KR19990007471A - 액세스 공동을 갖춘 고전압 전기 커넥터 및 그와 함께 사용하기 - Google Patents

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Abstract

고전압 전기 커넥터는 고전압 케이블을 통해 분배시스템 등에 변압기 및 회로차단기와 같은 에너지원을 서로 연결시킨다. 고전압 전기 커넥터는 전기 커넥터의 내부에 액세스를 제공하는 액세스 공동을 포함한다. 액세스 공동은 삽입 플러그 또는 삽입물 주입 플러그를 갖춘다. 삽입물은 그 삽입물로부터 가능한 전기적 방전을 감소시키 위한 도전성 차폐물을 포함한다.

Description

액세스 공동을 갖춘 고전압 전기 커넥터 및 그와 함께 사용하기 위한 삽입물
본 발명은 고전압 케이블 도전체용 고전압 전기 커넥터(connector)에 관한 것으로, 특히 고전압 전기 커넥터와 같은 액세스 공동(access cavity)에 삽입을 위한 삽입 플러그 및 주입 플러그 삽입물에 관한 것이다.
고전압 전기 커넥터는 고전압 케이블을 통해 분배시스템 등에 변압기 및 회로차단기와 같은 에너지원을 서로 연결시킨다. 이들 고전압 전기 커넥터는 통상 15kV 내지 35kV의 전위를 갖는 케이블을 서로 연결시키고, 적어도 서로 연결된 케이블중 어느 하나는 회로를 차단 시키기 위해 고전압 전기 커넥터로부터 쉽게 단절되도록 구성된다. 고전압 전기 커넥터가 코로나 방전 및 또 다른 전기적 방전을 격게되고 서비스맨에 의해 다루어지기 때문에, 고전압 전기 커넥터는 그 자체와 근처의 다른 장치에 손상의 위험성 및 구조적 손상을 최소화시키기 위한 많은 안정장치를 갖춘다.
예컨대, 종래 고전압 전기 커넥터 또는 엘보우(elbow) 커넥터는 조합된 매팅 부싱(mating bushing)의 매칭 전기접촉구조로 고전압 전기 커넥터 내에 하나의 케이블을 서로 연결시키거나 전기적으로 결합시키기 위한 엘보우 커넥터의 몸체 내에 케이블 커넥터 어셈블리(assembly)를 포함한다. 매팅 부싱은 차례로 변압기나 다른 전기장치에 연결되거나 결합된다. 케이블 커넥터 어셈블리는 내부 커넥터 어셈블리에 액세스를 제공하는 개공(openings)을 제외하고는 절연성 유전체로 둘러싸여진다. 상기 절연성 유전체는 도전성 차폐물, 통상 몰드(mold)된 부츠형 아이템(item)으로 둘러싸여진다. 도전성 차폐물은 전기절연체의 표면에 생성되는 소정 전압 또는 커넥터 주위의 소정 전기적 방전이 곧바로 그라운드(ground)로 소멸되도록 그라운드에 전기적으로 연결된다.
그러나, 경험에 의하면 그것이 고전압 전기 커넥터의 내부에 액세스하는데 바람직하다는 것을 알 수 있다. 예컨대, 커넥터의 내부로부터 가스를 배출하고, 내부 케이블 커넥터 어셈블리에 테스트를 수행하며, 또는 커넥터 내로부터 측정을 하는데 바람직하다. 따라서, 종래 고전압 전기 커넥터는 내부 케이블 커넥터 어셈블리가 노출되는 절연체를 통해 그리고 커넥터의 외부로부터 연장하는 액세스 구멍(hole)을 포함한다.
상기 액세스 구멍은 케이블 내에 절연체의 유전강도를 향상시키기 위해 커넥터로부터 연장되는 케이블 내에 절연액을 주입하는데 사용한다. 이 절연액은 커넥터를 회복시키면서 손상된 절연체를 복구시킨다. 커넥터에 연결된 케이블은 통상 케이블의 고전압 도전성의 내부를 둘러싸는 연속적인 원통형의 절연외장을 포함한다. 상기 절연외장은 그라운드 전위로 유지하고, 모든 뉴트랄(neutrals)을 함께 묶으며, 케이블 손상으로 인해 흐르는 누전을 위한 반송통로를 제공하는 케이블의 외부에 위치된 금속선의 그라운드된 도전성의 외장에 의해 둘러싸여진다.
물이나 다른 오염물질이 케이블의 절연외장 내에 들어가 케이블의 절연외장을 저하시키면 케이블이 고장난다. 따라서, 절연액은 절연외장의 유전강도를 회복시키기 위해 액세스 구멍을 통해 케이블 내로 주입된다. 예컨대, 절연액은 커넥터 내에 주입되어 케이블의 전체길이를 따라 들어간다. 이 절연액은 케이블 절연체의 분자구조를 통과하여 적절하게 경화(cure)한다. 이것은 케이블 파손의 전위를 크게 감소시키는 케이블의 원래 유전체 강도를 재확립시킨다.
커넥터의 내부에 액세스를 요구하는 이유에도 불구하고, 종래 커넥터와 관련된 하나의 드라마틱(dramatic)한 전위문제는 아크(arc) 방전 또는 코로나 방전이 액세스 구멍에 액세스를 얻기 위해 시도될 때 발생하는 것이다. 특히, 이것은 전기 커넥터 내에 유체(fluid)를 주입하려는 것과 같은 커넥터에 작업을 할 때와 액세스 구멍을 통해 케이블이 부착될 때 발생한다.
종래 고전압 전기 커넥터는 커넥터 몸체의 접지된 도전성 차폐물로부터 연장하는 절연체의 돌출부(projection)를 포함한다. 예컨대, 미국특허 제4,946,393호 및 제5,082,449호 참조. 액세스 구멍은 상기 절연재 돌출부에 형성된다. 절연 돌출부는 접지된 도전성 차폐물에 차단을 나타내기 때문에, 엘라스토머(elastomeric)재의 개별 도전성 캡(cap)은 절연 돌출부 전체에 맞도록 그리고 접지된 차폐물의 보전이 유지되는 몸체의 도전성 차폐물에 대해 인접하도록 구성된다. 절연 로드(rod)는 통상 캡이 적절한 위치에 있을 때 액세스 구멍 내에 연장하는 도전성 캡에 부착된다. 즉, 캡은 2개의 아이템이 서로 부착되도록 간섭 맞춤(interference fit)방법으로 절연 로드의 헤드(head)를 수용하기 위한 캡 내에 위치된 공동을 포함한다. 캡이 절연성 돌출부 전체에 위치될 경우, 절연 로드는 유전체 밀봉(seal)을 제공하기 위해 간섭 맞춤으로 액세스 구멍 내에 맞춘다. 그럼에도 불구하고, 캡 및 부착된 로드가 돌출부로부터 제거되면, 전기 커넥터에 테스트를 수행하거나 서비스하기 위하여 유전체 밀봉은 차단되고 절연성 돌출부는 접지된 도전성 차폐물에 대량 차단이 있도록 노출된다. 용량성 결합 때문에, 절연재가 우수한 유전특성을 가질 지라도 돌출부의 베이스에 접근하는 고전위를 발현시키기 위해 이 노출된 절연성 돌출부가 통상적이다. 따라서, 캡이 절연성 돌출부로부터 제거될 경우, 돌출부의 표면은 그라운드보다 높은 전압으로 부유(floating)된다. 이 전압은 코로나 방전을 야기시킨다. 캡 및 로드가 제거된 후, 주입 포트(port)가 액세스 구멍 내에 삽입된다. 코로나 방전은 절연성 돌출부가 그라운드 차폐물없이 노출되고 유전체 밀봉이 차단되기 때문에 이 과정동안 확실치 않게 발생한다. 상기 주입 포트는 가스나 액체를 주입 포트에 형성된 구멍을 통해 커넥터 및/또는 케이블의 내부로 주입시키거나 제거할 수 있도록 한다. 종래 주입 포트는 절연재로 형성되고 주입 플러그와 유사한 유전체 밀봉을 제공하기 위해 액세스 구멍 내에 맞도록 크기된다. 이들 종래 주입 포트는 그라운드된 차폐물을 포함하지 않는다.
액세스 구멍 내에 종래 주입 포트의 삽입 전 또는 후에 호스(hose) 또는 유사한 아이템은 원하는 유지관리, 유체 주입, 또는 테스트가 시작되도록 주입 포트상의 호스 커넥터에 연결된다. 주입 포트가 그라운드된 차폐물로 덮여져 있기 때문에, 절연 돌출부의 표면과 호스 커넥터는 위험한 전위를 가질 것이다. 이 전위는 아킹(arcing)을 야기한다. 더욱이, 전기 커넥터 및/또는 케이블로 이동되는 케이블 내에 액체, 가스, 또는 오염물질이 양호한 도전체가 되기 때문에 용량성 결합으로 인한 높은 표면전압에 기회가 높아진다. 더욱이, 여기(exiting) 가스 및/또는 액체가 도전성을 갖기 때문에, 커넥터의 고전압 내부 성분으로부터 생기는 전기적인 아킹은 주입 포트의 구멍의 외부에 곧바로 발생한다. 주입 포트는 어떤 종류의 도전성 차폐물도 없기 때문에, 주변 공기의 유전체 브레이크다운(breakdown)은 손상 또는 파손을 야기하는 전기 커넥터 및/또는 다른 외부 아이템의 외부표면에 아킹의 결과를 발생한다.
따라서, 종래 도전성 캡이 절연성 돌출부상에 존재할 경우와 부착된 절연 로드가 액세스 구멍에 적절하게 위치될 경우, 그라운드 차폐물과 유전체 밀봉은 실시가능하고 절연재의 표면에 용량성 결합은 통상 문제가 되지 않는 것을 알 수 있다. 그러나, 캡 및 로드가 제거될 경우, 커넥터의 절연성 돌출부가 제거되어 위험한 전위를 갖게된다. 더욱이, 캡 및 로드가 주입 포트로 교체될 경우, 주입 포트의 전체표면은 그라운드보다 상당히 높은 약간의 전압으로 부유하고, 주입 포트를 통해 전기 커넥터를 제공하도록 시도할 경우 전기적 방전의 심각한 위험성이 존재한다.
본 발명은 상술한 종래 고전압 전기 커넥터와 관련한 문제를 해결한다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 코로나 방전 및 다른 전기적 방전의 발생을 최소화시키는 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 도전적으로 차폐된 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 전기 커넥터의 내부 성분에 쉽게 안전한 액세스를 허용하는 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 전기 커넥터의 내부에 안전하게 주입되거나 제거되는 유체 및 다른 아이템을 허용하는 삽입물을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 삽입물의 모든 노출된 표면에 그라운드될 수 있는 삽입물을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 코로나 방전 및 다른 전기적 방전의 발생을 최소화시키는 고전압 전기 커넥터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 삽입 플러그가 절연성 돌출부에 형성된 액세스 공동으로부터 이동될 때조차 차폐되는 절연성 돌출부를 포함하는 고전압 전기 커넥터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 코로나 방전 및 다른 전기적 방전의 발생을 최소화시키는 삽입 플러그를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
더욱이, 코로나 방전 및 다른 전기적 방전의 발생을 최소화시키는 주입 플러그를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고전압 커넥터의 정면측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 삽입물의 실시예를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고전압 커넥터의 정면측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 삽입물의 실시예를 나타낸 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 삽입물의 실시예를 나타낸 측단면도,
도 6은 도 3의 삽입물에 특징과 유사한 고전압 커넥터의 정면측단면도이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물에 의해 얻어진다. 삽입물은 절연재로 이루어진 몸체를 갖춘다. 몸체는 삽입부 및 노출부를 갖춘다. 삽입부는 전기 커넥터의 액세스 공동에 의해 매팅적으로(matingly) 수용되도록 크기된 샤프트(shaft)를 갖춘다. 노출부는 외부표면과, 공동으로부터 삽입물을 이동시키기 위한 수단, 노출부의 외부표면에 안정하게 부착된 도전성 코팅(coating) 및, 전기 커넥터의 도전표면에 도전성 코팅을 전기적으로 결합하기 위한 수단을 갖춘다.
또한, 본 발명은 고전압 전기 커넥터에 의해 얻어진다. 고전압 전기 커넥터는 전기절연재의 몸체부와 몸체부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 몸체부 도전성 외부 차폐물을 갖춘다. 또한, 전기 커넥터는 몸체부에 연결된 제1단부와 몸체부로부터 연장되는 제2단부를 갖는 전기절연재의 돌출부를 갖춘다. 액세스 공동은 돌출부를 따라 연장되고 돌출부의 제2단부에 개공을 갖춘다. 액세스 공동은 전기 커넥터의 내부의 도전부와 전기 커넥터의 외부를 통한다. 돌출부 도전성 외부 차폐물은 돌출부에 고정되고, 돌출부 도전성 외부 차폐물은 몸체부 도전성 외부 차폐물에 영구히 전기적으로 결합된다. 돌출부 도전성 외부 차폐물은 적어도 돌출부의 제2단부에 몸체부 도전성 외부 차폐물로부터 연장한다.
또한, 본 발명은 전기절연재로 이루어진 몸체부와, 몸체부를 둘러싸는 도전성 외부 차폐물, 도전체 결합 어셈블리의 내부와 도전체의 외부를 통하는 액세스 공동 및, 절연재로 이루어진 몸체를 갖는 삽입물을 갖춘 고전압 전기 커넥터에 의해 얻어진다. 몸체는 액세스 공동 및 노출부에 의해 수용된 삽입부를 갖춘다. 노출부는 외부표면과, 공동으로부터 삽입물을 이동시키기 위한 수단, 노출부의 외부표면에 안정하게 고정된 도전성 코팅 및, 도전성 외부 차폐물과 도전성 코팅을 전기적으로 결합시키기 위한 수단을 갖춘다.
또한, 본 발명은 절연재로 이루어진 몸체를 구성하는 유전체 주입 플러그에 의해 얻어진다. 몸체는 삽입부 및 노출부를 갖춘다. 노출부는 부착부를 갖춘다. 삽입부는 샤프트를 갖춘다. 노출부는 외부표면과, 손잡이부(grasping portion), 노출부의 외부표면을 덮는 도전성 차폐물 및, 도전표면과 도전성 코딩을 전기적으로 결합하기 위한 전기 결합부재를 갖춘다. 노출부, 삽입부 및, 부착부는 유체가 흐르는 연속 내부채널을 갖춘다. 부착부는 채널에 부착개공을 갖추고 삽입부는 채널에 액세스 개공을 갖춘다.
또한, 본 발명은 고전압 전기 커넥터 어셈블리에 의해 얻어진다. 고전압 전기 커넥터 어셈블리는 전기절연재의 몸체부와, 적어도 부분적으로 몸체부를 둘러싸는 몸체부 도전성 외부 차폐물, 몸체부로부터 연장하는 전기절연재의 돌출부 및, 돌출부를 통해 연장하는 액세스 공동을 갖는 고전압 전기 커넥터를 갖춘다. 액세스 공동은 전기 커넥터의 내부의 도전부와 전기 커넥터의 외부를 통한다. 돌출부 도전성 외부 차폐물은 돌출부에 고정되고, 돌출부 도전성 외부 차폐물은 몸체부 도전성 외부 차폐물에 영구히 전기적으로 결합된다. 또한, 어셈블리에 포함된 것은 액세스 공동 내에 삽입을 위한 삽입 플러그 및 주입 플러그이다. 삽입 플러그는 삽입 플러그 외부 도전성 차폐물과 돌출부 도전성 외부 차폐물과 삽입 플러그 외부 도전성 차폐물을 전기적으로 결합하기 위한 수단을 갖춘다. 주입 플러그는 커넥터 내에 유체를 주입하기 위한 내부채널과, 주입 플러그 외부 도전성 차폐물 및, 돌출부 도전성 외부 차폐물과 주입 플러그 외부 도전성 차폐물을 전기적으로 결합하기 위한 수단을 갖춘다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1, 3 및 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 고전압 전기 커넥터 또는 엘보우 50을 나타낸다. 고전압 전기 커넥터(50)는 고전압 케이블(37)을 통해 분배시스템 등에 변압기 및 회로차단기와 같은 에너지원을 서로 연결시키기 위한 것이다. 통상, 전기 커넥터(50)는 커넥터 내에 위치된 도전체 결합 어셈블리(34)에 의해 전위 10kV 내지 45kV, 보다 바람직하게는 15kV 내지 35kV를 갖는 전원을 서로 연결시킨다. 도전체 커넥터 어셈블리(34)는 케이블(37)의 내부에 케이블 도전체 소선(strand)을 프로브(probe)와 전기적으로 결합시키는 기술로 잘 알려진 방법으로 구성된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 도전체 결합 어셈블리(34)는 프로브(39)에 케이블(37)의 도전성 소선을 결합시키기 위한 압착형(crimptype) 또는 압축 커넥터(38)를 포함한다. 프로브(39)는 압축 커넥터(38)의 단부에 끼워진다. 프로브(39)는 케이블(37)을 에너자이즈(energize) 및 디에너자이즈(de-energize) 하기 위해 커넥터(50)의 연결 및 분리를 쉽게하는 조합된 부싱의 암(female) 커넥터장치와 결합하도록 구성된다. 압착 커넥터(38)와 프로브(39)의 베이스를 둘러싸는 것은 케이블(37) 및 프로브(39)와 동일한 전위를 갖는 반도체성 삽입물 또는 패러데이 케이지(faraday cage) 35이다. 페러데이 케이지(35)는 도전체 결합 어셈블리(34) 내에 코로나 방전을 방지한다. 도전체 결합 어셈블리(34)를 통해 그렇게 구성된 커넥터(50)는 회로를 차단시키기 위하여 변압기 또는 다른 전기적 장치로부터 쉽게 분리된다. 커넥터(50)는 전기 커넥터(50)의 내부에 액세스를 제공하는 액세스 공동(58)을 갖춘 절연성 돌출부(62)를 포함한다.
도 1, 3 및 6에 나타낸 바와 같이, 고전압 전기 커넥터 또는 엘보우 50은 공지의 카본(carbon)이 포함된 에틸렌-프로필렌 다이엔 모노머(ethylene-propylene diene monomer)로 이루어진 터폴리머 엘라스토머(terpolymer elastomer) 및/또는 다른 도전성 재료와 같은 도전성 엘라스토머 재료로 몰드된 외부 도전성 차폐물(52) 및 몸체(59)를 포함한다. 보다 바람직한 도전성 재료는 에틸렌-프로필렌 터폴리머(EPT 또는 EPDM)가 포함된 카본이다. 도전성 외부 차폐물(52)은 엘보우의 형태로 미리 몰드되는 것이 바람직하고 고전압 케이블을 수용하기 위한 케이블 개공(53)과 전기적 연결장치를 수용하기 위한 커넥터 개공(54)을 갖춘다. 따라서, 몸체부 도전성 외부 차폐물(52)은 몸체부(59)를 부분적으로 둘러싼다. 상술한 바와 같이, 프로브(39)는 전기 커넥터를 통상 분리가능 커넥터로 언급한 바와 같이 고전압 전기 커넥터(50) 내에 전기적 연결장치로부터 쉽게 분리가능하다.
몸체부(59)는 절연재, 바람직하게는 EPDM으로 이루어진다. 몸체부(59)는 도전체 결합 어셈블리(34)와 도전성 외부 차폐물(52) 사이의 공간을 차지한다. 따라서, 절연성 몸체부(59)는 도전체 결합 어셈블리(34)의 반도체성 삽입물(35)을 둘러싼다. 절연성 몸체부(59)는 고전압 내부성분 및 도전성 외부 차폐물(52) 사이에 유전체 및 전기절연장벽을 형성한다. 또한, 절연성 몸체부는 전기 커넥터(50)의 내부에 도전체 결합 어셈블리(34)에 전기적으로 연결되는 전기적 연결장치 및 고전압 케이블(37)을 수용하기 위한 개공을 포함한다. 따라서, 몸체부 도전성 외부 차폐물(52)은 몸체부를 부분적으로 둘러싼다.
그것은 전기 커넥터(50)의 내부에 액세스 하는데 바람직하다. 이 액세스를 가능하게 하기 위하여, 본 발명에 따른 커넥터(50)는 몸체부(59)로부터 연장하는 절연재의 돌출부(62)에 위치된 액세스 공동(58)을 포함한다. 보다 바람직하게 액세스 공동(58)은 적어도 커넥터 내에 고전압 아이템의 일부분, 바람직하게는 도전체 결합 어셈블리(34)의 내부가 노출되는 절연성 몸체(59) 내에 그리고 절연성 돌출부(62)를 통해 전기 커넥터(50)의 외부로부터 연장하는 수직구멍이다. 액세스 공동(58)이 비록 수직 원통형구멍일 지라도, 다른 형태도 고려된다. 예컨대, 액세스 공동(58)은 도전성 외부 차폐물(52)에 대해 기울어지고, 고전압 전기 커넥터(50)의 내부가 노출되기만 하면 원뿔형, 정사각형, 삼각형, 타원형 또는 다른 다수의 형태가 될 것이다.
절연성 돌출부(62)는 돌출부 도전성 외부 차폐물(55)인 미리 몰드된 도전성 부츠(boot)로 덮여진다. 도 1, 3 및 6에 기술한 실시예에 있어서, 돌출부(62) 및 액세스 공동(58)은 암 커넥터 근처에 위치하는 것이 바람직하고, 액세스 공동은 도전체 결합 어셈블리(34)의 암 커넥터의 내부에 개공(51)을 포함한다. 그러나, 액세스 공동(58) 및 절연성 돌출부(62)는 전기 커넥터(50) 주위의 다른 위치에 얼마든지 위치되고 또한 본 발명의 범위 내에 위치될 것이다.
돌출부 도전성 외부 차폐물(55)은 액세스 공동(58)이 존재하는 전기 커넥터(50)의 영역 전체에 위치된다. 돌출부 외부 도전성 차폐물(55)은 완전히 한부분으로 되는 하나의 몰드과정에 의해 도전성 외부 차폐물(52)과 함께 전체적으로 형성되거나, 또는 그들이 각각 개별적으로 형성된 다음 2개를 서로 전기적으로 결합시키는 용접, 접착, 또는 다른 수단에 의해 서로 영구히 부착된다. 어느 방식이든 돌출부 외부 도전성 차폐물(55)은 쉽게 제거 또는 분리할 수 없는 몸체 도전성 외부 차폐물(52)에 안정적으로 영구히 고정된다.
돌출부 외부 도전성 차폐물(55)이 적절한 위치에 위치한 후, 몸체부 도전성 외부 차폐물(52)과 돌출부 도전성 외부 차폐물(55)은 몸체부(59) 및 절연성 돌출부(62)를 형성하기 위해 절연재로 채워진다. 절연성 돌출부(62)는 분리단계에서 형성되고, 돌출부 및 몸체부(59)는 서로가 한부분 또는 전체가 되는 단계에서 형성된다. 마찬가지로, 돌출부(62) 및 몸체부(59)는 다른 절연재 또는 동일한 재료로 형성된다. 바람직하게는, 돌출부(62) 및 몸체부(59)가 동일한 절연재로 형성된다.
절연성 돌출부(62)가 형성된 후, 액세스 공동(58)은 절연재로 이미 위치된 심축을 제거함으로써 절연성 돌출부의 중심에 형성된다. 그러나, 액세스 공동(58)은 다른 방법으로 형성된다. 예컨대, 액세스 공동(62)은 전기 커넥터(50)의 내부에 절연재를 관통하여 구멍을 뚫음으로써 형성된다. 따라서, 일단 액세스 공동(62)이 형성되면, 돌출부 외부 도전성 차폐물(55)이 적어도 액세스 공동(58)을 부분적으로 둘러싸는 것은 명백하다. 액세스 공동(62)은 전기 커넥터 내부의 도전부, 바람직하게는 절연성 몸체(59)의 내부에 위치된 도전체 결합 어셈블리(34)의 내부와 전기 커넥터(50)의 외부를 통한다.
절연성 돌출부(62)는 2개의 대향하는 단부(61,63)를 포함한다. 절연성 돌출부(62)의 제1단부는 일반적으로 몸체부(59)에 연결된 돌출부의 영역이고, 심지어 상술한 바와 같이 절연성 돌출부(62) 및 몸체부(59)는 한부분이 되거나 분리적으로 형성된다. 절연성 돌출부(62)의 제2단부(63)는 제1단부(61)와 대향 위치되고 몸체부(59)와 떨어져 연장한다. 도 1에서 기술한 바와 같이, 절연성 돌출부(62) 내에 액세스 공동의 개공(67)은 돌출부의 제2단부(63)에 위치된다.
도전성 외부 차폐물(52) 및 돌출부 도전성 외부 차폐물(55)은 절연성 몸체(59)의 외부표면(65)과 절연성 돌출부(62)상에 소정 표면전압이 소멸되는 그라운드에 통상 전기적으로 연결된다. 절연성 몸체(59)와 절연성 돌출부(62)가 유전체 재료료로 형성되고 거기를 통해 흐르는 전류를 방지할 지라도, 통상 용량성 결합으로 인한 고전압을 발현시키는 절연체의 외부표면(65)이 존재한다. 본 발명에서 고려한 유전체 재료는 전기 절연체나 전기장이 최소의 전력손실로 유지될 수 있는 것이다. 일반적으로, 고체재료의 가전자대가 채워지고 적어도 3eV에 의해 고체재료의 전도대로부터 분리되면 고체재료는 적절한 유전체이다. 몸체부가 형성되는 유전체 재료는 공지의 잘 알려진 EPDM을 포함한다.
모든 유전체 재료는 일반적으로 유전체 재료에 적용된 온도 및 전기장으로 증가하는 도전성의 정도가 적다. 고전압 전기 커넥터에 사용될 경우, 유전체 재료는 고전압이 절연성 몸체(59)와 절연성 돌출부(62)의 외부표면(65)에 형성하도록 하는 용량성 결합을 경험한다. 상기 표면전압의 문제는 전기 커넥터(50) 내에 오염물질 때문에 더 증가된다. 이러한 영향 때문에, 그라운드된 도전성 외부 차폐물(52)과 돌출부 도전성 외부 차폐물(55)은 그 위에 발현하는 소정 전압이 그라운드로 소멸하도록 돌출부(62) 및 몸체(59)의 외부표면에 접한다. 이러한 결과를 달성하기 위해, 돌출부 도전성 외부 차폐물(55)은 적어도 절연성 돌출부(62)의 제2단부(63)에 몸체부 도전성 외부 차폐물(52)로부터 연장한다. 도 1, 3 및 6에 기술한 실시예에 있어서, 돌출부 도전성 외부 차폐물(55)은 바람직하게 절연성 돌출부(62)의 제2단부(63) 상부로 연장한다.
따라서, 돌출부 도전성 외부 차폐물이 몸체부 도전성 외부 차폐물(52)에 안정적으로 고정되기 때문에, 절연성 돌출부(62)는 절연성 몸체의 외부표면(65)에 소정 전위가, 특히 액세스 공동(58)에 액세스 하려고 시도할 경우 문제되지 않도록 실제로 노출되지 않는다.
물과 다른 오염물질은 케이블의 설치동안 케이블의 개방단부를 통해 케이블(37)의 내부에 들어간다. 또한, 오염물질은 약하게 밀봉(seal)된 연결장치 또는 조인트(joint)를 통해 케이블의 내부로 들어간다. 일단 오염물질이 케이블(37)에 들어가면, 케이블을 통해 이동할 수 있어 고전압 커넥터(50)의 내부로 들어간다. 이들 오염물질은 고전압 케이블 절연체에 손상을 야기한다. 또한, 이들 오염물질은 케이블 절연체에 트리(tree) 형상의 보이드(void)를 형성하기 위해 전기장 및 케이블 절연체와 반응한다. 이들 보이드는 케이블 절연체의 유전체 보존을 손상시킨다. 따라서, 본 발명은 고전압 전기 커넥터와 고전압 케이블 내에 유전체 영역을 회복하고 절연장벽을 복구하기 위해 상기 오염물질을 제거하고 절연액으로 교체하도록 액세스 공동(58)에 의해 전기 커넥터(58)와 연결된 케이블의 내부에 액세스를 제공한다.
더욱이, 이하에 기술한 바와 같이, 상기 전기 커넥터(50)와 케이블 내에 오염물질은 돌출부(62)에 형성된 액세스 공동(58)을 통해 제거된다. 그러나, 액세스 공동(58)이 전기 커넥터(50)의 그라운드된 외부 차폐물과 몸체 위치(59)의 유전체 밀봉으로 작은 차단을 반드시 필요로 하기 때문에, 테스팅 또는 유지관리를 위한 전기 커넥터의 내부에 액세스할 필요가 없을 경우 그라운드된 외부 차폐가 완전해지고 액세스 공동(58)이 유전적으로 밀봉될 필요가 있다. 액세스 공동(58)을 유전적으로 밀봉하고 절연성 몸체(59)와 절연성 돌출부(62)를 둘러싸는 그라운드된 외부 차폐를 완전하게 하기 위하여, 도 2에 기술한 삽입물 또는 삽입 플러그(20)는 액세스 공동을 통해 액세스할 필요가 없을 경우 사용된다.
도 2는 본 발명의 특징에 따른 삽입물 또는 삽입 플러그(20)의 제1실시예를 기술하고, 도 3에 기술한 전기 커넥터(50)와 관련하여 기술한다. 절연성 몸체(59)와 절연성 돌출부(62)와 같은 도 2에 도시한 삽입물(20)의 몸체는 절연재로 형성된다. 삽입물(20)의 몸체는 삽입부(23) 및 노출부(21)를 포함한다. 노출부(21)는 헤드(24)를 포함하고, 삽입부(23)는 헤드(24)와 반대쪽에 위치된 샤프트(22)를 포함한다. 샤프트(22)는 전기 커넥터(50)의 액세스 공동(58)에 의해 매팅적으로 수용되도록 크기된다. 따라서, 전기 커넥터(50)의 액세스 공동(58)은 샤프트의 외부표면이 간섭 맞춤 방법으로 액세스 공동의 표면을 매팅적으로 구속시키기 위해 액세스 공동 내에 샤프트를 삽입함으로써 삽입부의 샤프트(22)에 의해 유전적으로 밀봉된다. 우선, 액세스 공동(58)은 전기 커넥터(50)의 내부로 들어가거나 여기하는 것으로부터 재료를 방지하기 위해 밀봉된다. 두 번째로, 유전체 절연성 돌출부(62)의 연속성이 회복된다. 샤프트(22) 및 헤드(24)는 삽입물(20)의 길이축을 따라 연장한다.
또한, 삽입물의 노출부(21)는 삽입물을 액세스 공동(58)로부터 제거시키는 손잡이로서 기능하는 삽입물 몸체의 헤드(24)에 형성된 구멍(26)을 포함한다. 비록 구멍(26)이 보다 바람직할 지라도, 공동(58)으로부터 삽입물 샤프트(22)를 제거시키기 위한 다른 구성도 고려된다. 예컨대, 삽입물(20)을 액세스 공동(58)으로부터 제거시키는 훅(hook), 루프, 스크류, 나사(thread), 핸들, 걸쇠(clasp), 핑거(finger), 디지트(digit), 그립(grip), 손잡이(grasp), 보우(bow), 높(knob), 바(bar), 샤프트, 브라켓(bracket), 브레이스(brace), 또는 다른 수단이 고려된다. 구멍(26)은 쉽게 형성되고 공지의 핫 스틱(hot stick)으로 사용하기에 적합하기 때문에 바람직하다. 또한, 내부에 형성된 헤드(24) 및 구멍(26)은 액세스 구멍(58) 내에 샤프트(22)를 삽입하기 위해 이용된다. 도 2에 기술한 바와 같이, 구멍의 축은 바람직하게 삽입물(20)의 길이축에 수직이다.
도 2에 기술한 삽입 플러그(20)의 실시예에 있어서, 노출부(21)는 도전성 재료의 층 또는 노출부(21)의 전체 외부표면에 접착된 도전성 코팅을 포함한다. 즉, 도전성 코딩(36)은 외부표면상에 영구히 유지하고 쉽게 제거할 수 없도록 노출부(21)의 외부표면에 확고하게 고정된다. 도전성 코팅(36)은 외부표면상에 스프레이(spray)되거나 공지의 페인팅 또는 메탈라이징(metalizing)과 같은 과정으로 얼마든지 퇴적된다. 삽입 플러그(20)의 노출부(21)는 삽입부(23)가 액세스 포트(58)에 수용될 경우 노출된 삽입물 몸체의 모든 부분을 포함한다. 돌출부(62)의 외부 차폐물(55)과 도전성 코팅(36)간 양호한 전기접속을 보장하기 위해 결합부재(28)의 일부분을 더 포함한다. 도 2에 기술된 본 발명의 보다 바람직한 실시예의 도전성 코팅(36)이 노출부(21)의 전체 표면영역에 확고하게 부착될 지라도, 그것은 노출부의 일부분만이 될 것이다. 예컨대, 테스팅 목적을 위하여 소정 도전성 코팅으로부터 자유로운 노출부(21)의 작은부분을 버리는 것이 바람직하다.
도 2에서 기술한 본 발명의 실시예에 있어서, 삽입물(20)은 커넥터 몸체 도전성 외부 차폐물(52)에 전기적으로 결합된 돌출부 도전성 외부 차폐물(55)에 도전성 코팅(36)을 전기적으로 결합시키기 위한 결합부재(28)를 포함한다. 결합부재(28)는 바람직하게 절연성 돌출부(62)에 통합된 리세스(64; recess)에 의해 수용되는 반지름적으로 연장하는 원통형 표면(27)을 포함한다. 결합부재(28)는 반지름적으로 연장하는 원통형 표면(27)에 도전성 코팅(36)과 결합부재(28)상에 코팅이 액세스 공동(58)을 둘러싸는 돌출부 도전성 외부 차폐물(55)과 전기접촉되도록 리세스(64)에 의해 수용된다. 따라서, 결합부재(28)가 리세스(64)에 의해 수용되도록 삽입물(20)이 액세스 공동(58) 내에 삽입될 경우, 외부(21)상에 도전성 코팅(36)은 차폐물(52,55)이 그라운드 전위에 있을 경우 도전성 코팅(36)이 그라운드 전위에 있도록 차폐물(55,52)에 전기적으로 결합된다. 삽입물(20)의 외부(21)가 그라운드 전위로 결합된 차폐물(55,52)에 결합될 경우, 코팅(36)에 용량성 결합 및 코로나 방전 아킹으로 인한 삽입물의 절연성 몸체의 외부표면상에 발현하는 표면전압은 그라운드로 소멸된다. 종래 삽입 플러그와 비교한 바와 같이, 삽입물(20)은 도전성 코팅(36)이 삽입 플러그(20)의 외부표면에 확고하게 부착되므로 절연 로드에 부착된 독립적인 도전성 캡에 의존하지 않는다. 이것은 도전성 코팅(36)을 삽입물(20)로부터 제거하거나 분리할 위험성이 없고, 코팅(36)과 삽입물(20)의 절연재간 전기접속의 연속성이 동일하고 안정하기 때문에 효과적이다. 더욱이, 돌출부 도전성 차폐물(55)이 삽입 플러그(20)가 아니라 커넥터 몸체 도전성 외부 차폐물(52)에 확고하게 고정되기 때문에, 삽입 플러그(20)의 제거는 절연성 돌출부가 도전성 외부 차폐물없이 위험스럽게 노출되도록 하지 않는다. 따라서, 삽입 샤프트(22)가 액세스 공동(58)으로부터 제거될 경우, 돌출부 도전성 차폐물(55)을 경유하여 그라운드 차폐물은 여전히 돌출부의 제2단부(63)를 제외한 절연성 돌출부(62)상에 존재한다.
전기 커넥터의 도전성 표면(액세스 공동 도전성 차폐물(55)과 몸체 도전성 외부 차폐물(52))에 도전성 코팅(36)을 전기적으로 결합하기 위한 보다 바람직한 구성은 종래 스냅-피트(snap-fit) 또는 래칭 링 타입 (latching ring type) 커플러인 결합부재(28)가 있다. 그럼에도 불구하고, 전기 커넥터 및 커플러의 다른 구성 및 타입은 커넥터(50)의 도전성 표면에 도전성 코팅(36)을 전기적으로 결합시키는 커플러가 오랫동안 고려되었다. 예컨대, 기계적인 나사(thread), 스크류, 핀, 스냅(snap), 와이어(wire), 래치(latch), 훅, 버클(buckle), 도전성 접착제, 또는 간섭 맞춤은 도전성 코팅(36)을 전기적으로 결합시키기 위해 사용된다.
일단 삽입물(20)의 샤프트(22)가 액세스 공동(58)에 위치되고 결합부재(28)가 커넥터(50)의 도전성 표면(52)에 전기적으로 결합되면, 평탄한 표면은 표면과 절연성 돌출부 사이에 공기가 없도록 절연성 돌출부(62)에 접한다. 평탄한 표면이 코팅되지 않을 지라도, 평탄한 표면(30)과 방사(radial) 표면간 경사면(32)은 전기 커넥터(50)의 도전성 표면(55)과 전기적으로 결합되기 때문에 도전성 코팅(36)과 코팅된다. 따라서, 외부환경에 보통 노출되지 않을 지라도 삽입 몸체의 노출부(21)가 커넥터(50)의 도전성 표면과 전기적으로 결합되는 이들 부분을 포함한다. 노출부(21)는 삽입부(23)가 존재하지 않는 삽입 몸체의 부분이고, 여기서 삽입부는 액세스 공동(58)과 절연성 돌출부(62)에 유전체 밀봉을 형성하는 것을 포함한다.
도 4 및 도 5는 도 6에 고전압 전기 커넥터(50)로 나타낸 주입 플러그(120)를 나타낸다. 삽입물(20)에 부분과 유사한 주입 플러그(120)의 부분은 100이 증가한 대응하는 참조번호로 할당된다. 따라서, 상술한 삽입물(20)의 다른 구성요소의 효과 및 기능도 주입 플러그(120)에 적용한다. 그러나, 주입 플러그(120)는 이하에 기술한 바와 같이, 많은 추가적인 특징 및 고유의 기능을 갖는다.
절연성 몸체(59)와 절연성 돌출부(62)와 마찬가지로 도 4에 도시한 주입 플러그(120)의 몸체는 절연재로 형성된다. 주입 플러그(120)의 몸체는 삽입부(124)와 노출부(121)를 포함한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 삽입부(123) 및 노출부(121)는 비록 다른 방향으로 고려될 지라도, 보통 또 다른 하나와 수직이 된다. 삽입부(123)는 전기 커넥터(50)의 액세스 공동(58)에 의해 매팅적으로 수용되도록 크기된 샤프트(122)를 포함한다. 따라서, 전기 커넥터(50)의 액세스 공동(58)은 샤프트의 외부표면이 간섭 맞춤 방법으로 액세스 공동(58)의 표면을 차지하도록 액세스 공동 내에 샤프트를 삽입함으로써 삽입부의 샤프트(122)에 의해 유전적으로 밀봉된다. 도 4 및 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 삽입 플러그(120)는 연속 내부채널(115)을 포함한다.
삽입물(20)과 마찬가지로 주입 플러그(120)의 몸체는 노출부(121) 및 삽입부(123)를 포함한다. 또한, 노출부(121)는 부착부(110)를 포함한다. 노출부(121), 삽입부(123) 및, 부착부(110)는 유체가 흐르는 연속 내부채널(115)을 포함한다. 채널(115)은 고전압 전기 커넥터(50)의 내부로부터 액체 및 가스와 다른 오염물질과 같은 유체를 이동시키기 위한 것이다. 또한, 채널(115)은 전기 커넥터(50)의 내부에 절연액과 같은 유체를 삽입하기 위한 것이다. 따라서, 노출부(121)의 부착부(110)는 채널(115)에 부착개공(112)을 갖추고 삽입부(123)는 채널(115)에 액세스 개공(114)을 갖춘다.
또한, 주입 플러그(120)의 노출부(121)는 삽입물을 액세스 공동(58)으로 이동시키는 손잡이로서 기능하는 삽입물 몸체의 헤드(124)로 형성된 구멍(126)을 포함한다. 도 1에 나타낸 삽입 플러그(20)가 구멍(26)의 도움으로 전기 커넥터(50)로 이동될 경우, 주입 플러그(120)의 삽입부(123)는 전기 커넥터의 액세스 공동(58) 내로 삽입된다. 샤프트(122)의 외부표면은 액세스 공동(58)의 내부표면과 전기적 밀봉을 형성하고, 결합부재(128)는 전기 커넥터의 도전성 표면, 바람직하게는 액세스 공동 도전성 차폐(55)와 노출부(121)에 도전성 코팅(136)을 전기적으로 결합시킨다.
도 4 및 도 5에 나타낸 주입 포트(120)의 실시예에 있어서, 노출부(121)는 부착부(110) 외에 노출부의 모든 외부표면에 접착된 도전성 코팅(136)를 포함한다. 그러나, 도전성 코팅(136)은 노출부의 보다 작거나 보다 큰 표면영역에 존재하고 여전히 본 발명의 제한범위 내에 존재한다. 주입 포트의 노출부(121)는 삽입부(123)가 액세스 공동(58)에 수용될 때 노출되는 삽입물 몸체의 모든 부분을 포함한다. 또한, 돌출부(62)의 외부 차폐물(55)과 도전성 코팅간 양호한 유전연결을 보장하기 위해 결합부재(128)의 부분을 포함한다. 노출부(121)는 삽입부(123)가 아닌 삽입물 몸체의 부분이고, 여기서 삽입부는 액세스 공동(58)과 절연성 돌출부(62)의 유전체 밀봉을 형성하는 것을 포함한다.
돌출부(120)는 커넥터 몸체 도전성 외부 차폐물(52)과 전기적으로 통하는 액세스 공동 도전성 외부 차폐물(55)과 도전성 코팅(136)을 전기적으로 결합시키기 위한 결합부재(128)를 포함한다. 결합부재(128)는 절연성 돌출부(62)에 통합된 리세스(64)와 작용한다. 결합부재(128)는 노출부(121)에 도전성 코팅(136)이 액세스 공동(58)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 도전성 외부 차폐물(55)과 전기적으로 접촉되도록 리세스(64)로 수용된다. 따라서, 결합부재(128)가 리세스(64)로 수용되도록 주입 플러그(120)의 삽입부(123)가 액세스 공동(58) 내에 삽입될 경우, 외부(121)에 도전성 표면(136)은 차폐물(55,52)에 전기적으로 결합된다. 따라서, 차폐물(52,55)이 그라운드 전위에 있으면 도전성 코팅(136)은 그라운드 전위에 있는다. 주입 플러그(120)의 외부의 도전성 표면(136)이 그라운드 전위에 있기 때문에, 용량성 결합 및 코로나 방전에 의해 주입 플러그(120)의 절연성 몸체의 외부표면에 발생하는 표면전압은 그라운드로 소멸된다. 종래 주입 포트는 도전성 코팅 또는 어떤 종류의 차폐물도 갖추지 않기 때문에, 발생하는 코로나 방전을 방지할 수 없다. 예컨대, 서비스맨이 고전압 전기 커넥터(50)의 내부로부터 오염물질을 제거하기 위해 종래 주입 포트에 주입라인을 결합시키려 할 경우, 종래 주입 포트의 외부표면은 코로나 방전을 야기시키기에 충분히 높은 전압이 존재하게 된다. 본 발명에 따른 주입 플러그(120)는 노출부(121)의 적어도 외부표면이 도 5에 나타낸 실시예의 도전성 코팅(136)인 도전성 차폐물로 덮여지기 때문에 코로나 방전의 기회가 감소한다. 더욱이, 절연성 돌출부(62)와 그 내부에 형성된 액세스 공동(58)은 액세스 공동을 통해 전기 커넥터(50)의 내부의 도전성 부분에 플래쉬(flash)나 전류 흐름을 방지하는데 충분한 길이다. 즉, 액세스 공동(58)의 길이는 전기 커넥터(50)의 내부에서 외부 아이템으로 흐르는 전류를 방지하는데 충분하다. 35kV 케이블을 수용하기 위해 구성된 전기 커넥터의 보다 바람직한 실시예에 있어서, 액세스 공동(58)은 도전체 결합 어셈블리(34)에 액세스 개공(51)으로부터 약 21/2인치 연장한다.
도전성 코팅(136)이 도전성 차폐물로 바람직할 지라도, 다른 도전성 차폐물도 주입 플러그(120)의 노출부(121)로 고려된다. 예컨대, 도전성 엘라스토머 커버 또는 미리 몰드된 캡도 또한 주입 플러그(120)를 위한 도전성 차폐물을 형성한다.
주입 플러그(120)의 부착부(110)는 보통 부착개공(112)에 주입라인과 같은 유체 전달장치를 부착하기 위한 나사(thread)를 갖춘 수컷(male)의 원통형 부재(member) 또는 샤프트이다. 비록 나사가 유체 전달장치가 부착개공(112)에 부착된 바람직한 구조일 지라도 다른 부착수단이 고려될 수 있다. 예컨대, 부착수단은 스냅-맞춤(snap-fit) 커넥터, 간섭 맞춤 커넥터, 클램핑(clamping) 장치, 래치(latch) 커넥터, 또는 유체 전달장치가 부착부(110)에 연결되는 다른 장치가 고려된다.
전기 커넥터(액세스 공동 도전성 차폐물(55) 또는 몸체 도전성 외부 차폐물(52))의 도전성 표면에 도전성 코팅(136)을 전기적으로 결합시키기 위한 보다 바람직한 구성의 커플러는 공지의 스냅-맞춤 또는 래칭 링 타입 커플러인 결합부재(128)이다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 삽입 플러그(120)의 노출부(121)는 바람직하게 코로나 방전 또는 다른 전기적 방전을 최소화시키기 위해 스트레스 콘(140; stress cone)을 포함한다. 스트레스 콘(140)이 노출부(121)를 따라 어느곳에나 위치될 수 있을 지라도, 코로나 방전이 가장 일어나기 쉬운 영역이기 때문에 스트레스 콘(140)은 보통 부착개공(112)에 인접하여 위치된다. 스트레스 콘(140)은 부착개공(112) 쪽으로 점차 증가하는 크기로 정의된 커브된 원뿔형 표면(144)을 포함한다. 이 변경되는 크기는 노출부(121)에 연속 내부채널(115) 부분의 축상에 위치된다. 즉, 부착개공(112)이 수직으로 위쪽에 직면하면, 스트레스 콘(140)은 상부가 다운(down)된 벨처럼 형태된다. 또한, 스트레스 콘(140)은 커브된 원뿔형 표면(142)이 인접한 원통형 표면(142)과, 스트레스 콘의 내부가 고체 유전체 재료인 커브된 원뿔형 표면(144)과 대향 위치된 평탄한 표면의 원형표면(146)을 포함한다. 스트레스 콘(140)은 고체 내부를 갖지 않고, 여전히 본 발명의 제한범위 내에 존재한다. 예컨대, 스트레스 콘(140)은 벨과 마찬가지로 텅빈 내부를 갖는다. 도 5에 기술한 실시예에 있어서, 스트레스 콘(140)은 절연재로 이루어지고 원뿔형 커브된 표면(144)을 따라 표면 코팅(136)을 포함하지만, 원통형 표면(142)과 평탄한 원형표면(146)은 그렇지 않다.
스트레스 콘은 부착개공(112)을 둘러싸는 영역에 공기의 전기적 스트레스가 감소되도록 부착개공(112) 가까이에 형성되는 전기장을 형성하기 위한 방법으로 형태되고 코팅된다. 따라서, 스트레스 콘(140)의 커브된 표면(144)의 코팅의 형태 및 선택은 전기적 방전의 발생을 저하시키거나 최소화시킬 수 있다. 표면(144)의 형태가 원뿔형으로 커브될 지라도, 다른 형태도 고려될 수 있다. 예컨대, 표면(144)이 원뿔형 또는 삼각형도 고려된다. 전기적 스트레스를 감소시키기 위한 다른 방법은 고유전체 상수 재료의 사용을 포함하여 고려된다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 스트레스 콘(140)은 노출부(121)의 샤프트(109)에 부착된 분리 부분이 된다. 스트레스 콘(140)은 용접, 접착(glue), 점착(adhesive), 화학적 접착, 간섭 맞춤, 고정(rivet), 볼트(bolt) 및 스크류와 같은 공지의 방법으로 샤프트(109)에 부착된다. 마찬가지로, 본 발명은 또한 삽입물(120)의 전체 몸체가 한부분이 되도록 스트레스 콘(140)이 샤프트(109)와 일체로 형성되는 것을 고려한다. 양쪽 실시예에 있어서, 스트레스 콘(140)은 노출부(121)의 부분이다. 그러나, 스트레스 콘(140)이 분리적으로 형성되면, 스트레스 콘(140)상에 도전성 코팅(136)이 노출부(121)의 샤프트(109)상에 도전성 코팅(136)과 전기적으로 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 실시예는 본원 발명의 목적을 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 실시할 수 있다.
또한, 본원 청구범위의 각 구성요건에 병기한 도면 참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본원 발명의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정할 의도로 병기한 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 코로나 방전 및 다른 전기적 방전의 발생을 최소화시킬 수 있다.

Claims (35)

  1. 전기절연재의 몸체부와,
    상기 몸체부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 몸체부 도전성 외부 차폐물,
    상기 몸체부에 연결된 제1단부와 상기 몸체부로부터 연장하는 제2단부를 갖춘 전기절연재의 돌출부,
    상기 돌출부를 통해 연장하고 상기 돌출부의 제2단부에 개공을 갖추며, 전기 커넥터 내부의 도전부와 전기 커넥터의 외부를 통하는 액세스 공동 및,
    상기 돌출부에 고정되고, 몸체부 도전성 외부 차폐물에 영구히 전기적으로 결합되고 상기 돌출부의 적어도 제2단부에 상기 몸체부 도전성 외부 차폐물로부터 연장하는 돌출부 도전성 외부 차폐물을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액세스 공동은 액세스 공동을 통해 상기 전기 커넥터 내부의 도전부로부터 흐르는 전류를 사실상 방지하는데 충분한 길이를 갖춘 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 절연재로 이루어진 몸체를 갖춘 삽입물과,
    상기 액세스 공동에 의해 수용된 삽입부와 노출부를 갖춘 몸체,
    외부표면을 포함하는 노출부,
    상기 공동으로부터 상기 삽입물을 이동시키기 위한 수단,
    상기 노출부의 외부표면에 확고하게 고정된 도전성 코팅 및,
    상기 도전성 외부 차폐물과 상기 도전성 코팅을 전기적으로 결합시키기 위한 수단을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터.
  4. 삽입부 및 노출부를 갖추고 절연재로 이루어진 몸체와;
    전기 커넥터의 액세스 공동에 매팅(mating)적으로 수용되도록 크기된 샤프트를 포함하는 상기 삽입부 및;
    외부표면과, 상기 공동으로부터 삽입물을 이동시키기 위한 수단, 상기 노출부의 외부표면에 확고하게 접착된 도전성 코팅 및, 상기 전기 커넥터의 도전성 표면과 상기 도전성 코팅을 전기적으로 결합시키기 위한 수단을 포함하는 노출부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 몸체의 노출부는 부착부를 더 구비하여 구성되고,
    상기 노출부와, 삽입부 및 부착부는 유체가 흐르는 연속 내부채널을 포함하며,
    상기 부착부는 상기 채널에 부착개공을 갖추고 상기 삽입부는 상기 채널에 상기 액세스 개공을 갖춘 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 노출부는 전기적 방전을 방지하기 위한 스트레스 콘(stress cone)을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스트레스 콘은 상기 부착개공쪽으로 점차 증가하는 직경으로 정의된 커브(curve)된 원뿔형 표면을 포함하는 외부표면을 갖춘 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 직경의 중심은 상기 노출부에 연속 내부채널 일부분의 축에 위치된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 스트레스 콘은 상기 스트레스 콘의 커브된 원추형 표면과 대향 위치된 평탄한 표면과 커브된 원뿔형 표면이 인접한 원통형 표면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  10. 제5항에 있어서, 부착부는 상기 부착개공에 유체 전달장치를 부착하기 위한 부착수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 부착수단은 상기 부착개공과 상기 스트레스 콘 사이에 위치된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  12. 제10항에 있어서, 상기 부착수단은 상기 노출부로부터 연장하는 수컷(male) 부재(member)에 나사(thread)인 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  13. 제5항에 있어서, 전기적 방전의 발생을 최소화시키기 위한 수단을 갖춘 스트레스 콘을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  14. 제13항에 있어서, 코로나(corona) 최소화 수단은 상기 스트레스 콘의 벨(bell)형 외부표면을 포함한 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  15. 제5항에 있어서, 상기 삽입부는 상기 내부채널이 위치된 샤프트를 갖춘 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 샤프트에 부착된 상기 스트레스 콘을 더 구비하여 구성되고, 상기 스트레스 콘은 상기 스트레스 콘의 외부표면에 확고하게 접착된 도전성 코팅을 갖춘 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  17. 제16항에 있어서, 상기 스트레스 콘은 절연재로 이루어진 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  18. 제4항에 있어서, 전기 결합수단은 상기 도전성 코팅과 함께 코팅된 래디얼 립(radial lip)을 갖춘 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  19. 제4항에 있어서, 이동수단은 상기 노출부를 통해 위치된 구멍인 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  20. 제4항에 있어서, 상기 도전성 코팅은 상기 노출부의 외부표면의 모든 표면영역에 존재하는 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  21. 제4항에 있어서, 상기 도전성 코팅은 상기 노출부의 외부표면에 스프레이된 도전성 페인트(paint)인 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  22. 제4항에 있어서, 상기 액세스 공동을 갖춘 고전압 분리가능한 전기 커넥터에 의해 삽입물을 수용하는 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  23. 제4항에 있어서, 상기 도전성 코팅은 상기 노출부의 외부표면의 일부분에 확고하게 접착된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터의 액세스 공동에 삽입을 위한 삽입물.
  24. 전기절연재로 이루어진 몸체부와,
    상기 몸체부를 둘러싸는 도전성 외부 차폐물,
    도전성 결합 어셈블리의 내부와 커넥터의 외부를 통하는 액세스 공동 및,
    상기 액세스 공동에 의해 수용된 삽입부 및 노출부를 갖춘 절연재로 이루어진 몸체를 갖춘 삽입물을 구비하여 구성되고,
    상기 노출부는 외부표면과,
    상기 공동으로부터 상기 삽입물을 이동시키기 위한 수단,
    상기 노출부의 외부표면에 확고하게 고정된 도전성 코팅 및,
    상기 도전성 외부 차폐물과 상기 도전성 코팅을 전기적으로 결합시키기 위한 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터.
  25. 제24항에 있어서, 상기 노출부는 부착부를 더 포함하고, 상기 노출부와, 삽입부 및 부착부는 유체가 흐르는 연속 내부채널을 포함하며, 상기 부착부는 상기 채널에 부착개공을 갖추고 상기 삽입부는 상기 채널에 액세스 개공을 갖춘 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터.
  26. 제24항에 있어서, 상기 노출부는 전기적 방전을 방지하기 위한 스트레스 콘을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터.
  27. 삽입부 및 노출부를 갖추고 절연재로 이루어진 몸체와,
    샤프트를 포함하는 상기 삽입부 및,
    부착부를 갖추고 외부표면과, 손잡이부, 상기 노출부의 외부표면을 덮는 도전성 차폐물 및 도전성 표면과 도전성 코팅을 전기적으로 결합시키기 위한 전기 결합부재를 포함하는 노출부를 구비하여 구성되고,
    상기 노출부, 삽입부 및 부착부는 유체가 흐르는 연속 내부채널을 포함하며,
    상기 부착부는 상기 채널에 부착개공을 갖추고 상기 삽입부는 상기 채널에 액세스 개공을 갖춘 것을 특징으로 하는 유전체 주입 플러그.
  28. 제27항에 있어서, 상기 노출부는 전기적 방전을 방지하기 위한 스트레스 콘을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 유전체 주입 플러그.
  29. 제27항에 있어서, 상기 노출부에 부착된 스트레스 콘을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 유전체 주입 플러그.
  30. 제28항에 있어서, 상기 스트레스 콘은 적어도 상기 도전성 코팅으로 부분적으로 덮여진 외부표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 주입 플러그.
  31. 제27항에 있어서, 상기 노출부는 벨형 스트레스 콘을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 유전체 주입 플러그.
  32. 제27항에 있어서, 상기 도전성 차폐물은 상기 노출부의 외부표면에 확고하게 접착된 도전성 코팅인 것을 특징으로 하는 유전체 주입 플러그.
  33. 제27항에 있어서, 상기 도전성 차폐물은 몰드(mold)된 도전성 엘라스트머(elastomer)인 것을 특징으로 하는 유전체 주입 플러그.
  34. 제27항에 있어서, 상기 도전성 차폐물은 상기 부착부를 제외한 외부의 모든 표면을 덮는 것을 특징으로 하는 유전체 주입 플러그.
  35. 전기절연재의 몸체부를 갖춘 고전압 전기 커넥터와,
    상기 몸체부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 몸체부 도전성 외부 차폐물,
    상기 몸체부로부터 연장하는 전기절연재의 돌출부,
    상기 돌출부를 통해 연장하고 상기 전기 커넥터 내부의 도전부와 상기 전기 커넥터의 외부를 통하는 액세스 공동,
    상기 돌출부에 고정되고 상기 몸체부 도전성 외부 차폐물에 영구히 전기적으로 결합된 돌출부 도전성 외부 차폐물,
    삽입 플러그 외부 도전성 차폐물을 포함하고 상기 액세스 공동 내에 삽입을 위한 삽입 플러그와, 상기 돌출부 도전성 외부 차폐물과 상기 삽입 플러그 외부 도전성 차폐물을 전기적으로 결합시키기 위한 수단 및,
    상기 커넥터 내에 유체를 주입하기 위하여 전체에 내부채널을 갖추고 주입 플러그 외부 도전성 차폐물을 포함하며 상기 액세스 공동 내에 삽입을 위한 주입 플러그와, 상기 돌출부 도전성 외부 차폐물과 상기 주입 플러그 외부 도전성 차폐물을 전기적으로 결합시키기 위한 수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 전기 커넥터.
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