KR101934529B1 - 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압 또는 초고압 케이블 종단 접속함에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고압 또는 초고압 케이블 종단 접속함의 전원전극과 도체 슬리브의 탈부착 가능한 연결 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함은, 전극이 형성되고, 상기 전극의 내주면을 따라 형성된 삽입홈에 원형의 코일 스프링이 일부는 돌출된 상태로 삽입되는 부싱; 및 일단에는 고압 케이블의 도체가 삽입되는 도체 삽입부가 형성되고, 타단의 외주면을 따라 상기 코일 스프링과 체결되도록 체결홈이 형성되는 도체 슬리브;를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함{HIGH VOLTAGE CABLE TERMINAL JOINT BOX HAVING CONDUCTOR CONNECTION STRUCTURE OF PLUG IN-OUT TYPE}

본 발명은 고압 또는 초고압 케이블 종단 접속함에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고압 또는 초고압 케이블 종단 접속함의 전원전극과 도체 슬리브의 탈부착 가능한 연결 구조에 관한 것이다.

일반적으로 초고압 케이블은 수백m 내지 수km 간격으로 접속함에 의해 접속이 이루어지며, 초고압 케이블 단말에는 종단 접속함에 의한 접속이 이루어진다.

종단 접속함의 접속시에는 초고압 케이블의 끝단에 노출된 도체를 도체 슬리브라는 부속재를 이용하여 연결하게 되며, 접속된 도체 부분의 전계 강도를 완화시키도록 에폭시 부싱이라는 절연 보강재가 접속된다.

에폭시 부싱의 경우, 초고압 케이블의 용량 및 크기에 따라 소정의 내외경을 가지며 전계 해석에 의한 특정 형상을 갖는 구조로 되며, 도체 슬리브와 접속되는 측에는 전원전극이 형성되어 있으며 반대측에는 접지전극이 형성된다.

전원전극의 경우, 도체 슬리브와의 전기적 연결이 반드시 필요하며 도체 슬리브의 접속이 이루어진 상태에서 상대적으로 부피가 큰 에폭시 부싱을 결합시킬 때 전원전극이 에폭시 부싱 안쪽에 위치하므로 도체 슬리브와의 연결공정이 용이하지 않은 문제가 있다.

한편, 대한민국등록특허 10-1134181호에는 “일단에 초고압 케이블의 도체가 삽입되어 압축되는 도체 삽입부를 가지며, 타단에는 에폭시 부싱의 전원전극과 연결되는 멀티 코아 밴드가 체결되며, 외측부의 소정 위치에는 탄성체에 의해 탄지되고 록킹핀에 의해 잠금 또는 해정되는 전극 연결핀이 하나 이상 형성되는 도체 슬리브와; 내외경을 갖는 에폭시 성형물로서, 일단에는 접지전극이 매립되고 타단에는 전원전극이 매립되며, 상기 전원전극은 상기 전극 연결핀과 셀프-록킹되는 체결홈이 하나 이상 형성되는 에폭시 부싱;을 포함하여, 상기 도체 슬리브와 에폭시 부싱이 조립된 상태에서 상기 록킹핀의 해정과 상기 탄성체의 탄성력에 의해 상기 전극 연결핀이 상기 체결홈에 고정되는 구조”가 개시되어 있다.

상술한 특허에 의하면, 에폭시 부싱과 도체 슬리브의 연결구조를 간단하게 할 수 있도록 함으로써 초고압케이블의 접속 공정을 줄일 수 있지만, 에폭시 부싱과 도체 슬리브가 연결된 후에 고장 수리나 유지 보수를 할 경우, 초고압 케이블 종단 접속함 전체를 해체해야 한다. 따라서, 고장 수리나 유지 보수 공정에 시간적, 경제적, 인적 자원의 소모가 매우 크다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 10-1134181호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 고압 또는 초고압 케이블 종단 접속함의 전극과 도체 슬리브를 보다 용이하게 탈부착할 수 있는 고압 또는 초고압 케이블 종단 접속함의 연결 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함은, 전극이 형성되고, 상기 전극의 내주면을 따라 형성된 삽입홈에 원형의 코일 스프링이 일부는 돌출된 상태로 삽입되는 부싱; 및 일단에는 고압 케이블의 도체가 삽입되는 도체 삽입부가 형성되고, 타단의 외주면을 따라 상기 코일 스프링과 체결되도록 체결홈이 형성되는 도체 슬리브;를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 체결홈은 2개 이상 형성되며, 서로 깊이가 다르게 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 체결홈 및 삽입홈 각각은 한 쌍으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 체결홈은 3개로 형성되며, 2개의 체결홈은 동일한 깊이로 형성되고, 하나는 나머지 2개의 체결홈 보다 더 깊게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 삽입홈은 한 쌍으로 구성되며, 상기 코일 스프링은 접속 스프링과 고정 스프링으로 구성되고, 상기 접속 스프링과 고정 스프링은 상기 삽입홈 각각에 삽입되도록 구현될 수 있다.

여기서, 상기 삽입홈 및 상기 코일 스프링 각각은 한 쌍으로 구성되며, 상기 코일 스프링은 서로 다른 재질인 동 및 스테인레스 스틸로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 삽입홈 및 코일 스프링 각각은 2개 이상이며, 상기 코일 스프링은 코일의 감기는 방향으로 경사가 없이 코일링되는 원형 코일 스프링과 코일의 감기는 방향으로 소정 각도 경사져 코일링되는 경사형 코일 스프링 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고압 케이블 종단접속함의 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조는, 전극이 형성된 절연체와 고압 케이블의 도체를 연결시키는 매개체인 도체 슬리브와의 연결 구조에 있어서, 상기 전극의 내주면에는 원형의 코일 스프링이 일부는 돌출된 상태로 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 도체 슬리브의 일단에는 상기 고압 케이블의 도체가 삽입되는 도체 삽입부가 형성되며, 타단에는 외주면을 따라 체결홈이 형성되고, 상기 도체 슬리브의 타단이 상기 전극에 삽입되면서, 상기 코일 스프링이 상기 체결홈에 체결되어 상기 전극과 도체 슬리브가 연결되는 것으로 구현될 수 있다.

여기서, 상기 체결홈은 2개 이상 형성되며, 서로 깊이가 다르게 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 체결홈 및 삽입홈 각각은 한 쌍으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 체결홈은 3개로 형성되며, 2개의 체결홈은 동일한 깊이로 형성되고, 하나는 나머지 2개의 체결홈 보다 더 깊게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 삽입홈은 한 쌍으로 구성되며, 상기 코일 스프링은 접속 스프링과 고정 스프링으로 구성되고, 상기 접속 스프링과 고정 스프링은 상기 삽입홈 각각에 삽입되도록 구현될 수 있다.

여기서, 상기 삽입홈 및 상기 코일 스프링 각각은 한 쌍으로 구성되며, 상기 코일 스프링은 서로 다른 재질인 동 및 스테인레스 스틸로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 삽입홈 및 코일 스프링 각각은 2개 이상이며, 상기 코일 스프링은 코일의 감기는 방향으로 경사가 없이 코일링되는 원형 코일 스프링과 코일의 감기는 방향으로 소정 각도 경사져 코일링되는 경사형 코일 스프링 중 어느 하나일 수 있다.

여기서, 상기 코일 스프링은 접속 스프링과 고정 스프링이 각각 상기 삽입홈에 안착되고, 상기 체결홈은 서로 다른 크기의 홈이 2개 형성되며, 2개의 홈 중 크기가 큰 홈에는 소정의 곡면을 갖는 고정링이 체결될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시 형태에 따르면, 도체 슬리브를 에폭시 부싱의 전극 쪽으로 한번 밀어서 전극에 부착할 수 있고, 다시 한번 더 밀면서 반대 방향으로 당김으로서 전극으로부터 도체 슬리브를 용이하게 탈착할 수 있다.

따라서, 에폭시 부싱의 전극과 도체 슬리브를 용이하게 탈부착할 수 있게 되어, 고압 또는 초고압 케이블의 단말 접속 공정을 간소화시킬 수 있다.

또한, 고압 또는 초고압 케이블 종단 접속함을 해체하지 않아도 전극으로부터 도체 슬리브를 용이하게 탈착(분리)할 수 있게 되어, 고장 수리나 유지 보수 공정을 획기적으로 간소화시킬 수 있다.

또한, 통전을 위한 구리 재질의 체결 스프링과 함께, 강성이 보강된 스테인레스 재질의 체결 스프링에 의해 도체 슬리브가 지지되므로, 수톤에 이르는 초고압 케이블을 효과적으로 지지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고압 케이블 종단 접속함 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고압 케이블 종단 접속함의 전원전극의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고압 케이블 종단 접속함에 사용된 경사형 코일 스프링의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고압 케이블 종단 접속함의 도체 슬리브 단면도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 접속 과정을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 접속 상태 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 미접속 상태 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함에서 도체 슬리브를 플러그 아웃하기 위한 상태 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 접속 상태 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함에서 도체 슬리브를 플러그 아웃하기 위한 상태 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 미접속 상태 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함에서, 도체 슬리브의 플러그 인-아웃의 개념을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 또는 초고압 케이블 종단접속함을 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

첨부 도면에 도시된 특정 실시예에 대한 상세한 설명은, 그에 수반하는 도면들과 연관하여 읽히게 되며, 도면은 전체 발명의 설명에 대한 일부로 간주된다. 방향이나 지향성에 대한 언급은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 어떠한 방식으로도 본 발명의 권리범위를 제한하는 의도를 갖지 않는다.

구체적으로, "아래, 위, 수평, 수직, 상측, 하측, 상향, 하향, 상부, 하부" 등의 위치를 나타내는 용어나, 이들의 파생어(예를 들어, "수평으로, 아래쪽으로, 위쪽으로" 등)는, 설명되고 있는 도면과 관련 설명을 모두 참조하여 이해되어야 한다. 특히, 이러한 상대어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 장치가 특정 방향으로 구성되거나 동작해야 함을 요구하지는 않는다.

또한, "장착된, 부착된, 연결된, 이어진, 상호 연결된" 등의 구성 간의 상호 결합 관계를 나타내는 용어는, 별도의 언급이 없는 한, 개별 구성들이 직접적 혹은 간접적으로 부착 혹은 연결되거나 고정된 상태를 의미할 수 있고, 이는 이동 가능하게 부착, 연결, 고정된 상태뿐만 아니라, 이동 불가능한 상태까지 아우르는 용어로 이해되어야 한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함]

본 발명의 제1 실시예는 코일 스프링(130)을 하나만을 사용하여 도체 슬리브(200)와의 전기적인 접속 및 도체 슬리브(200)의 고정을 위한 용도로 사용된 실시예로서 설명된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고압 케이블 종단 접속함 단면도이다.

도 1에 도시된 에폭시 부싱(100)과 도체 슬리브(200) 연결에 적용되는 고압 또는 초고압 케이블은 XLPE(Cross Linked-Polyethylene) 또는 OF(Oil Filled) 케이블일 수 있다. 도 1에는 종단 접속함의 일부가 도시되어 있으며, 나머지 접속 부속재의 도시는 생략되어 있다.

고압 케이블(G)의 단부는 절단된 후, 외측 쉬스와 절연체가 제거된 후에 도체 부분이 노출된다.

노출된 도체는 도체 슬리브(200)의 도체 삽입부(230)를 통해 삽입되고 접속 설계 기준에 따라 압축된다.

압축이 완료된 도체 슬리브(200)에는 절연 보강을 위해 다양한 절연 보강물이 형성되고, 이 후 에폭시 부싱(100)에 삽입된다.

에폭시 부싱(100)의 접지 전극측에는 어댑터, 중간 플랜지 및 하부 동관이 순차적으로 볼팅 조립될 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고압 케이블 종단 접속함의 전원전극의 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고압 케이블 종단 접속함에 사용된 경사형 코일 스프링의 구조도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전원전극(110)은 도체 슬리브(200)가 삽입될 수 있는 삽입공간이 형성되고, 전원전극(110) 내주면의 소정 위치에는 내주면을 따라 형성된 원형의 삽입홈(120)이 형성된다.

삽입홈(120)에는 코일 스프링(130)이 삽입될 수 있다.

코일 스프링(130)의 일부는 전원전극(110)의 내주면으로부터 L1만큼 돌출될 수 있다.

코일 스프링(130)은 도체 슬리브(200)와의 통전을 위해 구리를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다.

코일 스프링(130)은 감긴 선의 형상이 원형인 일반적인 원형 스프링이 아니라, 원형 스프링을 일측 방향으로 압력을 가하여 스프링의 감긴 선이 타원형으로 형성된 타원형 스프링이다.

도 3을 참조하면, 도 4에서 (a)는 경사형 코일 스프링의 정면도이고, (b)는 일반적인 원형 코일 스프링의 정면도이다.

본 발명의 제1 실시예에서 사용되는 코일 스프링은 일반적인 원형 스프링을 일측 방향으로 압력이 가해서 스프링이 사선(각도 θ)을 이루게 된다.

일반적인 원형 스프링(A)은 스프링을 누를 때, 누르는 방향 반대 방향의 힘만 작용하고 누르는 방향과 직교하는 방향의 힘은 작용하지 않는다. 즉, 수직 성분의 힘만 있고, 수평 성분의 힘은 없다.

한편, 경사형 코일 스프링(B)은 스프링을 누를 때, 사선을 이루며 감긴 형상에 의해 누르는 방향 반대 방향의 힘 뿐만 아니라 직교하는 방향의 힘도 작용한다. 즉, 수직 성분의 힘과 수평 성분의 힘이 공존한다.

또한, 경사형 코일 스프링(B)은 삽입되는 체결홈에 대응하여 일정 방향으로 위치된 상태에 놓이고(도 1의 도면 참조), 스프링에 가해지는 외력에 의해 그 방향이 변경될 수 있는 특징을 갖는다.

일 방향성을 갖는 스프링에 체결되는 피체결체(본 발명에서는 도체 슬리브(200)가 이에 해당됨)는 체결과 동시에 빠지지 않도록 일정한 힘을 받게 되며, 동일한 방향으로 피체결체를 미는 경우 스프링의 방향이 전환되어 체결이 해제될 수 있는 상태로 놓이게 된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고압 케이블 종단 접속함의 도체 슬리브 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 도체 슬리브(200)의 일단에는 고압 또는 초고압 케이블의 도체가 삽입되는 도체 삽입부(230)가 형성되고, 타단에는 에폭시 부싱(100)의 전원전극(110)과 연결되는 멀티 코아밴드(미도시)가 체결될 수 있다.

또한, 도체 슬리브(200)의 타단 부분의 외주연에는 체결홈(210, 220)이 형성되고, 체결홈(210, 220)은 소정의 경사면을 갖을 수 있다.

도체 슬리브(200)의 외주면에는 적어도 2개 이상의 체결홈(210, 220)이 형성될 수 있고, 제1 체결홈(210)은 코일 스프링(130)의 체결 및 통전을 위한 것이고, 제2 체결홈(220)은 체결된 코일 스프링(130)을 해제하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

제1 체결홈(210)은 제2 체결홈(220)의 깊이(L3) 보다 작은 깊이(L2)를 갖는다.

제2 체결홈(220)이 제1 체결홈(210) 보다 깊게 형성되는 것은 코일 스프링(130)이 놓일 때 방향을 전환할 수 있는 공간을 더 확보하기 위한 것으로서, 실제 제1 체결홈(210)은 그 공간이 작게 형성되어 제1 체결홈(210)과 코일 스프링(130)이 체결되었을 때 체결 방향의 반대 방향으로 빠지기 어려운 구조를 형성한다.

반대로, 제2 체결홈(220)과 코일 스프링(130)이 체결되었을 때는 코일 스프링(130)의 방향이 전환될 수 있는 공간이 만들어지게 됨으로써, 체결 방향과 반대 방향으로 일정한 힘을 주어 당기게 되면, 코일 스프링(130)으로부터 도체 슬리브(200)가 빠질 수 있는 구조를 형성하게 된다. 이를 본 발명에서는 플러그 인(Plug-In) 및 플러그-아웃(Plug-Out)이라고 일컫는다.

제1 체결홈(210)과 제2 체결홈(220)은 양측에 경사면을 가질 수 있고, 경사면의 각도는 동일하거나 또는 서로 다른 경사각을 가질 수 있다.

도 5 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 접속 과정을 도시한 것이다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 도체 슬리브(200)를 에폭시 부싱(100)의 전원전극(110) 방향으로 삽입한다. 이때, 전원전극(110)의 내주면에 형성된 코일 스프링(130)에 작용하는 힘(T)은 상측 좌방향으로 작용한다.

이후 도 6에 도시된 바와 같이, 도체 슬리브(200)가 삽입됨에 따라 도체 슬리브(200) 선단의 경사면이 전원전극(110)의 내주면에 형성된 체결 스프링(130)을 가압하게 되고, 이에 따라 체결 스프링(130)의 방향이 변형된다. 처음에 위치된 방향에서 도체 슬리브(200)의 작용에 의해 반대 방향으로 변형된다.

도 6과 같이 제1 체결홈(210)에 체결 스프링(130)이 안착된 경우에는 도체 슬리브(200)와 전원전극(110) 간의 체결이 이루어져, 통전 및 고정이 된 상태가 된다. 이때 제1 체결홈(210)과 체결 스프링(130)은 어느 정도의 체결력을 가지고 있으므로 하방향으로 도체 슬리브(200)가 빠지지 않는 상태에 놓인다.

이 상태에서 도체 슬리브(200)를 체결 해제시키기 위해서 도 7과 같이 상방향으로 도체 슬리브(200)를 밀게 된다. 고장 수리나 유지 보수의 경우, 고압 케이블 종단 접속함을 해체하지 않아도 전원전극(110)으로부터 도체 슬리브(200)를 용이하게 탈착(분리)할 수 있다. 탈착 과정은 다음과 같다.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 도체 슬리브(200)를 전원전극(110) 방향으로 한번 더 삽입한다.

코일 스프링(130)이 제2 체결홈(220)에 삽입된 상태에서 아래 방향으로 힘을 가하면(화살표 P 방향으로) 도 7과 같이 코일 스프링(130)은 그 방향이 변형된다. 실제 제2 체결홈(220)은 제1 체결홈(210)에 비해 그 깊이가 더 깊게 형성된 관계로 코일 스프링(130)을 상방향에서 하방향으로 힘으로 가하면 코일 스프링(130)이 회전할 수 있는 공간이 형성된 관계로 방향 전환이 용이하게 된다.

이어서, 도 8에서와 같은 형태로 되고 연속하여 도 9와 같이 도체 슬리브(200)가 쉽게 전원전극(110)으로부터 탈착될 수 있게 된다.

이와 같이, 도체 슬리브(200)를 에폭시 부싱(100)의 전원전극(110) 쪽으로 한번 밀어서 전원전극(110)에 부착할 수 있고, 다시 한번 더 밀어서 반대 방향으로 당김으로서 전원전극(110)으로부터 도체 슬리브(200)를 용이하게 탈착할 수 있다.

따라서, 에폭시 부싱(100)의 전원전극(110)과 도체 슬리브(200)를 용이하게 탈부착할 수 있게 되어, 고압 케이블의 단말 접속 공정을 간소화시킬 수 있다.

또한, 고압 케이블 종단 접속함을 해체하지 않아도 전원전극(110)으로부터 도체 슬리브(200)를 용이하게 탈착(분리)할 수 있게 되어, 고장 수리나 유지 보수 공정을 획기적으로 간소화시킬 수 있다.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함]

본 발명의 제2 실시예는 경사형 코일 스프링(131a, 131b)을 2개를 사용하여 도체 슬리브(201)와의 전기적인 접속 및 도체 슬리브(201)의 고정을 위한 용도로 사용된 실시예로서, 경사형 코일 스프링 하나는 도체 슬리브(201)과의 전기적 접속을 위한 접속 스프링(131a)으로, 다른 하나는 도체 슬리브(201)를 고정하기 위한 고정 스프링(131b)으로 사용된 실시예로서 설명된다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 접속 상태 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 미접속 상태 단면도이며, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함에서 도체 슬리브를 플러그 아웃하기 위한 상태 단면도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예는, 에폭시 부싱(100)과 도체 슬리브(201)를 포함하며, 전원전극(111)은 도체 슬리브(200)가 삽입될 수 있는 삽입공간이 형성되고, 전원전극(111) 내주면의 소정 위치에는 원형 형상의 제1 삽입홈(121a)과 제2 삽입홈(121b)이 형성된다.

제1 삽입홈(121a)에는 제1 코일 스프링(131a)이 삽입되어 있고, 제2 삽입홈(121b)에는 제2 코일 스프링(131b)이 삽입된다. 제1 및 제2 코일 스프링의 일부는 전원전극(111)의 내주면으로부터 돌출되어 있다.

제1 코일 스프링(131a)은 도체 슬리브(201)와의 통전을 위해 구리를 포함하는 재질로 이루어지고, 제2 코일 스프링(131b)은 강성이 보강된 스테인레스(SUS) 재질로 이루어진다.

제1 코일 스프링(131a)은 도체 슬리브(201)와의 통전을 위해 접촉 가능성만을 위한 것으로 본 발명의 제1 실시예와 같은 경사형 코일 스프링일 필요없이 도 3의 (b)와 같은 일반적인 원형 코일 스프링일 수 있고, 제2 코일 스프링(131b)은 고정용으로 사용되므로 도 3의 (a)와 같은 경사형 코일 스프링을 사용하게 된다.

도체 슬리브(201)는 전술한 제1 실시예의 도체 슬리브와 유사하다. 다만, 도체 슬리브(201)의 외주면에 적어도 3개 이상의 체결홈(211, 221, 241)이 형성되는 점이 상이하다.

체결홈(211, 221, 241)에는 전원전극(111) 내주면에 형성된 제1 코일 스프링(131a) 및 제2 코일 스프링(131b)이 삽입되어 도체 슬리브(201)와 전원전극(110)을 고정하고 통전을 하게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제2 실시예의 동작 과정은, 전술한 제1 실시예와 비교하여 스프링이 2개이고, 스프링이 체결되는 원형 체결홈이 3개인 점에서 다를 뿐, 실질적인 동작 과정은 동일하다.

도 11과 같은 미접속 상태에서, 도체 슬리브(201)를 상방향으로 밀어 도 10과 같이 제1 체결홈(211)과 제1 코일 스프링(131a)이 체결되고 제2 체결홈(241)과 제2 코일 스프링(131b)이 체결되면, 도체 슬리브(201)와 전원전극(111)은 통전이 된 상태이면서 하방향으로 빠지지 않는 고정된 상태가 된다.

본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로, 보수나 교체가 필요한 경우 도 10의 상태에서 상방향으로 더 밀게 되면, 도 12의 상태가 된다. 즉 제1 체결홈(211)으로부터 제1 코일 스프링(131a)이 이탈되고, 제2 체결홈(211)에 제1 코일 스프링(131a)이 안착된 상태로 된다. 또한, 제2 코일 스프링(131b)은 제3 체결홈(221)에 안착된 상태로 되며, 이어서 하방향으로 도체 슬리브(201)를 당기는 순간(화살표 P 방향으로) 제2 코일 스프링(131b)의 방향은 도 8과 같은 형태로 변환되면서 쉽게 빠질 수 있는 상태에 놓이게 된다.

연속하여 하방향으로 도체 슬리브(201)를 당기면 도체 슬리브(201)가 전원전극(111)으로부터 이탈되면서 도 10과 같은 원상태로 복귀하게 된다.

[본 발명의 제3 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함]

본 발명의 제3 실시예는 코일 스프링(132a, 132b)을 2개를 사용하여 도체 슬리브(202)와의 전기적인 접속 및 도체 슬리브(202)의 고정을 위한 용도로 사용된 실시예로서, 경사형 코일 스프링 하나는 도체 슬리브(202)와의 전기적 접속을 위한 접속 스프링(132a)으로, 다른 하나는 도체 슬리브(202)를 고정하기 위한 고정 스프링(132b)으로 사용되며, 도체 슬리브(202)에는 고정링(242)를 사용하여 도체 슬리브(202)의 접속 및 해제용으로 사용된 실시예로서 설명된다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 미접속 상태 단면도이며, 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함의 접속 상태 단면도이며, 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함에서 도체 슬리브를 플러그 아웃하기 위한 상태 단면도이고,

본 발명의 제3 실시예는 도 10 내지 도 12에 도시된 본 발명의 제2 실시예와 비교하여 그 원리는 동일하며, 단지 도체 슬리브와 전원전극간의 체결력을 더 보강하기 위해 고정링을 사용했다는 점만 다르다.

먼저, 도 13을 참조하면 제2 실시예와 마찬가지로 제1 및 제2 코일 스프링(132a, 132b)가 제1 및 제2 삽입홈(122a, 122b)에 삽입된 상태에 있다. 다만 도체 슬리브(202)에는 제2 실시예와 달리 제1 삽입홈(212)이 동일하게 존재하고 제2 삽입홈(222)에는 고정링(242)이 체결된 구조를 갖는다.

고정링(242)은 상하 가변적으로 이동되어 제2 삽입홈(222)의 공간을 가변시키게 된다. 즉, 고정링(242)이 상방향으로 이동시 제2 삽입홈(222)은 아래측에 공간이 형성되고 고정링(242)이 하방향으로 이동시 제2 삽입홈(222)은 윗측에 공간이 형성되도록 하여 제2 코일 스프링(132b)의 체결과 고정 그리고 이탈을 수행하게 된다.

도 13과 같은 미체결 상태에서, 도체 슬리브(202)를 상방향으로 밀게 되면 도 14와 같이 제1 코일 스프링(132a)이 제1 체결홈(212)에 안착되면서 통전이 되고, 이어서 고정링(242)이 제2 코일 스프링(132b)에 접촉되면서 하방향으로 이동되고 소정의 공간이 윗측에 형성된다. 형성된 윗측 공간에 제2 코일 스프링(132b)이 안착되면서 제2 코일 스프링(132b)에 의해 도체 슬리브(202)가 아래 방향으로 빠지지 않는 구조를 갖게 된다.

이 상태에서 도체 슬리브(202)를 탈착하고자 한다면, 도 15에서와 같이 윗 방향으로 도체 슬리브(202)를 더 밀면 고정링(242)의 외주면에 제2 코일 스프링(132b)이 위치되면서 제2 코일 스프링(132b)에 의한 고정력이 해제되면서 도체 슬리브(202)가 빠질 수 있는 구조로 변경되면서, 도 13과 같은 원상태로 복귀할 수 있게 된다.

도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 초고압 케이블 종단접속함에서, 도체 슬리브의 플러그 인-아웃의 개념을 설명하기 위한 순서도이다.

도 16의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제2 실시예를 기준으로 설명되는 것으로서, 그 형상이 조금씩 차이가 있으나 원리는 동일하다.

차이가 있는 부분은 도체 슬리브(203)에 형성된 체결홈의 숫자에서 차이가 있지만, 제1 체결홈(213) 전단에 하나의 홈이 추가될 수 있고 추가된다면 제2 실시예와 동일한 구조가 된다. 이는 제1 코일 스프링(133a)과 도체 슬리브(203)와의 통전을 위한 접촉만 가능하면 되기 때문에 홈의 유무는 크게 의미가 없기 때문이다.

에폭시 부싱의 전원전극(113)에 형성된 제1 삽입홈(123a)과 제2 삽입홈(123b)에는 각각 제1 및 제2 코일 스프링(123a, 123b)이 삽입된 채로 놓이고, 여기서 제1 코일 스프링(123a)은 도 3의 (b)와 같은 일반적인 원형 코일 스프링이고, 제2 코일 스프링(123b)은 도 3의 (a)와 같은 경사형 코일 스프링이다.

먼저 (a)는 전원전극(113)과 도체 슬리브(203)를 접속 및 고정하기 전의 상태를 나타낸다.

이어서, 전원전극(113)과 도체 슬리브(203)를 접속 및 고정하기 위해 (b)와 같이 화살표 방향으로 도체 슬리브(203)를 밀어서 제1 체결홈(213)과 제2 코일 스프링(133b)이 체결되도록 한다. 여기서 제1 코일 스프링(133a)은 도체 슬리브(203)의 외주면과 접촉이 이루어져 통전이 된 상태로 놓이게 되며, 외력에 의해 방향이 변경된다.

(b)와 같은 상태는 도체 슬리브(203)와 전원전극(113)이 통전된 상태이면서 탈착이 되지 않도록 고정된 상태를 나타낸다.

제2 코일 스프링(133b)은 경사형 코일 스프링으로서 제2 삽입홈(123b)의 공간의 제약을 받게 되며, (b)의 상태에서는 좌측 방향으로 경사진 채로 삽입되어진다. 좌측 방향으로 경사진 상태이므로 좌측 방향으로 도체 슬리브(203)를 밀게 되면 쉽게 제2 코일 스프링(133b)과 도체 슬리브(203)가 체결될 수 있다.

또한, 제2 코일 스프링(133b)은 제2 삽입홈(123b)과 제1 체결홈(213)과의 공간적인 제약에 따라 경사 방향의 변환이 어렵고 이는 곧 제2 코일 스프링(133b)에 의해 도체 슬리브(203)가 고정된 상태로 놓인다는 것을 의미한다.

이어서, 도체 슬리브(203)를 탈착시킬 필요가 있는 경우 (c)와 같이 같은 방향으로 한번 밀게 되면, 제2 코일 스프링(133b)은 제2 체결홈(223)에 위치하게 된다.

제2 체결홈(223)은 제1 체결홈(213)에 비해 그 깊이가 더 깊게 형성된 관계로, (c)의 상태에서 제2 코일 스프링(133b)은 경사 방향의 가변이 가능한 공간이 확보되게 된다.

이어서, (d)와 같이 반대 방향으로 당기게 되면 제2 코일 스프링(133b)은 경사 방향의 가변이 가능한 상태에서 화살표 방향으로 외력이 가해지면서 도시된 바와 같이 경사 방향이 변경되면서 도체 슬리브(203)가 탈착될 수 있게 된다.

체결홈은 코일 스프링과의 접속을 위한 접속 체결홈이 전단부에 형성될 수 있고, 그 다음 위치에는 코일 스프링과의 고정 체결을 위한 고정 체결홈이 형성될 수 있으며, 마지막 위치에는 도체 슬리브를 플러그 아웃하기 위한 해제 체결홈이 형성될 수 있다.

(f)는 (a) 내지 (d)와 달리 제1 코일 스프링(133a)을 경사형 코일 스프링으로 사용한 경우이다. 이러한 경우는 제1 코일 스프링(133a)과 제2 코일 스프링(133b)에 의한 체결력을 더 보강하기 위해 선택될 수 있는 구조이다. 체결력을 보강하는 구조이면서, 탈착시에는 (a) 내지 (d)와 같은 순서와 동일하게 하여 탈착을 가능하게 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면을 기초로 설명하였지만, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러나 그와 같은 단순한 수정 및 변형은 본 발명의 권리 범위에 벗어날 수 없음이 명백하다.

100 : 에폭시 부싱
110, 111, 112, 113 : 전원전극
120a, 120b, 121a, 121b, 122a, 122b, 123a, 123b : 삽입홈
130a, 130b, 131a, 131b, 132a, 132b, 133a, 133b : 코일 스프링
200, 201, 202, 203 : 도체 슬리브
210, 211, 212, 213, 220, 221, 222, 223, 240, 241 : 체결홈
242 : 고정링

Claims (13)

1. 전극이 형성되고,상기 전극의 내주면을 따라 형성된 삽입홈에 원형의 코일 스프링이 일부가 돌출된 상태로 삽입되는 부싱; 및
   일단에는 고압 케이블의 도체가 삽입되는 도체 삽입부가 형성되고, 타단의 외주면을 따라 상기 코일 스프링과 체결되도록 체결홈이 형성되는 도체 슬리브;를 포함하고,
   상기 체결홈은 2개 이상 형성되고,
   상기 코일 스프링은 코일의 감기는 방향으로 소정 각도 경사진 경사형 코일 스프링인, 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 삽입홈은 한 쌍으로 구성되는, 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함.
4. 제1항에 있어서,
   상기 체결홈은 3개로 형성되며, 2개의 체결홈은 동일한 깊이로 형성되고, 하나는 나머지 2개의 체결홈 보다 더 깊게 형성되는, 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함.
5. 제1항에 있어서,
   상기 삽입홈은 한 쌍으로 구성되며, 상기 코일 스프링은 접속 스프링과 고정 스프링으로 구성되고,
   상기 접속 스프링과 고정 스프링은 상기 삽입홈 각각에 삽입되는, 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함.
6. 제1항에 있어서,
   상기 삽입홈 및 상기 코일 스프링 각각은 한 쌍으로 구성되며, 상기 코일 스프링은 서로 다른 재질인 동 및 스테인레스 스틸로 이루어지는, 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함.
7. 제1항에 있어서,
   상기 삽입홈 및 코일 스프링 각각은 2개 이상이며,
   상기 코일 스프링은 코일의 감기는 방향으로 경사가 없이 코일링되는 원형 코일 스프링이 포함되는, 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조를 갖는 고압 케이블 종단접속함.
8. 전극이 형성된 절연체와 고압 케이블의 도체를 연결시키는 매개체인 도체 슬리브와의 연결 구조에 있어서,
   상기 전극의 내주면에는 원형의 코일 스프링이 일부는 돌출된 상태로 삽입되는 삽입홈이 형성되고,
   상기 도체 슬리브의 일단에는 상기 고압 케이블의 도체가 삽입되는 도체 삽입부가 형성되며, 타단에는 외주면을 따라 체결홈이 형성되고,
   상기 도체 슬리브의 타단이 상기 전극에 삽입되면서, 상기 코일 스프링이 상기 체결홈에 체결되어 상기 전극과 도체 슬리브가 연결되고,
   상기 체결홈은 2개 이상으로 형성되며,
   상기 코일 스프링은 코일의 감기는 방향으로 소정 각도 경사진 경사형 코일 스프링인, 고압 케이블 종단접속함의 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조.
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 삽입홈은 한 쌍으로 구성되며, 상기 코일 스프링은 접속 스프링과 고정 스프링으로 구성되고,
    상기 접속 스프링과 고정 스프링은 상기 삽입홈 각각에 삽입되는, 고압 케이블 종단접속함의 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조.
11. 제8항에 있어서,
    상기 삽입홈 및 상기 코일 스프링 각각은 한 쌍으로 구성되며, 상기 코일 스프링은 서로 다른 재질인 동 및 스테인레스 스틸로 이루어지는, 고압 케이블 종단 접속함의 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조.
12. 제8항에 있어서,
    상기 삽입홈 및 코일 스프링 각각은 2개 이상이며,
    상기 코일 스프링은 코일의 감기는 방향으로 경사가 없이 코일링되는 원형 코일 스프링이 포함되는, 고압 케이블 종단접속함의 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조.
13. 제8항에 있어서,
    상기 코일 스프링은 접속 스프링과 고정 스프링이 각각 상기 삽입홈에 안착되고,
    상기 체결홈은 서로 다른 크기의 홈이 2개 형성되며, 2개의 홈 중 크기가 큰 홈에는 소정의 곡면을 갖는 고정링이 체결되는, 고압 케이블 종단접속함의 플러그 인-아웃 타입의 도체 연결 구조.

Images