KR20170105246A

KR20170105246A - Joint sleeve for cable connecting case and cable having joint sleeve

Info

Publication number: KR20170105246A
Application number: KR1020160028203A
Authority: KR
Inventors: 김윤형; 김성윤; 홍성표; 강승훈; 이제현
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-09-19

Abstract

본 발명은 중간접속함과 케이블 사이에서 균일한 전계 분포의 구현이 가능한 중간접속함용 조인트 슬리브 및 조인트 슬리브를 구비한 케이블에 관한 것이다. The present invention relates to a cable with joint sleeves and joint sleeves for intermediate joints capable of achieving a uniform electric field distribution between the intermediate junction box and the cables.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cable having a joint sleeve and a joint sleeve for a cable connector,

본 발명은 케이블 접속함용 조인트 슬리브 및 조인트 슬리브를 구비한 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a cable with a joint sleeve and a joint sleeve for a cable connector.

일반적으로 전력케이블은 내부의 도체를 이용하여 전력을 전송하는 장치로서, DC(direct current)용 전력케이블과 AC(alternating current)용 전력케이블로 구분할 수 있다.Generally, a power cable is a device that transmits electric power using an internal conductor, and can be classified into a DC (direct current) power cable and an AC (alternating current) power cable.

상기 DC용 전력케이블의 말단을 케이블끼리 서로 접속시키는 중간접속함(PMJ : PreMolded Join)이나, 또는 상기 DC용 전력케이블과 가공선을 접속시키는 종단접속함이 사용될 수 있다.An intermediate connection box (PMJ: PreMolded Join) for connecting the ends of the DC power cable to each other or an end connection box for connecting the DC power cable and the working line can be used.

종래 중간접속함은 EPDM(Ethylene Prophlene Diene Monomer)으로 구성된 절연부재를 구비하거나, AC용 중간접속함과 유사한 구조로 제작하거나, 또는 EMJ (Extruded Molded Joint), TMJ (Taping Molded Joint)로 제작되었다.Conventional intermediate junction boxes have insulating members made of EPDM (Ethylene Prophylene Diene Monomer), or have a similar structure to an AC junction box, or are made of EMJ (Extruded Molded Joint) or TMJ (Taping Molded Joint).

중간접속함은 절단된 두 개의 전력케이블을 서로 접속시키는바, 중간접속함과 접속되는 전력케이블 사이에 전계 분포가 불균일하게 형성될 수 있다. 중간접속함과 접속되는 전력케이블 사이에서의 전계 분포가 어느 일 부분에 집중되는 경우에는 중간접속함의 절연파괴가 발생할 수 있으며, 이에 따라 전력케이블이 파손될 수 있다. The intermediate junction box connects the two cut power cables to each other, so that the electric field distribution between the intermediate junction box and the power cable connected thereto can be non-uniformly formed. If the electric field distribution between the power cables connected to the intermediate connection box is concentrated in a certain part, the insulation breakdown of the intermediate connection box may occur, and the power cable may be damaged.

따라서 중간접속함과 전력케이블 사이에서 균일한 전계가 분포될 수 있는 중간접속함을 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop an intermediate connection box in which a uniform electric field can be distributed between the intermediate connection box and the power cable.

본 발명의 주된 목적은 중간접속함과 케이블 사이에서 균일한 전계 분포의 구현이 가능한 중간접속함용 조인트 슬리브 및 조인트 슬리브를 구비한 케이블을 제공하는 것이다. It is a main object of the present invention to provide a cable with a joint sleeve and a joint sleeve for an intermediate connector which is capable of realizing a uniform electric field distribution between the intermediate junction box and the cable.

본 발명의 일 실시예에 따른 조인트 슬리브는, 서로 연결되는 한 쌍의 케이블의 도체와 전기적으로 연결되는 제1 전극;과, 서로 대향하도록 한 쌍 구비되는 제2 전극;과, 일단은 상기 제1 전극과 통전되고, 타단은 상기 제2 전극과 통전되는 전계완화층;과, 상기 제1 전극, 제2 전극 및 전계완화층을 감싸도록 구비되는 외부절연층;을 구비할 수 있다.A joint sleeve according to an embodiment of the present invention includes: a first electrode electrically connected to a conductor of a pair of cables connected to each other; a second electrode provided on the pair of electrodes so as to face each other; And an external insulating layer covering the first electrode, the second electrode, and the electric field relieving layer. The first electrode, the second electrode, and the electric field relieving layer may be formed on the first insulating layer.

본 발명에 있어서, 상기 전계완화층의 적어도 일부는 상기 케이블의 절연층의 계면과 상기 외부절연층의 계면 사이에 구비될 수 있다. In the present invention, at least a part of the electric field relieving layer may be provided between the interface of the insulating layer of the cable and the interface of the external insulating layer.

본 발명에 있어서, 상기 전계완화층은 1 내지 30mm 두께로 형성될 수 있다. In the present invention, the electric field relieving layer may be formed to a thickness of 1 to 30 mm.

본 발명에 있어서, 상기 전계완화층은 상기 케이블의 상기 도체와 외부반도전층을 선택적으로 통전시킬 수 있다. In the present invention, the electric field mitigation layer may selectively conduct the conductors of the cable and the outer semiconductive layer.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력케이블은, 중심에서부터 순차적으로 도체, 금속시스, 내부시스, 철선외장 및 서빙층을 적어도 포함하고, 조인트 슬리브를 갖는 중간접속함에 의해 접속되는 전력케이블에 있어서, 상기 조인트 슬리브는, 서로 연결되는 한 쌍의 전력케이블의 상기 도체와 전기적으로 연결되는 제1 전극;과 서로 대향하도록 한 쌍 구비되는 제2 전극;과, 일단은 상기 제1 전극과 통전되고, 타단은 상기 제2 전극과 통전되는 전계완화층;, 과 상기 제1 전극, 제2 전극 및 전계완화층을 감싸도록 구비되는 외부절연층;을 구비할 수 있다. A power cable according to an embodiment of the present invention is connected to an intermediate connection box having at least a conductor, a metal sheath, an inner sheath, a wire sheath and a service layer sequentially from the center and having a joint sleeve, The joint sleeve includes: a first electrode electrically connected to the conductor of a pair of power cables connected to each other; a second electrode provided on the pair of opposite electrodes so as to face each other; one end connected to the first electrode; And an external insulating layer surrounding the first electrode, the second electrode, and the electric field relieving layer.

본 발명에 있어서, 상기 전계완화층은 1 내지 30mm 두께로 형성될 수 있다.In the present invention, the electric field relieving layer may be formed to a thickness of 1 to 30 mm.

본 발명에 있어서, 상기 전계완화층은 상기 케이블의 상기 도체와 상기 외부반도전층을 선택적으로 통전시킬 수 있다. In the present invention, the electric field relieving layer can selectively conduct the conductor of the cable and the outer semiconductive layer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 중간접속함의 조인트 슬리브와 케이블 사이에서의 전계 분포가 균일하게 형성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the electric field distribution between the joint sleeve of the intermediate junction box and the cable can be uniformly formed.

도 1은 XLPE로 구성된 절연층을 구비한 DC용 전력케이블의 내부 구성을 도시한 사시도,
도 2은 XLPE로 구성된 절연층을 구비한 DC용 해저케이블의 내부 구성을 도시한 사시도,
도 3은 절연유에 함침된 절연지를 구비한 DC용 전력케이블의 내부 구성을 도시한 사시도,
도 4는 절연유에 함침된 절연지를 구비한 DC용 해저케이블의 내부 구성을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조인트 슬리브의 구조를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속함에서 전계분포를 도시한 그래프이다.1 is a perspective view showing an internal configuration of a power cable for DC having an insulation layer composed of XLPE,
FIG. 2 is a perspective view showing an internal configuration of a DC submarine cable having an insulation layer composed of XLPE, FIG.
3 is a perspective view showing an internal configuration of a DC power cable having insulating paper impregnated with insulating oil,
Fig. 4 is a perspective view showing an internal configuration of a DC submarine cable having insulating paper impregnated with insulating oil, Fig.
5 is a cross-sectional view showing the structure of a joint sleeve according to an embodiment of the present invention,
6 is a graph showing the electric field distribution in a junction box according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 XLPE로 구성된 절연층을 구비한 DC용 전력케이블(100)의 내부 구성을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing the internal construction of a DC power cable 100 having an insulation layer composed of XLPE.

도 1을 참조하면, 전력케이블(100)은 중심부를 따라 도체(10)를 구비한다. 도체(10)는 전류가 흐르는 통로 역할을 하게 되며, 예를 들어 구리 또는 알루미늄 등으로 구성될 수 있다. 도체(10)는 복수개의 소선(11)을 연선하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the power cable 100 has a conductor 10 along its center. The conductor 10 serves as a passage through which electric current flows, and may be composed of, for example, copper or aluminum. The conductor (10) is constituted by twining a plurality of element wires (11).

그런데, 도체(10)는 그 표면이 평활하지 않아 전계가 불균일할 수 있으며, 부분적으로 코로나 방전이 일어나기 쉽다. 또한, 도체(10) 표면과 후술하는 절연층(14) 사이에 공극이 생기게 되면 절연성능이 저하될 수 있다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도체(10) 외부를 반도전성 카본지와 같은 반도전성 물질 등으로 감싸게 되며, 반도전성 물질에 의해 형성된 층을 내부반도전층(12)으로 정의하게 된다.However, the surface of the conductor 10 is not smooth, so that the electric field may be uneven and corona discharge tends to occur partially. In addition, when a gap is formed between the surface of the conductor 10 and the insulating layer 14 described later, the insulating performance may be deteriorated. In order to solve such a problem, the outer surface of the conductor 10 is covered with a semiconductive material such as semiconductive carbon paper, and the layer formed by the semiconductive material is defined as the inner semiconductive layer 12.

내부반도전층(12)은 도체면의 전하분포를 고르게 하여 전계를 균일하게 하여 후술하는 절연층(14)의 절연내력을 향상시키게 된다. 나아가, 도체(10)와 절연층(14) 간의 간격형성을 방지하여 코로나 방전 및 이온화를 방지하게 된다. 또한, 내부반도전층(12)은 전력케이블(100) 제작 시에 절연층(14)의 도체(10) 내부 침투를 방지하는 역할도 하게 된다.The inner semiconductive layer 12 uniformizes the charge distribution on the conductive surface to make the electric field uniform, thereby improving the dielectric strength of the insulating layer 14 described later. Furthermore, the formation of a gap between the conductor 10 and the insulating layer 14 is prevented to prevent corona discharge and ionization. The inner semiconductive layer 12 also prevents penetration of the insulating layer 14 into the conductor 10 when the power cable 100 is manufactured.

내부반도전층(12)의 바깥쪽에는 절연층(14)이 구비된다. 절연층(14)은 도체(10)를 외부와 전기적으로 절연시켜준다. 일반적으로 절연층(14)은 파괴전압이 높고, 절연성능이 장기간 안정적으로 유지될 수 있어야 한다. 나아가, 유전손실이 적으며 내열성 등의 열에 대한 저항 성능을 지니고 있어야 한다. 따라서, 절연층(14)은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지가 사용되며, 폴리에틸렌 수지가 바람직하다. 상기 폴리에틸렌 수지는 가교 수지일 수 있으며 가교제로서 실란 또는 유기 과산화물, 예를 들어, 다이큐밀퍼옥사이드(DCP) 등에 의해 제조될 수 있다. An insulating layer 14 is provided on the outside of the inner semiconductive layer 12. The insulating layer 14 electrically insulates the conductor 10 from the outside. In general, the insulating layer 14 should have a high breakdown voltage, and the insulating performance must be stable for a long period of time. Furthermore, it should have low dielectric loss and resistance to heat such as heat resistance. Therefore, polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene is used for the insulating layer 14, and a polyethylene resin is preferable. The polyethylene resin may be a crosslinked resin, and may be produced by a silane or an organic peroxide such as, for example, dicumylperoxide (DCP) as a crosslinking agent.

하지만, 상기 절연층(14)은 전력 케이블에 직류 고전압이 인가되는 경우 도체(10)로부터 내부 반도전층(12), 절연층(14) 등으로 전하가 주입되고 이의 영향으로 절연층(13) 내에 공간전하가 형성될 수 있다. 상기 형성된 공간전하는 케이블의 사용시간에 따라 절연층(13) 내에 축적되고 이렇게 축적된 공간전하는 케이블에 임펄스 전압이 인가되거나 케이블에 인가된 직류전압의 극성이 급격하게 반전되는 경우 도체(10) 근방의 전계강도를 급격히 상승시켜 전력 케이블의 절연 파괴전압을 저하시키는 문제를 유발한다.However, when the direct current high voltage is applied to the power cable, the insulation layer 14 injects charges from the conductor 10 into the inner semiconductive layer 12, the insulation layer 14, etc., A space charge can be formed. When the impulse voltage is applied to the cable or the polarity of the DC voltage applied to the cable is abruptly reversed, the space charge is accumulated in the insulating layer 13 according to the use time of the cable, And the electric field strength is rapidly increased to lower the dielectric breakdown voltage of the power cable.

이에 상기 절연층(14)은 가교 수지 외에 무기입자를 포함할 수 있다. 상기 무기입자는 나노크기의 규산알루미늄, 규산칼슘, 탄산칼슘, 산화마그네슘 등을 사용할 수 있다. 다만, 절연층의 임펄스 강도 측면에서, 상기 무기입자로서 산화마그네슘이 바람직하다. 상기 산화마그네슘은 마그네슘 천연광석으로부터 얻을 수 있지만, 해수중의 마그네슘 소금을 이용한 인공 합성원료로부터도 제조할 수 있으며, 고순도로 품질이나 물성이 안정된 재료로 공급이 가능하다는 장점도 있다.The insulating layer 14 may include inorganic particles in addition to the crosslinked resin. The inorganic particles may be nano-sized aluminum silicate, calcium silicate, calcium carbonate, magnesium oxide, or the like. However, from the viewpoint of the impulse strength of the insulating layer, magnesium oxide is preferable as the inorganic particles. The magnesium oxide can be obtained from magnesium natural ore, but can also be prepared from artificial synthetic materials using magnesium salt in seawater, and it is also possible to supply the material with high purity and stable quality and physical properties.

상기 산화마그네슘은 기본적으로 면심입방구조의 결정 구조를 갖지만 합성 방법에 따라 다양한 형태, 순도, 결정화도, 물성 등을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 산화마그네슘은 정육면체형(cubic), 적층형(terrace), 막대형(rod), 다공성(porous), 구형(spherical)으로 구분되며, 각각의 특이한 물성에 따라 다양하게 이용될 수 있다. 이러한 산화마그네슘을 비롯한 무기입자는 케이블에 전계 인가 시 기재 수지와 무기입자의 경계에 퍼텐셜 우물(potential well)을 형성함으로써 전하의 이동 및 공간전하 축적을 억제하는 효과를 발휘한다.Although the magnesium oxide has a crystal structure of a face-centered cubic structure, it may have various shapes, purity, crystallinity, physical properties and the like depending on the synthesis method. Specifically, the magnesium oxide is divided into a cubic shape, a terrace shape, a rod shape, a porous shape, and a spherical shape. The magnesium oxide may be variously used depending on its specific physical properties. Such inorganic particles including magnesium oxide exhibit an effect of suppressing the movement of charges and the accumulation of space charges by forming a potential well at the boundary between the base resin and the inorganic particles when an electric field is applied to the cable.

그러나, 상기 절연층(14)에 첨가되는 무기 입자는 다량 첨가시 불순물로서 작용하고, 소함량으로 사용되는 경우에도 전력 케이블에서 요구되는 또 하나의 중요 특성인 임펄스 강도를 저하시키는 문제가 있는 바, 상기 무기 입자만으로는 축적된 공간전하를 충분히 저감할 수 없기 때문에 0.2 내지 5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.However, the inorganic particles added to the insulating layer 14 act as impurities when added in a large amount and have a problem of lowering the impulse strength, which is another important characteristic required in a power cable even when used in small amounts, Since the accumulated space charge can not be sufficiently reduced by the inorganic particles alone, it is preferable to add 0.2 to 5 parts by weight.

한편, 절연층(14)의 내부뿐만 아니라 외부를 차폐하지 않으면, 전계의 일부는 절연층(14)으로 흡수되지만, 대부분의 전계는 외부로 방전된다. 이 경우, 전계가 소정치 이상으로 커지게 되면 전계에 의해 절연층(14)과 전력케이블(100)의 외피가 파손될 수 있다. 따라서, 절연층(14)의 바깥쪽에는 다시 반도전층이 구비되며, 전술한 내부반도전층(12)과 구별하기 위하여 외부반도전층(16)으로 정의된다. 결국, 외부반도전층(16)은 접지되어 전술한 내부반도전층(12) 과의 사이에 전기력선의 분포를 등전위로 만들어 절연층(14)의 절연내력을 향상시키는 역할을 하게 된다. 또한, 외부반도전층(16)은 케이블에 있어서 절연층(14)의 표면을 평활하게 하여 전계집중을 완화시켜 코로나 방전을 방지할 수 있다.On the other hand, if not only the inside but also the outside of the insulating layer 14 is not shielded, a part of the electric field is absorbed by the insulating layer 14, but most of the electric field is discharged to the outside. In this case, if the electric field becomes larger than a predetermined value, the insulating layer 14 and the outer surface of the power cable 100 may be damaged by an electric field. Therefore, a semiconductive layer is provided on the outer side of the insulating layer 14 and is defined as an outer semiconductive layer 16 to distinguish it from the inner semiconductive layer 12 described above. As a result, the outer semiconductive layer 16 is grounded, and the distribution of the electric lines of force between the outer semiconductive layer 16 and the inner semiconductive layer 12 is made equal to improve the dielectric strength of the insulating layer 14. Further, the outer semiconductive layer 16 can smooth the surface of the insulating layer 14 in the cable, thereby alleviating the electric field concentration, and preventing the corona discharge.

외부반도전층(16)의 바깥쪽에는 케이블의 종류에 따라 금속시스 또는 중성선으로 이루어진 차폐층(18)이 구비된다. 차폐층(18)은 전기적 차폐 및 단락전류의 귀로를 위하여 구비된다.A shielding layer 18 made of a metal sheath or a neutral wire is provided outside the outer semiconductive layer 16 in accordance with the type of the cable. The shielding layer 18 is provided for electrical shielding and return of short-circuit current.

전력케이블(100)의 외곽에는 외피(20)가 구비된다. 외피(20)는 케이블(100)의 외곽에 구비되어 케이블(100)의 내부 구성을 보호하는 역할을 하게 된다. 따라서, 외피(20)는 빛, 풍우, 습기, 공기 중의 기체 등 각종 기후를 비롯한 자연환경에 견딜 수 있는 내후성, 화학물질 등과 같은 약품 등에 견디는 내약품성 및 기계적 강도가 우수한 성질을 갖게 된다. 일반적으로 PVC(Polyvinyl chloride; 폴리염화비닐) 또는 PE(Polyethylene: 폴리에틸렌)를 재질로 하여 외피를 제작하게 된다.A jacket (20) is provided on the outer side of the power cable (100). The sheath 20 is provided on the outer side of the cable 100 to protect the internal structure of the cable 100. Therefore, the outer cover 20 is excellent in chemical resistance and mechanical strength to withstand chemicals such as weatherability, chemical substances, and the like, which can withstand various environments such as light, weather, moisture and air in various climatic conditions. Generally, it is made of PVC (Polyvinyl Chloride) or PE (Polyethylene).

도 2는 다른 실시예에 따른 DC용 해저케이블의 내부 구성을 도시한다. 도 2에 따른 전력케이블은 예를 들어 바다를 통해 육지를 연결시키는 소위 해저케이블로 사용될 수 있는 전력케이블의 구성을 도시한다. 전술한 도 1의 실시예와 비교하여 차이점을 중심으로 살펴본다.2 shows an internal configuration of a submarine cable for DC according to another embodiment. The power cable according to Fig. 2 shows the construction of a power cable which can be used, for example, with a so-called submarine cable connecting the land via the sea. The differences from the embodiment of FIG. 1 described above will be mainly described.

도 2를 참조하면, 도체(10), 내부반도전층(12), 절연층(14) 및 외부반도전층(16)은 전술한 도 1의 실시예와 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다. Referring to FIG. 2, the conductor 10, the inner semiconductive layer 12, the insulating layer 14, and the outer semiconductive layer 16 are similar to those of the embodiment of FIG. 1 described above, and thus a repetitive description thereof will be omitted.

상기 외부반도전층(16)의 외부에는 외부의 물과 같은 이물질이 침입하게 되면 절연층(14)의 절연성능이 저하되므로 이를 방지하기 위하여 납(lead)으로 된 금속시스(metal sheath), 소위 '연피시스'(30)를 구비한다.In order to prevent the insulating layer 14 from being deteriorated when foreign substances such as water penetrate into the outside of the outer semiconductive layer 16, a metal sheath made of lead, a so- (30).

나아가, 상기 금속시스(30)의 외부에 폴리에틸렌(polyethylene) 등과 같은 수지로 구성된 시스(32)와 물과 직접 접촉이 안되도록 베딩층(34)을 구비한다. 상기 베딩층(34)의 위에는 철선외장(40)을 구비할 수 있다. 상기 철선외장(40)은 상기 케이블(200)의 외곽에 구비되어 해저의 외부환경으로부터 케이블을 보호하도록 기계적 강도를 높이는 역할을 하게 된다. Furthermore, a sheath 32 made of a resin such as polyethylene or the like is provided outside the metal sheath 30 and a bedding layer 34 so as not to be in direct contact with water. A wire sheath 40 may be provided on the bedding layer 34. The wire sheath 40 is provided on the outer side of the cable 200 to enhance mechanical strength to protect the cable from the external environment of the seabed.

상기 철선외장(40)의 외곽, 즉 케이블(200)의 외곽에는 케이블의 외장으로서 쟈켓(42)을 구비하게 된다. 쟈켓(42)은 케이블(200)의 외곽에 구비되어 케이블(200)의 내부 구성을 보호하는 역할을 하게 된다. 특히, 해저케이블의 경우에 쟈켓(42)은 해수 등과 같은 해저환경에 견딜 수 있는 내후성 및 기계적 강도가 우수한 성질을 갖게 된다. 예를 들어, 상기 쟈켓(42)은 폴리프로필렌 얀(polypropylene yarn) 등으로 구성될 수 있다.A jacket 42 is provided on the outer periphery of the wire sheath 40, that is, on the outer periphery of the cable 200 as an outer sheath of the cable. The jacket 42 is provided on the outer side of the cable 200 to protect the internal structure of the cable 200. In particular, in the case of a submarine cable, the jacket 42 has excellent weather resistance and mechanical strength that can withstand undersea environments such as seawater. For example, the jacket 42 may be made of polypropylene yarn or the like.

한편, 도 3은 또 다른 실시예에 따른 DC용 전력케이블의 내부 구성을 도시한다. 도 3에 따른 전력케이블은 내부 도체 및 절연층의 구성에 있어서 전술한 실시예의 전력케이블과 차이가 있다. 이하, 차이점을 중심으로 살펴본다.3 shows an internal configuration of a power cable for DC according to another embodiment. The power cable according to Fig. 3 differs from the power cable in the above-described embodiment in the configuration of the inner conductor and the insulating layer. Hereinafter, the differences will be mainly discussed.

도 3은 절연유에 함침된 절연지를 구비한 절연층을 포함한 소위 '지절연 전력케이블'의 내부 구성을 도시한 일부 절개 사시도이다.3 is a partially cutaway perspective view showing the internal construction of a so-called 'ground insulation power cable' including an insulation layer having insulating paper impregnated in insulating oil.

도 3을 참조하면, 전력케이블(200)은 중심부를 따라 도체(210)를 구비한다. 도체(210)는 전류가 흐르는 통로 역할을 하게 된다. 상기 도체(210)는 도면에 도시된 바와 같이 원형의 중심소선(210A)과 상기 중심소선(210A)을 감싸도록 연선된 평각소선(210B)으로 이루어진 평각소선층(210C)을 구비할 수 있다. 상기 평각소선층(210C)은 연속압출공정을 통하여 다수의 평각소선(210B)의 단면을 사각형 형상으로 형성하고 상기 다수의 평각소선(210B)을 중심소선(210A) 상에 연선하여 이루어진다. 상기 도체(210)는 전체적으로 원형의 형상을 가지도록 제작된다. 상기 도체(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 원형 소선이 연선되어 구비될 수도 있다. 그런데, 상기 평각소선으로 이루어진 도체는 원형소선으로 이루어진 도체에 비해 점적율이 상대적으로 높아져서 고전압용 전력케이블에 적합할 수 있다.Referring to FIG. 3, the power cable 200 has a conductor 210 along a center portion thereof. The conductor 210 serves as a passage through which the current flows. The conductor 210 may include a circular central strand 210A and a rectangular strand 210C composed of a square strand 210B twisted to surround the central strand 210A as shown in the figure. The square wire strand 210C is formed by forming a plurality of square wire strands 210B in a rectangular shape through a continuous extrusion process and twisting the plurality of square wire strands 210B on the center strand 210A. The conductor 210 is formed to have a circular shape as a whole. As shown in FIG. 3, the conductor 210 may include a plurality of circular wires. However, the conductor made of the square wire element has a relatively higher spot rate than the conductor made of the circular wire element, and can be adapted to a high-voltage power cable.

상기 도체(210)의 표면에 형성되는 내부반도전층(212)과 후술하는 절연층(214)의 표면에 형성되는 외부반도전층(16)에 대해서는 전술한 도 1의 설명과 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.The inner semiconductive layer 212 formed on the surface of the conductor 210 and the outer semiconductive layer 16 formed on the surface of the insulating layer 214 to be described later are similar to the description of FIG. It is omitted.

상기 내부반도전층(212)의 바깥쪽에는 절연층(214)이 구비된다. 절연층(214)은 도체(210)를 외부와 전기적으로 절연시켜준다. 도 3에서 절연층(214)은 절연지를 내부반도전층(212) 표면에 감는 지절연 공정을 통해 형성된다. 또한, 절연특성을 향상시키기 위하여 도체(210) 표면에 절연지가 감긴 상태에서 절연유에 함침시키게 된다. 상기 함침공정을 통해 절연유가 절연지에 흡수되며, 상기 절연유의 점도에 따라 'OF(oil filled) 케이블'과 'MI(mass impregnated) 케이블'로 구분할 수 있다. An insulating layer 214 is provided on the outer side of the inner semiconductive layer 212. The insulating layer 214 electrically insulates the conductor 210 from the outside. In FIG. 3, the insulating layer 214 is formed through an insulation process in which an insulating paper is wound around the surface of the inner semiconductive layer 212. Further, in order to improve the insulation characteristic, the insulator is impregnated in the insulating oil while the insulator is wound on the surface of the conductor 210. The insulating oil is absorbed by the insulating paper through the impregnation process and can be divided into 'OF (oil filled) cable' and 'MI (mass impregnated) cable' depending on the viscosity of the insulating oil.

OF 케이블은 상대적으로 저점도의 절연유를 사용하여 절연지를 함침하게 되며, 절연유를 가압하여 유압을 일정 수준으로 유지한 채로 작동시켜야 하므로 연장 길이가 제한적이다. 이에 비하여, MI 케이블은 상대적으로 고점도의 절연유를 사용하여 절연지를 함침하게 되므로 절연지 내에서 절연유의 유동이 적어서 유압을 유지할 필요가 없는 바 연장 길이가 긴 장점이 있다.The OF cable is impregnated with insulating paper using a relatively low-viscosity insulating oil. Since the oil must be pressurized to keep the hydraulic pressure at a certain level, the extension length is limited. On the other hand, the MI cable impregnates insulating paper using a relatively high-viscosity insulating oil, so there is a merit that the length of the extension is long since there is no need to maintain the hydraulic pressure because the flow of the insulating oil is small in the insulating paper.

본 실시예에서 상기 절연층(214)은 복수의 절연지를 감싸서 형성되며, 예를 들어 크래프트지(Kraft paper) 또는 크래프트지와 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지 등과 같은 열가소성 수지를 반복적으로 감싸서 형성될 수 있다.In the present embodiment, the insulating layer 214 is formed by wrapping a plurality of insulating paper, and may be formed by repeatedly wrapping a thermoplastic resin such as kraft paper or kraft paper and polypropylene resin .

구체적으로, 크래프트지(Kraft paper) 만을 권취하여 절연층을 형성할 수도 있으나, 바람직하게는 복합 절연지, 예컨대 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지의 상하면에 크래프트지가 적층된 구조의 절연지를 권취하여 절연층을 형성할 수 있다.Specifically, an insulating layer may be formed by winding only a kraft paper, but it is preferable to form an insulating layer by winding an insulating paper having a structure in which a kraft paper is laminated on the upper and lower surfaces of a composite insulating paper such as a polypropylene resin can do.

크래프트지만을 권취하여 절연유를 함침시킨 MI 케이블의 경우에는 케이블 작동 시(통전시) 케이블 도체에 흐르는 전류에 의하여 반경방향으로 안쪽, 즉 상기 내부반도전층 방향의 절연층 부분에서 반경방향으로 바깥쪽, 즉 후술하는 외부반도전층 방향의 절연층 부분으로 온도차가 발생하게 된다. 따라서, 보다 고온인 내부반도전층 쪽의 절연층 부분의 절연유가 점도가 낮아지고 열팽창을 하여 외부반도전층 쪽의 절연층으로 이동하게 되며, 온도 하강 시에는 열팽창에 의하여 이동한 절연유가 점도가 높아지고 원래대로 되돌아가지 않게 되어 반경방향으로 안쪽, 즉 내부반도전층 쪽의 절연층 부분에 기포가 발생하게 되어 절연 성능의 저하를 야기한다.In the case of a MI cable in which a craft is wound and impregnated with an insulating oil, the MI cable is radially inward due to the current flowing in the cable conductor during operation of the cable (during energization), that is, radially outward in the insulating layer portion in the direction of the inner semiconductive layer, That is, a temperature difference occurs in a portion of the insulating layer in the outer semiconductive layer direction described later. Therefore, the viscosity of the insulating oil in the portion of the insulating layer at the higher temperature, that is, the upper half of the inner semiconductive layer is lowered and thermally expanded to move to the insulating layer at the outer semiconductive layer side. So that air bubbles are generated in the radially inward portion, that is, in the insulating layer portion on the inner semiconductive layer side, resulting in lowering of the insulation performance.

하지만, 상기한 바와 같이 복합 절연지로 절연층을 형성하는 경우, 케이블 작동 시 기름에 함침되지 않는 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지 등과 같은 열가소성 수지가 열팽창함으로써 절연유의 유동을 억제할 수 있으며, 폴리프로필렌 수지는 절연 저항이 크래프트지보다 크기 때문에 기포가 생성되더라도 기포에 분담되는 전압을 완화할 수 있다. However, in the case of forming the insulating layer with the composite insulating paper as described above, the thermoplastic resin such as polypropylene resin which is not impregnated with the oil during the operation of the cable thermally expands, so that the flow of the insulating oil can be suppressed. Since the insulation resistance is larger than that of the craft paper, even if bubbles are generated, the voltage shared by the bubbles can be mitigated.

또한, 폴리프로필렌 수지는 절연유가 함침되지 않기 때문에 중력에 의하여 절연유가 케이블 직경 방향으로 유동하는 것을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 케이블 제조시의 함침 온도 또는 케이블 작동시의 작동 온도에 따라 폴리프로필렌 수지가 열팽창하여 크래프트지에 면압을 가하게 되므로 절연유의 유동을 더욱 억제할 수 있다.In addition, since the polypropylene resin is not impregnated with the insulating oil, it is possible to suppress the flow of the insulating oil in the cable diameter direction due to gravity. In addition, depending on the impregnation temperature during cable production or the operating temperature during cable operation, The thermal expansion causes the surface pressure to be applied to the kraft paper, so that the flow of the insulating oil can be further suppressed.

복합 절연지는 폴리프로필렌 수지 등과 같은 열가소성 수지의 일면에 크래프트지를 적층한 것, 크래프트지의 상하면에 폴리프로필렌 수지 등과 같은 열가소성 수지를 적층한 것 또는 크래프트지와 폴리프로필렌 수지 등과 같은 열가소성 수지를 교대로 4층 이상으로 적층한 것 등을 사용할 수 있으며, 이러한 경우의 작용 및 효과는 상기한 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지의 상하면에 크래프트지가 적층된 구조의 절연지의 경우와 같다.The composite insulating paper may be prepared by laminating kraft paper on one side of a thermoplastic resin such as polypropylene resin, thermoplastic resin such as polypropylene resin on the upper and lower surfaces of kraft paper, or thermoplastic resin such as kraft paper and polypropylene resin alternately in four layers Or the like can be used. In this case, the action and effect are the same as those of the insulating paper having a structure in which a craft paper is laminated on the upper and lower surfaces of the above-mentioned polypropylene resin.

또한, 상기 절연층(214)은 상기 복합 절연지를 권취하여 형성하되 내부반도전층(212)과 접하는 면과 외부반도전층(216)과 접하는 면 중 어느 한 면 또는 양면 모두를 크래프트지로 형성할 수 있으며, 바람직하게는 내부반도전층(212)과 접하는 면과 외부반도전층(216)과 접하는 면 모두를 크래프트지로 권취하여 형성할 수 있다.The insulating layer 214 may be formed of a kraft paper by winding the composite insulating paper and both or both of the surface contacting the inner semiconductive layer 212 and the surface contacting the outer semiconductive layer 216 , Preferably both the surface in contact with the inner semiconductive layer 212 and the surface in contact with the outer semiconductive layer 216 can be formed by winding with a kraft paper.

이 경우, 복합 절연지보다 저항률이 낮은 크래프트지가 절연층의 내부반도전층(212)과 접하는 면 또는 외부반도전층(216)과 접하는 면 중 한 면 또는 양면 모두에 형성되므로 임펄스 파괴의 기점인 절연층과 내부반도전층이 접하는 부분 또는 절연층과 외부반도전층이 접하는 부분에 기포가 생기더라도 크래프트지층의 전계 완화 효과에 의해서, 임펄스 파괴 특성의 저하를 막을 수 있다. 또한, 크래프트지는 임펄스 파괴에 대한 극성 효과가 거의 없기 때문에, 플라스틱 래미네이트 종이를 이용한 것에 의해 발생하는 임펄스 극성 효과를 감소시킬 수 있다.In this case, since the kraft paper having a resistivity lower than that of the composite insulating paper is formed on one surface or both surfaces of the surface contacting the inner semiconductive layer 212 of the insulating layer or the surface contacting the outer semiconductive layer 216, Even if air bubbles are generated in a portion where the inner semiconductive layer is in contact or in a portion where the insulating layer and the outer semiconductive layer are in contact with each other, it is possible to prevent impulse breakdown characteristics from deteriorating due to the electric field relaxation effect of the kraft ground layer. In addition, since the craft paper has little polarity effect on impulse breakage, it can reduce the impulse polarity effect caused by using plastic laminate paper.

상기 절연층(214)의 외부에는 외부반도전층(216)이 구비되며, 이에 대해서는 도 1에서 상술하였으므로 반복적인 설명은 생략한다.The outer semiconductive layer 216 is provided outside the insulating layer 214 and has been described above with reference to FIG. 1, so that a repetitive description thereof will be omitted.

한편, 상기 외부반도전층(216)의 외부에는 동선직입 테이프(218)를 구비하며, 나아가, 상기 절연층에 함침된 절연유 또는 절연컴파운드는 외부의 물과 같은 이물질이 침입하게 되면 그 절연성능이 저하되므로 이를 방지하기 위하여 납(lead)으로 된 금속시스(metal sheath), 소위 '연피시스'(220)를 상기 동선직입 테이프(218)의 외부에 구비한다.The insulating oil or the insulating compound impregnated into the insulating layer has a deteriorated insulation performance when foreign substances such as water are intruded into the insulating semiconductive layer 216. In addition, A metal sheath made of lead is formed on the outside of the copper wire directing tape 218 to prevent it.

나아가, 상기 금속시스(220)의 외부에 물과 직접 접촉이 안되도록 베딩층(222)을 구비한다. 상기 베딩층(222)의 위에는 부직포 테이프(224)와 보강 테이프(226)를 감싸주며, 케이블(200)의 외곽에는 케이블의 외장으로서 쟈켓(232)을 구비하게 된다. 쟈켓(232)은 MI 케이블(200)의 외곽에 구비되어 케이블(200)의 내부 구성을 보호하는 역할을 하게 된다. 상기 쟈켓(232)은 각종 환경에 견딜 수 있는 내후성 및 기계적 강도가 우수한 성질을 갖도록, 예를 들어 폴리에틸렌(PE : PolyEthylene) 등으로 구성될 수 있다.Furthermore, a bed layer 222 is provided on the outer surface of the metal sheath 220 so as not to be in direct contact with water. A nonwoven fabric tape 224 and a reinforcing tape 226 are wrapped on the beding layer 222 and a jacket 232 is provided on the outer side of the cable 200 as a jacket of the cable. The jacket 232 is provided at the outer periphery of the MI cable 200 to protect the internal structure of the cable 200. The jacket 232 may be made of, for example, polyethylene (PE) or the like so as to have excellent weather resistance and mechanical strength that can withstand various environments.

도 4는 다른 실시예에 따른 지절연 전력케이블(200)의 내부 구성을 도시한 일부 절개 사시도이다. 도 4에 따른 지절연 전력케이블은 예를 들어 바다를 통해 육지를 연결시키는 소위 해저케이블로 사용될 수 있는 전력케이블의 구성을 도시한다. 전술한 도 3의 실시예와 비교하여 차이점을 중심으로 살펴본다.4 is a partially cutaway perspective view showing the internal construction of the ground-insulated power cable 200 according to another embodiment. The ground-insulated power cable according to Fig. 4 shows the construction of a power cable which can be used, for example, as a so-called submarine cable connecting the land via the sea. The difference from the embodiment of FIG. 3 described above will be mainly described.

도 4를 참조하면, 해저케이블로 사용되는 지절연 전력케이블(200)은 상기 케이블(200)의 외곽에 해저의 외부환경으로부터 케이블을 보고하도록 기계적 강도를 높이기 위한 철선을 감싸주는 철선외장(230)을 구비하게 된다. 구체적으로 상기 철선외장(230)은 전술한 도 3의 실시예에서 보강 테이프(226)의 외곽에 구비되거나, 또는 상기 보강 테이프(226)의 외곽에 부직포 테이프(미도시)를 다시 권취하고 상기 철선외장(230)을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 4, a ground-insulated power cable 200 used as a submarine cable includes a wire enclosure 230 surrounding a wire for increasing the mechanical strength to report a cable from the external environment of the submarine, . 3, the reinforcing tape 226 may be provided on the outer periphery of the reinforcing tape 226 or may be formed by winding a nonwoven fabric tape (not shown) on the outer periphery of the reinforcing tape 226, An enclosure 230 may be provided.

상기 철선외장(230)의 외곽, 즉 케이블(200)의 외곽에는 케이블의 외장으로서 쟈켓(232)을 구비하게 된다. 쟈켓(232)은 지절연 전력케이블(200)의 외곽에 구비되어 케이블(200)의 내부 구성을 보호하는 역할을 하게 된다. 특히, 해저케이블의 경우에 쟈켓(232)은 해수 등과 같은 해저환경에 견딜 수 있는 내후성 및 기계적 강도가 우수한 성질을 갖게 된다. 예를 들어, 상기 쟈켓(232)은 폴리프로필렌 얀(polypropylene yarn) 등으로 구성될 수 있다. A jacket 232 is provided as an outer surface of the cable at the outer periphery of the wire sheath 230, that is, the outer periphery of the cable 200. The jacket 232 is provided on the outer periphery of the ground-insulated power cable 200 to protect the internal structure of the cable 200. In particular, in the case of a submarine cable, the jacket 232 has excellent weather resistance and mechanical strength that can withstand undersea environments such as seawater. For example, the jacket 232 may be formed of polypropylene yarn or the like.

이하, 상기와 같은 구성을 가지는 DC용 케이블을 접속시키는 접속함의 조인트 슬리브 구조에 대해서 알아본다.Hereinafter, a joint sleeve structure of a connection box for connecting a DC cable having the above configuration will be described.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조인트 슬리브(300)의 구조를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating the structure of a joint sleeve 300 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 두 개의 케이블의 도체(10)는 웰딩(welding) 또는 압착 슬리브에 의해 압착 연결되어 도체 접속된 후 코로나쉴드(52)를 씌워지게 된다. 여기서, 코로나쉴드(52)와 도체 접속된 부분과 전기적으로 연결된다. 또한, 코로나쉴드(52)가 압착 슬리브(51) 및 내부 반도전층(12)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 즉, 코로나쉴드(52)는 압착 슬리브(51) 및 내부 반도전층(12)을 감싸면서 두 케이블의 절연층(14)의 단면에 접하도록 연장되어 형성될 수 있다. 코로나쉴드(52)는 절연층(14)와 단차가 생기지 않도록 형성될 수 있다. 이후, 조인트 슬리브(300)는 절연층(14) 및 코로나쉴드(52)를 둘러 싸도록 형성될 수 있다. Referring to Figure 5, the conductors 10 of the two cables are crimped and connected by welding or crimping sleeves, and then covered by a corona shield 52. Here, it is electrically connected to a portion connected to the corona shield 52. Further, the corona shield 52 may be formed so as to surround the compression sleeve 51 and the inner semiconductive layer 12. That is, the corona shield 52 may be formed so as to extend in contact with the end surface of the insulation layer 14 of the two cables while enclosing the compression sleeve 51 and the inner semiconductive layer 12. The corona shield 52 may be formed so as not to be stepped with the insulating layer 14. Then, the joint sleeve 300 may be formed to surround the insulating layer 14 and the corona shield 52.

상기 조인트 슬리브(300)는 서로 연결되는 한 쌍의 케이블의 도체(10, 210)와 전기적으로 연결되는 제1 전극(310)과, 상기 조인트 슬리브(300)에서 서로 대향하도록 한 쌍 구비되는 제2 전극(320)과, 그 일단이 상기 제1 전극(310)과 통전되며 그 타단이 상기 제2 전극(320)과 통전되는 전계완화층(330)과, 상기 제1 전극(310), 제2 전극(320), 및 전계완화층(330)을 감싸도록 구비되는 외부절연층(340)을 구비할 수 있다. 상기 조인트 슬리브(300)는 외부 차폐층(350)에 의해 둘러싸일 수 있다. The joint sleeve 300 includes a first electrode 310 electrically connected to the conductors 10 and 210 of a pair of cables connected to each other and a second electrode 310 electrically connected to the conductors 10 and 210 of the second joints 300, An electrode 320 and an electric field relieving layer 330 whose one end is energized with the first electrode 310 and the other end is energized with the second electrode 320. The first electrode 310, An electrode 320, and an external insulating layer 340 that surrounds the electric field relieving layer 330. The joint sleeve 300 may be surrounded by an outer shield layer 350.

상기 제1 전극(310) 및 제2 전극(320)은 예를 들어 반도전성 액상 실리콘 고무(LSR : Liquid Silicone Rubber)을 이용하여 제작될 수 있다. 상기 제1 전극(310)은 상기 제2 전극(320)과의 사이에서 전계가 국부적으로 집중되지 않고 골고루 퍼지도록 하는 역할을 하게 된다.The first electrode 310 and the second electrode 320 may be formed using, for example, semiconductive liquid silicone rubber (LSR). The first electrode 310 functions to spread the electric field between the first electrode 310 and the second electrode 320 without being concentrated locally.

구체적으로, 상기 제1 전극(310)은 케이블의 도체(10, 210)와 전기적으로 연결되어, 소위 고압전극(electrode)의 역할을 하며, 상기 제2 전극(320)은 케이블의 외부반도전층(16, 216)과 연결되어 소위 차폐전극(Deflector)의 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 조인트 슬리브(300) 내부에서 전계분포는 상기 제1 전극(310)과 상기 제2 전극(320) 사이를 따라 분포된다. 이 경우, 상기 제1 전극(310)과 제2 전극(320)의 형상, 크기 및 재질을 적절히 조절하여 상기 제1 전극(310)과 제2 전극(320) 사이의 전계분포가 집중되지 않도록 설계할 수 있다.Specifically, the first electrode 310 is electrically connected to the conductors 10 and 210 of the cable to serve as a so-called high voltage electrode, and the second electrode 320 is electrically connected to the external semiconductive layer 16, and 216 to serve as a so-called shielding electrode (deflector). Accordingly, the electric field distribution in the joint sleeve 300 is distributed between the first electrode 310 and the second electrode 320. In this case, the shapes, sizes, and materials of the first electrode 310 and the second electrode 320 are appropriately adjusted so that the electric field distribution between the first electrode 310 and the second electrode 320 is not concentrated can do.

한편, 상기 조인트 슬리브(300)의 외곽에 구비된 외부절연층(340)은 예를 들어 액상 실리콘 고무(LSR)로 제작될 수 있으며, 상기 조인트 슬리브(300)의 외곽에 구비되어 상기 조인트 슬리브(300)의 절연성능을 담보하게 된다.The outer insulating layer 340 provided on the outer periphery of the joint sleeve 300 may be made of, for example, a liquid silicone rubber (LSR). The outer insulating layer 340 may be provided on the outer periphery of the joint sleeve 300, 300).

상기 전계완화층(330)은 그 일단이 상기 제1 전극(310)과 통전되고, 그 타단이 상기 제2 전극(320)과 통전될 수 있다. 상기 제1 전극(310)은 상기 전력케이블의 도체(10, 210)을 서로 연결하는 코로나쉴드(52)와 접하게 되는바, 상기 제1 전극(310)의 일단과 통전하는 상기 전계완화층(330)은 코로나쉴드(52)와 상기 제1 전극(310)을 통해 상기 전력케이블의 도체(10, 210)와 연결되며, 따라서 상기 전계완화층(330)은 상기 제1 전극(310), 코로나쉴드(52), 및 케이블의 도체(10)를 통해 라이브(live) 전위와 통전될 수 있다. One end of the electric field relaxation layer 330 may be electrically connected to the first electrode 310 and the other end may be electrically connected to the second electrode 320. The first electrode 310 is in contact with a corona shield 52 connecting the conductors 10 and 210 of the power cable and the electric field relaxation layer 330 electrically connected to one end of the first electrode 310, Is connected to the conductors 10 and 210 of the power cable through the corona shield 52 and the first electrode 310 so that the electric field relaxation layer 330 is connected to the first electrode 310, The live conductor 52, and the conductor 10 of the cable.

또한 상기 제2 전극(320)은 상기 전력케이블의 외부반도전층(16)과 접하고 상기 외부반도전층(16) 상에는 금속시스(18)이 위치하는바, 상기 제2 전극(320)과 통전하는 상기 전계완화층(330)의 타단은 상기 제2 전극(320)과 외부반도전층(16)을 통해 상기 전력케이블의 금속시스(18)와 연결되며, 따라서 상기 전계완화층(330)은 상기 제2 전극(310), 케이블의 외부반도전층(16), 및 케이블의 금속시스(18)를 통해 접지전위(0 전위)와 통전될 수 있다. The second electrode 320 is in contact with the outer semiconductive layer 16 of the power cable and the metal sheath 18 is located on the outer semiconductive layer 16. The second electrode 320 is electrically connected to the second electrode 320, The other end of the electric field relaxation layer 330 is connected to the metal sheath 18 of the power cable through the second electrode 320 and the outer semiconductive layer 16, (0 potential) through the electrode 310, the outer semiconductive layer 16 of the cable, and the metal sheath 18 of the cable.

상기 전계완화층(330)은 적어도 일부가 상기 케이블의 절연층(10, 210)과 외부절연층(340)의 계면 사이에 구비된다. 상기 전계완화층(330)은 예를 들어 액상 또는 고상 실리콘 고무를 사용하여 제작될 수 있다.At least a part of the electric field reducing layer 330 is provided between the insulating layer 10, 210 of the cable and the interface of the external insulating layer 340. The electric field lowering layer 330 may be manufactured using, for example, liquid or solid silicone rubber.

상기 전력케이블의 조인트 슬리브(300)를 살펴보면, 상기 케이블의 구동 시에, 즉 소정의 DC 전압이 일정 시간 이상으로 걸리는 경우에 상기 접속함의 내부에 공간전하가 국부적으로 축적될 수 있다. 특히, 서로 다른 재질을 가지는 상기 케이블의 절연층(14, 214)과 외부절연층(340)의 계면 사이, 즉 이종계면 사이에 공간전하가 축적될 수 있다. 이러한 공간전하의 축적은 절연성능면에서 볼 때 취약점으로 작용할 수 있으므로, 상기와 같이 축적된 공간전하를 배출할 필요가 있다.Looking at the joint sleeve 300 of the power cable, space charges may be locally accumulated inside the connection case when the cable is driven, that is, when a predetermined DC voltage is applied for a predetermined time or more. Particularly, space charge can be accumulated between the interface of the insulating layer 14, 214 of the cable having different materials and the outer insulating layer 340, that is, between the different interfaces. Such accumulation of space charge can act as a weak point in terms of insulation performance, so it is necessary to discharge the accumulated space charge as described above.

상기 조인트 슬리브(300)는 상기와 같은 공간전하의 배출을 위하여 전술한 전계완화층(330)을 구비할 수 있다. 상기 전계완화층(330)은 전술한 바와 같이 상기 전력케이블의 도체(10, 210) 및 외부반도전층(16, 216)을 통전시키며, 필요에 따라(상기 공간전하가 일정 수준 이상으로 축적된 경우) 상기 공간전하를 배출시키게 된다.The joint sleeve 300 may include the electric field relaxation layer 330 for discharging the space charge. The electric field relaxation layer 330 electrically conducts the conductors 10 and 210 of the power cable and the outer semiconductive layers 16 and 216 as described above. When the space charge is accumulated to a certain level or more Thereby discharging the space charge.

상기 전계완화층(330)은 앞서 살펴본 바와 같이, 액상 또는 고상 실리콘 고무로 제작될 수 있으며, 소정의 체적저항을 가질 수 있다.As described above, the electric field reducing layer 330 may be made of liquid or solid silicone rubber and may have a predetermined volume resistance.

상기 전계완화층(330)이 상기 도체(10, 210)와 외부반도전층(16, 216)을 선택적으로 통전시킨다는 의미는 다음과 같다. 상기와 같은 물성치를 가지는 전계완화층(330)은 평상 시에는 저항치가 상대적으로 높아 상기 도체와 외부반도전층을 전기적으로 연결시키지 않는다. 반면에, 상기 절연층(14, 214)과 외부절연층(340)의 계면 사이, 즉 이종계면 사이에 공간전하가 축적되는 경우에 소정치 이상의 공간전하가 축적되는 경우에 이를 배출하는 역할을 하게 된다. 예를 들어, 상기 전계완화층(330)은 소정치 이상의 전압이 걸리는 경우에 저항치가 비선형적으로 감소하는 전기적 특성을 가질 수 있다. 따라서, 상기 절연층(14, 214)과 외부절연층(340)의 계면 사이, 즉 이종계면 사이에 공간전하가 축적되어 소정치 이상의 전압이 걸리는 경우에 상기 전계완화층(330)의 저항치가 비선형적으로 감소하여 상기 전력케이블의 도체(10, 210)와 외부반도전층(16, 216)을 서로 전기적으로 연결시킴으로써 상기 외부반도전층(16, 216)을 통해 공간전하를 배출하게 된다. 따라서, 상기 전계완화층(330)은 소위 FGM (Field Grading Material)의 재질로 제작될 수 있다. 결과적으로, 상기 전계완화층(330)이 상기 축적된 공간전하가 배출되는 배출통로의 역할을 하게 된다.The meaning that the electric field relaxation layer 330 selectively conducts the conductors 10 and 210 and the external semiconductive layers 16 and 216 is as follows. The electric field relaxation layer 330 having the above-described physical properties has a relatively high resistance value in normal operation, and thus does not electrically connect the conductor and the outer semiconductive layer. On the other hand, when space charges are accumulated between the interfaces of the insulating layers 14 and 214 and the outer insulating layer 340, that is, between different interfaces, space charges larger than a predetermined value are accumulated and discharged do. For example, the electric field relaxation layer 330 may have electrical characteristics such that the resistance value decreases non-linearly when a voltage of at least a predetermined value is applied. Therefore, when a space charge is accumulated between the interfaces of the insulating layers 14 and 214 and the external insulating layer 340, that is, between the two interfaces, the voltage of the electric field relaxation layer 330 becomes nonlinear The space charges are discharged through the external semiconductive layers 16 and 216 by electrically connecting the conductors 10 and 210 of the power cable and the external semiconductive layers 16 and 216 to each other. Therefore, the field limiting layer 330 may be made of a material of a so-called FGM (Field Grading Material). As a result, the electric field relaxation layer 330 functions as a discharge passage through which the accumulated space charge is discharged.

상기 전계완화층(330)은 1 내지 30mm 열방산 특성을 가질 수 있다. The electric field relaxation layer 330 may have a heat dissipation property of 1 to 30 mm.

한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속함에서 전계분포를 도시한 그래프이다.6 is a graph showing an electric field distribution in a connection box according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 전술한 구성을 가지는 조인트 슬리브(300)의 내부에서 전계분포는 도 6에 도시된 바와 같이 제1 전극(310)과 제2 전극(320)의 사이에서 고루 퍼져 분포되며, 국부적으로 집중되는 영역을 나타내지 않는다.Referring to FIG. 6, the electric field distribution inside the joint sleeve 300 having the above-described configuration is distributed evenly between the first electrode 310 and the second electrode 320 as shown in FIG. 6, But does not represent a locally focused area.

따라서, 도 6의 그래프에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 전계완화층(330)을 구비한 조인트 슬리브(300)의 경우에는 공간전하가 소정치 이상으로 축적되는 경우에 이를 방출할 수 있으며, 나아가 국부적인 온도 상승 및 전계집중을 방지하여 절연성능의 향상을 꾀할 수 있다.6, in the case of the joint sleeve 300 having the electric field relaxation layer 330 according to the present invention, the space charge can be released when the space charge is accumulated to a predetermined value or more, and furthermore, The local temperature rise and the electric field concentration can be prevented, thereby improving the insulation performance.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10, 210...도체
12, 212...내부 반도전층
14, 214...절연층
16, 216...외부반도전층
310...제1 전극
320...제2 전극
330...전계완화층
340...외부절연층10, 210 ... conductors
12, 212 ... inner semiconductive layer
14, 214 ... insulating layer
16, 216 ... outer semiconductive layer
310 ... first electrode
320 ... second electrode
330 ... field relaxation layer
340 ... outer insulating layer

Claims

A first electrode electrically connected to a conductor of a pair of cables connected to each other;
A second electrode provided in a pair so as to face each other;
An electric field relieving layer, one end of which is energized with the first electrode and the other end is energized with the second electrode; And
And an outer insulating layer disposed to surround the first electrode, the second electrode, and the electric field relief layer.

The method according to claim 1,
Wherein at least a part of the electric field reducing layer is provided between an interface of the insulating layer of the cable and an interface of the external insulating layer.

The method according to claim 1,
Wherein the electric field reducing layer is formed to a thickness of 1 to 30 mm.

The method according to claim 1,
Wherein the electric field reducing layer selectively conducts the conductor of the cable and the outer semiconductive layer.

A power cable comprising at least a conductor, a metal sheath, an inner sheath, a wire sheath and a servicing layer sequentially from the center and connected by an intermediate connection box having a joint sleeve,
The joint sleeve includes: a first electrode electrically connected to the conductor of a pair of power cables connected to each other; a second electrode provided on a pair of the first electrode and the second electrode so as to face each other; And an external insulation layer surrounding the first electrode, the second electrode, and the electric field relief layer.

6. The method of claim 5,
Wherein at least a part of the electric field relieving layer is provided between an interface of the insulating layer of the cable and an interface of the external insulating layer.

6. The method of claim 5,
Wherein the electric field reducing layer is formed to a thickness of 1 to 30 mm.

6. The method of claim 5,
Wherein the electric field reducing layer selectively conducts the conductor of the cable and the outer semiconductive layer.