KR101685623B1 - 케이블 종단접속재 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 케이블 종단접속재는, 케이블 절연층이 삽입될 수 있도록 원통 형상으로 형성되되, 외주면에 다수 개의 스커트가 마련되는 접속재 절연블록; 상기 케이블 반도전층의 선단측을 둘러싸도록 상기 접속재 절연블록의 길이방향 일측에 구비되며, 내주면 중단에는 상기 케이블 반도전층의 선단에 밀착되는 단턱이 형성되는 접속재 반도전부;를 포함한다. 본 발명에 의한 케이블 종단접속재는, 전력케이블의 말단부로의 장착이 간편하고 용이하고, 접속재 절연블록과 접속재 반도전부 사이로 이물질이 유입되지 아니하며, 케이블 반도전층과 접속재 반도전부가 완벽하게 밀착될 수 있어 전계집중이 방지된다는 장점이 있다.

Description

케이블 종단접속재 {Cable terminal connection device}

본 발명은 전력케이블의 단말부에 설치되는 케이블 종단접속재에 관한 것으로, 더 상세하게는 절연블록과 반도전부가 한 번의 사출로 제작되되 케이블 반도전층과 반도전부가 완벽하게 밀착되도록 구성되는 케이블 종단접속재에 관한 것이다.

일반적으로 케이블 종단접속재라 함은 전력케이블의 단말 처리를 위한 수단으로, 전기적 스트레스가 심한 전력케이블의 단말부에 설치되어, 절연물질의 전기적 방전과 절연파괴를 방지하는 기능을 수행한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 케이블 종단접속재에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 케이블 종단접속재의 분해도이고, 도 2는 종래의 케이블 종단접속재가 전력케이블에 장착된 형상을 도시하는 조립단면도이며, 도 3은 케이블 반도전층과 반도전부 간의 밀착성을 향상시키기 위해 케이블 반도전층을 가공한 형상을 도시한다.

일반적으로 전력케이블(10)은, 전류가 흐르는 통로역할을 할 수 있도록 구리나 알루미늄 등으로 제작되되 복수개의 가닥으로 구성되는 케이블 도체(11)와, 상기 케이블 도체(11)를 감싸는 케이블 절연층(12)을 기본 구성요소로 구비한다.

한편 케이블 절연층(12)은 파괴전압이 높고, 절연성능이 장기간 안정적으로 유지될 수 있어야 할 뿐만 아니라, 유전손실이 적으며 내열성이 우수해야 한다. 따라서, 상기 케이블 절연층(12)은 XLPE(Cross-linked Polyethylene; 가교 폴리에틸렌) 등을 원료로 하여 제작되는 경우가 많다.

그런데, 케이블 절연층(12)의 내부 뿐만 아니라 외부를 차폐하지 않으면, 전계의 일부는 케이블 절연층(12)으로 흡수되지만, 대부분의 전계는 외부로 방전된다. 이 경우, 전계가 소정치 이상으로 커지게 되면 전계에 의해 케이블 절연층(12)과 전력케이블(10)의 외피가 파손될 수 있다. 따라서, 케이블 절연층(12)의 바깥쪽에는 케이블 반도전층(13)이 구비된다.

상기 케이블 반도전층(13)은 전기력선의 분포를 등전위로 만들어 케이블 절연층(12)의 절연내력을 향상시키는 역할을 하게 된다.

케이블 반도전층(13)의 바깥쪽에는 케이블의 종류에 따라 금속시스로 이루어진 케이블 중성선(14)이 구비된다. 차폐층 또는 케이블 중성선(14)은 전기적 차폐 및 단락전류의 귀로를 위하여 구비된다.

또한 전력케이블(10)의 최외곽에는 케이블 피복(15)이 구비되는데, 상기 케이블 피복(15)은 전력케이블(10)의 내부 구성을 보호하는 역할을 하게 된다. 따라서, 케이블 피복(15)은 빛이나 풍우, 습기, 공기 중의 기체 등 각종 기후를 비롯한 자연환경에 견딜 수 있는 내후성, 화학물질 등과 같은 약품 등에 견디는 내약품성 및 기계적 강도가 우수한 성질을 갖게 된다. 일반적으로 PVC(Polyvinyl chloride; 폴리염화비닐) 또는 PE(Polyethylene: 폴리에틸렌)를 재질로 하여 외피를 제작하게 된다.

상기와 같이 구성되는 전력 케이블(10)의 말단부에 접속되는 종단접속재(20)는, 케이블 절연층(12)이 내부로 삽입되는 하나 이상의 접속재 절연블록(21)과, 접속재 절연블록(21) 중 케이블 반도전층(13)과 대응되는 부위에 장착되어 상기 케이블 반도전층(13)의 선단측(본 실시예에서는 우측)을 감싸는 접속재 반도전부(22)로 구성된다.

이때 종래의 종단접속재(20)는, 접속재 절연블록(21)과 접속재 반도전부(22)가 각각 별도로 제작되어 작업 현장에서 조립 및 결합되도록 활용되는바, 전력케이블(10)의 말단부에 장착되는데 많은 시간이 소요되고, 작업성이 불량하다는 단점이 있다. 또한, 접속재 절연블록(21)과 접속재 반도전부(22) 사이로 이물질이 유입되는 현상도 발생될 수 있다.

또한, 케이블 절연층(12)과 케이블 반도전층(13) 사이에는 단층이 발생되므로, 접속재 반도전부(22)가 케이블 반도전층(13)의 선단측을 둘러싸도록 장착되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 빈공간(S)이 발생된다. 이와 같이 케이블 반도전층(13)의 선단이 접속재 반도전부(22)에 완전히 밀착되지 아니하면 해당 부위에 전계가 집중되어 절연사고가 발생될 우려가 있다.

따라서 전력케이블(10)에 종래의 종단접속재(20)를 장착시킬 때에는, 도 3에 도시된 바와 같이 케이블 반도전층(130)의 끝단을 비스듬히 커팅하여 경사면(13a)을 형성하는 펜슬링 작업이 필수적으로 요구된다. 다수 개의 전력케이블(10)을 설치한 때에는 이와 같은 펜슬링 작업에 많은 시간이 소요되어 작업시간이 현저히 증가하는 문제가 발생된다. 또한 상기와 같이 펜슬링 작업을 하더라도 경사면(13a)의 경사각도에 따라 케이블 반도전층(13)의 선단이 접속재 반도전부(22)에 완전히 밀착되지 아니할 수 있다는 문제점도 있다.

KR 20-0121575 Y1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전력케이블의 말단부에 간편하고 용이하게 장착될 수 있고, 접속재 절연블록과 접속재 반도전부 사이로 이물질이 유입되지 아니하며, 케이블 반도전층과 접속재 반도전부가 완벽하게 밀착될 수 있는 케이블 종단접속재를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 케이블 종단접속재는, 케이블 도체와 케이블 절연층과 케이블 반도전층을 구비하는 전력케이블의 종단부에 장착되는 접속재로서, 케이블 절연층이 삽입될 수 있도록 원통 형상으로 형성되되, 외주면에 다수 개의 스커트가 마련되는 접속재 절연블록; 상기 케이블 반도전층의 선단측을 둘러싸도록 상기 접속재 절연블록의 길이방향 일측에 구비되며, 내주면 중단에는 상기 케이블 반도전층의 선단에 밀착되는 단턱이 형성되는 접속재 반도전부;를 포함한다.

상기 접속재 절연블록과 상기 접속재 반도전부는 이중사출 방식에 의해 일체로 제작된다.

상기 단턱은 상기 케이블 반도전층의 두께만큼 돌출되어, 상기 단턱의 돌출방향 끝단은 상기 케이블 절연층의 외주면에 밀착되고, 상기 접속재 절연블록의 내주면은 상기 케이블 절연층의 외주면에 밀착된다.

상기 케이블 반도전층과 상기 접속재 반도전부가 접촉되는 부위를 둘러싸는 실링부재와, 상기 접속재 절연블록의 길이방향 타측을 감싸도록 결합되는 접속재 캡과, 상기 접속재 캡을 관통하여 돌출되는 케이블 도체 끝단에 결합되는 접속재 단자를 더 포함한다.

본 발명에 의한 케이블 종단접속재는, 전력케이블의 말단부로의 장착이 간편하고 용이하고, 접속재 절연블록과 접속재 반도전부 사이로 이물질이 유입되지 아니하며, 케이블 반도전층과 접속재 반도전부가 완벽하게 밀착될 수 있어 전계집중이 방지된다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 케이블 종단접속재의 분해도이다.
도 2는 종래의 케이블 종단접속재가 전력케이블에 장착된 형상을 도시하는 조립단면도이다.
도 3은 케이블 반도전층과 반도전부 간의 밀착성을 향상시키기 위해 케이블 반도전층을 가공한 형상을 도시한다.
도 4는 본 발명에 의한 케이블 종단접속재의 내부구조를 도시하는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 케이블 종단접속재가 전력케이블 말단부에 장착되는 구조를 도시한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 케이블 종단접속재의 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 케이블 종단접속재의 내부구조를 도시하는 단면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 케이블 종단접속재가 전력케이블 말단부에 장착되는 구조를 도시한다.

본 발명에 의한 케이블 종단접속재(100)는 전력케이블(10)의 단말부에 장착되어 전력케이블(10)의 절연 및 오염을 방지하면서 안정적인 전류 흐름을 제공하기 위한 전기장비로서, 장착작업이 용이할 뿐만 아니라, 이격공간이 발생되지 아니하도록 하여 전계집중을 방지할 수 있다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

이때 본 발명에 의한 케이블 종단접속재(100)가 장착되는 전력케이블(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이 전류가 흐르는 통로역할을 하는 케이블 도체(11)와, 상기 케이블 도체(11)를 감싸는 케이블 절연층(12)과, 케이블 절연층(12)을 감싸는 케이블 반도전층(13)과, 케이블 반도전층(13) 외주면에 감겨지는 케이블 중성선(14)과, 가장 외측에 마련되는 케이블 피복(15)으로 구성되는데, 상기 전력케이블(10)을 구성하는 각 구성요소의 결합구조 및 기능은 도 1 및 도 2를 참조하여 언급한 바 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 케이블 종단접속재(100)는, 케이블 절연층(12)이 삽입될 수 있도록 원통 형상으로 형성되되 외주면에 다수 개의 스커트(112)가 마련되는 접속재 절연블록(110)과, 상기 케이블 반도전층(13)의 선단측을 둘러싸도록 상기 접속재 절연블록(110)의 길이방향 일측에 구비되는 접속재 반도전부(120)를 기본 구성요소로 구비하되, 상기 케이블 반도전층(13)의 선단에 밀착되도록 돌출되는 단턱(122)이 접속재 반도전부(120)의 내주면 중단에 형성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 이때 상기 접속재 절연블록(110)은 실리콘이나 합성고무 등과 같이 기준치 이상의 절연성을 갖는 재료로 제작되는데, 본 실시예에 도시된 바와 같이 하나의 접속재 절연블록(110)이 케이블 절연층(12) 전체를 둘러쌀 수 있을 만큼 길게 제작될 수도 있고, 도 1에 도시된 구조와 같이 단위 길이를 갖는 복수 개의 접속재 절연블록(110)이 적층 구조로 결합되도록 구성될 수도 있다.

상기 언급한 바와 같이 접속재 반도전부(120)의 내주면에 단턱(122)이 형성되면, 케이블 절연층(12)과 케이블 반도전층(13) 사이에 높이 차가 발생되더라도 케이블 반도전층(13)의 선단이 단턱(122)에 밀착되므로 케이블 반도전층(13) 선단 부위에 빈 공간이 형성되지 아니하게 되고, 이에 따라 케이블 반도전층(13) 선단 부위에 전계가 집중됨으로 인해 절연사고가 발생되는 현상이 방지된다는 장점이 있다.

즉, 케이블 종단접속재(100)를 전력케이블(10)에 장착시킬 때 도 3에 도시된 바와 같이 케이블 반도전층(13) 선단을 경사지게 절삭하는 펜슬링 작업을 할 필요가 없으므로, 케이블 종단접속재(100) 장착작업을 빠르고 간편해진다는 장점 즉, 작업시간을 현저히 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 케이블 절연층(12)을 접속재 절연블록(110) 내측으로 삽입시킬 때 케이블 반도전층(13)의 선단이 단턱(122)에 접촉되기 이전까지는 케이블 절연층(12)이 원활하게 삽입되지만, 케이블 반도전층(13)의 선단이 단턱(122)에 접촉된 이후에는 케이블 절연층(12)이 더이상 삽입되지 못하므로, 작업자는 별도의 주의 없이도 전력케이블(10)의 삽입 거리를 항상 일정하게 유지시킬 수 있다는 장점이 있다.

한편, 접속재 절연블록(110)과 접속재 반도전부(120)가 각각 별도로 제작되면, 상기 접속재 절연블록(110)과 상기 접속재 반도전부(120)를 결합시킨 후 전력케이블(10)의 말단부에 장착시켜야 하므로, 작업시간이 길어진다는 단점이 있다. 즉, 접속재 절연블록(110)과 접속재 반도전부(120)를 결합시키는 작업을 먼저 수행한 후, 전력케이블(10)의 말단부에 케이블 종단접속재(100)를 장착시키는 작업을 수행해야 하는바, 케이블 종단접속재(100)를 장착시키는데 소요되는 시간을 단축시키는데 한계가 발생된다는 단점이 있다.

또한, 상기 접속재 절연블록(110)과 상기 접속재 반도전부(120)가 완벽하게 밀착되지 못하므로, 상기 접속재 절연블록(110)과 상기 접속재 반도전부(120) 사이로 먼지나 물 등의 이물질이 유입되어 쇼트가 발생될 우려도 있다. 물론, 접속재 절연블록(110)과 접속재 반도전부(120) 사이에 접착제를 도포하여 접속재 절연블록(110)과 접속재 반도전부(120)를 완벽하게 밀착시킬 수 있지만, 이와 같이 접착제를 이용하여 접속재 절연블록(110)과 접속재 반도전부(120)를 결합시키고자 하는 경우에는 접착제 도포공정이 추가로 필요하게 되고, 접착제가 경화될 때까지 기다려야 하는 시간이 필요하므로, 작업시간이 매우 길어지는 문제가 야기된다.

본 발명에 의한 케이블 종단접속재(100)는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 접속재 절연블록(110)과 상기 접속재 반도전부(120)가 이중사출 방식에 의해 일체로 제작된다는 점에 또 다른 특징이 있다. 이때, 상기 언급한 바와 같이 이종 재료의 두 구성요소를 일체로 사출하는 이중사출 제조방법은 본 발명이 해당하는 기술분야에서 상용화된 제조방법이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 상기 접속재 절연블록(110)과 상기 접속재 반도전부(120)가 이중사출 방식에 의해 일체로 제작되면, 상기 접속재 절연블록(110)과 상기 접속재 반도전부(120)를 결합시키는 작업이 생략되므로 케이블 종단접속재(100)를 전력케이블(10)에 장착시키는 작업을 보다 빠르고 간편하게 할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 접속재 절연블록(110)과 접속재 반도전부(120) 사이에 접착제를 도포하지 아니하더라도 접속재 절연블록(110)과 접속재 반도전부(120)가 완벽하게 밀착되므로, 상기 접속재 절연블록(110)과 접속재 반도전부(120) 사이로 먼지나 물과 같은 이물질이 유입되는 현상을 방지할 수 있다는 장점도 있다.

또한 본 발명에 의한 케이블 종단접속재(100)는, 접속재 반도전부(120)와 케이블 절연층(12) 사이뿐만 아니라 접속재 절연블록(110)과 케이블 절연층(12) 사이에도 빈 공간이 발생되지 아니하도록, 상기 단턱(122)의 돌출방향 끝단은 상기 케이블 절연층(12)의 외주면에 밀착되고, 상기 접속재 절연블록(110)의 내주면 역시 케이블 절연층(12)의 외주면에 밀착됨이 바람직하다.

이때, 상기 단턱(122)의 돌출 높이가 너무 낮으면 단턱(122)의 돌출방향 끝단이 케이블 절연층(12)의 외주면에 밀착되지 못하고, 상기 단턱(122)의 돌출 높이가 너무 높으면 케이블 반도전층(13)의 외주면이 접속재 반도전부(120)의 내주면에 밀착되지 못하므로, 상기 단턱(122)은 케이블 반도전층(13)의 두께만큼 돌출됨이 바람직하다. 이때 상기 단턱(122)은 접속재 반도전부(120)의 내주면을 360도 둘러싸도록 링 형상으로 제작되어야 할 것이다.

이와 같이 케이블 절연층(12) 및 케이블 반도전층(13)이 접속재 절연블록(110) 내부로의 삽입이 완료되면, 상기 케이블 반도전층(13)과 상기 접속재 반도전부(120)가 접촉되는 부위를 실링부재(130)로 둘러싸 케이블 반도전층(13)과 접속재 반도전부(120) 사이를 완전히 밀폐시킨다.

또한, 접속재 절연블록(110)의 길이방향 타측(본 실시예에서는 우측)에 접속재 캡(140)을 결합시킨 후, 상기 접속재 캡(140)을 관통하여 돌출되는 케이블 도체(11) 끝단에 금속재질의 접속재 단자(150)를 장착시킨다.

이와 같이 실링부재(130)와 접속재 캡(140)과 접속재 단자(150)가 장착되면, 전력케이블(10)의 말단부가 완전하게 외부와 차단되므로, 외력에 의한 상기 전력케이블(10) 손상이나 절연사고를 방지할 수 있다는 장점이 있다. 이때 상기 접속재 단자(150)는 케이블 도체(11)를 외부와 통전시킬 수 있도록 전기 도전성을 갖는 금속으로 제작됨이 바람직한데, 이와 같은 접속재 단자(150)는 종래의 종단접속재에도 유사하게 적용되고 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10 : 전력케이블 11 : 케이블 도체
12 : 케이블 절연층 13 : 케이블 반도전층
14 : 케이블 중성선 15 : 케이블 피복
100 : 케이블 종단접속재 110 : 접속재 절연블록
112 : 스커트 120 : 접속재 반도전부
122 : 단턱 130 : 실링부재
140 : 접속재 캡 150 : 접속재 단자

Claims (4)

1. 케이블 도체(11)와 케이블 절연층(12)과 케이블 반도전층(13)을 구비하는 전력케이블(10)의 종단부에 장착되는 접속재로서,
   상기 케이블 절연층(12)이 삽입될 수 있도록 원통 형상으로 형성되되, 외주면에 다수 개의 스커트(112)가 마련되는 접속재 절연블록(110);
   상기 케이블 반도전층(13)의 선단측을 둘러싸도록 상기 접속재 절연블록(110)의 길이방향 일측에 구비되며, 내주면 중단에는 상기 케이블 반도전층(13)의 선단에 밀착되는 단턱(122)이 형성되는 접속재 반도전부(120);
   상기 케이블 반도전층(13)과 상기 접속재 반도전부(120)가 접촉되는 부위를 둘러싸는 실링부재(130);
   상기 접속재 절연블록(110)의 길이방향 타측을 감싸도록 결합되는 접속재 캡(140); 및
   상기 접속재 캡(140)을 관통하여 돌출되는 케이블 도체(11) 끝단에 결합되는 접속재 단자(150);를 포함하고,
   상기 단턱(122)이 상기 접속재 반도전부(120)의 내주면을 따라 링형상으로 연장되어 상기 케이블 절연층(12)의 외주면에 밀착되고, 상기 접속재 절연블록(110)의 내주면이 상기 케이블 절연층(12)의 외주면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 케이블 종단접속재.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 접속재 절연블록(110)과 상기 접속재 반도전부(120)는 이중사출 방식에 의해 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 케이블 종단접속재.
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