KR101566973B1 - 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함용 코로나 쉴드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블 양도체의 접속시 사용되는 도체 슬리브 상측에 접속되는 것으로서 전계완화용으로 사용되는 코라나 쉴드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드는, 초고압 전력케이블의 도체 접속을 위한 도체 슬리브와 프리몰드 유닛 사이에 결합되는 코로나 쉴드에 있어서, 상기 코로나 쉴드는 단면이 반원 형상인 상측 코로나 쉴드와 하측 코로나 쉴드가 결합되어 형성되며, 상기 상측 및 하측 코로나 쉴드 각각의 양단은 2개의 제1 및 제2 지지벽이 내측으로 돌출되어 형성되고, 상기 제1 및 제2 지지벽 사이에는 전력케이블의 절연체에 끼워지는 결합홈이 형성되며, 상기 상측 코로나 쉴드의 제1 또는 제2 지지벽 각각의 하면(또는 상면)에는 체결돌기가 형성되고, 상기 하측 코로나 쉴드의 제1 또는 제2 지지벽 각각의 상면(하면)에는 체결홈이 형성되며, 상기 체결돌기와 체결홈은 억지 끼워 맞춤되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

Description

초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드{CORONA SHIELD OF PRE-MOLD JOINT BOX FOR ULTRA HIGH VOLTAGE POWER CABLE}

본 발명은 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함용 코로나 쉴드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블 양도체의 접속시 사용되는 도체 슬리브 상측에 접속되는 것으로서 전계완화용으로 사용되는 코라나 쉴드에 관한 것이다.

전력 전송용으로 사용되는 전력 케이블은 송전 계통에 사용되는 지중 전력케이블이 사용되는 데, 이때 전력케이블 간에는 이들을 서로 연결하기 위해 접속함이 사용된다.

전력케이블 간 접속에 사용되는 접속함은 중간접속함이라 하고, 전력케이블 종단에 접속되는 접속함은 종단접속함이라 한다.

중간접속함은 양측의 전력케이블의 도체를 노출시킨 상태에서 도체 슬리브라는 접속부품을 잉요하여 통전이 가능하도록 양측 케이블을 연결하게 된다.

전력 케이블의 양측 도체가 도체 슬리브에 의해 접속된 상태에서 통전 전압에 의한 절연파괴가 발생하지 않도록 그 위에는 각 종 절연물이 접속된다.

중간 접속함으로 사용되는 프리몰드 접속함은 '프리몰드'라는 절연 성형품을 미리 만들어 도체 슬리브의 전계완화용으로 결합시켜 사용된다.

도체 슬리브는 원형으로 이루어지나, 압축 다이스를 통해 압축되면서 표면이 각이 진 형태로 되어 이를 샌드 페이퍼에 의해 최대한 각이나 모진 부분이 없도록 다듬질을 하게 된다. 이는 초고압 전압에 의한 전계 집중을 최대한 막기 위함이다. 하지만, 아무리 샌딩 처리를 한다 하더라도 도체 슬리브의 표면이 완전하게 처리가 되지 않으므로 접속된 도체 슬리브에는 기 표면 가공 처리된 코로나 쉴드를 접속시킨다.

이러한 코로나 쉴드는 전계(電界)의 집중에 의한 코로나 발생을 방지하기 위해서 도체 슬리브 표면에 설치되는 도전층(導電層)이다.

초고압 전력케이블 접속용으로 사용되는 코로나 쉴드는 대한민국 공개특허공보 특2003-0073416에 개시된 '도체 슬리브 일체형 코로나 쉴드' 및 대한민국 공개특허공보 10-2011-0123906에 개시된 '이종의 전력 케이블을 접속하기 위한 도체 슬리브 및 코로나 쉴드의 구조'가 있다.

하지만, 코로나 쉴드는 양 케이블 도체를 노출한 후 양쪽 도체를 도체 슬리브 내측으로 결합시킨 상태에서 압축 다이스에 의해 압축이 이루어지면서 양측 도체가 연결되며, 그 위에 코로나 쉴드를 씌우게 된다.

대한민국 공개특허공보 특2003-0073416는 도체슬리브와 코로나 쉴드를 일체형으로 형성시킨 구조이나 이는 도체 슬리브의 압착 공정없이 단순 조립되는 구조로서 초고압 전력케이블의 양측 장력에 의해 쉽게 빠질 수 있는 구조이어서 지중 전력케이블 계통에 사용되기 어려운 구조이며, 대한민국 공개특허공보 10-2011-0123906에 개시된 코로나 쉴드는 이종 케이블간의 도체 연결시 사용될 수 있는 적합한 코로나 쉴드를 가지나 도체 슬리브에 어떠한 구조로 체결될 수 있는 지에 체결 구조가 전혀 개시되어 있지 않다.

대한민국 공개특허공보 특2003-0073416 대한민국 공개특허공보 10-2011-0123906

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 초고압 전력케이블의 도체 접속 부위의 전계 집중을 완화하기 위한 코로나 쉴드의 접속이 용이한 구조를 제안하고자 한다.

또한, 코로나 쉴드를 접속한 후 코로나 쉴드가 쉽게 이탈되지 않으면서 완전히 고정되어 전계 집중에 의한 국부 과열을 발생시키지 않으므로써 열화 촉진 요소를 없앨 수 있는 코로나 쉴드의 구조를 제안하고자 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드는, 초고압 전력케이블의 도체 접속을 위한 도체 슬리브와 프리몰드 유닛 사이에 결합되는 코로나 쉴드에 있어서, 상기 코로나 쉴드는 단면이 반원 형상인 상측 코로나 쉴드와 하측 코로나 쉴드가 결합되어 형성되며, 상기 상측 및 하측 코로나 쉴드 각각의 양단은 2개의 제1 및 제2 지지벽이 내측으로 돌출되어 형성되고, 상기 제1 및 제2 지지벽 사이에는 전력케이블의 절연체에 끼워지는 결합홈이 형성되며, 상기 상측 코로나 쉴드의 제1 또는 제2 지지벽 각각의 하면(또는 상면)에는 체결돌기가 형성되고, 상기 하측 코로나 쉴드의 제1 또는 제2 지지벽 각각의 상면(하면)에는 체결홈이 형성되며, 상기 체결돌기와 체결홈은 억지 끼워 맞춤되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

여기서, 상기 체결돌기 및 체결홈은 4쌍으로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 상측 코로나 쉴드 및 하측 코로나 쉴드 각각의 양단 반경은 동일하거나, 어느 일단이 크게 형성되어 동일 규격의 전력케이블 접속이나 이종 규격의 전력케이블 접속에 사용이 가능하도록 할 수 있다.

여기서, 상기 체결돌기 및 체결홈 각각은 상기 제2 지지벽에 형성되는 것이 결합력을 높이는 방법으로서 타당하다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 초고압 전력케이블의 도체 접속 부위의 전계 집중을 완화하기 위한 코로나 쉴드의 구조를 개선하여, 접속이 용이하고 접속 분리가 일어나지 않으면서 완전히 고정된 구조를 갖어, 전계 집중 및 열화 촉진이 발생하지 않는 코로나 쉴드를 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드를 이용한 접속 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드 구조도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드 구조도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드 구조 및 작용효과를 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드를 이용한 접속 구조도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프리몰드 접속함(10)은 각각 도체(12a, 12b)를 구비한 한 쌍의 케이블(11a, 11b), 한 쌍의 케이블(11a, 11b)의 도체(12a, 12b)를 각각 수용하기 위한 도체 슬리브(14), 도체 슬리브(14)의 외측으로 덮혀 결합되며 외경이 한 쌍의 케이블(11a, 11b)의 절연체(13a, 13b)와 동일한 외경을 갖는 코로나 쉴드(15), 한 쌍의 케이블(11a, 11b)을 절연시키기 위해 한 쌍의 케이블(11a, 11b) 및 코로나 쉴드(15)의 외부에 제공되는 프리몰드 유닛(16) 및 프리몰드 유닛(16)의 외부를 보호하도록 감싸는 보호관(미도시)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 프리몰드 유닛(16)은 탄성을 구비한 절연 재질로 구현될 수 있으며, 이러한 절연 재질은 예를 들어, 실리콘 고무, EPR(Ethylene Propylene Rubber) 또는 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

탄성을 구비한 절연 재질로 구현된 프리몰드 유닛(16)은 전력 케이블(11a, 11b)의 절연체(13a, 13b)보다 작은 내경을 구비하도록 제작되며, 전력 케이블(11a, 11b)의 절연체(13a, 13b)에 삽입될 경우 전력 케이블(11a, 11b)의 절연체(13a, 13b)의 양단 표면을 포함한 코로나 쉴드(15)의 표면과 프리몰드 유닛(16)의 전극부(16a) 내경 사이의 경계면에 일정한 압력을 발생시켜 코로나 방전의 원인인 공기 삽입이 억제되므로 프리몰드 접속함(10)의 전기적인 특성이 향상된다.

전력 케이블(11a, 11b)은 절연체(13a, 13b)가 노출되도록 탈피되며, 절연체(13a, 13b)로부터 양단은 도체(12a, 12b)가 노출되도록 탈피된다.

노출된 도체(12a, 12b)는 도체 슬리브(13)에 의해 양측으로 끼워져 삽입된 후 전기적, 기계적 연결을 위해 압축 다이스에 의해 압축되고 샌딩처리된다.

절연체(13a, 13b)와 도체(12a, 12b)가 맞닿는 부위는 도시된 바와 같이 굴곡이 형성되도록 다듬질 된다. 굴곡된 부분은 이후 코로나 쉴드(16)가 결합될 수 있는 결합턱(13c, 13d)을 이룬다.

코로나 쉴드(16)가 결합된 후, 도체 슬리브(13)에 연결된 2가닥의 편조선(17a, 17b)은 각각 코로나 쉴드(16)의 상하단의 단자에 연결된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고압 전력케이블 접속함의 코로나 쉴드 구조도이다.

(A)와 (B)는 사시도의 방향을 달리한 구조도이며, 코로나 쉴드(15)는 상측 코로나 쉴드(21)와 하측 코로나 쉴드(22)가 결합되어 이루어진다.

코로나 쉴드(15)는 금속 재질로 이루어지며, 바람직하게는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.

상측 및 하측 코로나 쉴드(21, 22)는 반원관의 구조를 갖으며, 이들의 결합에 진원 형태의 관을 이루게 된다.

상측 및 하측 코로나 쉴드(21, 22) 각각은 양단부의 같은 위치에 전력 케이블(11a, 11b)의 절연체(13a, 13b)를 다듬어 형성된 결합턱(13c, 13d)에 끼워질 수 있는 결합홈(23a, 23b)이 마련된다.

결합홈(23a, 23b)의 양측면으로는 반원의 제1 및 제2 지지벽(24a, 24b)이 상측 코로나 쉴드(21)의 내측으로, 반원의 제1 및 제2 지지벽(24c, 24d)이 하측 코로나 쉴드(22)의 내측으로 돌출되어 형성된다.

제1 및 제2 지지벽(24a, 24b, 24c, 24d)에 의해 그 사이에는 결합홈(23)이 형성되고, 제2 지지벽(24b)들 사이 및 제2 지지벽(24d)들 사이에는 도체 슬리브(13)가 내장될 수 있도록 이루어진다.

제2 지지벽(24b, 24d)의 어느 하나에는 도체 슬리브(13)의 편조선(17a, 17b)이 연결될 수 있는 단자(25a, 25b)가 마련된다.

상측 코로나 쉴드(21) 양단의 제2 지지벽(24b) 각각의 하면(또는 상면)에는 체결을 위한 체결돌기(26)가 형성되고, 하측 코로나 쉴드(22)의 양단의 제2 지지벽(24d)의 상면(또는 하면)에는 체결을 위한 체결홈(27)이 형성된다.

물론, 체결돌기(26) 및 체결홈(27) 각각은 제1 지지벽(24a, 24c)의 상면(또는 하면)에 형성시킬 수도 있음은 당연하다.

체결돌기(26)와 체결홈(27)은 제2 지지벽(24b, 24d)의 상면 또는 하면에 각각 형성되므로 4쌍으로 구성된다.

체결돌기(26)와 체결홈(27)은 서로 결합되어 이탈되지 않도록 하며, 억지 끼워 맞춤되도록 한다.

억지 끼워 맞춤은 두개의 코로나 쉴드(21, 22)를 조립할 때 항상 죔새가 발생하여 쉽게 분리되지 않으며, 부품의 기능과 작동 상태를 고려하여 구멍(체결홈) 기준 끼워 맞춤 방식이나 축(돌기) 기준 끼워 맞춤 방식을 적용할 수 있다.

억지 끼워 맞춤의 허용 공차는 KS B0401, JIS B0401 또는 ISO에서 규정한 공차 계열 IT 기본 공차에 따른다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초고압 전력케이블 접속함의 코로나 쉴드 구조도이다.

도 3은 도 2와 동일한 구조로 이루어지나, 단지 양단의 반경이 서로 다르게 형성된다.

제1 및 제2 코로나 쉴드(31, 32) 각각의 양단에서 일단의 반경이 R1이고, 타단의 반경이 R2가 되며, R1 〉R2의 관계가 성립한다.

도 2의 경우는 접속되는 양측 전력 케이블의 규격이 동일한 경우에 전력 케이블 도체의 외경이 동일하므로 이에 적용할 수 있는 반면, 도 3의 코로나 쉴드(35)는 양측의 전력 케이블 규격이 서로 다른 경우 도체 외경 역시 달라지므로 이종 케이블간 접속이 가능한 코로나 쉴드가 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 프리몰드 접속함 11a, 11b : 전력케이블
12a, 12b : 도체 13a, 13b : 절연체
14 : 도체 슬리브 15, 35 : 코로나 쉴드
16 : 프리몰드 유닛 16a : 전극부
17a, 17b : 편조선 21, 31 : 상측 코로나 쉴드
22, 32 : 하측 코로나 쉴드 23a, 23b : 결합홈
24a, 24b, 24c, 24d : 지지벽 25a, 25b : 단자
26 : 체결돌기 27 : 체결홈

Claims (4)

1. 초고압 전력케이블의 도체 접속을 위한 도체 슬리브와 프리몰드 유닛 사이에 결합되는 도전성 금속으로 이루어지는 코로나 쉴드에 있어서,
   상기 코로나 쉴드는 단면이 반원 형상인 상측 코로나 쉴드와 하측 코로나 쉴드가 결합되어 하나의 진원 형상으로 형성되며,
   상기 상측 및 하측 코로나 쉴드 각각의 양단은 2개의 제1 및 제2 지지벽이 내측으로 돌출되어 형성되고,
   상기 제1 및 제2 지지벽 사이에는 전력케이블의 절연체에 끼워지는 결합홈이 형성되며,
   상기 상측 코로나 쉴드의 상기 제1 또는 제2 지지벽 하면에는 4개의 체결돌기가 형성되고, 상기 하측 코로나 쉴드의 상기 제1 또는 제2 지지벽 상면에는 4개의 체결홈이 형성되며,
   상기 체결돌기와 체결홈은 억지 끼워 맞춤되는 것을 특징으로 하는 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 상측 코로나 쉴드 및 하측 코로나 쉴드 각각의 양단 반경은 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 초고압 전력케이블 프리몰드 접속함의 코로나 쉴드.
4. 삭제

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