성 인서트에 대하여 상기 몰드를 충전하기 위하여 상기 제 1 도전성 인서트내로 그리고 상기 흐름 통로를 통하여 절연 재료를 분사하는 단계를 포함하는 기본 절연 플러그 제조 방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 분사 단계는 고무형 엘라스토머를 분사하는 단계를 포함하는 기본 절연 플러그 제조 방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 몰드는 사출 몰드인 기본 절연 플러그 제조 방법.
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