KR102214184B1 - 케이블 접속장치 및 접속방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블 접속장치 및 접속방법에 관한 것이다. 접속장치는, 연결할 케이블과 같은 직경의 디스크의 형태를 취하며, 상호 대향하고 있는 케이블의 단부 사이에 개재된 상태로 케이블을 접속시키는 것으로서, 양쪽 케이블 중심의 심선을 통전시키는 통전부, 상기 통전부를 감싸며 내부에는 유입구와 유출구를 통해 외부로 개방된 냉각수통로가 형성되어 있는 절연링, 절연링의 외주면을 커버하는 고무커버를 구비한 커넥터와; 상기 커넥터와 케이블 사이의 틈새를 감싸 밀폐시키는 열수축필름과; 상기 유입구 및 유출구에 연결되며 냉각수의 순환경로를 제공하는 냉각수순환튜브와; 상기 냉각수순환튜브를 통해 냉각수를 순환시키는 펌프와; 상기 냉각수순환튜브를 따라 순환하는 냉각수를 냉각시키는 냉각기를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 케이블 접속장치는, 케이블 단부의 피복을 제거하지 않고도 케이블을 접속시킬 수 있으며, 통전 중 발생하는 열을 효율적으로 제거할 수 있다.

Description

케이블 접속장치 및 접속방법{Cable connection device and Connection method}

본 발명은 전력 케이블을 접속시키는 접속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 케이블을 연결하기 위해 피복을 벗길 필요가 없고, 접속부에서 발생하는 열을 신속 제거할 수 있는 케이블 접속장치 및 접속방법에 관한 것이다.

지중에 매설되는 전력케이블은 꽤 복잡한 분기(分岐) 구조를 가지며, 보통, 메인케이블과, 메인케이블에서 분기된 배전케이블로 이루어진다. 메인케이블을 흐르는 전기는 배전케이블로 갈라져 배전케이블을 통해 개별 수요처로 공급된다. 또한, 메인케이블과 배전케이블을 접속시키기 위한 수단으로서 다양한 방식의 접속장치가 사용된다. 접속장치는 단절되어 있는 케이블을 상호 연결하는 역할을 한다.

그런데, 케이블을 연결하는 접속장치는, 두 개의 케이블을 연결시키는 부분이니 만큼, 송전 중 많은 열을 발생하기 마련이다. 이러한 이유로, 커넥터 자체가 열에 의해 녹아 화재를 발생하거나 대규모 정전사태를 야기하기도 한다. 이에 따라 과도한 열이 발생하는 커넥터 부분을 집중적으로 냉각시켜, 화재나 정전을 방지할 필요가 있는 것이다.

아울러, 케이블을 접속시키기 위해서는 케이블 단부의 피복을 어느 정도 제거해야 하는데, 이 또한 번거롭고 또한 어느 정도의 숙련된 기술을 필요로 한다.

케이블의 연결과 관련된 종래 기술로서, 국내 공개특허공보 제10-2014-0062930호를 통해 전력케이블 연결장치가 개시된 바 있다.

개시된 전력케이블 연결장치는, 일단에는 볼을 구비하고, 타단에는 전선이 삽입되어 고정될 수 있는 전선삽입부를 구비하는 제1연결수단과, 일단에는 상기 제1연결수단의 볼이 삽입되어 회전할 수 있게 체결되는 볼결합부를 구비하고, 타단에는 전선이 삽입되어 고정될 수 있는 전선삽입부를 구비하는 제2연결수단을 포함하며, 상기 제1연결수단의 전선삽입부에 삽입된 전선에서 상기 제2연결수단의 전선삽입부에 삽입된 전선까지 전기가 통할 수 있는 구조를 갖는다.

국내 공개특허공보 제10-2014-0062930호 (전력케이블 연결장치) 국내 등록특허공보 제10-1942827호 (변전소의 인출입 전력 케이블 연결 장치)

본 발명은, 케이블 단부의 피복을 제거하지 않고도 케이블을 접속시킬 수 있으며, 통전 중 발생하는 열을 효율적으로 제거할 수 있는 케이블 접속장치 및 접속방법을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 케이블 접속장치는, 연결할 케이블과 같은 직경의 디스크의 형태를 취하며, 상호 대향하고 있는 케이블의 단부 사이에 개재된 상태로 케이블을 접속시키는 것으로서, 양쪽 케이블 중심의 심선을 통전시키는 통전부, 상기 통전부를 감싸며 내부에는 유입구와 유출구를 통해 외부로 개방된 냉각수통로가 형성되어 있는 절연링, 절연링의 외주면을 커버하는 고무커버를 구비한 커넥터와; 상기 커넥터와 케이블 사이의 틈새를 감싸 밀폐시키는 열수축필름과; 상기 유입구 및 유출구에 연결되며 냉각수의 순환경로를 제공하는 냉각수순환튜브와; 상기 냉각수순환튜브를 통해 냉각수를 순환시키는 펌프와; 상기 냉각수튜브를 따라 순환하는 냉각수를 냉각시키는 냉각기를 포함한다.

또한, 상기 통전부는; 케이블 내부의 심선과 같은 직경을 갖는 도체허브와, 상기 도체허브의 양측면에 구비되며, 상기 심선에 박혀 고정되는 접속단자를 갖는다.

아울러, 상기 케이블 심선의 중심축부에는 고정홈이 형성되어 있고, 상기 접속단자는, 일측 케이블의 고정홈에 나사 결합하는 오른나사봉과, 타측 케이블의 고정홈에 나사 결합하는 왼나사봉이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 해결수단으로서의 본 발명의 케이블 접속방법은, 상호 대향하고 있는 케이블의 단부로 노출된 심선에, 일정직경 및 깊이의 고정홈을 형성하는 천공단계와; 상기 케이블과 같은 직경의 디스크의 형태를 취하고, 상기 고정홈에 결합하여 심선을 접속시키는 통전부, 상기 통전부를 감싸며 유입구와 유출구를 통해 외부로 개방된 냉각수통로가 형성되어 있는 절연링, 상기 절연링의 외주면을 커버하는 고무커버를 갖는 커넥터를, 대향하고 있는 케이블의 사이에 위치시키고, 케이블을 커넥터에 밀착시키는 결합단계와; 상기 결합단계의 완료 후, 커넥터와, 커넥터에 접하고 있는 케이블에 열수축필름을 씌운 후 열을 가하여 열수축필름이 커넥터와 케이블 사이의 틈새를 밀폐하게 하는 랩핑단계와; 상기 냉각수통로의 유입구 및 유출구에 냉각수튜브를 연결하는 배관단계를 포함한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 케이블 접속장치는, 케이블 단부의 피복을 제거하지 않고도 케이블을 접속시킬 수 있으며, 통전 중 발생하는 열을 효율적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 접속장치를 전체적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 열수축필름을 절제하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 케이블과 커넥터를 분해하여 도시한 일부 단면도이다.
도 4는 도 3의 커넥터를 별도로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3의 A-A선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 접속방법을 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 케이블 접속장치는, 상호 연결할 두 개의 케이블의 피복을 제거하지 않고도, 접속시킬 수 있는 것으로서, 연결할 케이블과 같은 직경의 디스크의 형태를 취하며, 상호 대향하고 있는 케이블의 단부 사이에 개재된 상태로 케이블을 접속시키는 것으로서, 양쪽 케이블 중심의 심선을 통전시키는 통전부, 상기 통전부를 감싸며 내부에는 유입구와 유출구를 통해 외부로 개방된 냉각수통로가 형성되어 있는 절연링, 절연링의 외주면을 커버하는 고무커버를 구비한 커넥터와; 상기 커넥터와 케이블 사이의 틈새를 감싸 밀폐시키는 열수축필름과; 상기 유입구 및 유출구에 연결되며 냉각수의 순환경로를 제공하는 냉각수순환튜브와; 상기 냉각수순환튜브를 통해 냉각수를 순환시키는 펌프와; 상기 냉각수순환튜브를 따라 순환하는 냉각수를 냉각시키는 냉각기의 기본 구성을 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 접속장치(20)를 전체적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시한 열수축필름(40)을 절제하여 도시한 사시도이다. 또한, 도 3은 도 2에 도시한 케이블과 커넥터를 분해하여 도시한 일부 단면도이며, 도 4는 도 3의 커넥터를 별도로 도시한 사시도이다. 그리고 도 5는 도 3의 A-A선 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 케이블 접속장치(20)는, 커넥터(30), 열수축필름(40), 냉각수순환튜브(51), 냉각기(53), 펌프(55)를 포함한다.

커넥터(30)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 접속시킬 두 개의 케이블(11) 사이에 개재된 상태로, 케이블(11)과 결합함으로써 케이블(11)을 전기적으로 접속시키는 역할을 한다. 케이블(11)의 피복(15)을 벗겨내지 않고 접속시키는 것이다.

본 실시예에서의 케이블(11)은, 일정 직경을 가지며 전기를 통전 시키는 심선(13), 심선(13)을 수용하는 튜브형 절연층(14), 절연층(14)을 감싸는 피복(15)의 구조를 갖는다. 심선(13)은 케이블(11)의 중심부에 위치한다. 특히 심선(13)의 단면에는 고정홈(13a)이 형성되어 있다. 고정홈(13a)은 후술할 천공단계(도 6의 101)을 통해 형성된 구멍이다. 고정홈(13a)은 드릴링머신을 이용해 형성될 수 있다.

커넥터(30)는, 케이블(11)과 같은 직경의 디스크의 형태를 취하며 고정홈(13a)에 나사 결합하는 것으로서, 통전부(37), 절연링(34), 고무커버(36)를 구비한다.

통전부(37)는, 양쪽 케이블의 심선(13)과 물리적으로 결합하여 통전 상태를 유지시키는 것으로서, 도체허브(31), 접속단자로서의 오른나사봉(32a) 및 왼나사봉(32b)으로 이루어진다. 도체허브(31)는 심선과 같은 재질로 제작된 실린더형 부재로서 심선(13)과 동일한 직경을 갖는다.

또한 오른나사봉(32a)과 왼나사봉(32b)은 외주면에 수나사산이 형성되어 있는 봉형 부재로서, 도체허브(31)에 일체를 이룬다. 오른나사봉(32a)에 형성되어 있는 수나사산은 오른나사형 수나사산이고, 왼나사봉(32b)에 형성된 수나사산은 왼나사형 수나사산이다.

절연링(34)은, 통전부(37)의 도체허브(31)를 감싸는 비전도성 중공 부재이다. 절연링(34)은 케이블(11) 내부의 절연층(14)과 동일한 재질로 제작된다. 아울러, 절연링(34)의 내부에는 냉각수통로(34a)가 형성되어 있다. 냉각수통로(34a)는 도 5에 도시한 바와 같이, 유입구(34b)와 유출구(34c)를 통해 외부로 개방된 통로로서, 냉각수순환튜브(51)와 연결된다. 냉각수순환튜브(51)의 일단부는 유입구(34b)에, 타단부는 유출구(34c)에 인입 고정된다.

고무커버(36)는, 절연링(34)의 외주면을 커버하는 일정두께의 커버이다. 고무커버(36)의 표면은 톱니형태로 마감되어, 커넥터(30)를 화살표 r방향이나 그 반대 방향으로 회전시킬 때 미끄러지지 않는다. 또한, 고무커버(36)에는, 냉각수통로(34a)의 유입구(34b) 및 유출구(34c)를 외부로 개방시키는 구멍(도면부호 없음)이 형성되어 있다.

상기 구성을 갖는 커넥터(30)를, 마주하고 있는 케이블(11)의 사이에 위치시킨 후, 양측 고정홈(13a)을 오른나사봉(32a)과 왼나사봉(32b)에 접근시킨 상태로, 커넥터(30)를 회전시키면, 오른나사봉(32a)과 왼나사봉(32b)이 고정홈(13a)의 내부로 파고들며 심선에 대한 결합을 이룬다. 즉, 양쪽 케이블(11)과 커넥터(30)가 나사식으로 결합하는 것이다. 커넥터(30)를 역회전시키지 않는 한, 케이블(11)로부터 커넥터(30)가 분리될 염려가 없다.

한편, 상기 열수축필름(40)은, 커넥터(30)와 케이블(11) 사이의 틈새를 감싸 밀폐시키는 역할을 한다. 열수축필름(40)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 커넥터(30)와, 케이블(11)의 단부 일부를 둘러싼 상태로, 외부로부터 가해진 열에 의해 수축하여, 커넥터(30) 및 케이블(11)의 외주면에 밀착 결합한다. 열수축필름(40)에 의해, 커넥터(30)와 케이블(11)의 사이로 습기가 침투하지 못한다.

냉각수순환튜브(51)는, 양단부가 유입구(34b) 및 유출구(34c)에 각각 결합된 상태로 냉각수의 순환경로를 제공하는 것으로서, 냉각기(53) 및 펌프(55)와 연결된다.

펌프(55)는, 냉각수를 펌핑하여, 냉각수가 냉각수순환튜브를 통해 순환운동 하게 한다. 냉각수는 펌프(55)의 작동 시 냉각수순환튜브(51)와 냉각수통로(34a)를 따라 순환운동 한다. 냉각기(53)는, 냉각수를 냉각시키는 역할을 한다. 냉각기(53)는, 냉동사이클에 의해 작동하는 냉매 순환식 냉동기이거나, 열전소자를 내장한 전기식 냉각장치 일 수 있다.

이러한 펌프(55)와 냉각기(53)에 의해, 냉각수는 항상 냉각된 상태로 주어진 경로를 따라 순환운동하며 도체허브(31)의 열을 외부로 방출하여 커넥터(30) 주변의 온도 상승을 방지한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 접속방법을 설명하기 위한 블록도이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 케이블 접속방법은, 천공단계(101), 결합단계(103), 랩핑단계(105), 배관단계(107)를 포함한다.

천공단계(101)는, 접속시킬 케이블(11) 내부의 심선(13)에 일정깊이 및 직경의 고정홈(13a)을 형성하는 과정이다. 즉, 대향하고 있는 케이블(11)의 단부로 노출된 심선(13)에 고정홈(13a)을 형성하는 것이다. 고정홈(13a)을 형성하기 위해 드릴링머신을 사용할 수 있다.

결합단계(103)는, 위에 설명한 커넥터(30)를, 도 3에 도시한 바와 같이, 케이블(11)의 사이에 위치시키고, 양측 케이블(11)을 화살표 f방향으로 이동시켜 고정홈(13a)에 오른나사봉(32a)과 왼나사봉(32b)을 맞춘 후, 커넥터(30)를 회전시켜, 케이블(11)에 커넥터(30)를 나사 결합시키는 과정이다.

또한 랩핑단계(105)는, 결합단계(103)의 완료 후, 커넥터(30)와, 커넥터에 접하고 있는 케이블(11)의 단부에 열수축필름(40)을 씌운 후 열을 가하여, 열수축필름이 커넥터와 케이블 사이의 틈새를 밀폐하게 하는 과정이다.

이어지는 배관단계(107)는, 냉각수통로(34a)의 유입구(34b) 및 유출구(34c)에 냉각수순환튜브(51)의 단부를 연결함과 아울러, 냉각수순환튜브(51)에 펌프(55)와 냉각기(53)를 장착하는 과정이다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

11:케이블 13:심선 13a:고정홈
14:절연층 15:피복 20:접속장치
30:커넥터 31:도체허브 32a:오른나사봉
32b:왼나사봉 34:절연링 34a:냉각수통로
34b:유입구 34c:유출구 36:고무커버
37:통전부 40:열수축필름 51:냉각수순환튜브
53:냉각기 55:펌프

Claims (4)

1. 삭제
2. 연결할 케이블과 같은 직경의 디스크의 형태를 취하며, 상호 대향하고 있는 케이블의 단부 사이에 개재된 상태로 케이블을 접속시키는 것으로서, 양쪽 케이블 중심의 심선을 통전시키는 통전부, 상기 통전부를 감싸며 내부에는 유입구와 유출구를 통해 외부로 개방된 냉각수통로가 형성되어 있는 절연링, 절연링의 외주면을 커버하는 고무커버를 구비한 커넥터와; 상기 커넥터와 케이블 사이의 틈새를 감싸 밀폐시키는 열수축필름과; 상기 유입구 및 유출구에 연결되며 냉각수의 순환경로를 제공하는 냉각수순환튜브와; 상기 냉각수순환튜브를 통해 냉각수를 순환시키는 펌프와; 상기 냉각수순환튜브를 따라 순환하는 냉각수를 냉각시키는 냉각기를 포함하고,
   상기 통전부는; 케이블 내부의 심선과 같은 직경을 갖는 도체허브와, 상기 도체허브의 양측면에 구비되며, 상기 심선에 박혀 고정되는 접속단자를 갖는, 케이블 접속장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 케이블 심선의 중심축부에는 고정홈이 형성되어 있고,
   상기 접속단자는,
   일측 케이블의 고정홈에 나사 결합하는 오른나사봉과, 타측 케이블의 고정홈에 나사 결합하는 왼나사봉인, 케이블 접속장치.
4. 삭제

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