KR20240008533A

KR20240008533A - 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR20240008533A
Application number: KR1020220085475A
Authority: KR
Inventors: 장상원
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2024-01-19

Abstract

본 발명은 전력케이블의 중성선 노출 접속 부분에 액상 경화제를 거푸집에 의해 투입한 후 일정 시간 경과후 자연 경화되는 경화수지 접속재를 형성함으로써 비숙련 작업자가 권선 틈새를 완전히 수밀할 수 있는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재이기 때문에 저렴한 접속재 개발로 공급신뢰도 확보할 수 있을 뿐만 아니라 전력케이블 교체비용을 절감 및 노무비를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Description

전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치 및 그 시공방법{CHARGING APPARATUS FOR WATER TREE RESISTANCE CONNECTOR OF ELECTRIC POWER CABLE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지중 전력케이블의 중성선 노출 접속시 수분유입을 차폐할 수 있는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 국내에서 발생되고 있는 지중 전력케이블의 주요 고장원인은 수분침투에 의해 야기되는 수트리(Water Tree)이다. 이러한 수트리는 전력케이블에 침투한 수분과 전계의 복합작용으로 인하여 발생된다고 알려져 있으며, 일단 수트리가 발생하면 전계집중을 유발하여 고장을 유발하게 된다(참고문헌: M.T.Shaw and S.H.Shaw, Water Treeing in Solid Dielectrics, IEEE Trans. EI, Vol.23, No.6, p.419, 1993).

기존 전력케이블의 외피 재료인 폴리염화비닐은 화학구조 특성상 분자내에 극성기를 갖고 있기 때문에 수분 흡습이 용이하게 일어나며, 부풀음 테이프만으로는 수분침투를 근본적으로 억제하기는 곤란하다(참고문헌: G.Graham and S.Szaniszlo, Insulating and Semiconductive Jackets for Medium and High Voltage Underground Power Cable Applications, IEEE Trans. EI magazine, Vol.11, p.5, 1995).

특히 맨홀 내 지중 전력케이블 중성선 접속시 노출 시공되어 수분이 권선 틈으로 침투됨으로써 부풀음 테이프로 수분침투를 근본적으로 억제 및 차단이 어렵기 때문에 시공 신뢰도가 현저히 떨어져 전력케이블을 교체비용이 크게 발생되는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0479456호(2005.03.18.)

본 발명의 목적은 기존의 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 전력케이블의 중성선 노출 접속 부분에 경화제 투입을 통하여 권선 틈새까지 완전히 수밀이 가능한 접속재 개발로 공급신뢰도 확보 및 전력케이블 교체비용을 절감할 수 있는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치는, 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분을 감싸주도록 양 끝단에 입구(14)(24)와 출구(16)(26)가 각각 형성되는 제1 및 제2 거푸집(10)(20); 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 둘레 일측에 형성되어 상기 중성선(3)의 외부 노출을 안내하면서 액상 경화제(40)의 투입을 안내하는 절개부(12)(22); 및 상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)에 각각 부착되어 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 양 끝단과 상기 전력케이블(1)들의 사이사이 틈새를 밀봉하면서 상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)들끼리 각각 결속시키는 점토마개(30a)(30b)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)은 플라스틱, FRP(Fiberglass Reinforced Plastic), 폴리에틸렌 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)은 서로 대응되는 반원 형태이면서 일정 길이로 형성되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 상기 절개부(12)(22)는 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 둘레 중앙에 서로 대응되는 디긋자 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)는 서로 대응되게 마주할 때 원 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 상기 경화제(40)는 절연성 재질인 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 상기 절연성 재질은 실리콘 또는 테프론인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 시공방법은, 제1 및 제2 거푸집(10)(20)에 의해 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분을 좌우에서 서로 대칭되게 마주하도록 감싸주는 단계(S100); 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 입구(14)(24)와 출구(16)(26)를 미응고 점토마개(30a)(30b)에 의해 밀봉시키는 단계(S200); 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 둘레 일측에 형성된 절개부(12)(22)를 통해 액상 경화제(40)를 투입하는 단계(S300); 상기 액상 경화제(40)가 고체화되어 경화수지 접속재(42)를 형성하도록 자연 경화시키는 단계(S400); 및 상기 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분으로부터 제1 및 제2 거푸집(10)(20)과 점토마개(30a)(30b)를 분리하는 단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 상기 액상 경화제(40)는 상기 절개부(12)(22)를 통해 투입될 때 절개부(12)(22)의 높이를 초과하지 않도록 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 내부에 투입되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 상기 점토마개(30a)(30b)는 미응고 블록 상태에서 상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)들 양 끝단에 짓이겨 부착되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 수트리 억제용 접속재 충전장치의 분리 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 수트리 억제용 접속재 충전장치의 결합 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 수트리 억제용 접속재 충전장치가 전력케이블에 설치된 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 수트리 억제용 접속재 충전장치가 전력케이블에 시공된 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 시공 순서도.

이하, 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치는, 제1 및 제2 거푸집(10)(20), 액상 경화제(40), 점토마개(30a)(30b)를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)은 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분을 감싸주도록 양 끝단에 입구(14)(24)와 출구(16)(26)가 각각 형성되고, 중성선(3)의 외부 노출을 안내하면서 액상 경화제(40)의 투입을 안내하도록 둘레 일측에 절개부(12)(22)가 형성된다.

이때, 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)은 플라스틱, FRP(Fiberglass Reinforced Plastic), 폴리에틸렌 중 어느 하나인 것으로서, 서로 대응되는 반원 형태이면서 일정 길이로 형성된다.

상기 절개부(12)(22)는 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 둘레 중앙에 서로 대응되는 디긋자 형태로 각각 형성되고, 서로 대응되게 마주할 때 미음자 장홀 형태로 배치된다.

상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)는 서로 대응되게 마주할 때 원 형태로 배치된다.

상기 액상 경화제(40)는 실리콘 또는 테프론으로 이루어진 절연성 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 액상 경화제(40)는 제1 및 제2 거푸집(10)(20) 내에서 일정 시간이 경과하면 자연 경화되면서 고체화되어 경화수지 접속재(42)를 형성한다.

즉, 상기 액상 경화제(40)는 제1 및 제2 거푸집(10)(20) 내부에서 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분에 공극이 생기지 않도록 침투되면서 밀봉함으로써 권선 틈새를 완전히 수밀할 수 있는 수트리 억제용 접속재 역할을 한다.

상기 점토마개(30a)(30b)는 입구(14)(24)와 출구(16)(26)에 각각 부착되어 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 양 끝단과 전력케이블(1)들의 사이사이 틈새를 밀봉하도록 입구(14)(24)와 출구(16)(26)들끼리 각각 결속시키는 역할을 한다.

이때, 점토마개(30a)(30b)는 미응고 블록 상태에서 입구(14)(24)와 출구(16)(26)들 양 끝단에 부착되고, 실용에서 일정 시간이 경과하면 자연 경화된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 시공방법은, 제1 및 제2 거푸집(10)(20)에 의해 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분을 좌우에서 서로 대칭되게 마주하도록 감싸주는 단계(S100); 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 입구(14)(24)와 출구(16)(26)를 미응고 점토마개(30a)(30b)에 의해 밀봉시키는 단계(S200); 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 둘레 일측에 형성된 절개부(12)(22)를 통해 액상 경화제(40)를 투입하는 단계(S300); 상기 액상 경화제(40)가 고체화되어 경화수지 접속재(42)를 형성하도록 자연 경화시키는 단계(S400); 및 상기 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분으로부터 제1 및 제2 거푸집(10)(20)과 점토마개(30a)(30b)를 분리하는 단계(S500)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 액상 경화제(40)는 상기 절개부(12)(22)를 통해 투입될 때 절개부(12)(22)의 높이를 초과하지 않도록 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 내부에 투입되는 것이 바람직하다.

상기 점토마개(30a)(30b)는 미응고 블록 상태에서 상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)들 양 끝단에 짓이겨 부착되는 것이 바람직하다.

이 처럼, 본 발명은 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분에 액상 경화제(40)를 거푸집(10)(20)에 의해 투입되어 경화수지 접속재(42)를 형성함으로써 비숙련 작업자가 권선 틈새를 완전히 수밀할 수 있는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재이기 때문에 저렴한 접속재 개발로 공급신뢰도 확보할 수 있을 뿐만 아니라 전력케이블 교체비용을 절감 및 노무비를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

1 : 전력케이블
3 : 중성선
10 : 제1 거푸집
12 : 절개부
14 : 입구
16 : 출구
20 : 제2 거푸집
22 : 절개부
24 : 입구
26 : 출구
30a,30b : 점토마개
40 : 액상 경화제
42 : 경화수지 접속재

Claims

전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분을 감싸주도록 양 끝단에 입구(14)(24)와 출구(16)(26)가 각각 형성되는 제1 및 제2 거푸집(10)(20);
상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 둘레 일측에 형성되어 상기 중성선(3)의 외부 노출을 안내하면서 액상 경화제(40)의 투입을 안내하는 절개부(12)(22); 및
상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)에 각각 부착되어 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 양 끝단과 상기 전력케이블(1)들의 사이사이 틈새를 밀봉하면서 상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)들끼리 각각 결속시키는 점토마개(30a)(30b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)은 플라스틱, FRP(Fiberglass Reinforced Plastic), 폴리에틸렌 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)은 서로 대응되는 반원 형태이면서 일정 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치.
청구항 3에 있어서,
상기 절개부(12)(22)는 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 둘레 중앙에 서로 대응되는 디긋자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치.
청구항 3에 있어서,
상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)는 서로 대응되게 마주할 때 원 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 경화제(40)는 절연성 재질인 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치.
청구항 6에 있어서,
상기 절연성 재질은 실리콘 또는 테프론인 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 충전장치.
제1 및 제2 거푸집(10)(20)에 의해 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분을 좌우에서 서로 대칭되게 마주하도록 감싸주는 단계(S100);
상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 입구(14)(24)와 출구(16)(26)를 미응고 점토마개(30a)(30b)에 의해 밀봉시키는 단계(S200);
상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 둘레 일측에 형성된 절개부(12)(22)를 통해 액상 경화제(40)를 투입하는 단계(S300);
상기 액상 경화제(40)가 고체화되어 경화수지 접속재(42)를 형성하도록 자연 경화시키는 단계(S400); 및
상기 전력케이블(1)의 중성선(3) 노출 접속 부분으로부터 제1 및 제2 거푸집(10)(20)과 점토마개(30a)(30b)를 분리하는 단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 시공방법.
청구항 8에 있어서,
상기 액상 경화제(40)는 상기 절개부(12)(22)를 통해 투입될 때 절개부(12)(22)의 높이를 초과하지 않도록 상기 제1 및 제2 거푸집(10)(20)의 내부에 투입되는 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 시공방법.
청구항 8에 있어서,
상기 점토마개(30a)(30b)는 미응고 블록 상태에서 상기 입구(14)(24)와 출구(16)(26)들 양 끝단에 짓이겨 부착되는 것을 특징으로 하는 전력케이블의 수트리 억제용 접속재 시공방법.