KR102091825B1

KR102091825B1 - 변전소 송배전 고압케이블 이음장치

Info

Publication number: KR102091825B1
Application number: KR1020190138083A
Authority: KR
Inventors: 이향란
Original assignee: 주식회사 제이케이이엔지
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-03-20

Abstract

본 발명은 변전소 송배전 고압케이블 이음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 지중에 매설되며 내부에 수용부가 마련되고, 수용부의 상측에는 개구부가 형성되며, 개구부의 상측을 폐쇄하는 뚜껑이 장착되고, 고압케이블이 수용부에서 이음접합되도록 수용부의 양측벽에는 고압케이블이 관통되는 관통홀이 형성된 함체와, 함체의 수용부 양측벽에 각각 형성된 관통홀을 통해 수용부에 배선되는 한 쌍의 고압케이블의 단부가 서로 마주하는 상태로 이음접합되는 이음부재와, 고압케이블의 외측을 감싸는 상태로 구비되며, 외부 공기의 주입에 의해 확장되어 관통홀과 고압케이블 사이의 틈을 기밀하는 에어팩 본체 및 뚜껑의 하면에 장착되어 개구부에 위치하며, 함체 내부의 화재 발생시 수용부를 향해 분말소화약재가 분출되어 화재가 진압되는 화재진화수단을 포함하는 변전소 송배전 고압케이블 이음장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 고압케이블의 외측을 감싸는 에어팩의 공기를 주입하여 에어팩을 확장시켜 지중에 매설된 함체에 형성된 관통홀과 고압케이블 사이의 틈을 기밀함으로써, 지하수의 침투에 의한 누전사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

변전소 송배전 고압케이블 이음장치{Connection apparatus for power transmission line transformer substation}

본 발명은 고압케이블 이음장치에 관한 것으로, 특히 지중에 매설되어 고압케이블이 연결되는 함체를 기밀하여 함체 내부로 지하수가 침투하는 것을 방지하고, 고압케이블에 화재가 발생했을 경우 화재가 고압케이블의 피복을 태우면서 인접된 부근으로 전달되는 것을 방지할 수 있는 변전소 송배전 고압케이블 이음장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정, 공장 및 사무실 등에서 사용되는 전기는 지역별로 설비되어 있는 변전소로부터 제공되고 있다.

이러한 변전소는 발전소에서 생산한 전력을 송전선로나 배전선로를 통하여 수용가에게 보내는 과정에서 전압 또는 전류의 변성 및 전력의 배분을 위해 설치되는 시설이라 할 수 있다.

여기서, 변전소는 약 154KV, 23KV용 현장설비로 나뉘어지며, 약 23KV 변전소를 통해 각 부하(소비자)로 전기가 공급된다.

한편, 변전소는 통상적으로 지상 구조를 갖고 있으나, 고압전선이 외부로 노출됨에 따른 위험성이 대두되면서 근래에는 집단 민원과 도시 미관을 해친다는 이유로 지중에 매설하여 설치하는 경우가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

이와 같이 변전소를 지중에 매설하게 되면, 고압케이블을 설치하는 과정에서 주변의 지형에 따라 절단한 후 다시 연결하여 사용하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다. 또한, 최초 설계한 고압케이블의 길이가 현장여건에 따라 더 소요되므로, 고압케이블을 더 연결하여 사용하는 경우가 자주 발생하고 있다.

통상적으로, 고압케이블을 지중에서 연결하는 경우 지중에 맨홀을 설치하여 맨홀 내부에서 고압케이블을 이음해야 한다. 여기서, 맨홀은 작업자가 출입할 수 있는 개구부를 갖으며, 둘레부에는 고압케이블이 관통되는 통공이 형성된 박스형 구조이면서 개구부를 개폐하는 뚜껑이 포함되는 구조로 이루어진다.

즉, 고압케이블을 맨홀의 통공을 통해 각각 맨홀의 안쪽으로 삽입하여 마주하는 단부를 접속하여 이음한다.

하지만, 종래의 지중 케이블 이음장치는, 맨홀의 통공이 고압케이블의 삽입을 위해 고압케이블의 직경보다 약간 큰 직경으로 이루어지기 때문에 지하수가 통공을 통해 맨홀 내부에 유입될 수 있으며, 이에 따라 맨홀 내부에 물이 고이게 되어 고압케이블의 이음부에 침투함으로써 누전이 발생하는 문제가 있다.

한국 등록특허공보 제10-0846136호(2008년 07월 14일 공고)

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 지중에 매설되어 고압케이블이 연결되는 함체를 기밀하여 지하수가 함체 내부에 침투하지 못하도록 함으로써 지하수의 침투에 의한 누전사고를 방지할 수 있는 변전소 송배전 고압케이블 이음장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 부수적인 과제는, 고압케이블에 화재가 발생하였을 경우, 화재가 고압케이블의 피복을 태우면서 확산되는 것을 방지함과 동시에 고압케이블에 발생한 화재를 진화할 수 있는 변전소 송배전 고압케이블 이음장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 변전소 송배전 고압케이블 이음장치로서, 지중에 매설되며 내부에 수용부가 마련되고, 상기 수용부의 상측에는 개구부가 형성되며, 상기 개구부의 상측을 폐쇄하는 뚜껑이 장착되고, 고압케이블이 수용부에서 이음접합되도록 수용부의 양측벽에는 상기 고압케이블이 관통되는 관통홀이 형성된 함체, 상기 함체의 수용부 양측벽에 각각 형성된 관통홀을 통해 수용부에 배선되는 한 쌍의 고압케이블의 단부가 서로 마주하는 상태로 이음접합되는 이음부재, 상기 고압케이블의 외측을 감싸는 상태로 구비되며, 외부 공기의 주입에 의해 확장되어 상기 관통홀과 고압케이블 사이의 틈을 기밀하는 에어팩 본체 및 상기 뚜껑의 하면에 장착되어 상기 개구부에 위치하며, 상기 함체 내부의 화재 발생시 상기 수용부를 향해 분말소화약재가 분출되어 화재가 진압되는 화재진화수단을 포함한다.

상기 에어팩 본체는 중공의 형태이며, 내부를 외측과 내측의 이중 공간으로 구획하는 격벽, 상기 격벽을 기준으로 에어팩 본체의 내부 외측에 형성되며, 공기가 내부로 주입 또는 외부로 배출되는 제1 유출입구가 형성되고, 상기 제1 유출입구를 통해 공기가 주입되면 상기 관통홀의 내경면을 향해 확장되면서 에어팩 본체의 외경면이 관통홀의 내경면에 밀착되어 에어팩 본체를 관통홀에 고정시키는 제1 에어팩 및 상기 격벽을 기준으로 에어팩 본체의 내부 내측에 형성되며, 공기가 내부로 주입 또는 외부로 배출되는 제2 유출입구가 형성되고, 상기 제2 유출입구를 통해 공기가 주입되면 상기 고압케이블의 외경면을 향해 확장되면서 에어팩 본체의 내경면이 고압케이블의 외경면에 밀착되어 에어팩 본체를 고압케이블에 고정시키는 제2 에어팩을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어팩 본체에는, 소화약액이 충진된 복수의 캡슐이 내부에 수용된 것을 특징으로 한다.

상기 화재진화수단은, 상부가 개방되고 내부에 저장부가 마련되며, 상단 테두리가 상기 뚜껑의 하면에 장착되며, 상기 저장부에는 분말소화약제가 수용되고, 바닥면에는 상기 분말소화약제가 상기 수용부를 향해 하향 분출되도록 복수의 통공이 형성된 박스체, 상기 분말소화약제의 상측에는 배출판이 놓여지고, 상기 배출판의 상면과 상기 뚜껑의 하면 사이에 수직으로 설치되어 상기 배출판을 하향 가압하는 복수의 스프링 및 상기 박스체의 저면에 접착제에 의해 부착되어 상기 통공을 폐쇄하되, 열에 의해 용융되면서 통공이 개방되는 비닐시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 고압케이블의 외측을 감싸는 에어팩의 공기를 주입하여 에어팩을 확장시켜 지중에 매설된 함체에 형성된 관통홀과 고압케이블 사이의 틈을 기밀함으로써, 지하수의 침투에 의한 누전사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고압케이블에 발생한 화재를 분말소화약재를 이용해 진압하는 동시에 외부로 확산되지 않게 하는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변전소 송배전 고압케이블 이음장치를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변전소 송배전 고압케이블 이음장치에서 에어팩 본체를 나타낸 단면도 및 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변전소 송배전 고압케이블 이음장치에서 에어팩 본체를 나타낸 단면도 및 작동 상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 변전소 송배전 고압케이블 이음장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변전소 송배전 고압케이블 이음장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변전소 송배전 고압케이블 이음장치에서 에어팩 본체를 나타낸 단면도 및 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변전소 송배전 고압케이블 이음장치에서 에어팩 본체를 나타낸 단면도 및 작동 상태도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변전소 송배전 고압케이블 이음장치는, 함체(100), 이음부재(200), 에어팩 본체(300) 및 화재진화수단(400)을 포함하는 구성요소로 이루어지며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

함체(100)는, 박스형태로 지중에 매설되며 내부에는 수용부(110)가 마련된다. 그리고, 수용부(110)의 상측에는 수용부(100) 보다 폭이 좁은 개구부(120)가 형성된다. 그리고, 개구부(120)의 상측에는 개구부(120)를 폐쇄하는 뚜껑(130)이 장착된다.

이때, 한 쌍의 고압케이블(C)이 수용부(110)에서 서로 이음접합되도록 수용부(110)의 양측벽에는 한 쌍의 고압케이블(C)이 각각 관통되는 관통홀(140)이 형성된다.

이음부재(200)는, 함체(100)의 수용부(110) 양측벽에 각각 형성된 관통홀(140)을 통해 수용부(110)에 배선되는 한 쌍의 고압케이블(C)의 단부를 서로 마주하는 상태로 이음접합시키는 역할을 한다.

부연하면, 고압케이블(C)의 단부에는 볼트홀이 각각 형성되고, 볼트홀이 서로 연통되도록 고압케이블(C)의 단부가 상하로 서로 접한 상태에서 볼트홀에 볼트가 관통되고, 볼트의 단부에 너트가 너트결합됨으로써, 한 쌍의 고압케이블(C)이 서로 이음접합되는 것이다. 이때, 서로 이음접합된 고압케이블(C)의 단부를 감싸는 보호체가 더 장착될 수 있다.

에어팩 본체(300)는, 연질의 탄성고무이며, 고압케이블(C)의 외측을 감싸는 상태로 구비된다. 그리고, 외부 공기의 주입에 의해 확장되어 관통홀(140)과 고압케이블(C) 사이의 틈을 기밀하는 역할을 한다.

부연하면, 에어팩 본체(300)는 내부 공간이 마련된 중공의 형태이며, 중앙에는 고압케이블(C)이 관통하는 중공이 에어팩 본체(300)의 길이방향으로 형성된다. 이러한, 에어팩 본체(300)는, 외부 공기의 주입에 의해 확장 또는 내부로 주입된 공기의 외부 배출에 따라 수축하게 된다.

한편, 에어팩 본체(300)는, 격벽(310), 제1 에어팩(320) 및 제2 에어팩(330)을 구비한다.

격벽(310)은, 에어팩 본체(300)의 내부를 외측과 내측의 이중 공간으로 구획한다.

제1 에어팩(320)은, 격벽(310)을 기준으로 에어팩 본체(300)의 내부 외측에 형성된다. 그리고, 공기가 내부로 주입 또는 외부로 배출되는 제1 유출입구(321)가 일측에 형성된다.

이때, 공기 펌프와 같은 공기주입수단으로 제1 유출입구(321)를 통해 제1 에어팩(320) 내부로 공기를 주입하여 제1 에어팩(320)이 관통홀(140)의 내경면을 향해 확장되면, 에어팩 본체(300)의 외경면이 관통홀(140)의 내경면에 접하게 되고, 에어팩 본체(300)의 외경면과 관통홀(140)의 내경면 간이 서로 밀착되면서 에어팩 본체(300)의 외경면과 관통홀(140)의 내경면 간에 마찰력에 의해 에어팩 본체(300)가 관통홀(140)에 견고히 고정될 수 있게 된다.

또한, 제1 유출입구(321)를 폐쇄하는 에어밸브캡(350)이 장착되는 것이 바람직하다.

그리고, 제2 에어팩(330)은, 격벽(310)을 기준으로 에어팩 본체(300)의 내부 내측에 형성된다. 그리고, 공기가 내부로 주입 또는 외부로 배출되는 제2 유출입구(331)가 일측에 형성된다.

이때, 공기 펌프와 같은 공기주입수단으로 제2 유출입구(331)를 통해 제2 에어팩(330) 내부로 공기를 주입하면 제2 에어팩(330)이 고압케이블(C)의 외경면을 향해 확장되면서 에어팩 본체(300)의 내경면이 고압케이블(C)의 외경면에 접하게 되고, 에어팩 본체(300)의 내경면과 고압케이블(C)의 외경면 간이 서로 밀착되면서 에어팩 본체(300)의 내경면과 고압케이블(C)의 외경면 간에 마찰력에 의해 에어팩 본체(300)가 고압케이블(C)에 견고히 고정될 수 있게 된다.

또한, 제2 유출입구(331)를 폐쇄하는 에어밸브캡(350)이 장착되는 것이 바람직하다.

화재진화수단(400)은, 뚜껑(130)의 하면에 장착되어 개구부(120)에 위치한다. 그리고, 함체(100) 내부의 화재 발생시 수용부(110)를 향해 분말소화약제를 분출하여 화재를 진압하는 역할을 한다.

부연하면, 화재진화수단(400)은, 박스체(410), 스프링(430), 비닐시트(440)를 구비한다.

박스체(410)는, 상부가 개방되고 내부에 저장부(411)가 마련된다. 그리고, 상단 테두리가 뚜껑(130)의 하면에 장착된다. 이때, 저장부(411)에는 분말소화약제가 수용된다. 그리고, 박스체(410)의 바닥면에는 저장부(411)에 수용된 분말소화약제가 수용부(110)를 향해 하향 분출되도록 복수의 통공(412)이 형성된다.

그리고, 분말소화약제의 상측에는 배출판(420)이 놓여지고, 배출판(420)의 상면과 뚜껑(130)의 하면 사이에는 복수의 스프링(430)이 수직으로 설치되어 배출판(420)을 하향 가압하게 된다.

비닐시트(440)는, 박스체(410)의 저면에 접착제에 의해 부착되어 통공(412)을 폐쇄하는 역할을 하는데, 화재로 인해 함체(100) 내부에서 열이 발생하면, 열에 의해 용융되면서 통공(412)이 개방된다.

한편, 에어팩 본체(300)에는, 소화약액이 충진된 복수의 캡슐(340)이 내부에 수용될 수 있다.

즉, 고압케이블(C)에서 발화가 시작되면, 에어팩 본체(300)의 내부에 수용된 캡슐(340)이 고온의 발화온도로 인해 녹게 되어 캡슐(340)에 충진된 소화약액이 흘러나와 고압케이블(C)이 소화약액을 전체적으로 머금은 상태가 된다. 이러한 소화약액으로 인해 화재가 더 이상 확산되지 않게 1차적으로 화재를 조기 진화할 수 있게 된다.

한편, 화재진화수단(400)은, 뚜껑(130)을 향해 위로 전달되는 2차 화재를 진화하는 것으로서, 상부가 개방된 박스체(410)의 내부에 저장부(411)가 형성된다. 그리고, 저장부(411)에 분말소화약제가 저장된다. 이때, 박스체(410)의 바닥면에는 복수의 통공(412)이 형성되어 통공(412)을 통해 분말소화약제가 배출된다.

그리고, 저장부(411)에 저장된 분말소화약제의 위로는 배출판(420)이 놓여지고, 배출판(420)의 상면에 복수의 스프링(430)이 용접으로 고정되며, 스프링(430)의 타단이 뚜껑(130)에 의해 눌려지게 된다.

비닐시트(440)는, 박스체(410)의 저면을 전체적으로 덮는 형태로 박스체(410)의 저면에 접착제에 의해 부착되어 통공(412)을 밀폐하는 역할을 한다. 비닐시트(440)는 화재에 의하여 금방 녹아 통공(412)이 개방되어 통공(412)을 통해 분말소화약제가 배출되도록 한다.

즉, 통공(412)을 통해 분말소화약제가 배출되고, 분말소화약제는 스프링(430)의 압력에 의해 더욱 잘 배출되는 것이다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

100: 함체 110: 수용부
120: 개구부 130: 뚜껑
140: 관통홀 200: 이음부재
300: 에어팩 본체 310: 격벽
320: 제1 에어팩 321: 제1 유출입구
330: 제2 에어팩 331: 제2 유출입구
340: 캡슐 400: 화재진화수단
410: 박스체 411: 저장부
412: 통공 420: 배출판
430: 스프링 440: 비닐시트
C: 고압케이블

Claims

지중에 매설되며 내부에 수용부(110)가 마련되고, 상기 수용부(110)의 상측에는 개구부(120)가 형성되며, 상기 개구부(120)의 상측을 폐쇄하는 뚜껑(130)이 장착되고, 고압케이블(C)이 수용부(110)에서 이음접합되도록 수용부(110)의 양측벽에는 상기 고압케이블(C)이 관통되는 관통홀(140)이 형성된 함체(100);
상기 함체(100)의 수용부(110) 양측벽에 각각 형성된 관통홀(140)을 통해 수용부(110)에 배선되는 한 쌍의 고압케이블(C)의 단부가 서로 마주하는 상태로 이음접합되는 이음부재(200);
상기 고압케이블(C)의 외측을 감싸는 상태로 구비되며, 외부 공기의 주입에 의해 확장되어 상기 관통홀(140)과 고압케이블(C) 사이의 틈을 기밀하며, 소화약액이 충진된 복수의 캡슐(340)이 내부에 수용된 에어팩 본체(300); 및
상기 뚜껑(130)의 하면에 장착되어 상기 개구부(120)에 위치하며, 상기 함체(100) 내부의 화재 발생시 상기 수용부(110)를 향해 분말소화약재가 분출되어 화재가 진압되는 화재진화수단(400); 을 포함하며,
상기 에어팩 본체(300)는 중공의 형태이며,
내부를 외측과 내측의 이중 공간으로 구획하는 격벽(310);
상기 격벽(310)을 기준으로 에어팩 본체(300)의 내부 외측에 형성되며, 공기가 내부로 주입 또는 외부로 배출되는 제1 유출입구(321)가 형성되고, 상기 제1 유출입구(321)를 폐쇄하는 에어밸브캡(350)이 장착되고, 제1 유출입구(321)를 통해 공기가 주입되면 상기 관통홀(140)의 내경면을 향해 확장되면서 에어팩 본체(300)의 외경면이 관통홀(140)의 내경면에 밀착되어 에어팩 본체(300)를 관통홀에 고정시키는 제1 에어팩(320); 및
상기 격벽(310)을 기준으로 에어팩 본체(300)의 내부 내측에 형성되며, 공기가 내부로 주입 또는 외부로 배출되는 제2 유출입구(331)가 형성되고, 상기 제2 유출입구(331)를 폐쇄하는 에어밸브캡(350)이 장착되고, 제2 유출입구(331)를 통해 공기가 주입되면 상기 고압케이블(C)의 외경면을 향해 확장되면서 에어팩 본체(300)의 내경면이 고압케이블(C)의 외경면에 밀착되어 에어팩 본체(300)를 고압케이블(C)에 고정시키는 제2 에어팩(330); 을 포함하며,
상기 화재진화수단(400)은,
상부가 개방되고 내부에 저장부(411)가 마련되며, 상단 테두리가 상기 뚜껑(130)의 하면에 장착되며, 상기 저장부(411)에는 분말소화약제가 수용되고, 바닥면에는 상기 분말소화약제가 상기 수용부(110)를 향해 하향 분출되도록 복수의 통공(412)이 형성된 박스체(410);
상기 분말소화약제의 상측에는 배출판(420)이 놓여지고, 상기 배출판(420)의 상면과 상기 뚜껑(130)의 하면 사이에 수직으로 설치되어 상기 배출판(420)을 하향 가압하는 복수의 스프링(430); 및
상기 박스체(410)의 저면에 접착제에 의해 부착되어 상기 통공(412)을 폐쇄하되, 열에 의해 용융되면서 통공(412)이 개방되는 비닐시트(440); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 변전소 송배전 고압케이블 이음장치.
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