KR20090052323A - 전력 케이블 어댑터 및 사용 방법 - Google Patents

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KR20090052323A
KR20090052323A KR1020097003194A KR20097003194A KR20090052323A KR 20090052323 A KR20090052323 A KR 20090052323A KR 1020097003194 A KR1020097003194 A KR 1020097003194A KR 20097003194 A KR20097003194 A KR 20097003194A KR 20090052323 A KR20090052323 A KR 20090052323A
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칼 제이. 웬첼
아 케이. 응우옌
윌리엄 엘. 테일러
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

감소된 절연 두께를 갖는 전력 케이블에서 전기적 스트레스를 제어하는 어댑터가 개시된다. 어댑터는 절연성 부재 및 반도전성 부재를 포함한다. 절연성 부재는, 케이블의 절연부와 조합하여, 전기적 스트레스를 케이블 및 케이블 액세서리가 견딜 수 있는 수준까지 감소시키는 총 유효 절연 두께를 제공하기 위해, 전력 케이블의 전기 절연부의 노출된 부분을 씌우도록 구성된다.
전력 케이블, 어댑터, 스트레스, 액세서리, 절연, 차폐, 두께

Description

전력 케이블 어댑터 및 사용 방법{ELECTRICAL POWER CABLE ADAPTOR AND METHOD OF USE}
본 발명은 일반적으로 전력 케이블에서의 전기적 스트레스 제어(electrical stress control)에 관한 것으로, 특히, 전력 케이블 및 그의 관련 액세서리와 연관된 고전계강도 영역(region of high electric field strength)에서 전기적 스트레스를 제어하는 용품 및 방법에 관한 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "고전압"은 일반적으로 케이블 차폐 단절부에서 케이블 절연의 파괴를 야기하기에 충분히 높은 전압을 말한다. 본 발명의 범주를 제한함이 없이, 일부 구현예들에서, "고전압"은 일반적으로 50 ㎸ 이상의 전압을 말하지만, 본 발명은 보다 낮은 전압에서 또한 유익하게 사용된다.
전형적인 고압 케이블은 중앙 도전체, 도전체를 둘러싸는 반도전층(semiconducting layer)(본 명세서에서 도전체 차폐부라고도 칭함), 도전체 차폐부를 덮는 전기 절연층, 및 절연층 위의 반도전층(본 명세서에서 절연 차폐부라고도 칭함)을 포함한다. 그러한 케이블을 종단접속(terminating)하는 데 있어서, 케이블의 각각의 연속층을 제거하거나 절단해내어 하부의 층을 노출시키는 것이 통상적이다. 반도전성 케이블 차폐부를 절단해내는 것은 케이블 전계의 단절을 야기하여, 차폐부의 절단된 단부에서 높은 전기적 스트레스를 초래한다. 높은 전기적 스 트레스는 전기 방전이 발생하게 하고, 이는 이어서 케이블의 절연층의 파괴를 야기하는 경향이 있다.
케이블 절연층의 두께는 케이블 전압 등급에 따라 좌우되는데, 이때 보다 높은 전압용 케이블은 보다 두꺼운 절연층을 갖는다. 종종, 절연 재료가 보다 높은 품질(즉, 보다 높은 순도)로 제조되는 경우에는 절연층의 두께가 감소될 수 있다. 예를 들어, 미국에서는 69 ㎸급 케이블의 절연 두께는 약 15.5 ㎜(650 밀(mil))이다. 유럽에서의 유사한 케이블, 즉 72 ㎸급 케이블은 10.2 ㎜(400 밀) 내지 11.9 ㎜(470 밀) 범위의 절연 두께를 갖는다. 감소된 절연 두께는 사용되는 절연 재료의 양의 감소에 기인하는 감소된 케이블 크기, 무게 및 비용과 같은 이점을 제공한다.
감소된 절연층 두께에 의해 이점이 제공되지만, 감소된 절연 두께는 또한 케이블 종단접속체와 같은 케이블 액세서리가 케이블 차폐 단절부에서 보다 높은 전기적 스트레스에 견디도록 강제한다. 적절히 고려되지 않는다면, 추가적인 전기적 스트레스는 케이블 및/또는 케이블 액세서리의 고장으로 이끌 수 있다. 일부 예에서, 추가적인 전기적 스트레스는 보다 높은 전압 등급의 케이블용으로 의도된 케이블 액세서리를 대신하여 사용함으로써(예컨대, 감소된 절연 두께를 갖는 110 ㎸ 케이블과 함께 138 ㎸급의 케이블 액세서리를 사용함으로써) 수용된다. 그러한 액세서리 대체가 잘 작용하더라도, 보다 높은 등급의 액세서리의 비용 차이는 종종 상당하다. 따라서, 감소된 절연 두께를 갖는 케이블을 동일한 전압 등급의 기존의 케이블 액세서리와 함께 사용하는 배열이 바람직하다.
일 태양에서, 본 명세서에 설명된 본 발명은 내부 도전체, 도전체를 둘러싸는 도전체 차폐부, 도전체 차폐부를 덮는 감소된 두께의 전기 절연부, 및 절연부를 둘러싸는 반도전성 차폐부를 포함하는 유형의 전력 케이블에서 전기적 스트레스를 제어하는 어댑터를 제공한다. 일 실시예에서, 어댑터는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 종방향 절연성 부재; 및 절연성 부재의 제1 단부와 접촉 결합된 반도전성 부재를 포함하며, 절연성 부재는 케이블 도전체를 둘러싸는 감소된 두께의 전기 절연부의 노출된 부분을 씌우도록 구성되고, 반도전성 부재는 케이블 반도전성 차폐부의 노출된 부분을 씌우도록 구성된다.
다른 태양에서, 본 명세서에 설명된 본 발명은 내부 도전체, 도전체를 둘러싸는 도전체 차폐부, 도전체 차폐부를 덮는 감소된 두께의 전기 절연부, 및 절연부 상의 반도전성 차폐부를 포함하는 유형의 전력 케이블용 종단접속 시스템을 제공한다. 일 실시예에서, 종단접속은 적어도 제1 절연 두께를 갖는 케이블 상에 설치되도록 구성된 종단접속부, 및 제1 절연 두께보다 작은 제2 절연 두께를 갖는 케이블 상에 설치되도록 구성된 어댑터를 포함하고, 어댑터는 케이블 절연부의 노출된 부분을 씌우도록 구성된 절연성 부재, 및 절연성 부재 및 케이블 반도전성 차폐부와 접촉 결합된 반도전성 부재를 포함한다.
다른 태양에서, 본 명세서에 설명된 본 발명은 전력 케이블 액세서리에서 전기적 스트레스를 감소시키는 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 본 방법은 내부 도전체, 도전체를 둘러싸는 도전체 차폐부, 도전체 차폐부를 덮는 감소된 두께의 전기 절연층, 및 절연층 상의 반도전성 차폐부를 포함하는 유형의 전력 케이블을, 케이블 절연층의 일부분을 노출시키도록 반도전성 차폐부의 미리 결정된 길이를 제거하고 케이블 도전체를 노출시키도록 도전체 차폐부 및 케이블 절연층의 노출된 부분의 보다 작은 미리 결정된 길이를 제거함으로써, 준비하는 단계; 준비된 케이블의 총 유효 절연 두께를 증가시키기 위해 준비된 케이블에 어댑터를 설치하는 단계; 및 케이블 액세서리를 어댑터 상에 설치하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예는 이하의 도면을 참조하면 더욱 잘 이해된다. 도면의 요소들은 서로에 대해 반드시 축척대로 그려진 것은 아니다. 동일한 도면 부호가 대응하는 유사한 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 스트레스 제어 어댑터의 설치를 위해 준비된 전력 케이블의 도면.
도 2A는 본 발명에 따른 스트레스 제어 어댑터의 일 실시예의 단면도.
도 2B는 본 발명에 따른, 지지 코어 상에 위치된 도 2A의 스트레스 제어 어댑터의 단면도.
도 2C는 본 발명에 따른, 전력 케이블에 적용되는 도 2A의 스트레스 제어 어댑터의 단면도.
도 3A는 본 발명에 따른 스트레스 제어 어댑터의 다른 실시예의 단면도.
도 3B는 본 발명에 따른, 지지 코어 상에 위치된 도 3A의 스트레스 제어 어댑터의 단면도.
도 3C는 본 발명에 따른, 전력 케이블에 적용된 도 3A의 스트레스 제어 어댑터의 단면도.
바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명에서, 실시예들의 일부를 형성하며 본 발명을 실시할 수 있는 특정 실시예가 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면을 참조한다. 예시된 실시예들은 본 발명에 따른 모든 실시예들을 망라하고자 하는 것은 아니다. 다른 실시 형태가 이용될 수 있고, 구조적 또는 논리적 변경이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명은 주로 케이블의 종단접속과 관련하여 설명되지만, 고압 케이블 조인트(joint)와, 전기 부싱(bushing) 및 피드쓰루(feedthrough)를 비롯한 다른 고전압 장비와 함께 채용하기에 적합하다. 그러므로, 하기의 상세한 설명은 제한적인 의미로 취해지지 않아야 하고, 본 발명의 범주는 첨부된 청구의 범위에 의해 한정된다.
도 1을 참조하면, 예시적인 전력 케이블(10)이 도시되어 있다. 예시적인 전력 케이블(10)은 중앙 도전체(12), 도전체(12)를 둘러싸는 반도전층(14)(본 명세서에서 도전체 차폐부(14)라고도 칭함), 도전체 차폐부(14)를 덮는 전기 절연부(16)의 층, 및 절연부(16) 상의 반도전층(18)(본 명세서에서 절연 차폐부(18)라고도 칭함)을 포함한다. 절연부(16)는 가교결합된 폴리에틸렌(XLPE), 폴리에틸렌(PE), 또는 에틸렌 프로필렌 고무(EPR)와 같은 재료, 또는 당업계에 공지된 다른 재료를 포함할 수 있다. 추가적인 보호층(도시되지 않음)이 절연 차폐부(18) 상에 추가적으 로 제공될 수 있다.
본 명세서에 설명되는 바와 같이, 케이블(10)의 전기 절연부(16)는, 보충적인 전기적 스트레스 제어 수단이 없이, 케이블 전압 등급보다 더 높은 전압 등급의 케이블 액세서리의 사용(예컨대, 감소된 절연 두께를 갖는 110 ㎸ 케이블과 함께 138 ㎸급 케이블 액세서리를 사용하는 것)을 요구하는 감소된 두께를 갖는 것으로 이해된다. 감소된 절연 두께를 갖는 그러한 케이블은 본 명세서에서 박벽형(thin-walled) 케이블이라고도 칭해질 수 있다. 대조적으로, 보충적인 전기적 스트레스 제어 수단을 사용함이 없이 케이블 전압 등급과 동일한 전압 등급의 케이블 액세서리의 사용을 허용하기에 충분히 두꺼운 전기 절연을 가진 케이블은 본 명세서에서 표준 케이블이라고 칭해진다.
도 1을 다시 참조하면, 도전체 차폐부(14)의 미리 결정된 길이, 도전체 차폐부(14)를 덮는 절연부(16)의 동일한 미리 결정된 길이, 및 절연부(16)를 덮는 절연 차폐부(18)의 보다 큰 미리 결정된 길이를 제거함으로써 케이블(10)이 종단접속을 위해 준비된다. 도면의 축척은 설명의 용이를 위해 왜곡되어 있음을 이해해야 한다. 절연 차폐부(18)를 절단해내는 것은 도전체(12)를 둘러싸는 전계의 단절을 야기하고, 이는 절연 차폐부(18)의 절단된 단부에서 높은 전기적 스트레스를 초래한다. 전술된 바와 같이, 높은 전기적 스트레스는 전기 방전이 발생하게 하고, 이는 이어서 절연부(16)의 파괴 및 조인트의 종국적인 고장을 야기할 수 있다.
일 구현예에서, 감소된 두께의 전기 절연부(16)를 갖는 케이블(10)의 전기적 스트레스 제어는 도전체(12)를 둘러싸는 총 유효 절연 두께를 증가시키도록 절연 부(16) 상에 절연 어댑터를 설치하고 나서, 케이블 액세서리를 어댑터 상에 설치함으로써 보완된다. 일 구현예에서, 총 유효 절연 두께는 적어도 표준 케이블의 절연 두께만큼 두껍다.
이제 도 2A 내지 도 2C를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 어댑터(20)가 도시되어 있다. 어댑터(20)는 종방향 전기 절연성 부분(22) 및 반도전성 부분(24)을 포함한다. 절연성 부분(22)은 완화된 두께(relaxed thickness) tr을 한정하고, 제1 단부(26) 및 제2 단부(28)를 갖는다. 반도전성 부분(24)은 절연성 부분(22)의 제1 단부(26)에 맞닿아 접촉 결합되어 있다. 절연성 부분(22) 및 반도전성 부분(24)의 단부들은 높은 전계 영역에서 날카로운 모서리를 피하도록 형성된다. 도 2A의 실시예에서, 절연성 부분(22) 및 반도전성 부분(24)은 단일 또는 일편의 어댑터(20)를 형성하도록 오버몰딩(overmolding)되어 있다.
일 구현예에서, 도 2B에 도시된 바와 같이, 탄성적으로 복원가능한 어댑터(20)는 제거가능한 강성 지지 코어(30) 상에서 방사상 확장된 또는 사전-신장된 상태로 지지된다. 이 구현예에서, 어댑터(20)는 일반적으로 냉간 수축성 사전-신장된 튜브(cold shrinkable pre-stretched tube)라고 칭해질 수 있다. 방사상 확장된 상태에서, 절연성 부분(22)은 도 2A의 완화된 두께 tr보다 작은 신장된 두께 ts를 한정한다. 용어 "탄성적으로 복원가능한," "탄성적으로 수축가능한" 및 "냉간 수축성"은 열을 가하지 않고 약 -20℃ 내지 약 50℃의 온도에서 용품이 수축가능함을 의미하도록 상호 교환가능하게 사용된다.
도 2C에서, 도 2A 및 도 2B의 어댑터(20)는 케이블(10) 상에 설치되고, 어댑터(20) 위에 설치된 케이블 액세서리(40)를 추가로 갖는 것으로 도시되어 있다. 케이블 액세서리(40)는 일반적으로 종단접속체로서 도시되어 있지만, 케이블(10) 상에 설치되도록 의도된 임의 유형의 공지의 케이블 액세서리일 수 있으며, 종단접속체로 한정되지 않는다. 노출된 도전체(12)는 도전체(12) 상에 크림핑된(crimped) 러그(lug, 42)에 연결된다. 절연성 부분(22)은 케이블 도전체(12)를 둘러싼 감소된 두께의 전기 절연부(16)의 노출된 부분 위에 씌워져 결합하도록 구성되고, 이럼으로써 박벽형 케이블(10)의 총 유효 케이블 절연 두께를, 표준 케이블의 절연 두께 이상인 두께, 또는 대안적으로 케이블 및 케이블 액세서리 조합이 견딜 수 있는 수준까지 전기적 스트레스를 감소시키는 두께까지 증가시키도록 구성된다. 설치된 상태에서, 절연성 부분(22)은 일반적으로 도 2A의 완화된 두께 tr보다 작고 도 2B의 신장된 두께 ts보다 큰 설치된 두께 ti를 한정한다. 반도전성 부분(24)은 절연 차폐부(18)의 절단된 단부를 가로질러 연장되도록 위치되고, 케이블 절연부(16) 및 어댑터 절연성 부분(22) 상에 절연 차폐부를 재확립하기 위해 절연 차폐부(18)의 노출된 부분을 씌워 결합하도록 구성된다. 어댑터(20)는 케이블 절연부(16) 및 어댑터 절연성 부분(22)의 복합물 위에 절연 차폐부를 재확립하기 위해 기하학적 스트레스 제거를 이용한다.
이제 도 3A 내지 도 3C를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 어댑터(120)가 도시되어 있다. 어댑터(120)는 종방향 전기 절연성 부분(122) 및 반도 전성 부분(124)을 포함한다. 절연성 부분(122)은 완화된 두께 tr을 한정하고 제1 단부(126) 및 제2 단부(128)를 갖는다. 반도전성 부분(124)은 절연성 부분(122)의 제1 단부(126)와 접촉 결합되어 있다. 절연성 부분(22) 및 반도전성 부분(24)의 단부들은 높은 전계 영역에서 날카로운 모서리를 피하도록 형성된다. 도 3A 내지 도 3C의 실시예에서, 절연성 부분(122) 및 반도전성 부분(124)은 분리가능하고, 2편(two-piece) 어댑터(120)를 형성한다. 도 3B에서, 탄성적으로 복원가능한 어댑터(120)는 제거가능한 강성 지지 코어(30) 상에서 방사상 확장된 또는 사전-신장된 상태로 지지되는 것으로 도시되어 있다. 방사상 확장된 상태에서, 절연성 부분(122)은 도 3A의 완화된 두께 tr보다 작은 신장된 두께 ts를 한정한다.
도 3C에서, 어댑터(120)는 케이블(10) 상에 설치되고, 어댑터(120) 위에 설치된 케이블 액세서리(40)를 추가로 갖는 것으로 도시되어 있다. 케이블 액세서리(40)는 일반적으로 종단접속체로서 도시되어 있지만, 케이블(10) 상에 설치되도록 의도된 임의 유형의 공지의 케이블 액세서리일 수 있으며, 종단접속체로 한정되지 않는다. 노출된 도전체(12)는 러그(42)에 연결된다. 절연성 부분(122)은 케이블 도전체(12)를 둘러싼 감소된 두께의 전기 절연부(16)의 노출된 부분 위에 씌워지도록 구성되고, 이럼으로써 박벽형 케이블(10)의 총 유효 케이블 절연 두께를, 표준 케이블의 절연 두께 이상인 두께, 또는 대안적으로 케이블 및 케이블 액세서리 조합이 견딜 수 있는 두께까지 증가시키도록 구성된다. 설치된 상태에서, 절연성 부분(122)은 일반적으로 도 3A의 완화된 두께 tr보다 작고 도 3B의 신장된 두께 ts보다 큰 설치된 두께 ti를 한정한다. 반도전성 부분(124)은 절연 차폐부(18)의 절단된 단부를 가로질러 연장되도록 위치되고, 케이블 절연부(16) 및 어댑터 절연성 부분(122) 상에 절연 차폐부를 재확립하기 위해 절연 차폐부(18)의 노출된 부분과 절연성 부분(122)의 제1 단부(126) 둘 모두를 씌워 결합하도록 구성된다. 어댑터(120)는 케이블 절연부(16) 및 어댑터 절연성 부분(122)의 복합물 위에 절연 차폐부를 재확립하기 위해 기하학적 스트레스 제거를 이용한다.
임의의 종래 유형의 지지 코어(30)가 도 2B 및 도 3B의 실시예에서 사용될 수 있지만, 나선형으로 감긴 리본 형태의 강성 원통형 코어, 예컨대, 미국 특허 제3,515,798호, 제4,503,105호, 제4,871,599호 및 제4,934,227호에 개시된 것이 적합한 것으로 알려져 있다. 도 2B 및 도 3B에 도시된 바와 같이, 지지 코어(30)를 형성하는 리본(32)의 인접한 콘볼루션(convolution)들은 코어(30)가 신장된 어댑터(20)의 고유의 방사상 힘에 견딜 수 있도록 원주방향 영역에서 상호 연결된다. 리본(32)의 일부분, 즉 제거 스트립(removal strip, 34)은 코어(30)의 중심을 통해 제자리로 돌아오게 되며, 코어(20)의 일단부에서 손으로 파지될 수 있다. 제거 스트립(34)을 당김으로써, 코어(30)의 콘볼루션들이 하나씩 분리될 것이다. 어댑터(20, 120)로부터 지지 코어(30)를 한번에 하나의 나선 콘볼루션씩 빼내면, 어댑터(20, 120)는 케이블(10) 상으로 점진적으로 방사상 수축되게 된다. 제거 스트립(34)을 손으로 당기면 코어(30)를 풀어 제거하기에 충분히 적당한 힘이 제공되어, 어댑터(20, 120)가 케이블(10)에 단단히 부착된 상태로 남게 한다.
코어(30)는 다양한 재료, 예컨대, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 등으로부터 제조될 수 있다. 코어(30)의 재료는 어댑터(20)를 방사상 확장된 상태로 지지하기에 충분히 강성인 재료이고, 요구되는 풀림을 허용하기에 충분히 가요성이면서 전체 코어(30)를 손으로 제거할 수 있게 하는 것이 단지 필요할 수 있다.
어댑터(20, 120)의 재료는, 방사상 확장되고 케이블(10) 상에의 배치를 위해 완화되기에 충분한 탄성을 갖고 있다. 일 실시예에서, 어댑터(20, 120)의 재료는 실리콘 탄성중합체 또는 실리콘 고무이다. 용어 "실리콘 탄성중합체" 및 "실리콘 고무"는 본 명세서에 사용되는 바와 같이 임의의 폴리오르가노실록산을 의미한다. 어댑터(20, 120)에 유용한 실리콘 탄성중합체 또는 고무는, 적어도 약 20 N/㎜, 바람직하게는 적어도 약 30 N/㎜의 최소 인열 강도(tear strength) 및 적어도 약 400%, 바람직하게는 적어도 약 500%의 연신율(elongation)을 갖는 그러한 도전성 실리콘을 포함한다. 실리콘은 액체 실리콘 또는 검 실리콘(gum silicone)일 수 있고, 합성 및 처리의 용이에 기초하여 선택될 수 있다. 그러나, 신장되고, 지지 코어(30)가 제거될 때 실질적으로 그들의 원래 치수를 복원하는 필요한 능력을 갖고 있는 한, 광범위한 재료들이 사용될 수 있다.
어댑터(20, 120)의 절연성 부분(22, 122) 각각에서의 사용을 위하여, 적합한 실리콘 탄성중합체는, 바이엘 코포레이션(Bayer Corp.)으로부터 바이실론(Baysilone)(등록상표) LSR 시리즈 번호 2030-2040으로서 입수가능한 액체 실리콘, 왜커 실리콘즈 코포레이션(Wacker Silicones Corp.)으로부터 입수가능한 엘라 스토실(Elastosil)(등록상표) LR3013/40 내지 3003/50, 다우 코닝(Dow Corning)으로부터 입수가능한 실라스틱(Silastic)(등록상표) 9280-30 내지 -40 시리즈, 신코 실리콘즈 인크.(Shincor Silicones Inc.)로부터 입수가능한 "KE 1950-30 내지 1950-40", 및 제너럴 일렉트릭 코포레이션(General Electric Corp.)으로부터 입수 가능한 "LIM 6030-D1, 및 6040-D1"뿐만 아니라, 다우 코닝으로부터의 실라스틱(등록상표) M2809로서 입수가능한 검 실리콘, 왜커 실리콘즈 코포레이션으로부터의 엘라스토실(등록상표) 4000/40 내지 4000/70, 제너럴 일렉트릭으로부터 입수가능한 터펠(Tufel)(등록상표) I SE846 및 터펠(등록상표) II 94405, 신코 실리콘즈 인크.로부터 입수가능한 "SVX-14007B", 및 바이엘 코포레이션으로부터 입수가능한 "HVVP AC3537"을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다.
어댑터(20, 120)의 반도전성 부분(24, 124) 각각에서의 사용을 위하여, 적합한 실리콘은 왜커 실리콘즈로부터 입수가능한 엘라스토실(등록상표) R573/50 및 신코 실리콘즈 인크.로부터 입수가능한 "KE-3611U"를 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 반도전성 부분(24, 124)을 형성하는 재료는 약 30 내지 약 270 ohm-㎝, 바람직하게는 약 150 ohm-㎝의 체적 저항률(volume resistivity)을 갖는다.
어댑터(20, 120)에 유용한 실리콘 중합체는, 첨가제의 양 및 유형이 조성물의 물리적 또는 전기적 특성에 역효과를 나타내지 않는 한, 추가의 첨가제, 예를 들어 어댑터 또는 그의 단일 부분의 착색을 위한 안료 또는 염료 - 그러한 안료는 카본 블랙(carbon black), 안료 레드(Red) 101 등을 포함함 - , 보강 실리카 충전 재(filler), 예를 들어 겔 및 에어로졸, 분산제(dispersant), 난연제(flame retardant) 등을 포함할 수 있다.
어댑터(20, 120)의 절연성 부분(22, 122) 및 반도전성 부분(24, 124)을 각각 형성하기 위해, 각각의 부분(22, 24, 122, 124)에 사용되는 실리콘 조성물은 고온에서 혼합 및 경화되거나 가황처리된다. 절연성 부분(22, 122) 및 반도전성 부분(24, 124)은 압출 또는 성형과 같은 임의의 적합한 기술에 의해 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 절연성 부분(22, 122) 및 반도전성 부분(24, 124)은 사출성형에 의해 형성된다.
어댑터(20, 120)는 감소된 두께의 절연부(16)를 가진 케이블(10) 상에 설치될 때 어댑터를 씌운 케이블 액세서리에 가해지는 전기적 스트레스를 감소시킨다. 이럼으로써, 어댑터(20, 120)는 크게 증가된 전기적 스트레스에서 동작하도록 설계된 케이블 상에서 표준 케이블 액세서리를 사용하는 것을 허용한다.
하나의 예시적인 구현예에서, 어댑터(20)는 10.2 ㎜(400 밀) 내지 11.9 ㎜(470 밀) 범위 내의 절연 두께를 가진 69 ㎸ 박벽형 케이블, 및 약 16.5 ㎜(650 밀)의 절연 두께를 가진 표준 케이블과 함께 사용되도록 의도된 69 ㎸ 케이블 액세서리와 조합되어 사용된다. 절연성 부분(22)은 케이블(10) 상에 설치될 때 케이블(10)의 감소된 두께의 절연층(16)과 조합하여 적어도 약 16.5 ㎜(650 밀)의 총 유효 절연 두께를 제공하기에 충분한 두께를 갖는다. 따라서, 예시적인 구현예에서, 절연성 부분(22)은 케이블(10) 상에 설치될 때 적어도 약 6.35 ㎜(250 밀)의 두께를 갖는다. 형성될 때(즉, 완전히 이완된 상태에서)의 절연성 부분(22)의 두 께는 신장에 의해 야기되는 박화(thinning)로 인해 코어(30) 상에 지지되거나 케이블(10) 상에 설치될 때 절연성 부분(22)의 두께보다 더 클 수 있다. 따라서, 예시적인 구현예에서, 형성될 때의 절연성 부분(22)의 두께는 신장에 의해 야기되는 박화를 수용하기 위해 대략 11.4 ㎜(450 밀)일 수 있다. 케이블(10)에 대항한 압축력을 증가시킴으로써 어댑터(20)와 케이블(10) 사이의 접촉 연결을 향상시키기 위해 절연성 부분(22) 및 반도전성 부분(24)의 증가된 두께가 또한 요구될 수 있다. 예시적인 구현예는 상이한 전압, 두께 등을 가진 많은 상이한 구현예들 중 단지 하나이며, 어떤 식으로든 본 발명의 범주를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것이 이해될 것이다.
바람직한 실시예를 설명할 목적으로 구체적인 실시예들이 본 명세서에서 예시되고 기술되었지만, 매우 다양한 대안 또는 동등한 구현예가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 도시되고 설명된 구체적인 실시예를 대체할 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 당업자는 본 발명이 매우 다양한 실시예로 구현될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 본 출원은 본 명세서에서 논의된 실시예의 임의의 개작 또는 변형을 포함하도록 의도된다. 그러므로, 본 발명은 청구의 범위 및 그의 등가물에 의해서만 제한되는 것으로 명백하게 의도된다.

Claims (11)

  1. 도전체, 도전체를 둘러싸는 도전체 차폐부, 산업 표준 두께로부터 감소된 두께를 갖고 도전체 차폐부를 덮는 전기 절연부, 및 전기 절연부의 일부분을 둘러싸는 반도전성 차폐부를 포함하는 유형의 전력 케이블에서 전기적 스트레스를 제어하기 위한 장치로서,
    전기 어댑터를 포함하고,
    전기 어댑터는,
    종방향 절연성 부재, 및
    절연성 부재의 일단부와 접촉 결합된 반도전성 부재를 포함하며,
    절연성 부재의 일부분은 도전체를 둘러싸는 전기 절연부의 일부분을 씌우도록 구성되고, 반도전성 부재의 일부분은 반도전성 차폐부의 일부분을 씌우도록 구성되며,
    절연성 부재 및 반도전성 부재는 탄성적으로 복원 가능한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 반도전성 부재는 반도전성 실리콘 고무를 포함하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 지지 코어를 추가로 포함하고, 절연성 부재 및 반도전성 부재는 지지 코어 상에 방사상 신장된 상태로 배치되는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 반도전성 부재는 절연성 부재의 단부를 씌우는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 반도전성 부재는 절연성 부재의 단부에 맞닿는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 반도전성 부재는 케이블 반도전성 차폐부의 절단된 단부를 가로질러 연장되도록 구성된 장치.
  7. 도전체, 도전체를 둘러싸는 도전체 차폐부, 산업 표준 두께로부터 감소된 두께를 갖고 도전체 차폐부를 덮는 전기 절연부, 및 전기 절연부의 일부분 상의 반도전성 차폐부를 포함하는 유형의 전력 케이블용 시스템으로서,
    적어도 제1 절연 두께를 갖는 케이블 상에 설치되도록 구성된 케이블 액세서리; 및
    제1 절연 두께보다 작은 제2 절연 두께를 갖는 케이블 상에 설치되도록 구성된 어댑터를 포함하고,
    어댑터는,
    종방향 절연성 부재, 및
    절연성 부재의 일단부와 접촉 결합된 반도전성 부재를 포함하며,
    절연성 부재의 일부분은 도전체를 둘러싸는 전기 절연부의 일부분을 씌우도록 구성되고, 반도전성 부재의 일부분은 반도전성 차폐부의 일부분을 씌우도록 구성되는 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 반도전성 부재는 반도전성 실리콘 고무를 포함하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 케이블 액세서리는 제1 지지 코어 상에 방사상 신장된 상태로 배치되고, 어댑터는 제2 지지 코어 상에 방사상 신장된 상태로 배치되는 시스템.
  10. 제7항에 있어서, 절연성 부재와 케이블 차폐부 사이에서 연장되어 절연성 부재 및 케이블 차폐부와 접촉하도록 구성된 반도전성 부재를 추가로 포함하는 시스템.
  11. 전력 케이블 액세서리에서 전기적 스트레스를 감소시키는 방법으로서,
    도전체, 도전체를 둘러싸는 도전체 차폐부, 산업 표준 두께로부터 감소된 두께를 갖고 도전체 차폐부를 덮는 전기 절연층, 및 절연층 상의 반도전성 절연 차폐부를 포함하는 유형의 전력 케이블을, 케이블 절연층의 일부분을 노출시키도록 반도전성 절연 차폐부의 미리 결정된 길이를 제거하고 도전체를 노출시키도록 도전체 차폐부 및 케이블 절연층의 노출된 부분의 보다 작은 미리 결정된 길이를 제거함으로써, 준비하는 단계;
    절연성 부재를 케이블 절연부의 노출된 부분 상에 배치하는 단계;
    반도전성 부재를 절연성 부재 및 케이블 반도전성 절연 차폐부와 접촉시켜 배치하는 단계; 및
    어댑터 상에 케이블 액세서리를 설치하는 단계
    를 포함하는 방법.
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