WO2017030271A1 - 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브 - Google Patents

케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브 Download PDF

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cable
bolt
circular
sections
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최진욱
김정년
오동윤
이덕규
이정진
정근영
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엘에스전선 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/20—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/38—Clamped connections, spring connections utilising a clamping member acted on by screw or nut

Definitions

  • the present invention relates to a cable connecting structure, a cable connecting method and a conductor sleeve for a cable connector used therein.
  • the present invention can solve the problem of increased resistance and heat generation at the conductor connection portion of the cable connector, the cable connection structure that can facilitate the cable connection construction, the method of connecting the cable and the conductor sleeve for the cable connector used therein It is about.
  • FIG. 1A is a circular twisted-pair conductor in which a plurality of element wires having a circular cross section are generally circled
  • FIG. 1B is a circular compressed conductor compressing a plurality of element wires having a circular cross section as a whole
  • FIG. 1C is a circular cross section.
  • the cross-sectional views of the divided compressed circular conductors, each of which consists of a plurality of element wires and a plurality of sections compressed in a fan shape, are generally shown in a circular shape, and the attitude body having an outer diameter of 800 SQ or more is mainly the divided compressed circle of FIG. 1C. Take the form of a conductor.
  • the aluminum (Al) conductor is configured in a form in which a plurality of element wires are combined, and moisture penetrated from the outside by inserting a watertight paper tape or compound between the plurality of element wires in the longitudinal direction of the cable. You can prevent progress.
  • connection method of such an aluminum (Al) conductor there exists a method using welding, a crimp sleeve, a bolt connector, etc.
  • the method of connecting aluminum (Al) conductors by welding requires separating all the plurality of strands constituting the aluminum (Al) conductor for welding and removing watertight paper tape or compound therebetween and an oxide film on the surface of the element wire.
  • the problem is that it takes a long time and is expensive because it needs to be removed.
  • connection method of the aluminum (Al) conductor by the pressing sleeve is exposed to the external environment for a predetermined time for the connection between the conductors by the sleeve, whereby the oxide film is deposited on the surface of the aluminum (Al) conductor
  • the resistance is increased at the connection of the cable, and as a result, the local heat generation may damage the cable or limit the rated current of the cable.
  • FIG. 2 schematically shows a connection structure of a cable in which aluminum (Al) conductors of adjacent cables are connected to each other by bolt connectors
  • FIG. 3 schematically shows a cross-sectional view of A-A 'in FIG. 2.
  • each of the cables 200a and 200b to be connected are insulators so that the conductors 210a and 210b can be inserted into the conductor insertion groove 320 of the conductor sleeve 300 for the bolt connector.
  • the conductor sleeve 300 for the bolt connector may include a conductor insertion groove 320 into which the conductors 210a and 210b of each of the adjacent cables 200a and 200b are inserted, and a conductor inserted into the conductor insertion groove 320, respectively.
  • the bolt 400 inserted through the bolt fastener 310 of the bolt connector 300 presses the conductor 210b inserted into the conductor insertion groove 320 in one direction.
  • a lower portion of the conductor 210b is in contact with the lower inner wall of the bolt connector 300 to form a current path between the conductors 210a and 210b and the bolt connector 300.
  • the conductors 210a and 210b and the bolt connector 300 are formed on the side of the bolt 400 such that an empty space is not formed between the conductors 210a and 210b and the inner wall of the bolt connector 300.
  • the contact area with the inner wall is not sufficient, and there is a problem that the resistance at the conductor connection portion may increase and local heat generation may occur due to the formation of an oxide film on the surfaces of the conductors 210a and 210b.
  • An object of the present invention is to provide a cable connection structure, a cable connection method, and a conductor sleeve for a cable connector used therein, which can solve a problem of increased resistance and heat generation at a cable connection portion.
  • an object of the present invention is to provide a cable connection structure, a cable connection method, and a conductor sleeve for a cable connector, which is used in the cable connection construction.
  • a cable connection structure for connecting a plurality of cables having a split compressed circular conductor composed of a plurality of element wires having a circular cross section and a plurality of sections compressed in a fan shape together in a circular shape as a whole. And each of the plurality of cable conductors is inserted into each of the plurality of conductor inserts provided in the conductor sleeve of the cable connector, and the circumferential direction of the divided compression circular conductor is applied to one or more bolt fastener rows disposed on the conductor inserts, respectively.
  • the fastened bolts are inserted beyond the center of each of the sections until all or some of their ends touch the center element of each of the sections.
  • a cable connection structure is provided.
  • the number of bolts fastened to one bolt fastener row is the same as the number of sections arranged along the circumferential direction of the divided compression circular conductor, and the plurality of bolts fastened to the one bolt fastener row are disposed at equal intervals,
  • the hot rotation angle ⁇ between adjacent bolt fastener rows of the plurality of bolt fastener rows disposed in each of the conductor inserts is defined by Equation 1 below, to provide a cable connection structure.
  • X is the number of sectors in the shape of a sector constituting the split compressed circular conductor
  • Y is the number of rows of bolt fasteners arranged in each of the conductor inserts and the bolt fasteners are arranged in line
  • Z is (the length of the conductor inserted in the conductor insertion section / the pitch of the inserted conductor) ⁇ 360.
  • the conductor sleeve further provides a cable connection structure, characterized in that it further comprises a partition wall to control the length of the conductor inserted into each of the conductor insert.
  • the conductive filler is coated on the surface of the partition or a plurality of conductive elastic members are disposed, it provides a cable connection structure.
  • the conductor sleeve provides a connection structure of the cable, characterized in that made of copper, aluminum or alloys containing them.
  • the outer diameter of the conductor sleeve is the outer diameter of the insulation layer of the cable + 5 mm or less
  • the diameter of the conductor insertion portion having a circular cross section is 1.01 ⁇ conductor outer diameter + ⁇ , wherein ⁇ is the cross-sectional area of the conductor is 800 to 1,600 mm 2 A case of 1.7, and a cross-sectional area of the conductor of 1,800 to 2,500 mm 2, which is 1.6.
  • the bolt is a screw thread having a head that can be fastened to a mechanism or equipment to be inserted into the bolt fastener, a male thread corresponding to the female thread of the inner wall of the bolt fastener, disposed under the threaded portion and constitutes the conductor It provides a connection structure of the cable, characterized in that it comprises a projection which can be inserted between the associated element wires and a break disposed between the head and the threaded portion and a predetermined torque applied to the bolt is broken. do.
  • the protrusions provide a connection structure of a cable, characterized in that it has a shape inclined to gradually reduce the cross-sectional area in whole or in part.
  • breakage portion is broken after the end of the projecting portion comes into contact with the central element wire of the section constituting the split compression circular conductor, thereby providing a cable connecting structure.
  • the predetermined torque is 50 to 150 N ⁇ m, it provides a cable connection structure.
  • the threaded portion does not protrude beyond the outer surface of the conductor sleeve.
  • the bolt provides a connection structure of the cable, characterized in that made of a metal having a tensile strength of 250 MPa or more and the electrical conductivity of 25% (@ 20 °C) or more compared to pure copper.
  • the bolt provides a connection structure of the cable, characterized in that the anti-oxidation layer is formed on the surface of the threaded portion or the protrusion.
  • the antioxidant layer is provided with a connection structure of a cable, characterized in that the tin.
  • divided compression circular conductor consisting of a plurality of wires having a circular cross section and a plurality of sections compressed in a fan shape in a circular shape as a whole, an inner semiconductive layer surrounding the conductor, an insulating layer surrounding the inner semiconductive layer, the A method of connecting cables including an outer semiconducting layer surrounding an insulating layer and a sheath layer surrounding the outer semiconducting layer, wherein the inner semiconducting layer, the insulating layer, the outer semiconducting layer, and the sheath layer except for the conductor are exposed so that the conductor at the end of the cable is exposed.
  • the bolt provides a method for connecting a cable, characterized in that it is inserted beyond the center of each of the sections until the end of all or part thereof reaches the center element of each of the sections.
  • a conductor sleeve for a cable connector for the connection of a cable having a divided compressed circular conductor which is composed of a plurality of element wires having a circular cross section and which is compressed in a circular shape together with a plurality of sections.
  • Conductor inserting portions into which the conductors of a plurality of cables to be connected are inserted, respectively, and bolt fasteners disposed at each of the conductor inserting portions and into which bolts for fixing the conductors inserted into the conductor inserting portions are inserted.
  • the plurality of cable conductors are respectively inserted into each of the plurality of conductor insertion portions provided in the conductor sleeve of the cable connector, and the circumference of the divided compression circular conductor is provided in the plurality of bolt fasteners disposed in the conductor insertion portions, respectively.
  • a divided compressed circular conductor composed of a plurality of element wires having a circular cross section, and a plurality of sections compressed in a fan shape in a circular shape as a whole, an inner semiconductive layer surrounding the conductor, an insulating layer surrounding the inner semiconductive layer, and A method of connecting cables including an outer semiconducting layer surrounding an insulating layer and a sheath layer surrounding the outer semiconducting layer, wherein the inner semiconducting layer, the insulating layer, the outer semiconducting layer, and the sheath layer except for the conductor are exposed so that the conductor at the end of the cable is exposed.
  • a cable connecting method is provided, characterized in that the end is inserted beyond the center of each of the sections until it reaches the center element wire of each of the sections.
  • a first cable and a second cable each having a divided compressed circular conductor composed of a plurality of element wires having a circular cross section, and a plurality of sections compressed in a fan shape together in a circular shape as a whole, and the first cable and the first cable.
  • a cable connection system comprising a cable connector to which two cables are respectively connected, wherein a conductor of the first cable and a conductor of the second cable are respectively inserted into a plurality of conductor insertion portions provided in the conductor sleeve of the cable connector,
  • the bolt is fastened to a bolt fastener including at least one number of sections arranged along the circumferential direction of the divided compression circular conductor in at least one bolt fastener row disposed at each of the conductor inserts, so that the fastened bolt is at least partially The sections until the ends of the wires touch the center element of each of the sections disposed along the circumferential direction
  • a cable system characterized in that it is inserted above each center.
  • the number of bolts fastened to one bolt fastener row is the same as the number of sections arranged along the circumferential direction of the divided compression circular conductor, and the plurality of bolts fastened to the one bolt fastener row are disposed at equal intervals,
  • the hot rotation angle [theta] between adjacent bolt fastener rows of the plurality of bolt fastener rows disposed in each of the conductor inserts is provided by Equation 1 below.
  • X is the number of sectors in the shape of a sector constituting the split compressed circular conductor
  • Y is the number of rows of bolt fasteners arranged in each of the conductor inserts and the bolt fasteners are arranged in line
  • Z is (the length of the conductor inserted in the conductor insertion section / the pitch of the inserted conductor) ⁇ 360.
  • connection structure of the cable according to the present invention the method of connecting the cable and the conductor sleeve for the cable connector used in the cable connection are provided by the specific arrangement of the fasteners of the bolt fastened to secure the conductor of the cable and to conduct electricity with the conductor. Excellent effect in solving the problem of increased resistance and fever.
  • the cable connection structure, the cable connection method, and the conductor sleeve for a cable connector used in the present invention may not use a corona shield for similarly matching the outer diameter and the outer diameter of the conductor sleeve, the cable connection construction is required. Excellent effect of facilitating
  • FIG 1 schematically shows various embodiments of the cross-sectional shape of an aluminum (Al) conductor.
  • FIG. 2 schematically shows a connection structure of cables in which aluminum (Al) conductors of adjacent cables are connected to each other by bolt connectors.
  • FIG. 3 schematically illustrates a cross-sectional view of AA ′ in FIG. 2.
  • Figure 4 schematically shows an embodiment of a conductor sleeve for a cable connector applied to the connection structure of the cable according to the present invention.
  • FIG. 5 schematically shows another embodiment of a conductor sleeve for a cable connector applied to a connection structure of a cable according to the present invention.
  • Figure 6 schematically shows an embodiment of a shear bolt applied to the connection structure of the cable according to the present invention.
  • FIG. 7 schematically illustrates a cross section of a connection structure of a cable in which bolts are fastened to the conductor sleeve shown in FIG. 4.
  • FIG. 8 schematically illustrates a cross section of a connection structure of a cable in which bolts are fastened to the conductor sleeve shown in FIG. 5.
  • the present invention relates to a cable for connecting a plurality of cables having a split compressed circular conductor consisting of a plurality of element wires having a circular cross section and having a plurality of sections compressed in a fan shape together in a circular shape as a whole.
  • each conductor of the plurality of cables is inserted into each of the plurality of conductor insertion portions provided in the conductor sleeve of the cable connector, and at least one of the conductor insertion portions is disposed at each of the conductor insertion portions.
  • Bolts included in at least one row of bolt fasteners disposed in each of the conductor inserts by fastening the bolts to each of the bolt fasteners included in the bolt fastener row, the number of sections being arranged in the circumferential direction of the divided compression circular conductor.
  • the ends of the number of bolts of the number of the sections or more are inserted beyond the center of the section until they reach the center element wire of the section, respectively.
  • the center of the section may generally mean a position spaced one quarter of the conductor diameter from the midpoint of the sectoral arc of the section in the direction of the conductor center.
  • FIGS. 4 and 5 schematically show embodiments of a conductor sleeve for a cable connector applied to a connection structure of a cable according to the present invention.
  • the conductor sleeve 500 applied to the connection structure of the cable according to the present invention may have a shape of a cylindrical column as a whole so as to have a corresponding cross section for the conductor having a circular cross section is inserted,
  • the material may be made of copper or a copper alloy having excellent electrical characteristics, light and lightweight aluminum, or an aluminum alloy such as Al 6061 and Al 6063 series.
  • the outer diameter of the conductor sleeve 500 may be equal to or less than the outer diameter of the insulating layer of the cable to be connected.
  • the outer diameter of the conductor sleeve 500 may be 125 mm or less.
  • the conductor sleeve 500 and the insulating layer of the connected cable are covered together with a silicon tube to insulate the conductor sleeve 500.
  • the outer diameter of the conductor sleeve 500 is the outer diameter of the insulating layer of the cable. If the size is excessively large, it may be difficult to cover them together with the silicon tube or the silicon tube may be damaged.
  • the overall length of the conductor sleeve 500 can be appropriately adjusted according to the desired resistance at the cable connection.
  • the shorter the length of the conductor sleeve 500 the shorter the overall length of the cable connector, which is advantageous in terms of cost or construction.
  • the length of the conductor sleeve 500 is excessively short, the conductor of the cable and the conductor sleeve 500 are short.
  • the cross-sectional area of contact with is reduced, which may increase resistance.
  • the overall length of the conductor sleeve 500 may be, for example, about 20 to 30 cm.
  • the conductor sleeve 500 fixes a conductor to be inserted, and a plurality of bolt fasteners 510 into which a shear bolt for energizing the conductor is inserted, and a conductor of a plurality of cables connected thereto is inserted.
  • the conductor inserting portion 520 may be included, and a partition wall 530 may be inserted into the conductor sleeve 500 to have two conductors inserted therebetween.
  • the bolt fastener 510 is formed with an internal thread corresponding to the male thread of the shear bolt 100 on the inner side such that the shear bolt 100 can be fastened, and the conductor sleeve 500
  • a plurality of rows of bolt fasteners may be arranged in one row in the circumferential direction, and disposed in each of the conductor inserting portions 520 of the conductor sleeve 500 and including the plurality of bolt fasteners 510 in a row. There may be a plurality.
  • the number of bolt fasteners 510 disposed in the one row of bolt fasteners corresponds to the split compression circular conductor. It may be more than the number of fan-shaped sections constituting.
  • the number of the plurality of bolt fasteners 510 arranged in the one bolt fastener row and the number of the fan-shaped sections arranged along the circumferential direction of the divided compression circular conductor are the same, as shown in FIG. 4C.
  • the plurality of bolt fasteners 510 included in a row of bolt fasteners in which a plurality of bolt fasteners 510 are arranged in a line are equally spaced.
  • Adjacent bolt fastener rows in which the plurality of bolt fasteners 510 are arranged in a row are disposed at regular intervals so as not to overlap each other, and the rotational angle ⁇ between the adjacent bolt fastener rows is It can be defined by Equation 1.
  • Hot Rotation Angle ( ⁇ ) [ ⁇ (360 / X) + Z ⁇ / (Y + 1)] ⁇ 5
  • X is the number of sectors of the sector shape constituting the split compressed circular conductor
  • Y is the number of rows of bolt fasteners arranged in each of the conductor inserts and the bolt fasteners are arranged in line
  • Z is (the length of the conductor inserted in the conductor insertion section / the pitch of the inserted conductor) ⁇ 360.
  • the rotation angle Z of the conductor inserted on one side of the conductor sleeve is 22.8 °
  • the number of X sectors (X) of the fan-shaped sections constituting the divided compression circular conductor is 6 in a row of bolt fasteners arranged in a row
  • the number and position of the bolt fasteners 510 disposed on the conductor sleeve 500 are correlated between the hot rotation angle ⁇ and the number of bolt fastener rows Y in which the bolt fasteners are arranged in a row.
  • the ends of the shear bolts 100 respectively inserted into the bolt fasteners 510 in at least one row among the plurality of bolt fastener rows in which the bolt fasteners are arranged in line To reach the center element wire of the fan-shaped section constituting the divided compressed circular conductor to form a sufficient current path, as a result, the resistance at the cable connection is reduced to 90% or less than the conductor resistance of the cable and heat generated by the increase in resistance You can solve the problem.
  • the conductor inserting portion 520 into which the conductors of the connected cables are inserted has a circular cross section corresponding to the cross-sectional shape of the conductor, and the diameter of the circular conductor inserting portion 520 is 1.01 x conductor outer diameter. may be + ⁇ .
  • ⁇ may be different according to the conductor cross-sectional area, for example, 1.7 may be 1.6 when the conductor cross-sectional area is 800 to 1,600 mm 2, and 1.6 when 1,800 to 2,500 mm 2 is used.
  • the diameter of the conductor insertion portion 520 is less than 1.01 ⁇ conductor outer diameter + ⁇ , space for inserting the shear bolt 100 through the bolt fastener 510 may be insufficient, whereas the conductor insertion portion 520 may be used. If the diameter is greater than 1.01 ⁇ conductor outer diameter + ⁇ , the shear bolt 100 inserted through the bolt fastener 510 does not reach the center element wire of the fan-shaped section constituting the divided compression circular conductor, so that sufficient current passes. Cannot be formed, resulting in increased resistance and heat generation problems.
  • the partition wall 530 is to solve the problem of increased resistance and heat generation in the cable connection by allowing the conductors to be inserted into each of the conductor insertion groove 520 of the conductor sleeve 500 by the same length. Both sides of the partition wall 530 may be formed to perform a function and further form a current path through intimate contact between the partition wall 530 and a conductor inserted into the conductor insertion portion 520 of the conductor sleeve 500.
  • the conductive filler may be coated or a plurality of conductive elastic members may be disposed.
  • Figure 6 schematically shows an embodiment of a shear bolt applied to the connection structure of the cable according to the present invention.
  • the shear bolt 100 inserted into the ball body fastener 510 of the conductor sleeve 500 applied to the connection structure of the cable according to the present invention is connected to the shear bolt 100.
  • the head 110 which can be fastened to a mechanism or equipment to be inserted into the bolt fastener 510 of the conductor sleeve 500, and a thread part 120 to which a male screw corresponding to the female screw of the inner wall of the bolt fastener 510 is applied.
  • Protruding portion 130 having an inclined shape in which the cross-sectional area is gradually reduced in whole or in part so as to be inserted between the element wires constituting the conductor of the cable disposed in the lower portion of the threaded portion 120 and inserted into the conductor sleeve 500.
  • a fracture portion 140 disposed between the head 110 and the threaded portion 120 and broken when a torque greater than or equal to a predetermined level is applied to the shear bolt 100.
  • FIGS. 7 and 8 schematically show a cross section of a connection structure of a cable in which bolts are fastened to the conductor sleeves shown in FIGS. 4 and 5, respectively.
  • the shear bolt 100 is inserted into the bolt fastener 510 of the conductor sleeve 500 so that the protrusion 130 inserts the conductor of the conductor sleeve 500.
  • the wires are inserted between the associated wires constituting the conductor 210b inserted into the unit 520 to push the wires in the horizontal direction perpendicular to the traveling direction of the shear bolt 100.
  • the associated wires constituting the conductor 210b are in intimate contact with each other, and in particular, the wires disposed at the outermost of the wires are in close physical contact with the inner wall of the conductor sleeve 500.
  • the contact area between the shear bolt 100 and the element wires is increased, thereby forming a current path connecting the conductor 210b, the conductor sleeve 500, and the shear bolt 100 to form a resistance. The increase can be avoided or minimized.
  • the protrusion 130 of the shear bolt 100 is inserted between the associated element wires constituting the conductor 210b to push the element wires, thereby between the protrusion 130 and the element wires or the element wires. It causes friction, thereby removing the oxide film on the surface of the aluminum wires to avoid or minimize the increase in resistance caused by the oxide film.
  • the shear bolt 100 forms a sufficient current path at the conductor connection by the conductor sleeve 500 and avoids an increase in resistance due to the oxide film on the surface of the element wires constituting the conductor 210b or By minimizing, it is possible to effectively solve the heat generation problem caused by the local resistance increase at the connection portion of the cable conductor.
  • the shear bolt 100 may be made of a metal material having a tensile strength of about 250 MPa or more, and an electrical conductivity of about 25% (@ 20 ° C.) or more than that of pure copper.
  • the tensile strength of the shear bolt 100 is less than 250 MPa, it may be difficult to form a sufficient current path by breaking before being inserted between the associated element wires constituting the conductor, and also the electrical conductivity of the shear bolt 100 Is less than 25% (@ 20 ° C) compared to pure copper, the resistance at the conductor connection area of the cable may increase significantly.
  • the shear bolt 100 may be made of a metal such as copper, brass or an aluminum alloy having better electrical conductivity than brass.
  • the threaded portion 120 has a male screw corresponding to a female screw on an inner wall of the bolt fastener 510 of the conductor sleeve 500.
  • the male screw 120 rotates by engaging the female screw.
  • the projection 130 of the shear bolt 100 constitutes the conductor 210b.
  • the wires are inserted between the wires so that the wires are pushed in the lateral direction perpendicular to the traveling direction of the shear bolt 100.
  • the size of the thread formed in the threaded portion 120 is sufficient if the protrusion 130 of the shear bolt 100 is sufficiently inserted between the associated wires constituting the conductor 210b to form a sufficient current path.
  • the maximum outer diameter of the male screw may be ⁇ 12 to ⁇ 20
  • the pitch of the threads may be 1 to 3 mm
  • the number of threads per unit length (1 inch) may be 8 to 26.
  • the length of the threaded portion 120 may be different according to the association method of the element wires constituting the conductor 210b to be inserted into the conductor insertion portion 520 of the conductor sleeve 500.
  • the threaded portion 120 is the end of the protrusion 130 of the shear bolt 100 as shown in Figures 7 and 8 when the conductor 210b is a split compression circular conductor shown in Figure 1c. It may have a length to be able to contact the center element wire of each section constituting the split compression circular conductor.
  • the threaded portion 120 may have a length so as not to protrude from the surface of the conductor sleeve 500 when the broken portion 140 is described later.
  • the threaded part 120 protrudes from the outer surface of the conductor sleeve 500 when the breaker part 140 is broken, the work of wrapping the upper part of the conductor sleeve 500 with a rubber tube made of a material such as silicon is performed. It can be difficult.
  • the protruding portion 130 is rotated in engagement with an internal thread of an inner wall of the bolt fastener 510 of the conductor sleeve 500 by a male screw constituting the threaded portion 120 of the shear bolt 100. Is limited to its shape if it can be inserted between the associated element wires constituting the conductor 210b as it travels in the direction of the conductor 210b inserted into the conductor insertion groove 520 of the conductor sleeve 500. There is no.
  • the protrusion 130 may be a conical shape having a gradually decreasing cross-sectional area as a whole as shown in FIGS. 6A or 6B and the end of the cone may be a hemispherical or causal shape having a radius of 2.5 to 8 mm, or as shown in FIG. 6C.
  • the cylinder may be generally cylindrical in shape and the end of the cylinder may be in the shape of a cone whose cross-sectional area gradually decreases.
  • the length of the protrusion 130 may be different according to the association method of element wires constituting the conductor 210b to be inserted into the conductor insertion portion 520 of the conductor sleeve 500.
  • the protrusion 130 is the end of the protrusion 130 of the shear bolt 100 as shown in Figures 7 and 8 when the conductor 210b is a split compression circular conductor shown in Figure 1c. It may have a length to be able to contact the center element wire of each section constituting the divided compressed circular conductor.
  • the length of the protrusion 130 may be 4 to 10 mm.
  • the protruding portion 130 may have a length such that the threaded portion 120 does not protrude from the surface of the conductor sleeve 500 when the breaking portion 140, which will be described later, is broken.
  • the threaded part 120 protrudes from the outer surface of the conductor sleeve 500 when the breaker part 140 is broken, the work of wrapping the upper part of the conductor sleeve 500 with a rubber tube made of a material such as silicon is performed. It can be difficult.
  • At least the threaded portion 120 and the protrusion 130 may be plated with tin.
  • dissimilar metal contact corrosion ie, galvanic corrosion
  • Tin is plated with a sacrificial metal to suppress the
  • the tin plating not only suppresses corrosion of the shear bolt 100, the conductor 210b, the conductor sleeve 500, etc., but also the male thread of the threaded portion 120 and the bolt of the conductor sleeve 500.
  • the effect of forming a sufficient current path and further reducing the resistance by increasing the contact area between the shear bolt 100 and the conductor sleeve 500, such as filling a small void between the internal threads of the fastener 510 inner wall. can be represented.
  • the breaker 140 is the shear bolt 100 when the distal end of the protrusion 130 of the shear bolt 100 contacts the central element wire of each section constituting the divided compression circular conductor shown in FIG. 1C.
  • the predetermined torque applied to the shear bolt 100 at the time of breaking of the breaker 140 may be about 50 to 150 N ⁇ m.
  • the breaking part 140 is not particularly limited as long as it can perform a function of breaking when a predetermined torque is applied.
  • the breaker 130 may have a conical shape that gradually decreases in diameter, and may have a different diameter depending on a material forming the breaker 130, but the breaker 130 may be brass. When made in diameter may be ⁇ 8 to ⁇ 14.
  • the present invention is composed of a plurality of wires having a circular cross-section and divided compression circular conductor which is combined in a circular shape with a plurality of sections compressed in a fan shape as a whole, the inner semiconducting layer surrounding the conductor, the insulation surrounding the inner semiconducting layer And a layer, an outer semiconducting layer surrounding the insulating layer, and a sheath layer surrounding the outer semiconducting layer.
  • the method of connecting the cable comprises the steps of partially removing the inner semiconducting layer, the insulating layer, the outer semiconducting layer and the sheath layer except for the conductor so that the conductors of the cable ends are exposed; Inserting each conductor of the cables into each of the plurality of conductor inserts provided in the conductor sleeve of the cable connector; And fastening a bolt to each of the bolt fasteners included in at least one row of bolt fasteners provided in each of the conductor inserts, the number of sections being disposed along the circumferential direction of the divided compression circular conductor.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

본 발명은 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 케이블 커넥터의 도체 접속부에서의 저항증가 및 발열문제를 해결할 수 있고, 케이블 접속시공을 용이하게 할 수 있는 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브에 관한 것이다.

Description

케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브
본 발명은 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 케이블 커넥터의 도체 접속부에서의 저항증가 및 발열문제를 해결할 수 있고, 케이블 접속시공을 용이하게 할 수 있는 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브에 관한 것이다.
전력 케이블은 통상 도체로서 구리(Cu) 도체를 사용한다. 한편, 도전율이 구리(Cu)의 약 66%로 낮지만 가볍고 가격이 저렴한 알루미늄(Al) 도체의 사용이 증가하는 추세에 있다.
도 1은 알루미늄(Al) 도체의 단면 형태에 관한 다양한 실시예들을 개략적으로 도시한 것이다. 구체적으로, 도 1a는 단면이 원형인 복수개의 소선을 전체적으로 원형으로 연합한 원형 연선 도체, 도 1b는 단면이 원형인 복수개의 소선을 전체적으로 원형으로 압축한 원형 압축 도체, 그리고 도 1c는 단면이 원형인 복수개의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체의 단면을 각각 개략적으로 도시한 것이고, 외경이 800SQ 이상인 태도체는 주로 도 1c의 분할 압축 원형 도체의 형태를 갖는다.
알루미늄(Al) 도체는 도 1에 도시된 바와 같이 복수개의 소선을 연합한 형태로 구성하며, 복수개의 소선들 사이에 수밀용 종이테이프 또는 컴파운드를 삽입하여 외부로부터 침투한 수분이 케이블의 길이방향으로 진전하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 알루미늄(Al) 도체의 접속 방법으로 용접, 압착 슬리브, 볼트 커넥터 등을 이용한 방법이 있다. 용접에 의한 알루미늄(Al) 도체의 접속 방법은 용접 작업을 위해 알루미늄(Al) 도체를 구성하는 복수개의 소선 가닥들을 모두 분리하고 이들 사이의 수밀용 종이테이프 또는 컴파운드를 제거해야 하고 소선 표면의 산화피막을 제거해야 하기 때문에 작업시간이 오래 걸리고 비용이 고가인 문제가 있다.
또한, 압착 슬리브에 의한 알루미늄(Al) 도체의 접속 방법은 슬리브에 의한 도체간 연결을 위해 일정 시간 동안 상기 알루미늄(Al) 도체가 외부 환경에 노출되고 이로써 상기 알루미늄(Al) 도체의 표면에 산화피막이 형성되어 케이블의 접속부에서의 저항이 증가하고, 결과적으로 국부적인 발열로 인해 케이블이 손상되거나 케이블의 정격전류가 제한될 수 있는 문제가 있다.
한편, 도 2는 볼트 커넥터에 의해 인접한 케이블의 알루미늄(Al) 도체가 서로 접속된 케이블의 접속구조를 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 도 2에서 A-A'의 단면 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 접속되는 케이블(200a,200b) 각각의 접속 부분은 도체(210a,210b)가 볼트 커넥터용 도체 슬리브(300)의 도체 삽입홈(320)에 삽입될 수 있도록 절연체(220a,220b), 외부반도전층(230a,230b) 및 시스자켓(240a,240b)이 부분적으로 제거된다. 여기서, 상기 볼트 커넥터용 도체 슬리브(300)는 인접한 케이블(200a,200b) 각각의 도체(210a,210b)가 각각 삽입되는 도체 삽입홈(320) 및 상기 도체 삽입홈(320)에 삽입된 도체(210a,210b)를 고정시키고 상기 도체(210a,210b)와 상기 커넥터(300) 내벽과의 접촉을 위해 상기 도체(210a,210b)를 일방향으로 누르는 볼트(400)가 삽입되는 복수개의 볼트 체결구(310)를 포함할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 볼트 커넥터(300)의 볼트 체결구(310)를 통해 삽입된 볼트(400)가 도체 삽입홈(320)에 삽입된 도체(210b)를 일방향으로 눌러 상기 도체(210b)의 하부가 상기 볼트 커넥터(300)의 하부 내벽과 접촉함으로써 도체(210a,210b)와 상기 볼트 커넥터(300) 사이에 전류 패스(current path)가 형성된다.
그러나, 이러한 방식은 상기 볼트(400) 측부에 상기 도체(210a,210b)와 상기 볼트 커넥터(300) 내벽이 접촉하지 않는 빈공간이 형성되는 등 상기 도체(210a,210b)와 상기 볼트 커넥터(300) 내벽과의 접촉 면적이 충분하지 않고, 또한 상기 도체(210a,210b) 표면에 산화피막이 형성되는 등의 이유로 도체 접속부에서의 저항이 증가하고 국부적인 발열이 발생할 수 있는 문제가 있다.
따라서, 케이블 접속부에서의 저항증가 및 발열문제를 해결할 수 있는 새로운 방식의 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 케이블 접속부에서의 저항증가 및 발열문제를 해결할 수 있는 새로운 방식의 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 케이블 접속시공이 용이한 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체를 갖는 복수개의 케이블들을 케이블 커넥터(cable connector)에 의해 접속하는 케이블의 접속구조로서, 상기 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 복수개의 케이블 도체가 각각 삽입되고, 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 하나 이상의 볼트 체결구 열에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 포함된 볼트 체결구에 볼트가 체결됨으로써, 상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
여기서, 하나의 볼트 체결구 열에 체결된 볼트 갯수가 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수와 동일하고, 상기 하나의 볼트 체결구 열에 체결된 복수의 볼트는 등간격으로 배치되며, 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 복수의 볼트 체결구 열 중 인접한 볼트 체결구 열들 사이의 열간 회전 각도(θ)는 아래 수학식 1에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조을 제공한다.
[수학식 1]
[{(360/X)+Z}/(Y+1)]-5 ≤ 열간 회전 각도(θ) ≤ [{(360/X)+Z}/(Y+1)]+5
상기 수학식 1에서,
X는 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션 수이고,
Y는 도체 삽입부 각각에 배치되고 볼트 체결구가 일렬로 배치된 볼트 체결구 열의 갯수이고,
Z는 (도체 삽입부에 삽입된 도체의 길이/삽입된 도체의 피치)×360이다.
또한, 상기 도체 슬리브는 상기 도체 삽입부 각각에 삽입되는 도체의 길이를 제어할 수 있도록 격벽을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
여기서, 상기 격벽의 표면에 전도성 충진재가 코팅되거나 복수개의 전도성 탄성 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
그리고, 상기 도체 슬리브는 구리, 알루미늄 또는 이들이 포함된 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
나아가, 상기 도체 슬리브의 외경이 상기 케이블의 절연층 외경 + 5 mm 이하이고, 단면이 원형인 도체 삽입부의 직경은 1.01×도체외경+α이며, 상기 α는 상기 도체의 단면적이 800 내지 1,600 ㎟인 경우 1.7이고, 상기 도체의 단면적이 1,800 내지 2,500 ㎟인 경우 1.6인 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
한편, 상기 볼트는 상기 볼트 체결구에 삽입되도록 하는 기구 또는 장비에 체결될 수 있는 헤드, 상기 볼트 체결구 내벽의 암나사에 대응하는 수나사를 갖는 나사산부, 상기 나사산부 하단에 배치되고 상기 도체를 구성하는 연합된 소선들 사이로 삽입될 수 있는 돌출부 및 상기 헤드와 상기 나사산부 사이에 배치되고 상기 볼트에 예정된 토크(torque)가 인가되어 파단되는 파단부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
여기서, 상기 돌출부는 전체적으로 또는 부분적으로 단면적이 점차 감소하게 경사진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
또한, 상기 돌출부의 말단이 상기 분할 압축 원형 도체를 구성하는 상기 섹션의 중심 소선과 접촉 이후, 상기 파단부가 파단되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
그리고, 상기 예정된 토크는 50 내지 150 N·m인 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
나아가, 상기 파단부가 파단될 때, 상기 나사산부는 상기 도체 슬리브의 외측 표면보다 돌출하지 않는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
또한, 상기 볼트는 인장강도가 250 MPa 이상이고 전기전도도가 순수구리 대비 25%(@20℃) 이상인 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
그리고, 상기 볼트는 상기 나사산부 또는 상기 돌출부의 표면에 산화방지층이 형성된 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
여기서, 상기 산화방지층은 주석인 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
한편, 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체, 상기 도체를 감싸는 내부 반도전층, 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층, 상기 절연층을 감싸는 외부 반도전층 및 상기 외부 반도전층을 감싸는 시스층을 포함하는 케이블들의 접속방법으로서, 상기 케이블 말단의 도체가 노출되도록 상기 도체를 제외한 내부 반도전층, 절연층, 외부 반도전층 및 시스층을 부분적으로 제거하는 단계; 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 케이블들의 도체를 각각 삽입하는 단계; 및 상기 도체 삽입부 각각에 구비된 하나 이상의 볼트 체결구 열에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 포함된 볼트 체결구 각각에 볼트를 체결하는 단계를 포함하고, 상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속방법을 제공한다.
또한, 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체를 갖는 케이블의 접속을 위한 케이블 커넉터(cable connector)용 도체 슬리브로서, 접속되는 복수개 케이블의 도체가 각각 삽입되는 도체 삽입부 및 상기 도체 삽입부 각각에 배치되고 상기 도체 삽입부에 삽입된 도체를 고정시키는 볼트가 삽입되는 볼트 체결구가 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션의 수 이상으로 상기 도체 슬리브의 둘레 방향을 따라 배열된 하나 이상의 볼트 체결구 열을 포함하고, 상기 도체 슬리브에서의 저항이 상기 케이블의 도체 저항 대비 90% 이하인 것을 특징으로 하는, 도체 슬리브를 제공한다.
나아가, 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체를 갖는 복수개의 케이블들을 케이블 커넥터(cable connector)에 의해 접속하는 케이블의 접속구조로서, 상기 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 복수개의 케이블 도체가 각각 삽입되고, 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 복수의 볼트 체결구에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 볼트가 체결됨으로써, 상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조를 제공한다.
그리고, 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체, 상기 도체를 감싸는 내부 반도전층, 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층, 상기 절연층을 감싸는 외부 반도전층 및 상기 외부 반도전층을 감싸는 시스층을 포함하는 케이블들의 접속방법으로서, 상기 케이블 말단의 도체가 노출되도록 상기 도체를 제외한 내부 반도전층, 절연층, 외부 반도전층 및 시스층을 부분적으로 제거하는 단계; 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 케이블들의 도체를 각각 삽입하는 단계; 및 상기 도체 삽입부 각각에 구비된 복수개의 볼트 체결구에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 볼트를 체결하는 단계를 포함하고, 상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속방법을 제공한다.
한편, 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체를 각각 갖는 제1 케이블과 제2 케이블, 및 상기 제1 케이블 및 상기 제2 케이블이 각각 접속되는 케이블 커넥터를 포함하는 케이블 접속 시스템으로서, 상기 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 제1 케이블의 도체 및 상기 제2 케이블의 도체가 각각 삽입되고, 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 하나 이상의 볼트 체결구 열에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 포함된 볼트 체결구에 볼트가 체결됨으로써, 상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 원주방향을 따라 배치된 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블 시스템을 제공한다.
여기서, 하나의 볼트 체결구 열에 체결된 볼트 갯수가 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수와 동일하고, 상기 하나의 볼트 체결구 열에 체결된 복수의 볼트는 등간격으로 배치되며, 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 복수의 볼트 체결구 열 중 인접한 볼트 체결구 열들 사이의 열간 회전 각도(θ)는 아래 수학식 1에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는, 케이블 시스템을 제공한다.
[수학식 1]
[{(360/X)+Z}/(Y+1)]-5 ≤ 열간 회전 각도(θ) ≤ [{(360/X)+Z}/(Y+1)]+5
상기 수학식 1에서,
X는 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션 수이고,
Y는 도체 삽입부 각각에 배치되고 볼트 체결구가 일렬로 배치된 볼트 체결구 열의 갯수이고,
Z는 (도체 삽입부에 삽입된 도체의 길이/삽입된 도체의 피치)×360이다.
본 발명에 따른 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브는 케이블의 도체를 고정하고 상기 도체와의 통전을 위해 체결되는 볼트의 체결구의 특정 배열에 의해 케이블 접속부에서의 저항증가 및 발열문제를 해결하는 우수한 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 케이블의 접속구조, 케이블의 접속방법 및 이에 이용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브는 상기 도체 슬리브의 외경과 절연 외경을 유사하게 맞추기 위한 코로나 쉴드를 사용하지 않을 수 있기 때문에 케이블 접속시공을 용이하게 하는 우수한 효과를 나타낸다.
도 1은 알루미늄(Al) 도체의 단면 형태에 관한 다양한 실시예들을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 볼트 커넥터에 의해 인접한 케이블의 알루미늄(Al) 도체가 서로 접속된 케이블의 접속구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2에서 A-A'의 단면 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 케이블의 접속구조에 적용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브의 일 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 케이블의 접속구조에 적용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 케이블의 접속구조에 적용되는 전단 볼트의 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 4에 도시된 도체 슬리브에 볼트가 체결된 케이블의 접속구조의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 도 5에 도시된 도체 슬리브에 볼트가 체결된 케이블의 접속구조의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 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 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명은 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체를 갖는 복수개의 케이블들을 케이블 커넥터(cable connector)에 의해 접속하는 케이블의 접속구조, 케이블의 접속구조물, 케이블의 접속구조체 또는 케이블 시스템에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 케이블의 접속구조는 상기 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 복수개의 케이블의 각각의 도체가 삽입되고, 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 하나 이상의 볼트 체결구 열에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션의 수 이상으로 포함된 볼트 체결구 각각에 볼트가 체결됨으로써 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 적어도 하나 이상의 볼트 체결구 열에 포함된 볼트 체결구에 체결된 복수개의 볼트 중 상기 섹션의 수 이상의 갯수의 볼트의 말단이 각각 상기 섹션의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션의 중심 이상으로 삽입되게 된다. 여기서, 상기 섹션의 중심이란 통상 상기 섹션의 부채꼴 호의 중간점으로부터 도체 중심 방향으로 도체 직경의 1/4의 길이만큼 이격된 위치를 의미할 수 있다.
한편, 도 4 및 5는 본 발명에 따른 케이블의 접속구조에 적용되는 케이블 커넥터용 도체 슬리브의 실시예들을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 케이블의 접속구조에 적용되는 도체 슬리브(500)는 단면이 원형인 도체가 삽입되기 위해 이에 상응하는 단면을 갖도록 전체적으로 원통형 기둥의 형상을 가질 수 있고, 소재는 전기적 특성이 우수한 구리 또는 구리 합금이거나 가볍고 경량인 알루미늄 또는 Al 6061, Al 6063 계열 등의 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 도체 슬리브(500)의 외경은 접속되는 케이블의 절연층 외경 + 5 mm 이하일 수 있다. 예를 들어, 접속되는 케이블의 절연층 외경이 120 mm인 경우 도체 슬리브의 외경은 125 mm 이하일 수 있다. 케이블 접속시공시 상기 도체 슬리브(500)의 절연을 위해 실리콘 튜브 등으로 상기 도체 슬리브(500) 및 접속되는 케이블의 절연층을 함께 덮는데 상기 도체 슬리브(500)의 외경이 상기 케이블의 절연층 외경에 비해 과도하게 큰 경우 실리콘 튜브로 이들을 함께 덮는 작업이 곤란하거나 실리콘 튜브가 손상될 수 있다.
그리고, 상기 도체 슬리브(500)의 전체 길이는 케이블 접속부에서의 목적한 저항에 따라 적절히 조절될 수 있다. 상기 도체 슬리브(500)의 길이가 짧을수록 케이블 커넥터 전체 길이가 짧아지므로 가격이나 시공적인 측면에서 유리하나, 상기 도체 슬리브(500)의 길이가 과도하게 짧은 경우 케이블의 도체와 상기 도체 슬리브(500)와의 접촉 단면적이 줄어들어 저항이 증가할 수 있다. 상기 도체 슬리브(500)의 전체 길이는 예를 들어 약 20 내지 30 cm일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 도체 슬리브(500)는 삽입되는 도체를 고정하고 상기 도체와 통전하는 전단 볼트가 삽입되는 복수개의 볼트 체결구(510), 접속되는 복수개의 케이블의 도체가 각각 삽입되는 도체 삽입부(520), 및 각각 삽입되는 2개의 도체가 동일한 길이로 상기 도체 슬리브(500)에 삽입되도록 하는 격벽(530)을 포함할 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 볼트 체결구(510)는 전단 볼트(100)가 체결될 수 있도록 전단 볼트(100)의 수나사에 대응하는 암나사가 내측면에 형성되고, 상기 도체 슬리브(500) 둘레 방향으로 하나의 열에 복수개가 배치될 수 있으며, 상기 도체 슬리브(500)의 상기 도체 삽입부(520) 각각에 배치되고 상기 복수개의 볼트 체결구(510)가 일렬로 포함되는 볼트 체결구 열이 복수개 존재할 수 있다.
또한, 상기 도체 슬리브(500)에 삽입되는 도체가 도 1c에 도시된 바와 같은 분할 압축 원형 도체인 경우 상기 하나의 볼트 체결구 열에 배치되는 볼트 체결구(510)의 갯수는 상기 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션의 수 이상일 수 있다.
이러한 경우, 상기 도체 삽입부(520)에 각각 배치된 볼트 체결구 열 중 적어도 하나의 볼트 체결구 열에 배치된 복수개의 볼트 체결구(510)에 각각 삽입되는 복수개의 전단 볼트(100) 중 상기 섹션의 수 이상의 갯수의 전단 볼트(100) 각각의 말단이 상기 각각의 섹션의 중심 소선에 도달해 상기 도체와 상기 전단 볼트(100) 사이의 충분한 전류 패스가 형성됨으로써 케이블 접속부에서의 저항을 저감시키고 저항증가로 인한 발열문제를 해결할 수 있다.
특히, 상기 하나의 볼트 체결구 열에 배치된 복수개의 볼트 체결구(510)의 갯수와 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치되는 부채꼴 형상의 섹션의 갯수가 동일한 경우, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 도체 슬리브(500)의 중간 격벽(530)을 기준으로 일측에서, 복수개의 볼트 체결구(510)가 일렬로 배치된 볼트 체결구 열에 포함된 복수개의 볼트 체결구(510)들은 등간격으로 배치되고, 복수개의 볼트 체결구(510)가 일렬로 배치된 인접한 볼트 체결구 열들은 서로 중첩되지 않도록 일정한 간격으로 배치되며, 상기 인접한 볼트 체결구 열들 사이의 열간 회전 각도(θ)는 아래 수학식 1에 의해 정의될 수 있다.
[수학식 1]
열간 회전 각도(θ) = [{(360/X)+Z}/(Y+1)]±5
상기 수학식 1에서,
X는 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션의 갯수이고,
Y는 도체 삽입부 각각에 배치되고 볼트 체결구가 일렬로 배치된 볼트 체결구 열의 갯수이고,
Z는 (도체 삽입부에 삽입된 도체의 길이/삽입된 도체의 피치)×360이다.
예를 들어, 도체 슬리브 일측에 삽입된 도체의 길이가 100 mm이고, 삽입된 도체의 피치가 1,600 mm라고 가정할 때, 도체 슬리브 일측에 삽입된 도체의 회전 각도(Z)는 22.8°이고, 상기 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션의 갯수(X)가 4개이고 볼트 체결구가 일렬로 배치된 볼트 체결구 열의 갯수(Y)가 5줄인 경우 열간 회전 각도(θ)는 {(360/4)+22.8}/(5+1)=18.8±5°이며, 상기 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션의 갯수(X)가 6개이고 볼트 체결구가 일렬로 배치된 볼트 체결구 열의 갯수(Y)가 6줄인 경우 열간 회전 각도(θ)는 {(360/6)+22.8}/(6+1)=11.8±5°이다.
즉, 상기 도체 슬리브(500)에 배치되는 볼트 체결구(510)의 갯수와 위치가 상기 열간 회전 각도(θ)와 상기 볼트 체결구가 일렬로 배치된 볼트 체결구 열의 갯수(Y) 사이의 상관 관계식인 상기 수학식 1을 만족하는 경우 상기 볼트 체결구가 일렬로 배치된 복수개의 볼트 체결구 열 중에서 적어도 하나 이상의 열에서 볼트 체결구(510)에 각각 삽입되는 전단 볼트(100) 각각의 말단이 상기 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션의 중심 소선에 도달하여 충분한 전류 패스를 형성하게 되고, 결과적으로 케이블 접속부에서의 저항을 케이블의 도체 저항 대비 90% 이하로 저감시키고 저항증가로 인한 발열문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 있어서, 접속되는 케이블 각각의 도체가 삽입되는 도체 삽입부(520)는 상기 도체의 단면형상에 상응하는 원형단면을 갖고, 상기 원형의 도체 삽입부(520)의 직경은 1.01×도체외경+α일 수 있다. 여기서, α는 도체단면적에 따라 상이할 수 있고, 예를 들어, 도체단면적이 800 내지 1,600 ㎟인 경우 1.7, 1,800 내지 2,500 ㎟인 경우 1.6일 수 있다.
상기 도체 삽입부(520)의 직경이 1.01×도체외경+α 미만인 경우 상기 볼트 체결구(510)를 통해 전단 볼트(100)가 삽입되기 위한 공간이 부족할 수 있는 반면, 상기 도체 삽입부(520)의 직경이 1.01×도체외경+α 초과인 경우 상기 볼트 체결구(510)를 통해 삽입된 전단 볼트(100)가 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션의 중심 소선에 도달하지 못해 충분한 전류 패스가 형성될 수 없어 저항이 증가하고 발열문제가 유발될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 격벽(530)은 상기 도체 슬리브(500)의 도체 삽입홈(520) 각각에 삽입되는 도체가 동일한 길이만큼 삽입될 수 있도록 하여 케이블 접속부에서의 저항증가 및 발열문제를 해결하는 기능을 수행하고, 상기 격벽(530)과 상기 도체 슬리브(500)의 도체 삽입부(520)에 삽입된 도체와의 긴밀한 접촉을 통하여 전류 패스를 추가로 형성하기 위해 상기 격벽(530)의 양측면에는 전도성 충진재가 코팅되거나 복수개의 전도성 탄성 부재가 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 케이블의 접속구조에 적용되는 전단 볼트의 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 케이블의 접속구조에 적용되는 도체 슬리브(500)의 상기 볼체 체결구(510)에 삽입되어 체결되는 전단 볼트(100)는 상기 전단 볼트(100)를 상기 도체 슬리브(500)의 볼트 체결구(510)에 삽입하는 기구 또는 장비에 체결될 수 있는 헤드(110), 상기 볼트 체결구(510) 내벽의 암나사에 대응하는 수나사가 적용된 나사산부(120), 상기 나사산부(120) 하단에 배치되고 상기 도체 슬리브(500)에 삽입되는 케이블의 도체를 구성하는 소선들 사이로 삽입될 수 있도록 전체적으로 또는 부분적으로 단면적이 점차 감소하게 경사진 형상을 갖는 돌출부(130), 및 상기 헤드(110)와 상기 나사산부(120) 사이에 배치되고 상기 전단 볼트(100)에 일정 수준 이상의 토크(torque)가 인가되면 파단하는 파단부(140)를 포함할 수 있다.
또한, 도 7 및 8은 각각 도 4 및 5에 도시된 도체 슬리브에 볼트가 체결된 케이블의 접속구조의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 상기 전단 볼트(100)는 상기 도체 슬리브(500)의 볼트 체결구(510)에 삽입될 때 상기 돌출부(130)가 상기 도체 슬리브(500)의 상기 도체 삽입부(520)에 삽입된 도체(210b)를 구성하는 연합된 소선들 사이로 삽입되어 상기 전단 볼트(100)의 진행 방향과 수직인 좌우 방향으로 상기 소선들을 밀어낸다.
이로써, 상기 도체(210b)를 구성하는 연합된 소선들이 서로 긴밀하게 접촉하고, 특히 상기 소선들 중 최외곽에 배치된 소선들이 상기 도체 슬리브(500)의 내벽과 물리적으로 긴밀하게 접촉하며, 나아가 상기 전단 볼트(100)와 상기 소선들 사이의 접촉면적이 증가하여, 상기 도체(210b), 상기 도체 슬리브(500) 및 상기 전단 볼트(100)를 연결하는 전류 패스(current path)가 형성됨으로써, 저항 증가가 회피되거나 최소화될 수 있다.
또한, 상기 전단 볼트(100)의 돌출부(130)가 상기 도체(210b)를 구성하는 연합된 소선들 사이로 삽입되어 상기 소선들을 밀어냄으로써, 상기 돌출부(130)와 상기 소선들 또는 상기 소선들 사이의 마찰을 유발하고, 이로써 상기 알루미늄 소선들 표면의 산화피막을 제거하여 상기 산화피막에 의한 저항 증가를 회피하거나 최소화할 수 있다.
결과적으로, 상기 전단 볼트(100)는 상기 도체 슬리브(500)에 의한 도체 접속부에서의 충분한 전류 패스를 형성하고, 상기 도체(210b)를 구성하는 소선들 표면의 산화피막에 의한 저항 증가를 회피하거나 최소화함으로써, 케이블 도체의 접속 부위에서의 국부적인 저항 증가에 의한 발열 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
구체적으로, 상기 전단 볼트(100)는 인장강도 약 250 MPa 이상, 그리고 전기전도도가 순수구리 대비 약 25%(@20℃) 이상인 금속 소재로 이루어질 수 있다. 상기 전단 볼트(100)의 인장강도가 250 MPa 미만인 경우 상기 도체를 구성하는 연합된 소선들 사이로 삽입되기 전에 파단됨으로써 충분한 전류 패스를 형성하는 것이 곤란할 수 있고, 또한 상기 전단 볼트(100)의 전기전도도가 순수구리 대비 25%(@20℃) 미만인 경우에는 케이블의 도체 접속 부위에서의 저항이 크게 증가할 수 있다. 여기서, 상기 전단 볼트(100)는 예를 들어 구리, 황동 또는 전기전도도가 황동보다 우수한 알루미늄 합금과 같은 금속으로 이루어질 수 있다.
상기 나사산부(120)는 상기 도체 슬리브(500)의 상기 볼트 체결구(510) 내벽의 암나사에 대응하는 수나사가 형성되어 있고, 상기 수나사가 상기 암나사에 맞물려 회전함으로써 상기 전단 볼트(100)가 상기 도체 슬리브(500)의 상기 도체 삽입부(520) 내에 삽입된 도체(210b) 방향으로 진행하도록 하고, 결과적으로 상기 전단 볼트(100)의 상기 돌출부(130)가 상기 도체(210b)를 구성하는 연합된 소선들 사이로 삽입됨으로써 상기 소선들을 상기 전단 볼트(100)의 진행방향과 수직인 측면 방향으로 밀어내도록 한다.
상기 나사산부(120)에 형성된 나사산의 규격은 상기 전단 볼트(100)의 상기 돌출부(130)가 상기 도체(210b)를 구성하는 연합된 소선들 사이에 충분히 삽입되어 충분한 전류 패스가 형성될 수 있다면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 수나사의 최대 외경은 Φ12 내지 Φ20이고, 나사산의 피치는 1 내지 3 mm이며, 단위길이(1인치)당 나사산의 개수는 8 내지 26개일 수 있다.
또한, 상기 나사산부(120)의 길이는 상기 도체 슬리브(500)의 상기 도체 삽입부(520)에 삽입되는 도체(210b)를 구성하는 소선들의 연합 방식에 따라 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 나사산부(120)는 상기 도체(210b)가 도 1c에 도시된 분할 압축 원형 도체인 경우에는 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 상기 전단 볼트(100)의 돌출부(130) 말단이 상기 분할 압축 원형 도체를 구성하는 각각의 섹션의 중심 소선에 접촉할 수 있도록 하는 길이를 가질 수 있다.
그리고, 상기 나사산부(120)는 후술하는 파단부(140)의 파단시 상기 도체 슬리브(500)의 표면보다 돌출하지 않도록 하는 길이를 가질 수 있다. 상기 파단부(140)의 파단시 상기 나사산부(120)가 상기 도체 슬리브(500)의 외측 표면보다 돌출하는 경우 상기 도체 슬리브(500) 상부를 실리콘 등의 재질로 이루어진 고무 튜브 등으로 감싸는 작업이 곤란할 수 있다.
상기 돌출부(130)는 상기 전단 볼트(100)의 상기 나사산부(120)를 구성하는 수나사가 상기 도체 슬리브(500)의 상기 볼트 체결구(510) 내벽의 암나사와 맞물려 회전함으로써 상기 전단 볼트(100)가 상기 도체 슬리브(500)의 상기 도체 삽입홈(520)에 삽입된 도체(210b) 방향으로 진행할 때 상기 도체(210b)를 구성하는 연합된 소선들 사이로 삽입될 수 있다면 그 형상에 대한 특별한 제한은 없다.
예를 들어, 상기 돌출부(130)는 도 6a 또는 6b에 도시된 바와 같이 전체적으로는 단면적이 점차 감소하는 원뿔 형상이고 원뿔의 말단은 반경이 2.5 내지 8 mm인 반구 또는 원인 형상이거나, 도 6c에 도시된 바와 같이 전체적으로 원기둥 형상이고 원기둥의 말단은 단면적이 점차 감소하는 원뿔 형상일 수 있다.
또한, 상기 돌출부(130)의 길이는 상기 도체 슬리브(500)의 상기 도체 삽입부(520)에 삽입되는 도체(210b)를 구성하는 소선들의 연합 방식에 따라 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 돌출부(130)는 상기 도체(210b)가 도 1c에 도시된 분할 압축 원형 도체인 경우에는 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 상기 전단 볼트(100)의 돌출부(130) 말단이 상기 분할 압축 원형 도체를 구성하는 각각의 섹션의 중심 소선에 접촉할 수 있도록 하는 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부(130)의 길이는 4 내지 10 mm일 수 있다.
그리고, 상기 돌출부(130)는 후술하는 파단부(140)의 파단시 상기 나사산부(120)가 상기 도체 슬리브(500)의 표면보다 돌출하지 않도록 하는 길이를 가질 수 있다. 상기 파단부(140)의 파단시 상기 나사산부(120)가 상기 도체 슬리브(500)의 외측 표면보다 돌출하는 경우 상기 도체 슬리브(500) 상부를 실리콘 등의 재질로 이루어진 고무 튜브 등으로 감싸는 작업이 곤란할 수 있다.
본 발명에 따른 전단 볼트(100)에 있어서, 적어도 상기 나사산부(120) 및 상기 돌출부(130)는 주석으로 도금될 수 있다. 상기 전단 볼트(100)와 상기 도체 슬리브(500) 또는 상기 도체(210b)가 이종 금속인 경우, 이들의 접촉면에서 이종금속 접촉부식, 즉 갈바닉 부식(galvanic corrosion)이 발생할 수 있기 때문에, 이러한 갈바닉 부식을 억제하기 위한 희생 금속으로 주석을 도금하는 것이다.
상기 주석 도금은 상기 전단 볼트(100), 상기 도체(210b), 상기 도체 슬리브(500) 등의 부식을 억제할 뿐만 아니라, 상기 나사산부(120)의 수나사와 상기 도체 슬리브(500)의 상기 볼트 체결구(510) 내벽의 암나사 사이의 미세한 빈공간을 충전하는 등 상기 전단 볼트(100)와 상기 도체 슬리브(500) 사이의 접촉 면적을 증가시킴으로써 충분한 전류 패스를 형성하고 추가로 저항을 저감시키는 효과를 나타낼 수 있다.
상기 파단부(140)는 상기 전단 볼트(100)의 상기 돌출부(130)의 말단이 도 1c에 도시된 분할 압축 원형 도체를 구성하는 섹션 각각의 중심 소선에 접촉할 때, 상기 전단 볼트(100)에 인가되는 특정 토크에 의해 파단됨으로써, 상기 전단 볼트(100)가 더이상 삽입될 수 없도록 제어하는 기능을 수행한다. 여기서, 상기 파단부(140)의 파단시 상기 전단 볼트(100)에 인가되는 예정된 토크는 약 50 내지 150 N·m일 수 있다.
상기 파단부(140)는 예정된 토크가 인가될 때 파단되는 기능을 수행할 수 있다면 그 형상에 대한 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 상기 파단부(130)는 점차적으로 직경이 감소하는 원뿔 형상을 가질 수 있고, 상기 파단부(130)를 구성하는 재질에 따라 직경이 상이할 수 있지만 상기 파단부(130)가 황동으로 이루어진 경우 직경이 Φ8 내지 Φ14일 수 있다.
한편, 본 발명은 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체, 상기 도체를 감싸는 내부 반도전층, 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층, 상기 절연층을 감싸는 외부 반도전층 및 상기 외부 반도전층을 감싸는 시스층을 포함하는 케이블들의 접속방법에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 케이블의 접속방법은 상기 케이블 말단의 도체가 노출되도록 상기 도체를 제외한 내부 반도전층, 절연층, 외부 반도전층 및 시스층을 부분적으로 제거하는 단계; 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 케이블들의 각각의 도체를 삽입하는 단계; 및 상기 도체 삽입부 각각에 구비된 하나 이상의 볼트 체결구 열에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션의 수 이상으로 포함된 볼트 체결구 각각에 볼트를 체결하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 케이블의 접속방법은 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 적어도 하나 이상의 볼트 체결구 열에 포함된 볼트 체결구에 체결된 복수개의 볼트 중 상기 섹션의 수 이상의 갯수의 볼트의 말단이 각각 상기 섹션의 중심 소선에 도달하게 된다.
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 (20)

  1. 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체를 갖는 복수개의 케이블들을 케이블 커넥터(cable connector)에 의해 접속하는 케이블의 접속구조로서,
    상기 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 복수개의 케이블 도체가 각각 삽입되고, 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 하나 이상의 볼트 체결구 열에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 포함된 볼트 체결구에 볼트가 체결됨으로써, 상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  2. 제1항에 있어서,
    하나의 볼트 체결구 열에 체결된 볼트 갯수가 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수와 동일하고,
    상기 하나의 볼트 체결구 열에 체결된 복수의 볼트는 등간격으로 배치되며,
    상기 도체 삽입부 각각에 배치된 복수의 볼트 체결구 열 중 인접한 볼트 체결구 열들 사이의 열간 회전 각도(θ)는 아래 수학식 1에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
    [수학식 1]
    [{(360/X)+Z}/(Y+1)]-5 ≤ 열간 회전 각도(θ) ≤ [{(360/X)+Z}/(Y+1)]+5
    상기 수학식 1에서,
    X는 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션 수이고,
    Y는 도체 삽입부 각각에 배치되고 볼트 체결구가 일렬로 배치된 볼트 체결구 열의 갯수이고,
    Z는 (도체 삽입부에 삽입된 도체의 길이/삽입된 도체의 피치)×360이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도체 슬리브는 상기 도체 삽입부 각각에 삽입되는 도체의 길이를 제어할 수 있도록 격벽을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 격벽의 표면에 전도성 충진재가 코팅되거나 복수개의 전도성 탄성 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도체 슬리브는 구리, 알루미늄 또는 이들이 포함된 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도체 슬리브의 외경이 상기 케이블의 절연층 외경 + 5 mm 이하이고, 단면이 원형인 도체 삽입부의 직경은 1.01×도체외경+α이며,
    상기 α는 상기 도체의 단면적이 800 내지 1,600 ㎟인 경우 1.7이고, 상기 도체의 단면적이 1,800 내지 2,500 ㎟인 경우 1.6인 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 볼트는 상기 볼트 체결구에 삽입되도록 하는 기구 또는 장비에 체결될 수 있는 헤드, 상기 볼트 체결구 내벽의 암나사에 대응하는 수나사를 갖는 나사산부, 상기 나사산부 하단에 배치되고 상기 도체를 구성하는 연합된 소선들 사이로 삽입될 수 있는 돌출부 및 상기 헤드와 상기 나사산부 사이에 배치되고 상기 볼트에 예정된 토크(torque)가 인가되어 파단되는 파단부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 돌출부는 전체적으로 또는 부분적으로 단면적이 점차 감소하게 경사진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 돌출부의 말단이 상기 분할 압축 원형 도체를 구성하는 상기 섹션의 중심 소선과 접촉 이후, 상기 파단부가 파단되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 예정된 토크는 50 내지 150 N·m인 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 파단부가 파단될 때, 상기 나사산부는 상기 도체 슬리브의 외측 표면보다 돌출하지 않는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 볼트는 인장강도가 250 MPa 이상이고 전기전도도가 순수구리 대비 25%(@20℃) 이상인 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 볼트는 상기 나사산부 또는 상기 돌출부의 표면에 산화방지층이 형성된 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 산화방지층은 주석인 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  15. 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체, 상기 도체를 감싸는 내부 반도전층, 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층, 상기 절연층을 감싸는 외부 반도전층 및 상기 외부 반도전층을 감싸는 시스층을 포함하는 케이블들의 접속방법으로서,
    상기 케이블 말단의 도체가 노출되도록 상기 도체를 제외한 내부 반도전층, 절연층, 외부 반도전층 및 시스층을 부분적으로 제거하는 단계;
    케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 케이블들의 도체를 각각 삽입하는 단계; 및
    상기 도체 삽입부 각각에 구비된 하나 이상의 볼트 체결구 열에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 포함된 볼트 체결구 각각에 볼트를 체결하는 단계를 포함하고,
    상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속방법.
  16. 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체를 갖는 케이블의 접속을 위한 케이블 커넉터(cable connector)용 도체 슬리브로서,
    접속되는 복수개 케이블의 도체가 각각 삽입되는 도체 삽입부 및 상기 도체 삽입부 각각에 배치되고 상기 도체 삽입부에 삽입된 도체를 고정시키는 볼트가 삽입되는 볼트 체결구가 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션의 수 이상으로 상기 도체 슬리브의 둘레 방향을 따라 배열된 하나 이상의 볼트 체결구 열을 포함하고,
    상기 도체 슬리브에서의 저항이 상기 케이블의 도체 저항 대비 90% 이하인 것을 특징으로 하는, 도체 슬리브.
  17. 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체를 갖는 복수개의 케이블들을 케이블 커넥터(cable connector)에 의해 접속하는 케이블의 접속구조로서,
    상기 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 복수개의 케이블 도체가 각각 삽입되고,
    상기 도체 삽입부 각각에 배치된 복수의 볼트 체결구에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 볼트가 체결됨으로써, 상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속구조.
  18. 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체, 상기 도체를 감싸는 내부 반도전층, 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층, 상기 절연층을 감싸는 외부 반도전층 및 상기 외부 반도전층을 감싸는 시스층을 포함하는 케이블들의 접속방법으로서,
    상기 케이블 말단의 도체가 노출되도록 상기 도체를 제외한 내부 반도전층, 절연층, 외부 반도전층 및 시스층을 부분적으로 제거하는 단계;
    케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 케이블들의 도체를 각각 삽입하는 단계; 및
    상기 도체 삽입부 각각에 구비된 복수개의 볼트 체결구에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 볼트를 체결하는 단계를 포함하고,
    상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블의 접속방법.
  19. 단면이 원형인 복수의 소선으로 이루어지고 부채꼴 형상으로 압축된 복수개의 섹션을 함께 전체적으로 원형으로 연합한 분할 압축 원형 도체를 각각 갖는 제1 케이블과 제2 케이블, 및 상기 제1 케이블 및 상기 제2 케이블이 각각 접속되는 케이블 커넥터를 포함하는 케이블 접속 시스템으로서,
    상기 케이블 커넥터의 도체 슬리브에 구비된 복수개의 도체 삽입부 각각에 상기 제1 케이블의 도체 및 상기 제2 케이블의 도체가 각각 삽입되고, 상기 도체 삽입부 각각에 배치된 하나 이상의 볼트 체결구 열에 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수 이상으로 포함된 볼트 체결구에 볼트가 체결됨으로써, 상기 체결된 볼트는 이의 전부 또는 일부의 말단이 상기 원주방향을 따라 배치된 섹션 각각의 중심 소선에 닿을 때까지 상기 섹션 각각의 중심 이상으로 삽입되는 것을 특징으로 하는, 케이블 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    하나의 볼트 체결구 열에 체결된 볼트 갯수가 상기 분할 압축 원형 도체의 원주방향을 따라 배치된 섹션 수와 동일하고,
    상기 하나의 볼트 체결구 열에 체결된 복수의 볼트는 등간격으로 배치되며,
    상기 도체 삽입부 각각에 배치된 복수의 볼트 체결구 열 중 인접한 볼트 체결구 열들 사이의 열간 회전 각도(θ)는 아래 수학식 1에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는, 케이블 시스템.
    [수학식 1]
    [{(360/X)+Z}/(Y+1)]-5 ≤ 열간 회전 각도(θ) ≤ [{(360/X)+Z}/(Y+1)]+5
    상기 수학식 1에서,
    X는 분할 압축 원형 도체를 구성하는 부채꼴 형상의 섹션 수이고,
    Y는 도체 삽입부 각각에 배치되고 볼트 체결구가 일렬로 배치된 볼트 체결구 열의 갯수이고,
    Z는 (도체 삽입부에 삽입된 도체의 길이/삽입된 도체의 피치)×360이다.
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