KR20190046276A - 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 모따기 방법 - Google Patents

고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 모따기 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 반도전층 모따기 방법이 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구는 케이블의 반도전층 모따기를 위한 본체; 상기 케이블의 길이 방향을 따라 본체로부터 연장되어 있는 높이조절샤프트; 상기 높이조절샤프트의 단부에 결합되어 있는 칼집의 하단에 구비되어 있는 칼날; 상기 본체와 칼날 사이에 위치하고 있는 높이 조절 바; 상기 높이 조절 바의 하단에 구비되어 있는 수평 바; 상기 칼날의 깊이를 조절하는 눈금자 조절기; 상기 높이조절샤프트와 연결되고 상단에 눈금자 조절기가 위치하고 있는 롤링 바 및 상기 롤링 바와 연결되어 칼날을 회전하도록 조정하는 조정핸들을 포함하여 구성된다.

Description

고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 모따기 방법 {CHAMFERING TOOL OF SMI-CONDUCTIVE LAYER OF HIGH VOLTAGE CABLE AND CHAMFERING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 반도전층 모따기 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특고압 케이블의 접속을 위해 반도전층이 직각으로 절단된 곳에 전계가 집중되어 절연파괴를 방지하기 위한 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 반도전층 모따기 방법에 관한 것이다.
특고압 지중케이블은 전력구 또는 맨홀과 같은 지하에 매설을 하기 위해 제조되었기 때문에 전주에 설치되는 가공케이블보다 전선의 절연을 강화하기 위해 도체 외부에 다수 겹의 보호 층이 많이 구성되어 있다.
도 1은 본 발명에 하나의 실시예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 반도전층 모따기 방법이 적용되는 특고압 케이블의 단면도이다.
도 1을 참조하여 고압 케이블의 다수 겹의 보호 층을 살펴보면, 중심부에는 수밀 컴파운드 충진원형압축 연동 연선으로 된 도체(1)가 있고, 그 도체(1) 표면에 흑색 반도전 열경화성 컴파운드로 된 내부반도전층(2)이 피복되어 있으며, 그 내부반도전층(2)의 표면에는 수트리 억제형 가교폴리에틸렌 컴파운드로 된 절연층(3)이 피복되어 있고, 그 절연층(3)의 표면에는 흑색 반도전 열경화성 컴파운드로 만든 외부반도전층(4)이 피복되어 있고, 그 외부반도전층(4)의 표면에는 반도전성 부풀음 테이프가 감겨진 중성선수밀층(5)이 피복되어 있고, 중성선수밀층(5)의 둘레에는 연동선으로된 중성선(6)이 권선되며, 그 중성선(6)의 둘레에는 다시 부풀음 테이프로된 중성선수밀층(7)이 있으며, 중성선수 밀층을 흑색 PVC재질의 외피(8)로 피복되어 지중케이블을 이루고 있다.
이와 같이, 특고압 케이블의 각 층에는 여러 소재가 사용되는데, 그 중 반도전층은 도 5에 도시된 바와 같이, 케이블이 가압되면 도체에서 직각방향으로 전기력선이 나오고 각 동선별로 반도전층이 없는 도면에서는 전기력선이 중첩되게 되어 절연체에 전계가 집중하게 되어 절연파괴를 이루게 된다. 그러나, 반도전층이 있는 도면에서는 전기력선이 균일하게 전기력선을 분포하게 만들어 준다.
그러나, 이러한 전형적인 규격의 케이블은 최근 개발되어 사용되는 전력 지중케이블로 변경되면서 문제점을 나타내기 시작했다.
도 2는 케이블의 종류별 외부 반도전층 두께 변화를 나타내는 표이다.
도 2를 참조하면, 전선규격 변경전에 반도전층 두께는 도체의 도체의 종류나 단면적에 관계없이 0.7mm이었으나 최근 개발되고 있는 케이블들의 반도전층 두께는 도체의 종류나 단면적이 커짐에 따라 0.76mm, 1.02mm, 1.02mm, 1.40mm로 커지는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 최근 개발되어 사용되는 특고압 케이블은 VLF(Very Low Frequency) 장비로 케이블의 안정성을 검사하는데 케이블의 직선접속지점에서 PD(Partial Discharge)가 다수 발생되는 문제점이 있다. VLF를 통한 PD의 발견은 곧 절연파괴의 과정으로 예상하고 있고 케이블의 수명을 단축시키어 케이블 고장으로 연결되는 주원인으로도 인지되고 있다.
따라서, 이러한 문제의 원인을 파악하고자 케이블의 구조변화, 내부 성분변화, 그리고 크기 변화를 확인한 결과 외부 반도전층(4)의 두께의 크기 변화가 있음을 발견하게 되었다. 기존 지중케이블인 CNCE-W(CU, AL)의 외부 반도전층(4) 두께는 0.7mm(±2%의 편차)이였는데 근래 개발된 케이블의 외부 반도전층(4)은 케이블의 규격별로 0.76~1.40mm(±2%의 편차)로 나왔다.
이러한 미세한 두께 변화로 인하여 VLF 진단에서 PD가 발생되게 되었는지를 확인하기 위해 두께 변화에 의한 공극의 발생 또는 증가를 추측하고 기존 0.7mm인 외부 반도전층(4) 케이블(도 2) 제품과 1.02mm인 반도전층 케이블(도 3) 제품의 전계발생정도를 시험해 보았으며 예상했던 추측이 옳았음을 확인하게 되었다.
이러한 공극의 문제가 접속제에 발생하는 PD의 원인을 확인하고 일반시공 방식과 모깍기를 한 시공방식으로 도 4에서와 같이 시료를 준비하고 X-Ray 투과시험을 해본 결과 모깍기를 하고 케이블 접속제 시공을 했던 시료에서는 공극이 발생되지 않음을 확인하게 되었다. 그러나, 공구를 사용하지 않고 작업자의 수작업만으로 접속을 위한 절단된 외부반도전층(4)의 끝 부분의 모의 두께를 0.76~1.4㎜에서 0.5㎜만 남도록 절단한다는 것은 불가능한 일이다.
현재, 반도전층을 수직으로 절단하는 대부분의 제품들은 C 형상으로 된 고리식이다. 그리고, 반도전층을 절치할 때 C 형상의 공구 몸체를 모두 둘려서 공구에 달려 있는 칼날이 반도전층을 수직으로 절취하게 한다. 이러한 방식이 현실적으로 맞지 않는 이유는 케이블이 제조사에서 제조 후 우드드럼(Wood-drum)에 말려 나오기 때문에 케이블이 직선으로 펴지지 않고 표면이 케이블과 케이블의 눌림으로 변형이 있다. 또한, 제조에 따른 편차율도 2%가 있기 때문에 0.1mm 단위의 절취를 해야 하는 상황에서는 극히 난해한 요소가 아닐 수 없다. 그런데, C 형상의 공구 몸체 전체를 돌리게 되면 절치 시작점이 끝점과 맞지 않고 계속 안으로 절취해 나가 나선형으로 진행하게 되는 문제가 발생하게 되고, 작업하는 작업자의 개인 편차가 커서 문제가 된다.
대한민국 등록특허출원 제 10-1436026 호
본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 고압 케이블의 직각으로 절단된 반도전층의 끝 부분을 모깍기하고, 케이블의 외형이 균일하지 않으므로 모 부분을 제거할 때 시작하는 위치와 끝나는 위치가 동일해야 하며, 모깍기를 진행할 때 절연체에 손상이 발생되지 않아야 하고, 신설 또는 기존 설치된 케이블에도 시공이 가능해서 PD 발생을 방지할 수 있는 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 반도전층 모따기 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 케이블의 반도전층 모따기를 위한 본체 상기 케이블의 길이 방향을 따라 본체로부터 연장되어 있는 높이조절샤프트; 상기 높이조절샤프트의 단부에 결합되어 있는 칼집의 하단에 구비되어 있는 칼날; 상기 본체와 칼날 사이에 위치하고 있는 높이 조절 바; 상기 높이 조절 바의 하단에 구비되어 있는 수평 바 상기 칼날의 깊이를 조절하는 눈금자 조절기; 상기 높이조절샤프트와 연결되고 상단에 눈금자 조절기가 위치하고 있는 롤링 바 및 상기 롤링 바와 연결되어 칼날을 회전하도록 조정하는 조정핸들을 포함할 수 있다.
상기 본체는 높이조절샤프트와 결합되는 원형 키를 포함할 수 있다.
상기 본체는 케이블을 고정하기 위해 복수개의 부분들로 이루어져 있는 구조일 수 있다.
복수개의 부분들로 이루어진 상기 본체를 상호 고정하는 고정볼트들을 더 포함할 수 있다.
상기 본체는 이완스프링을 더 포함할 수 있다.
상기 본체는 케이블과 접촉하는 부분이 우레탄 재질로 성형될 수 있다.
상기 높이 조절 바는 수평 바를 지지하는 수평 지지대를 구비할 수 있다.
상기 롤링 바에는 눈금을 표시하는 눈금 표시기가 구비될 수 있다.
상기 롤링 바는 내부에 눈금자 조절 바를 포함할 수 있다.
상기 눈금자 조절 바에는 높이를 나타내는 높이 눈금자가 구비될 수 있다.
상기 눈금자 조절 바에는 칼날을 균일한 힘으로 가압하기 위한 스프링들이 구비될 수 있다.
상기 스프링들은 높이조절샤프트의 상부에 위치하는 제 1 스프링 및 높이조절샤프트의 하부에 위치하는 제 2 스프링을 포함할 수 있다.
상기 제 1 스프링의 탄성은 제 2 스프링의 탄성보다 클 수 있다.
상기 눈금자 조절 바에는 스프링들을 고정하는 스프링 고정막이 구비될 수 있다.
상기 칼날은 수평을 기준으로 수평 바에 비해 돌출될 수 있다.
상기 칼날은 수평을 기준으로 수평 바에 비해 0.01mm 내지 1mm 돌출될 수 있다.
상기 칼날은 수직 방향을 기준으로 내측으로 30도 내지 85도 범위로 기울어져 있는 구조일 수 있다.
상기 칼날은 수직 방향을 기준으로 내측으로 50도 내지 70도 범위로 기울어져 있는 구조일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구를 이용하는 반도전층 모따기 방법으로서, (a) 케이블을 본체에 통과시키는 단계, (b) 본체를 조여서 케이블을 고정하는 단계, (c) 눈금자 조절기를 이용하여 칼날과 수평 바가 케이블과 접촉하도록 하는 단계 및 (d) 조정핸들을 이용하여 케이블의 반도전층을 모따기하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (d) 단계는 케이블의 외형에 따라 높이조절샤프트가 기준 높이보다 위로 또는 아래로 내려가는 경우에 스프링들의 탄성에 의해 칼날이 일정한 높이로 조절될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 반도전층 모따기 방법은 고압 케이블의 절연파괴의 문제를 해결하여 전력공급의 안정성을 높이며, 절연파괴로 인한 케이블의 손상을 방지하고, 케이블의 수명을 연장하여 경제성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 고압 케이블 외부 반도전층 모서리 다듬기 공구 및 시공방법이 적용되는 특고압 케이블 단면도이다.
도 2는 케이블의 종류별 외부 반도전층 두께 변화를 나타내는 표이다.
도 3은 반도전층의 공극이 없는 경우에 전계발생정도를 나타내는 전계량 측정도이다.
도 4는 반도전층의 공극이 기존 케이블보다 크게 발생했을 때의 전계발생정도를 나타내는 전계량 측정도이다.
도 5는 시료제작과 X-ray 투과시험의 준비 및 결과에 대한 사진이다.
도 6은 반도전층의 유무에 따른 전기력선의 진행방향을 나타내는 모식도이다.
도 7은 종래의 반도전층 절단 후의 모양을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구로 가공하는 경우를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구가 케이블에 연결된 모양을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구의 중요 부위를 나타내는 상세 단면도이다.
도 11은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구를 정면에서 바라본 단면도이다.
도 12는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구의 본체의 배면을 나타내는 모식도이다.
도 13은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구의 수평 바의 원리를 나타내는 모식도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구의 수평 볼의 원리를 나타내는 모식도이다.
도 15는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구를 이용한 반도전층 모따기 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 직선 접속재 외부반도전층 모다듬기의 모식도이다.
도 17은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구를 이용한 기존 직선 접속재 외부반도전층 모다듬기 시공방법을 나타내는 흐름도이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.
또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
먼저, 본 발명은 고압 케이블 외부 반도전층 모서리 다듬기 공구 및 시공방법에 대한 것으로서, 특고압 케이블의 VLF 점검에서 접속점 부위에 PD가 발생하고 있는 문제를 발견하게 되었다. 또한, 이러한 문제의 원인을 확인하는 과정에서 반도전층의 굵기가 기존 케이블의 굵기인 0.7mm 보다 0.32~0.7mm가 두꺼워 진 것을 발견하였다.
도 3은 반도전층의 공극이 없는 경우에 전계발생정도를 나타내는 전계량 측정도이고, 도 4는 반도전층의 공극이 기존 케이블보다 크게 발생했을 때의 전계발생정도를 나타내는 전계량 측정도이다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 반도전층의 두께 변화는 케이블과 케이블의 접속점이 있는 곳에서 기존 방식의 수직적 절단 방식으로 한 반도전층 절체는 미세한 공극을 만들고 그러한 공극으로 인해 전계가 모인다는 사실을 실험을 통해서 알 수 있었다.
도 5는 시료제작과 X-ray 투과시험의 준비와 결과에 대한 사진이다.
도 5를 참조하면, 기존 특고압 케이블과 현재 사용하는 특고압 케이블의 일반 접속을 했을 때 반도전층 주변으로 공극이 발생되는지를 보여기 위한 X-ray사진을 촬영하기 위한 준비과정과 결과를 나타내고 있되, 일반 접속을 한 경우에 도면에 타원으로 표시된 부분에 공극이 발생하였으나 모깍기 접속을 한 경우에 공극이 발생하지 않은 사실을 알 수 있다.
도 6은 반도전층의 유무에 따른 전기력선의 진행방향을 나타내는 모식도이다.
도 6을 참조하면, 반도전층(2)의 역할을 보여주는 사진으로서, 도면에서 좌측의 반도전층이 없는 경우에 전기력선(A)이 서로 교차되며 불규칙한 면을 나타내고 있고, 도면에서 우측의 반도전층(2)이 있는 케이블에서의 전기력선이 균일한 등전위선(B)을 이루면서 정렬되어 있음을 나타내고 있다.
도 7은 종래의 반도전층 절단 후의 모양을 나타내는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구로 가공하는 경우를 나타내는 단면도이다.
도 7 및 도 8을 함께 참조하면, 반도전층(20)에 대한 수직 절단 방식으로는 PD가 발생하는 문제를 해결할 수 없으며, 도체(1)를 보호하는 절연체(3)의 손상 없이 반도전층(20)의 모 부분을 제거하여 접속점을 시공할 때 발생하는 반도전층(20) 주변의 공극을 최소화하여 전계가 모이는 것을 방지하기 위해 본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭하여 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 반도전층 모따기 방법을 제공한다.
도 9는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구가 케이블에 연결된 모양을 나타내는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구의 중요 부위를 나타내는 상세 단면도이며, 도 11은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구를 정면에서 바라본 단면도이고, 도 12는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구의 본체의 배면을 나타내는 모식도이다.
도 9 내지 도 12를 함께 참조하면, 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구는 케이블의 반도전층 모따기를 위한 본체(110), 상기 케이블의 길이 방향을 따라 본체로부터 연장되어 있는 높이조절샤프트(140), 상기 높이조절샤프트(140)의 단부에 결합되어 있는 칼집(180)의 하단에 구비되어 있는 칼날(181), 상기 본체(110)와 칼날(181) 사이에 위치하고 있는 높이 조절 바(170), 상기 높이 조절 바(170)의 하단에 구비되어 있는 수평 바(190), 상기 칼날(181)의 깊이를 조절하는 눈금자 조절기(120), 상기 높이조절샤프트(140)와 연결되고 상단에 눈금자 조절기(120)가 위치하고 있는 롤링 바(130) 및 상기 롤링 바(130)와 연결되어 칼날(181)을 회전하도록조정하는 조정핸들(160)을 포함하여 구성된다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 본체(110)는 높이조절샤프트(140)와 결합되는 원형 키(150)를 포함하여 구성되어 있되, 상기 본체(110)는 케이블을 고정하기 위해 복수개의 부분들로 이루어져 있다. 도면에서는 3부분으로 이루어져 있고, 이러한 3부분으로 이루어진 상기 본체(110)를 상호 고정하는 고정볼트들(111, 112, 113)로 고정하고 있다. 이와 같이 복수개로 이루어진 본체(110)는 케이블이 관통하도록 하고 고정볼트들로 고정하되, 케이블의 과도하게 조여져 외형이 변형되는 것을 방지하기 위해 이완스프링(115, 116, 117)을 이용하고 있다. 이 때, 상기 본체(110)는 케이블과 접촉하는 부분이 우레탄 재질로 성형되어 케이블의 과도한 조임을 방지한다.
본 발명에 따른 반도전층 모따기 공구의 상기 높이 조절 바(170)는 수평 바(190)를 지지하는 수평 지지대(172)를 구비하고 있고, 상기 높이조절샤프트(140)와 연결되고 상단에 눈금자 조절기(120)가 위치하고 있는 롤링 바(130)에는 눈금을 표시하는 눈금 표시기(131)가 구비되어 있다.
여기서, 상기 눈금자 조절 바(132)에는 칼날(181)을 균일한 힘으로 가압하기 위한 스프링들(134, 135)이 구비되어 있다. 구체적으로, 상기 스프링들(134, 135)은 높이조절샤프트(140)의 상부에 위치하는 제 1 스프링(134) 및 높이조절샤프트(140)의 하부에 위치하는 제 2 스프링(135)을 포함하여 구성되어 있다. 이 때, 상기 제 1 스프링(134)의 탄성은 제 2 스프링(135)의 탄성보다 큰 것이 바람직하다. 한편, 상기 눈금자 조절 바(132)에는 스프링들(134, 135)을 고정하는 스프링 고정막(136)이 구비되어 스프링들(134, 135)을 고정하고 있다.
본 발명에 따른 반도전층 모따기 공구의 칼날(181)은 수평을 기준으로 수평 바(190)에 비해 돌출되어 있고, 수평을 기준으로 수평 바(190)에 비해 0.01mm 내지 1mm 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 칼날(181)은 수직 방향을 기준으로 30도 내지 85도 범위로 기울어져 있는 것이 바람직하고, 상기 칼날(181)은 수직 방향을 기준으로 50도 내지 70도 범위로 기울어져 있는 것이 더욱 바람직하다.
도 13은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구의 수평 바의 원리를 나타내는 모식도이고, 도 14는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구의 수평 볼의 원리를 나타내는 모식도이다.
도 13 및 도 14를 함께 참조하면, 직사각형의 판 형상의 수평 바(190)는 눌림 홈(21)에 영향을 받지 않지만 휠로 되어 있는 수평 바(192)는 눌림 홈(21)에서 흔들림이 발생하여 칼날(181)의 깊이에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 수평 바(190)의 형상이 직사각형의 판 형상으로 되어 있는 경우에 눌림 홈(21)에 영향을 받지 않지만, 수평 바(190)의 형상이 휠로 되어 있는 경우에 눌림 홈(21)에서 흔들림이 발생하고 칼날(181)의 깊이에 영향을 미칠 수 있는데, 칼날(181)은 수평을 기준으로 수평 바(190)보다 0.5mm 돌출되어 있는 상태이며 판 형상의 수평 바(190)로 인해 0.5mm 이상 반도전층(20)을 손상시키지 않으면서 반도전층(20)의 모서리를 제거하는데 필요한 힘만 발생시킨다.
도 9 내지 도 15를 함께 참조하여 본 발명에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구를 이용한 반도전층 모따기 방법을 설명하면, (a) 케이블을 본체에 통과시킨다(S110). 이어서, (b) 복수개로 분할되어 있는 본체를 조여서 케이블을 고정한다(S120). 케이블을 본체에 통과시키고 복수개의 본체를 결합하면 (c) 눈금자 조절기를 이용하여 칼날과 수평 바가 케이블과 접촉하게 한다(S130). 눈금 조정이 완료되면 (d) 조정핸들을 이용하여 케이블의 반도전층을 모따기한다(S140).
구체적으로, 모깍기 본체(110)는 케이블이 움직이지 않도록 고정하는 앵커 기능을 가지고 있고 본체(110) 자체가 움직이지 않도록 한다. 신설 케이블의 경우에는 접속점에서 요구하는 반도전층(20)의 여장이 충분하여 모깍기 본체(110)가 반도전층(20)에 고정하여 모 제거를 시행할 수 있다. 그러나, 기존에 설치된 케이블 접속점의 시공된 곳에서 모 부분을 제거하고자 하는 경우에 반도전층(20)의 여유 공간이 많지 않으므로 절연체에 모깍기 본체(110)를 고정하고 모깍기 제거를 시행한다. 이 때, 절연체에는 흠집이나 눌린 자국이 생기는 것을 방지하기 위해 본체(110)의 내부, 즉 케이블을 고정하는 부분은 우레탄 소재로 되어 있어 절연체의 외형의 손상을 방지하고 마찰력을 증가시키므로 케이블 움직임이 발생되지 않는다. 이어서, 케이블 고정의 마무리는 고정볼트를 시계방향으로 돌려 세 부분으로 분할되어 있는 모깍기 본체(110)가 움직이지 않도록 하는데, 본체(110)의 과도한 조임을 방지하기 위해 이완스프링(115, 116, 117)을 이용하여 케이블에 과도한 눌림 현상이 발생되지 않도록 한다.
이러한 케이블 고정이 끝나면 반도전층(20)의 모를 절체하기 위해 눈금자 조절기(120)를 칼날(181)과 수평 바(190)가 반도전층(20) 표면과 접하도록 한다. 이때, 칼날(181)은 0.5mm만큼 수평 바(190)보다 길게 돌출되어 있으므로 칼날(181)의 끝이 반도전층(20)으로 0.5mm만큼 더 들어가게 된다.
여기서, 눈금자 조절기(120)를 더 돌려서 칼날(181)을 내리려고 해도 수평 바(190)가 내려가지 않기 때문에 칼날(181)이 밑으로 내려가지 않게 된다. 그럼에도 불구하고, 조정 핸들(160)을 돌려 반도전층(20)의 모서리를 제거하기 위해 수평 바(190)가 회전하는 경우에 마찰력을 줄이기 위해 눈금자 조절기(120)로 눈금자 조절 바(132)가 높이조절샤프트(140)를 누르는 것을 방지해야 한다. 수평 바(190)와 반도전층(20) 또는 절연층(30)의 마찰이 큰 경우에는 실리콘 오일을 적용하여 마찰을 완화시키는 것이 바람직하다.
이어서, 반도전층(20)의 모서리를 제거하고자 할 때 칼날(181)을 가압하는 힘이 일정하게 작용하여야 하는데, 롤링 바(130) 내부에는 제 1 스프링(134)과 제 2 스프링(135)이 구비되어 있다. 케이블이 완전한 원형이 아니고 반도전층(20) 표면은 중성선에 의해 중성선 눌림 자국이 발생되어 있는 경우에 동일한 높이로 칼날(181)이 케이블 주변을 돌게 되면 반도전층(20)의 일부분은 잘리지 않고 일부분은 칼날(181)이 과도하게 들어가 절연층(30)을 손상시킨다.
따라서, 칼날(181)을 균일하게 가압하여 반도전층(20)의 모서리를 제거하는 것이 바람직하며, 칼날(181)이 75도의 각으로 반도전층(20)에 삽입된 후 조정핸들(160)을 시계방향으로 돌리면 원형키 홈(151)에 끼워진 롤링 블록이 원형키 홈(151)의 홈을 따라 롤링 바(130)가 회전하게 된다.
여기서, 수평 바(190)가 기본 높이보다 아래로 내려가면 높이조절샤프트(140)가 전체적으로 내려간다. 이 때, 눈금자 조절 바(132)에 들어가 있는 높이조절샤프트(140)가 제 2 스프링(135)을 가압하게 되고 제 1 스프링(134)이 아래로 내려오게 된다. 이 경우에, 칼날(181)에 가해지는 힘은 균일하게 유지되면서 반도전층(20) 모서리가 절체되면서 진행된다.
또한, 케이블의 외형에 의해서 수평 바(190)가 위로 올라가면 높이조절샤프트(140)도 올라가게 되며 눈금자 조절 바(132) 내부에 있는 높이조절샤프트(140)가 위로 밀게 되어 제 1 스프링(134)은 축소되면서 제 2 스프링(135)은 탄성력에 의해 위로 신장된다. 이 때, 제 1 스프링(134)은 제 2 스프링(135)보다 탄성이 강해 많이 올라가지 않게 되는데 이는 칼날(181)에 지속적으로 아래로 누르는 힘이 발생해야 되기 때문이다.
이러한 원리로 타원형 케이블의 경우에도 수평 바(190)로 인해 칼날(181)은 0.5mm 이상 반도전층(20) 깊이를 넘어서 들어가지 않으면서 제 1 스프링(134)과 제 2 스프링(135)의 조절로 칼날(181)이 반도전층(20)의 모서리를 제거하는데 필요한 힘만 발생하게 된다.
이러한 공구의 제작으로 도 16을 참조하여 기설 접속점의 시공 방법에서 변화를 예상할 수 있을 것이다. 다음은 본 발명의 공구로 기존 직선 접속재 외부반도전층 모다듬기 시공방법에 관한 것이다.
(a) 접속재(193) 주변을 청소한다.(S150) (b) 노출된 직선 접속재 커버(193)의 끝에서 500mm 지점 케이블(192) 피복 및 기존 테이프(194)를 제거한다.(S160) (c) 피복이 제거된 장소까지 중성선(191)을 뒤로 젓힌 후 세척과 실리콘을 도포한다.(S170) (d) 기존 직선 접속재 커버(193)를 이동하는데 외부 반도전층(4)이 50mm 이상 노출 되도록 이동시킨다. (S180) (e) 기존 직선 접속재 커버(193) 내부를 세척한다. (S190) (f) 외부반도전층(4)에 모다금기 공구를 설치하고 모다듬기를 시행한다. (S200) (g) 케이블 세척 및 실리콘 그리스 도포 후 기존의 직선 접속재 커버(193)를 원위치로 이동시킨다. (S210) (h) 중성선(191) 모음작업 및 테이프(194) 작업을 시공한다. (S220) 마지막으로 중성선(191)을 슬리브(195)로 연결하고(S230) 마무리 한다.
따라서, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구 및 이를 이용한 반도전층 모따기 방법은 고압 케이블의 절연파괴의 문제를 해결하여 전력공급의 안정성을 높이며, 절연파괴로 인한 케이블의 손상을 방지하고, 케이블의 수명을 연장하여 경제성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 또한 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어가 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 순서는 반드시 시계열적인순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.
110: 본체 111, 112, 113: 고정볼트들
115, 116, 117: 이완스프링 120: 눈금자 조절기
130: 롤링 바 131: 눈금 표시기
132: 눈금자 조절 바 133: 높이 눈금자
134, 135: 스프링들 136: 스프링 고정막
140: 높이조절샤프트 150: 원형 키
151: 원형 키 홈 160: 조정핸들
170: 높이 조절 바 172: 수평 지지대
180: 칼집 181: 칼날
190: 수평 바 191: 중성선
192: 케이블 193: 접속재 커버
194: 테이프 195: 압착 슬리브

Claims (20)

  1. 케이블의 반도전층 모따기를 위한 본체;
    상기 케이블의 길이 방향을 따라 본체로부터 연장되어 있는 높이조절샤프트;
    상기 높이조절샤프트의 단부에 결합되어 있는 칼집의 하단에 구비되어 있는 칼날;
    상기 본체와 칼날 사이에 위치하고 있는 높이 조절 바;
    상기 높이 조절 바의 하단에 구비되어 있는 수평 바;
    상기 칼날의 깊이를 조절하는 눈금자 조절기;
    상기 높이조절샤프트와 연결되고 상단에 눈금자 조절기가 위치하고 있는 롤링 바; 및
    상기 롤링 바와 연결되어 칼날을 회전하도록 조정하는 조정핸들;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 높이조절샤프트와 결합되는 원형 키를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 케이블을 고정하기 위해 복수개의 부분들로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  4. 제 3 항에 있어서,
    복수개의 부분들로 이루어진 상기 본체를 상호 고정하는 고정볼트들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 본체는 이완스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 케이블과 접촉하는 부분이 우레탄 재질로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 높이 조절 바는 수평 바를 지지하는 수평 지지대를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤링 바에는 눈금을 표시하는 눈금 표시기가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤링 바는 내부에 눈금자 조절 바를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 눈금자 조절 바에는 높이를 나타내는 높이 눈금자가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 눈금자 조절 바에는 칼날을 균일한 힘으로 가압하기 위한 스프링들이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스프링들은,
    높이조절샤프트의 상부에 위치하는 제 1 스프링; 및
    높이조절샤프트의 하부에 위치하는 제 2 스프링;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 스프링의 탄성은 제 2 스프링의 탄성보다 큰 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 눈금자 조절 바에는 스프링들을 고정하는 스프링 고정막이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼날은 수평을 기준으로 수평 바에 비해 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 칼날은 수평을 기준으로 수평 바에 비해 0.01mm 내지 1mm 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼날은 수직 방향을 기준으로 내측으로 30도 내지 85도 범위로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 칼날은 수직 방향을 기준으로 내측으로 50도 내지 70도 범위로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 공구.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나에 따른 고압 케이블의 반도전층 모따기 공구를 이용하는 반도전층 모따기 방법으로서,
    (a) 케이블을 본체에 통과시키는 단계,
    (b) 본체를 조여서케이블을 고정하는 단계,
    (c) 눈금자 조절기를 이용하여 칼날과 수평 바가 케이블과 접촉하도록 하는 단계, 및
    (d) 조정핸들을 이용하여 케이블의 반도전층을 모따기하는 단계,
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는 케이블의 외형에 따라 높이조절샤프트가 기준 높이보다 위로 또는 아래로 내려가는 경우에 스프링들의 탄성에 의해 칼날이 일정한 높이로 조절되는 것을 특징으로 하는 반도전층 모따기 방법.
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