KR20210111531A - 전력 케이블용 종단 접속함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조가 간단하고 어셈블리 형태로 유닛화되어 작업성이 향상되고, 종단 접속함 내에서의 점유 부피가 최소화되며, 전력케이블의 종단 접속함 내에서 스트레스 릴리프콘을 케이블의 외주면과 에폭시 애관의 내주면 방향으로 안정적으로 탄성 지지하는 탄성지지유닛을 구비한 케이블용 종단 접속함에 관한 것이다.

Description

전력 케이블용 종단 접속함{Termination connection box for power cable}

본 발명은 구조가 간단하고 어셈블리 형태로 유닛화되어 작업성이 향상되고, 전력케이블의 종단 접속함 내에서 점유 부피가 최소화되며, 전력케이블의 종단 접속함 내에서 스트레스 릴리프콘을 케이블의 외주면과 에폭시 애관의 내주면 방향으로 안정적으로 탄성 지지하는 탄성지지유닛을 구비한 케이블용 종단 접속함에 관한 것이다.

고압 케이블용 종단 접속함(가스중 종단 접속함)은, 주로 옥내 변전소 등에서 지중 송전선과 차단기를 연결하는데 사용된다.

전력 계통에서의 종단 접속함은 주로 지중(地中) 송전선인 케이블을 사용자 측의 변압기나 가공(架空) 송전선 등의 모선에 접속하는데 사용되는 접속장치로서, 종단 접속함은 지중 송전선의 케이블과 도체가 접속되고, 도체와 도체 인출봉을 연결하여 도체 인출봉이 사용자 측의 전력 기기에 접속되도록 하며, 접속부를 애관과 절연 박스로 밀봉한 형태로 이루어진다.

가스중 종단 접속함은 피복을 제거하여 노출된 케이블 코어에 도체를 연결하여 상단 고압부로 도체 인출봉을 인출하고, 접속함의 상부는 애관에 의해 절연되고, 애관 내부의 도체 외면에는 전계 완화용 스트레스 릴리프콘이 설치된다.

이러한 전계 완화용 스트레스 릴리프콘 하부에는 밀대가 스트레스 릴리프콘을 탄성 지지하도록 설치될 수 있다.

이러한 밀대 등을 탄성 지지하기 위하여 스프링 등이 적용되나, 밀대, 스프링 및 고정구조가 복잡하고 현장 조립시 작업성이 떨어지고, 밀대의 탄성 지지구조가 차지하는 점유 공간이 크다는 문제가 있다.

본 발명은 구조가 간단하고 어셈블리 형태로 유닛화되어 작업성이 향상되고, 종단 접속함 내에서의 점유 부피가 최소화되며, 전력케이블의 종단 접속함 내에서 스트레스 릴리프콘을 케이블의 외주면과 에폭시 애관의 내주면 방향으로 안정적으로 탄성 지지하는 탄성지지유닛을 구비한 전력 케이블용 종단 접속함을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전력 케이블용 종단 접속함에 있어서, 내부로 상기 전력 케이블의 단부가 장입되는 에폭시 애관; 상기 에폭시 애관의 내부에서 상기 전력 케이블의 외주면에 밀착하여 전계 집중을 완화하는 스트레스 릴리프콘; 및, 상기 스트레스 릴리프 콘 후방에 배치되어, 상기 스트레스 릴리프 콘이 상기 에폭시 애관의 내주면과 상기 전력 케이블의 외주면에 밀착되도록 하기 위하여, 상기 스트레스 릴리프 콘을 추진하기 위한 링 형태의 밀대부재, 일단이 상기 밀대부재 후방을 탄성 지지하기 위한 복수 개의 탄성부재, 상기 탄성부재의 후단이 지지되며 상기 에폭시 애관에 체결되는 장착부재 및 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 장착되어 상기 탄성부재 내부에서 상기 탄성부재의 수축과 복원을 가이드하기 위한 복수 개의 가이드바를 포함하는 탄성지지유닛;을 포함하는 전력 케이블용 종단 접속함을 제공할 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 코일 스프링 형태로 구성되고, 복수 개의 탄성부재 중 적어도 하나의 탄성부재 내의 가이드바는 일단이 상기 밀대부재 후면에 형성된 가이드공에 슬라이드 가능하게 거치되고, 타단이 상기 장착부재 전면에 형성된 체결공 체결되는 연결형 가이드바일 수 있다.

그리고, 복수 개의 탄성부재 중 적어도 하나의 탄성부재 내의 가이드바는 2개의 가이드바로 분할되어 각각의 가이드바의 일단이 미리 결정된 간격 이격되어 마주보도록 배치되고, 각각의 가이드바의 타단이 상기 밀대부재와 상기 장착부재에 체결되는 분할형 가이드바일 수 있다.

여기서, 상기 분할형 가이드바를 구성하는 제1 가이드바와 제2 가이드바의 길이는 서로 다를 수 있다.

이 경우, 상기 연결형 가이드바와 상기 분할형 가이드바는 번갈아 배치될 수 있다.

그리고, 상기 연결형 가이드바의 일단은 직경이 축소 가공될 수 있다.

또한, 상기 장착부재는 일면에 가이드바가 체결되고 탄성부재가 지지되는 지지부, 상기 지지부 둘레에 상기 에폭시 애관과 체결되는 플랜지부 및 상기 타면에 전력 케이블이 도입되는 파이프 형태의 케이블 도입부가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 가이드바 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 체결되는 체결부는 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 형성된 체결공에 나사 결합되고, 상기 가이드바는 상기 체결부 근방에서의 탄성부재 내부에 압입될 수 있도록 직경이 확장되는 것을 확대부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전방에 내측 방향으로 추진면을 구비하는 링 형태의 밀대부재; 일단이 상기 밀대부재 후방을 탄성 지지하기 위한 복수 개의 탄성부재; 상기 탄성부재의 후단이 지지되며 상기 에폭시 애관에 체결되는 장착부재; 및, 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 장착되어 상기 탄성부재 내부에서 상기 탄성부재의 수축과 복원을 가이드하기 위한 복수 개의 가이드바;를 포함하는 탄성지지유닛을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 탄성부재는 코일 스프링 형태로 구성되고, 복수 개의 탄성부재 중 적어도 하나의 탄성부재 내의 가이드바는 일단이 상기 밀대부재 후면에 형성된 가이드공에 슬라이드 가능하게 거치되고, 타단이 상기 장착부재 전면에 형성된 체결공 체결되는 연결형 가이드바일 수 있다.

이 경우, 복수 개의 탄성부재 중 적어도 하나의 탄성부재 내의 가이드바는 2개의 가이드바로 분할되어 각각의 가이드바의 일단이 미리 결정된 간격 이격되어 마주보도록 배치되고, 각각의 가이드바의 타단이 상기 밀대부재와 상기 장착부재에 체결되는 분할형 가이드바일 수 있다.

그리고, 상기 분할형 가이드바를 구성하는 제1 가이드바와 제2 가이드바의 길이는 서로 다르고, 상기 연결형 가이드바와 상기 분할형 가이드바는 번갈아 배치될 수 있다.

또한, 상기 가이드바 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 체결되는 체결부는 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 형성된 체결공에 나사 결합되고, 상기 가이드바는 상기 체결부 근방에서의 탄성부재 내부에 압입될 수 있도록 직경이 확장되는 것을 확대부가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함에 의하면, 구조가 간단하고 어셈블리 형태로 유닛화되어 종단 접속합의 제조 작업성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함에 의하면, 전력케이블의 종단 접속함 내에서 점유 부피가 최소화되어 전력 케이블용 종단 접속함의 전체 부피를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함에 의하면, 탄성지지유닛을 구성하는 코일 스프링 형태의 탄성부재의 좌굴 등을 방지하여 전력케이블의 종단 접속함 내에서 스트레스 릴리프콘을 케이블의 외주면과 에폭시 애관의 내주면 방향으로 안정적으로 탄성 지지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 종단 접속함에 접속되는 전력 케이블의 다단 탈피된 전력 케이블의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 종단 접속함의 단면도와 요부 확대도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함의 탄성지지유닛의 사시도를 도시한다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함의 탄성지지유닛의 분해도 및 조립 구조도를 도시한다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함의 탄성지지유닛을 구성하는 가이드바를 도시한다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함의 탄성지지유닛의 작동상태를 도시한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 종단 접속함에 접속되는 전력 케이블의 다단 탈피된 전력 케이블의 사시도를 도시한다.

도 1을 참조하면, 전력케이블(100)은 도체(11), 내부반도전층(12), 케이블 절연층(14), 외부반도전층(16)을 포함하여, 도체(11)를 따라 케이블 길이 방향으로만 전력을 전송하고, 케이블 반경 방향으로는 전류가 누설되지 않도록 하는 케이블 코어부(10)를 구비한다.

상기 도체(11)는 전력을 전송하기 위해 전류가 흐르는 통로 역할을 하며, 전력 손실을 최소화할 수 있도록 도전율이 우수하고 케이블 제조 및 사용에 적절한 강도와 유연성을 가진 소재, 예를 들어 구리 또는 알루미늄 등으로 이루어질 수 있다.

상기 도체(11)는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 개의 소선이 각각 그룹화 연선되어 집합된 집합도체로 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 집합도체는 1+6 구조의 집합도체를 구성하지만, 상기 도체로서 집합도체를 구성하는 방법은 4분할, 5분할 및 1+N 분할 등 다양한 조합으로 구성될 수 있다.

상기 도체는 복수 개의 소선이 연선되어 형성되므로 그 표면이 평활하지 않아 전계가 불균일할 수 있으며, 부분적으로 코로나 방전이 일어나기 쉽다. 또한, 도체(11) 표면과 후술하는 케이블 절연층(14) 사이에 공극이 생기게 되면 절연성능이 저하될 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 도체(11) 외부에는 내부반도전층(12)이 형성될 수 있다. 상기 내부반도전층(12)은 절연성 물질에 카본블랙, 카본 나노튜브, 카본나노플레이트, 그라파이트 등의 도전성 입자가 첨가되어 반도전성을 가질 수 있다.

상기 내부반도전층(12)은 상기 도체(11)와 후술하는 케이블 절연층(14) 사이에서 급격한 전계변화가 발생하는 것을 방지하여 절연성능을 안정화하는 기능을 수행한다. 또한, 도체(11)면의 불균일한 전하분포를 억제함으로써 전계를 균일하게 하고, 도체(11)와 케이블 절연층(14) 사이에 간격이 형성되는 것을 방지하여 코로나 방전, 절연파괴 등을 억제하는 역할도 하게 된다.

상기 케이블 절연층(14)은 상기 내부반도전층(12)의 바깥쪽에 구비되어 도체(11)를 따라 흐르는 전류가 외부로 누설되지 않도록 외부와 전기적으로 절연시켜 준다.

상기 절연층(14)은 파괴전압이 높고, 절연성능이 장기간 안정적으로 유지될 수 있어야 하며, 유전손실이 적고 내열성 등의 열에 대한 저항 성능을 지닌 절연 조성물로 구성되며, 상기 절연 조성물은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지, 바람직하게는 폴리에틸렌 수지를 베이스 수지로 사용할 수 있다.

또한, 상기 절연 조성물은 무기 나노 입자 또는 유기 극성물질을 포함할 수 있다. 상기 무기 나노 입자 내지 유기 극성물질은 상기 전력케이블이 통전시 상기 도체(11)로부터 상기 절연층(14)으로 주입되거나 상기 절연층(14)의 가교시 발생하는 부산물에 의해 형성된 공간전하(space charge)를 트랩핑(trapping)함으로써, 상기 공간전하에 의해 상기 도체근방의 전계강도가 상승되고 이로써 상기 절연층의 중첩 임펄스 파괴강도가 저하되는 것을 억제하는 기능을 수행한다.

뿐만 아니라, 상기 절연 조성물은 상기 무기 나노 입자 이외에 가교제, 산화방지제, 스코치 억제제 등의 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 가교제는 상기 절연 조성물의 가교 방식에 따라 상이할 수 있고, 예를 들어, 화학 가교시 디큐밀퍼옥사이드 같은 유기과산화물을 포함할 수 있다. 상기 산화방지제는 상기 절연 조성물로부터 형성되는 절연층의 산화에 의한 열화를 억제하는 기능을 수행하고, 예를 들어, 페놀계, 퀴논계, 아민계 등의 산화방지제를 포함할 수 있다. 상기 스코치 억제제는 상기 절연 조성물의 가교시 가교 특성의 추가 확보와 장기압출에 따른 스코치(scorch)를 억제하는 기능을 수행한다.

상기 절연층(14)은 상기 절연 조성물을 압출하여 형성할 수 있으며, 상기 내부반도전층 및 후술하는 외부반도전층(16)과 함께 압출함으로써 상기 절연층과 상기 내부반도전층 내지 외부반도전층(16) 간의 계면에 공극이 발생하거나 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있다.

상기 케이블 절연층(14)의 외부에는 외부반도전층(16)이 구비될 수 있다. 상기 외부반도전층(16)은 내부반도전층과 같이 절연성 물질에 도전성 입자, 예를 들면 카본블랙, 카본나뉴튜브, 카본나노플레이트, 그라파이트 등이 첨가되어 반도전성을 가지는 물질로 형성되어, 상기 케이블 절연층(14)과 후술하는 금속시스(22) 사이의 불균일한 전하 분포를 억제하여 절연 성능을 안정화한다. 또한, 상기 외부반도전층(16)은 케이블에 있어서 케이블 절연층(14)의 표면을 평활하게 하여 전계집중을 완화시켜 코로나 방전을 방지하며, 상기 케이블 절연층(14)을 물리적으로 보호하는 기능도 수행할 수 있다.

상기 케이블 코어부(10)의 외부에는 케이블 보호부(20)가 구비되며, 해저에 포설되는 전력케이블(100)은 케이블 외장부(30)를 추가적으로 구비할 수 있다. 상기 케이블 보호부 및 케이블 외장부는 케이블의 전력 전송 성능에 영향을 미칠 수 있는 수분침투, 기계적 외상, 부식 등의 다양한 환경요인으로부터 코어부를 보호한다.

상기 외부반도전층(16) 외측에 구비될 수 있는 수분 흡수부(21)를 추가적으로 구비할 수 있다. 상기 수분 흡수부는 상기 도체(11)의 연선된 소선 사이 및/또는 상기 도체(11)의 외부에 형성될 수 있으며, 케이블에 침투한 수분을 흡수하는 속도가 빠르고, 흡수 상태를 유지하는 능력이 우수한 고흡수성 수지(super absorbent polymer; SAP)를 포함하는 분말, 테이프, 코팅층 또는 필름 등의 형태로 구성되어 케이블 길이방향으로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 수분 흡수부는 급격한 전계 변화를 방지하기 위하여 반도전성을 가질 수 있다.

상기 케이블 보호부(20)는 수분 흡수부(21) 외측에 금속시스(22)와 고분자 시스(24)를 포함하여, 사고전류, 외력 내지 기타 외부환경 요인으로부터 케이블을 보호한다.

상기 금속시스(22)는 상기 코어부(10)를 둘러싸도록 형성할 수 있다. 특히, 상기 전력케이블(100)이 해저와 같은 환경에 포설되는 경우, 수분과 같은 이물질이 상기 케이블 코어부(10)에 침입하는 것을 방지하기 위해 상기 케이블 코어부(10)를 실링하도록 형성할 수 있으며, 상기 케이블 코어부(10) 외부에 용융된 금속을 압출하여 이음새가 없는 연속적인 외면을 가지도록 형성하여 차수성능이 우수하게 할 수 있다. 상기 금속으로는 납(Lead) 또는 알루미늄을 사용하며, 해저에 포설되는 전력케이블(100)의 경우에는 해수에 대한 내식성이 우수한 납을 사용하는 것이 바람직하고, 기계적 성질을 보완하기 위해 금속 원소를 첨가한 합금 연(Lead alloy)을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 금속시스(22)는 전력케이블(100) 단부에서의 접지되어 지락 또는 단락 등의 사고 발생시 사고 전류가 흐르는 통로 역할을 하며, 외부의 충격으로부터 케이블을 보호하고, 전계가 케이블 외부로 방전되지 못하도록 할 수 있다.

또한, 상기 금속시스(22)는 케이블의 내식성, 차수성 등을 추가로 향상시키고 상기 고분자 시스(24)와의 접착력을 향상시키기 위해 표면에 부식 방지 컴파운드, 예를 들어, 블로운 아스팔트 등이 도포될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 금속 시스(22)와 상기 케이블 코어부(10) 사이에는 동선직입 테이프 내지 수분 흡수층(21)이 추가적으로 구비될 수 있다. 상기 동선직입 테이프는 동선(Copper wire)과 부직포 테이프 등으로 구성되어 외부반도전층(16)과 금속시스(22)간의 전기적 접촉을 원활히 하는 작용을 하며, 상기 수분흡수층(21)은 케이블에 침투한 수분을 흡수하는 속도가 빠르고, 흡수 상태를 유지하는 능력이 우수한 고흡수성 수지(super absorbent polymer; SAP)를 포함하는 분말, 테이프, 코팅층 또는 필름 등의 형태로 구성되어 케이블 길이방향으로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 동선직입 테이프와 수분 흡수층(21)은 급격한 전계 변화를 방지하기 위해 반도전성을 가지는 것이 바람직하며, 통전 및 수분흡수 작용을 모두 할 수 있도록, 수분 흡수층에 동선을 포함시켜 구성할 수도 있다.

상기 고분자 시스(24)는 상기 금속시스(22)의 외부에 형성되어 케이블의 내식성, 차수성 등을 향상시키고, 기계적 외상 및 열, 자외선 등의 기타 외부 환경 요인으로부터 케이블을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 고분자 시스(24)는 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 등과 같은 수지로 형성될 수 있으며, 해저에 포설되는 전력케이블(100)의 경우에는 차수성이 우수한 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 난연성이 요구되는 환경에서는 폴리염화비닐 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 전력케이블(100)은 상기 고분자 시스(24)의 외측에 아연도금 처리된 강철 테이프 등으로 구성되는 금속강대층(26)을 구비하여, 상기 절연유의 팽창에 의해 상기 금속시스(22)가 팽창하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 금속강대층(26)의 상부 및/또는 하부에는 반도전성 부직포 테이프 등으로 이루어져 전력케이블(100)에 가해지는 외력을 완충하는 베딩층(미도시)을 구비할 수 있으며, 폴리염화비닐 내지 폴리에틸렌 등의 수지로 구성되는 외부 시스(28)를 더 구비하여 전력케이블(100)의 내식성, 차수성 등을 더욱 향상시키고, 기계적 외상 및 열, 자외선 등의 기타 외부 환경 요인으로부터 케이블을 추가적으로 보호할 수 있다.

또한, 해저에 포설되는 해저용 전력 케이블(100)은 선박의 닻 등에 의해 외상을 입기 쉬우며, 해류나 파랑 등에 의한 굽힘력, 해저면과의 마찰력 등에 의해서도 파손될 수 있으므로 이를 막기 위하여 상기 케이블 보호부의 외부에 케이블 외장부(30)를 추가로 구비할 수 있다.

상기 케이블 외장부는 금속 아머층(34) 및 써빙층(38)을 포함할 수 있다. 상기 금속 아머층(34)은 강철, 아연도금강, 구리, 황동, 청동 등으로 이루어지고 단면 형태가 원형, 평각형 등인 아머 와이어를 횡권하여 적어도 1층 이상으로 구성할 수 있으며, 상기 전력케이블(100)의 기계적 특성과 성능을 강화하는 기능을 수행할 뿐만 아니라 외력으로부터 케이블을 추가적으로 보호한다.

폴리프로필렌 얀 등으로 구성되는 상기 써빙층(38)은 상기 금속 아머층(34)의 상부 및/또는 하부에 1층 이상으로 형성되어 케이블을 보호하며, 최외곽에 형성되는 써빙층(38)은 색상이 다른 2종 이상의 재료로 구성되어 해저에서 포설된 케이블의 가시성을 확보할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함의 단면도와 요부 확대도를 도시하며, 도 3은 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함의 탄성지지유닛(500)의 사시도를 도시한다.

본 발명에 따른 전력 케이블의 종단 접속함은 내부로 상기 전력 케이블의 단부가 장입되는 에폭시 애관(200); 상기 에폭시 애관(200)의 내부에서 상기 전력 케이블의 외주면에 밀착하여 전계 집중을 완화하는 스트레스 릴리프콘(300); 및, 상기 스트레스 릴리프 콘 후방에 배치되어, 상기 스트레스 릴리프 콘이 상기 에폭시 애관(200)의 내주면과 상기 전력 케이블의 외주면에 밀착되도록 하기 위하여, 상기 스트레스 릴리프 콘을 추진하기 위한 링 형태의 밀대부재(510), 일단이 상기 밀대부재(510) 후방을 탄성 지지하기 위한 복수 개의 탄성부재(530), 상기 탄성부재(530)의 후단이 지지되며 상기 에폭시 애관(200)에 체결되는 장착부재(550) 및 상기 밀대부재(510) 또는 상기 장착부재(550)에 장착되어 상기 탄성부재(530) 내부에서 상기 탄성부재(530)의 수축과 복원을 가이드하기 위한 복수 개의 가이드바를 포함하는 탄성지지유닛(500);을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 에폭시 애관(200)은 그 내부에 전력 케이블(100)의 단부가 도입될 수 있다. 에폭시 애관(200)에 도입된 전력 케이블(100)의 선단에는 도체가 노출되고, 그 나도체 상태의 도체에 도체 인출봉이 접속될 수 있다.

상기 에폭시 애관(200)의 내측 스토퍼(350) 아래쪽으로는 에폭시 애관(200)과 케이블(100) 사이에 전계 완화용 스트레스 릴리프콘(300)을 삽입하여 접속함의 하부 저압부(차폐부)에서의 전계 집중을 완화할 수 있다.

상기 에폭시 애관(200)은 일 예로서, 그 내부에 구비되는 스트레스 릴리프콘(300)과 일체로 형성될 수 있다. 상기 에폭시 애관(200)과 스트레스 릴리프콘(300)의 일체화는, 에폭시 애관(200)을 먼저 제작하고, 에폭시 애관(200)의 내부에 벽면을 한쪽의 형틀로 삼아 스트레스 릴리프콘(300)의 용융 원료를 사출성형하여 일체화하는 방법으로 제작할 수 있다.

스트레스 릴리프콘(300)은 제조 공장에서 에폭시 애관(200) 내부의 정확한 위치에 미리 일체화되어 있으므로, 조립과정에서 위치가 어긋날 여지가 없고 항상 일정한 위치를 유지하게 된다.

상기한 스트레스 릴리프 콘(120)은 후술하는 밀대부재(510)를 구비하는 탄성지지유닛(500)에 의해 상부로 탄성 지지된다. 상기 탄성지지유닛(500)은 상기 스트레스 릴리프콘(300)를 탄성지지하여 스트레스 릴리프콘(300)이 에폭시 애관(200)의 내주면 및 케이블(100)의 외주면과 계면 접촉압을 유지하도록 함으로써 전계 집중을 완화 특성이 구현되도록 한다.

탄성지지유닛(500)은 에폭시 애관(200)에 체결되면서 발생하는 스프링의 압축력이 밀대(130)를 밀며 스트레스 릴리프콘(300)에 압축력을 가할 수 있다.

종래의 전력 케이블용 종단 접속함과 달리, 스트레스 릴리프콘(300)을 탄성 지지하기 위한 구조물의 부품의 수가 많고, 모듈화 어셈블리 유닛화 되지 않아 현장 조립성이 매우 나쁘며 구조물의 점유 부피가 크다는 문제가 있으나, 본 발명의 탄성지지유닛(500)은 부품의 개수가 밀대부재(510), 탄성부재(530), 장착부재(550) 및 가이드바(도 4 및 도 6의 520 참조) 4종류로 구성됨과 동시에 어셈블리 형태로 구성되어 부품의 수가 최소화되고, 어셈블리 형태로 구성된 탄성지지유닛(500)이 스트레스 릴리프콘(300)을 탄성 지지하여 추진하도록 장착한 후 에폭시 애관(200)에 탄성지지유닛(500)을 체결하여 조립을 완성할 수 있으며, 탄성지지유닛(500)을 구성하는 장착부재(550) 후방으로 돌출되는 구성을 제거하여 전력 케이블용 종단 접속함 내에서 점유하는 부피를 최소화할 수 있다.

상기 탄성지지유닛(500)은 스트레스 릴리프콘(300)을 탄성 지지하기 위한 탄성력 제공수단으로 스트레스 릴리프 콘을 추진하기 위한 링 형태의 밀대부재(510)와 상기 탄성부재(530)의 후단이 지지되며 상기 에폭시 애관(200)에 체결되는 장착부재(550) 사이에 개재되는 탄성부재(530)로서 코일 스프링을 채용할 수 있다.

도 4 이하를 참조하여, 본 발명에 따른 전력 케이블의 종단 접속함을 구성하는 탄성지지유닛(500)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함의 탄성지지유닛(500)의 분해도 및 조립 구조도를 도시한다.

보다 구체적으로, 도 4 및 도 5는 본 발명의 전력 케이블용 종단 접속함을 구성하는 하나의 실시예에 따른 탄성지지유닛(500)의 분해도 및 조립 구조도를 도시하며, 도 6 및 도 7는 본 발명의 전력 케이블용 종단 접속함을 구성하는 다른 실시예에 따른 탄성지지유닛(500)의 분해도 및 조립 구조도를 도시한다.

도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서 상기 탄성부재(530)는 코일 스프링 형태로 구성되고, 상기 탄성부재(530) 내의 가이드바는 일단이 상기 밀대부재(510) 후면에 형성된 가이드공(511h)에 슬라이드 가능하게 거치되고, 타단이 상기 장착부재(550)에 체결되는 연결형 가이드바(520a)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 연결형 가이드바(520a)는 상기 장착부재(550)에 형성된 체결공에 나사결합 또는 압입 방식으로 체결되고, 코일 스프링 형태의 탄성부재(530)가 각각 장착되어 탄성부재(530)의 수축 또는 이완시 탄성부재(530)의 좌굴 또는 이탈 등을 방지하여 안정적인 탄성 지지력을 제공할 수 있도록 할 수 있다.

상기 밀대부재(510)는 전방에 스트레스 릴리프콘(300)의 외주면과 대응되는 추진면(510s, 도 3 참조)이 구비되며 링형태로 구성될 수 있다.

도 3 등에서 상기 추진면(510s)은 상기 릴리프콘(300)의 외주면에 대응하도록 경사면으로 구성되는 것으로 도시되나, 상기 릴리프콘(300)의 외주면이 경사면이 아닌 경우 상기 추진면(510s)의 외주면도 경사면으로 구성될 필요가 없으며, 상기 릴리프콘(300)의 안정적 지지가 가능하도록 상기 릴리프콘(300)의 외주면 형상에 대응되는 형상으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 장착부재(550)는 전면에 연결형 가이드바(520a)가 체결되고 탄성부재(530)가 지지되는 지지부(551), 상기 지지부(551) 둘레에 상기 에폭시 애관(200)과 체결되는 플랜지부(553) 및 상기 타면에 전력 케이블이 도입되는 파이프 형태의 케이블 도입부(555)가 구비될 수 있다.

따라서, 상기 밀대부재(510)의 후면에 가이드공(511h)이 형성되고, 상기 장착부재(550)의 지지부(551) 전면에 형성된 체결공(도 8 및 도 9의 551h 참조)이 형성될 수 있다.

그러므로, 상기 연결형 가이드바(520a)의 일단은 상기 밀대부재(510)의 후면에 형성된 가이드공(511h) 내에서 변위 가능해야 하므로 상기 가이드공(511h) 내에 고정되거나 가이드공(511h) 내측단에 도달하지 않고 단순히 거치되도록 길이가 결정될 수 있다.

그리고, 상기 장착부재(550)의 전면에 형성된 체결공은 가이드바가 나사결합되는 경우에는 내주면에 나사산이 형성될 수 있다.

이와 같이, 상기 연결형 가이드바(520a)는 탄성부재(530) 내부에 배치되어 탄성부재(530)의 수축 또는 인장시 탄성부재의 좌굴(밴딩) 또는 위치 이탈이 방지되며, 본 발명의 탄성지지유닛(500)은 스트레스 릴리프콘(300)이 케이블과 애관(200)의 내주면에 밀착 가능하도록 탄성 지지력을 제공할 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 실시예는 전술한 실시예와 달리 연결형 가이드바(520a) 외에 분할형 가이드바(520b, 520c)가 더 구비되는 실시예이다.

즉, 도 6 및 도 7에 도시된 실시예는 상기 탄성부재(530) 내의 가이드바는 일단이 상기 밀대부재(510) 후면에 형성된 가이드공(511h)에 슬라이드 가능하게 거치되고, 타단이 상기 장착부재(550)에 체결되는 연결형 가이드바(520a) 이외에 2개로 분할되어 각각의 가이드바의 일단이 미리 결정된 간격 이격되어 마주보도록 배치되고, 각각의 가이드바의 타단이 상기 밀대부재(510)와 상기 장착부재(550)에 체결되는 분할형 가이드바(520b, 520c)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 분할형 가이드바는 2개의 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)로 구성될 수 있다.

상기 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)의 길이는 서로 다를 수 있고, 밀대부재(510)와 장착부재(550)에 각각 체결될 수 있으며, 상기 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)가 밀대부재(510)와 장착부재(550)에 체결된 상태에서 상기 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)의 일단은 서로 이격되어 탄성부재(530)의 탄성 변형을 허용하며 탄성부재(530)의 움직임을 가이드 할 수 있다.

또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 달리, 상기 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)의 길이는 동일하게 구성하는 방법도 적용이 가능하다.

그리고, 도 6 및 도 7에 도시된 실시예에서, 상기 연결형 가이드바(520a)와 상기 분할형 가이드바(520b, 520c)는 번갈아 배치되는 것으로 도시되나, 그 배치 비율은 탄성부재(530)의 길이 또는 좌굴 발생 여부 등에 따라 변경될 수 있다. 즉, 연결형 가이드바(520a)와 분할형 가이드바(520b, 520c)가 2 : 1 비율 또는 1 : 3 비율로 배치되는 방법도 가능하다.

도 4 및 도 5를 참조한 실시예의 연결형 가이드바(520a) 역시 탄성부재(530)의 가이드 기능은 제공할 수 있으나, 연결형 가이드바(520a)가 상기 밀대부재(510)에 고정되는 방식이 아니고 연결형 가이드바(520a)의 일단이 밀대부재(510)의 후면에 형성된 가이드공(511h) 내에서 슬라이드 되는 구성이며, 상기 탄성부재(530) 역시 밀대부재(510)에 고정되는 구조가 아니므로, 조립된 탄성지지유닛(500)이 결속된 상태가 아니고 쉽게 분리되는 문제가 있다.

즉, 도 5에 도시된 탄성지지유닛(500)과 같이 연결형 가이드바(520a)만 구비되는 경우, 도 5에 도시된 조립상태에서 상기 밀대부재(510)는 좌측방향으로 쉽게 분리되어 종단 접속함 운반 또는 조립과정에서 부품들이 분해되는 등의 문제가 발생될 수 있다.

그러나, 도 6 및 도 7에 도시된 실시예는 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)가 각각 탄성부재와 고정되도록 하여 탄성지지유닛(500)의 조립상태가 유지될 수 있도록 할 수 있다. 이하, 상기 탄성지지유닛(500)의 조립상태가 유지되도록 하기 위한 분할형 가이드바의 구조에 대하여 설명한다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함의 탄성지지유닛(500)을 구성하는 가이드바를 도시한다. 구체적으로, 도 8은 전술한 연결형 가이드바(520a)의 측면도를 도시하며, 도 9는 전술한 분할형 가이드바(520b, 520c)의 측면도를 도시한다.

도 8에 도시된 연결형 가이드바(520a)는 일단이 밀대부재(510)의 가이드공(511h)에 슬라이드 가능하게 거치되고, 타단에는 체결부(521a)가 구비되어 장착부재(550)의 체결공에 나사결합 방식으로 체결될 수 있다.

그리고, 상기 밀대부재(510)의 가이드공(511h)에 거치되는 연결형 가이드바(520a)의 일단(525a)은 직경이 축소 가공되어 가이드공(511h) 내에서 마찰 또는 간섭을 최소화할 수 있다.

상기 연결형 가이드바(520a)의 일단(525a)은 밀대부재(510)와 고정되는 구성이 아니며, 상기 연결형 가이드바(520a)의 타단에는 체결부(521a)가 장착부재(550)의 장착부(551)에 고정될 수 있다.

상기 체결부(521a)가 장착부재(550)에 고정되는 방식은 도 8에 도시된 바와 같이 나사결합일 수 있으나, 압입 방식으로도 고정될 수 있음은 전술한 바와 같다.

그리고, 도 9에 도시된 분할형 가이드바를 구성하는 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)의 길이는 서로 다를 수 있고, 각각 마주보는 일단은 서로 이격되고 각각의 후단에 체결부(521b, 521c)가 구비될 수 있다. 상기 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)의 체결부(521b, 521c)는 나사산이 형성되어 나사결합 방식으로 고정될 수도 있고, 압입 방식으로 고정될 수 있음은 마찬가지이다.

그리고, 상기 밀대부재(510) 또는 상기 장착부재(550)에 체결되는 상기 가이드바(520a, 520b, 520c)의 체결부(521a, 521b, 521c)는 상기 밀대부재(510) 또는 상기 장착부재(550)에 형성된 체결공(513h, 551h)에 나사 결합 등의 방식으로 고정되고, 상기 가이드바(521a, 521b, 521c)는 각각의 체결부(521a, 521b, 521c) 근방에서 탄성부재(530) 내부에 압입되어 고정될 수 있도록 직경이 확장되는 것을 확대부(523a, 523b, 523c)가 구비될 수 있다.

즉, 각각의 가이드바의 체결부(521a, 521b, 521c) 근방에 가이드바의 직경이 확대되는 확대부(523a, 523b, 523c)를 구비하고, 확대부가 코일 스프링 형태의 탄성부재(530) 내에 압입되도록 하면, 상기 밀대부재(510)와 상기 장착부재(550)는 상기 탄성부재(530)를 매개로 조립상태가 유지될 수 있다.

즉, 상기 분할형 가이드바를 구성하는 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)의 체결부는 각각 밀대부재(510)와 장착부재(550)에 고정되고, 확대부(523b, 523c)는 탄성부재(530)와 고정되도록 하여 전체 탄성지지유닛(500)의 조립상태를 완성할 수 있다.

그리고, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서 연결형 가이드바(520a)를 모두 분할형 가이드바로 대체하는 구성을 고려할 수 있겠으나, 밀대부재(510)와 장착부재(550)를 연결하는 가이드바를 모두 분할형 가이드바로 구성하는 경우, 탄성지지유닛(500)의 조립상태가 더욱 안정적으로 유지될 수 있으나, 분할형 가이드바를 구성하는 제1 가이드바(520b)와 제2 가이드바(520c)의 마주보는 일단이 이격되어 탄성부재(530)의 변형시 좌굴 현상이 쉽게 발생될 수 있다.

따라서, 밀대부재(510)와 장착부재(550) 사이에 개재되어 탄성 지지력을 제공하는 탄성부재(530) 내부에 구비되어 가이드 기능을 수행하는 가이드바 중 적어도 일부는 연결형 가이드바(520a)로 구성하여 좌굴을 방지하고, 다른 일부는 분할형으로 구성하여 조립상태의 유지를 가능하게 할 필요가 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 전력 케이블용 종단 접속함의 탄성지지유닛(500)의 작동상태를 도시한다.

도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 연결형 가이드바(520a)와 분할형 가이드바(520b, 520c)가 함께 적용되어 조립이 완료된 상태에서의 탄성지지유닛(500)의 측면도를 도시하고, 도 11은 이와 같이 조립된 탄성지지유닛(500)이 에폭시 애관을 매개로 종단 접속함에 체결되는 경우와 같이 탄성부재(530)가 미리 결정된 길이(△S) 압축된 상태를 도시한다.

상기 탄성지지유닛(500)이 종단접속함에 장착될 경우 상기 장착부재(550)의 플랜지부(도 5 및 도 7의 553 참조)가 에폭시 애관(200)에 체결되고, 체결상태에서 탄성부재(530)가 미리 결정된 길이(△S) 압축되어 스트레스 릴리프콘(300)을 탄성 지지하며, 밀대부재(510)의 추진면이 균일한 압력으로 스트레스 릴리프콘을 지지하도록 세팅될 있다.

상기 탄성부재(530) 내의 가이드바 중 일부는 분할형 가이드바를 적용하여 도 10에 도시된 조립상태에서 탄성지지유닛(500)의 조립상태가 유지되고, 상기 탄성부재(530) 내의 가이드바 중 일부는 연결형 가이드바(520a)를 적용하여 탄성부재(530)의 압축시 좌굴 현상을 최소화할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

Claims (13)

1. 전력 케이블용 종단 접속함에 있어서,
   내부로 상기 전력 케이블의 단부가 장입되는 에폭시 애관;
   상기 에폭시 애관의 내부에서 상기 전력 케이블의 외주면에 밀착하여 전계 집중을 완화하는 스트레스 릴리프콘; 및,
   상기 스트레스 릴리프 콘 후방에 배치되어, 상기 스트레스 릴리프 콘이 상기 에폭시 애관의 내주면과 상기 전력 케이블의 외주면에 밀착되도록 하기 위하여, 상기 스트레스 릴리프 콘을 추진하기 위한 링 형태의 밀대부재, 일단이 상기 밀대부재 후방을 탄성 지지하기 위한 복수 개의 탄성부재, 상기 탄성부재의 후단이 지지되며 상기 에폭시 애관에 체결되는 장착부재 및 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 장착되어 상기 탄성부재 내부에서 상기 탄성부재의 수축과 복원을 가이드하기 위한 복수 개의 가이드바를 포함하는 탄성지지유닛;을 포함하는 전력 케이블용 종단 접속함.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부재는 코일 스프링 형태로 구성되고,
   복수 개의 탄성부재 중 적어도 하나의 탄성부재 내의 가이드바는 일단이 상기 밀대부재 후면에 형성된 가이드공에 슬라이드 가능하게 거치되고, 타단이 상기 장착부재 전면에 형성된 체결공 체결되는 연결형 가이드바인 것을 특징으로 하는 전력 케이블용 종단 접속함.
3. 제2항에 있어서,
   복수 개의 탄성부재 중 적어도 하나의 탄성부재 내의 가이드바는 2개의 가이드바로 분할되어 각각의 가이드바의 일단이 미리 결정된 간격 이격되어 마주보도록 배치되고, 각각의 가이드바의 타단이 상기 밀대부재와 상기 장착부재에 체결되는 분할형 가이드바인 것을 특징으로 하는 전력 케이블용 종단 접속함.
4. 제3항에 있어서,
   상기 분할형 가이드바를 구성하는 제1 가이드바와 제2 가이드바의 길이는 서로 다른 것을 것을 특징으로 하는 전력 케이블용 종단 접속함.
5. 제3항에 있어서,
   상기 연결형 가이드바와 상기 분할형 가이드바는 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 케이블용 종단 접속함.
6. 제2항에 있어서,
   상기 연결형 가이드바의 일단은 직경이 축소 가공된 것을 특징으로 하는 전력 케이블용 종단 접속함.
7. 제2항에 있어서,
   상기 장착부재는 일면에 가이드바가 체결되고 탄성부재가 지지되는 지지부, 상기 지지부 둘레에 상기 에폭시 애관과 체결되는 플랜지부 및 상기 타면에 전력 케이블이 도입되는 파이프 형태의 케이블 도입부가 구비되는 것을 특징으로 하는 전력 케이블용 종단 접속함.
8. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 가이드바 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 체결되는 체결부는 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 형성된 체결공에 나사 결합되고, 상기 가이드바는 상기 체결부 근방에서의 탄성부재 내부에 압입될 수 있도록 직경이 확장되는 것을 확대부가 구비되는 것을 특징으로 하는 전력 케이블용 종단 접속함.
9. 전방에 내측 방향으로 추진면을 구비하는 링 형태의 밀대부재;
   일단이 상기 밀대부재 후방을 탄성 지지하기 위한 복수 개의 탄성부재;
   상기 탄성부재의 후단이 지지되며 상기 에폭시 애관에 체결되는 장착부재; 및,
   상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 장착되어 상기 탄성부재 내부에서 상기 탄성부재의 수축과 복원을 가이드하기 위한 복수 개의 가이드바;를 포함하는 탄성지지유닛.
10. 제9항에 있어서,
    상기 탄성부재는 코일 스프링 형태로 구성되고,
    복수 개의 탄성부재 중 적어도 하나의 탄성부재 내의 가이드바는 일단이 상기 밀대부재 후면에 형성된 가이드공에 슬라이드 가능하게 거치되고, 타단이 상기 장착부재 전면에 형성된 체결공 체결되는 연결형 가이드바인 것을 특징으로 하는 탄성지지유닛.
11. 제10항에 있어서,
    복수 개의 탄성부재 중 적어도 하나의 탄성부재 내의 가이드바는 2개의 가이드바로 분할되어 각각의 가이드바의 일단이 미리 결정된 간격 이격되어 마주보도록 배치되고, 각각의 가이드바의 타단이 상기 밀대부재와 상기 장착부재에 체결되는 분할형 가이드바인 것을 특징으로 하는 탄성지지유닛.
12. 제11항에 있어서,
    상기 분할형 가이드바를 구성하는 제1 가이드바와 제2 가이드바의 길이는 서로 다르고, 상기 연결형 가이드바와 상기 분할형 가이드바는 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 탄성지지유닛.
13. 제11항에 있어서,
    상기 가이드바 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 체결되는 체결부는 상기 밀대부재 또는 상기 장착부재에 형성된 체결공에 나사 결합되고, 상기 가이드바는 상기 체결부 근방에서의 탄성부재 내부에 압입될 수 있도록 직경이 확장되는 것을 확대부가 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성지지유닛.

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