공단표준규격직선압축접속슬리브 (Stranded Splices / HSL) KRSA-3016-R1 제정 2013. 02. 01. 개정 2016. 05. 11. 확인 2016. 05. 11. 1. 적용범위및분류 1.1 적용범위 이규격은고속철도전차선로에서전선을직선압축접속방식으로연결하기위하여 사용되는직선압축접속슬리브 ( 이하 " 슬리브 " 라한다 ) 에대하여적용한다. 1.2 규격 슬리브의종류는표 1에따른다. [ 표 1] 슬리브의종류 종별 기호 용도 ( mm2 ) 파괴하중 (N) 부도 SS301 CuMg65 - CuMg65 43,230 부도 1 SS302 CuMg116 - CuMg116 68,500 부도 2 직선압축 접속 슬리브 SS501 CuMg65 - CuMg65(Bare Cable) 43,230 부도 3 SS502 CuMg116 - CuMg116(Bare Cable) 68,500 부도 4 SS601 Copper Bar 18 4,000 부도 5 SS801 ACSR 93 43,800 부도 6 SS903 ACSR 240 95,060 부도 7 2. 인용규격 본규격은붙임 1 의관련규격을인용한다. 3. 재료및형태 3.1 재료 재료는표 2 에따른다. - 1 -
[ 표 2 적용재료및 KS 규격 기호적용재료 KS 규격 SS301 SS302 SS501 SS502 SS601 SS801 SS903 C1100 1050TD SM10C 또는동등이상 KS D 5101 구리및구리합금봉 KS D 6761 이음매없는알루미늄및알루미늄합금관 KS D 3752 기계구조용탄소강재 3.2 형태 3.2.1 슬리브의형상및치수는부도에의한다. 3.2.2 날카로운모서리는없어야한다. 3.3 제조및가공 3.3.1 표 1의슬리브종류중 SS801, SS903은알루미늄재질과강재질의복합슬리브로구성된다. 3.3.2 슬리브의표면은흠이나결함이없고, 적용전선의용이한삽입과확실하고견고한접속이가능한구조이어야한다. 3.3.3 슬리브의내부에도전성그리스를도포하여야한다. 3.3.4 슬리브는사용자가지정하는압축공구로압축이가능하고, 접속효과가충분한구조이어야한다. 3.4 성능및겉모양 3.4.1 성능슬리브는적용전선의삽입이용이하고확실한접속이가능하며, 전기적및기계적특성이충분하여야하고파괴하중은표 1의파괴하중을만족하여야한다. 3.4.2 겉모양슬리브의외관은부도에의하며, 표면은매끈하고, 흠기타사용상유해한결함이없어야한다. - 2 -
4. 검사및시험 4.1 검사 4.1.1 검사의분류 1) 겉모양검사 2) 치수검사 3) 구조검사 검사용시편의발췌는임의로추출되며수량은표 3에따른다. [ 표 3] 검사용시료발췌수량 제품수량 표준검사시축소검사시시료발췌수량합부시료발췌수량합부 2 ~ 8 2 0 1 2 0 1 9 ~ 15 3 0 1 2 0 1 16 ~ 25 5 0 1 2 0 1 26 ~ 50 8 0 1 3 0 1 51 ~ 90 13 0 1 5 0 1 91 ~ 150 20 0 1 8 0 1 151 ~ 280 32 1 2 13 0 2 281 ~ 500 50 2 3 20 1 3 501 ~ 1200 80 3 4 32 1 4 1201 ~ 3200 125 5 6 50 2 5 3201 ~ 10000 200 7 8 80 3 6 10001 ~ 35000 315 10 11 125 5 8 35001 ~ 150000 500 14 15 200 7 10 축소검사는사전에품질인증받은제조자 ( 제품 ) 에적용한다. 4.2 시험 4.2.1 시험의분류 1) 재질시험 2) 압축시험 3) 전기저항시험 4) 파괴하중시험 - 3 -
5) 가속열화시험 시험용시편의발췌는임의로추출되며수량은표 4에따른다. [ 표 4] 시험용시료발췌수량 제품수량 시료발췌수량 합 부 1 ~ 50 1 0 1 51 ~ 150 2 0 1 151 ~ 500 3 0 1 501 ~ 1200 4 0 1 1201 ~ 3200 5 0 1 4.2.2 시험방법 1) 재질시험동일재질의시험편의수량은 1개로한다. 가 ) 화학성분분석시험화학성분은표 2의재료를만족해야한다. 나 ) 인장강도시험재료시험은 KS B 0802( 금속재료인장시험방법 ) 에따라실시한다. 2) 압축시험슬리브에 [ 표1 적용전선을삽입하고사용자가지정한압축공구로압축했을때슬리브의각부에이상이없어야한다. 3) 전기저항시험 4.2.2의 2) 항에의하여압축접속된슬리브에대하여실온에서 KS C 3119의 6항에의하여전기저항을측정하였을때그저항치는같은길이의적용전선저항치이하이어야한다. 4) 파괴하중시험클램프를실사용상태또는유사상태로취부한후표5에표기된 F 방향으로하중을인가하여표1의값이하에서파괴가일어나지않아야한다. - 4 -
[ 표 5] 전선과금구의결합형태에따른하중의인가방향 전선과금구의결합형태직선중간접속슬리브 인장하중의인가방향 전선과금구의결합형태직선접속단말금구 인장하중의인가방향 분기가있는단말금구 분기가있는단말금구 축소파괴하중인가 분기가있는중간접속금구 분기가있는중간접속금구 축소파괴하중인가 단자 축소파괴하중인가 F 5) 가속열화시험슬리브에대하여가속열화시험을실시한다. 그러나접지전선이나고장전류와같이단기간동안만전기가흐르는전선에설치되는금구에는이시험을시행하지않는다. 시험은상시허용전류가큰전선을기준으로시험금구의재질별로각 1set를시험한다. 상세한시험방법과판정기준은부록 A를참조한다. 4.2.3 결점및불량분류 1) 재질시험은동일로트에대하여시료를별도시편또는완제품에서추출시험한다. 2) 각시험 ( 검사 ) 의해당시료발췌계획에있는시료수량만큼시험한결과, 불량품의수량이해당표의 합 에서명시한수량이하가될때해당로트를승인하고 부 에명시한수량이상이되면해당로트를불합격처리한다. 3) 겉모양, 치수및구조검사는불합격품이발생한로트에대하여전수검사하여선별한다. 4) 시험용시료의발체는임의로추출되며, 수량은표에따른다. 각시험의해당시료는발췌계획에있는시료수량만큼시험한결과, 불량품의수량이해당표의 합 에서명시한수량이하가될때해당제품을승인하고 부 에명시한수량이상이되면불합격처리한다. 축소검사는사전에품질인증받은제조자 ( 제품 ) 에적용한다. - 5 -
4.3 시험 ( 검사 ) 방식과수준 4.3.1 시험 ( 검사 ) 방식시험 ( 검사 ) 은인정시험과검수시험으로구별하여다음에의하여시행한다. 1) 형식시험제품의초기개발및제품에영향을줄수있는설계또는재료의변경시해당항목에대하여시행하고, 국가공인시험기관에서발행한시험성적서를제출하여야한다. 시료의수량은항목당 3개로하며, 재질시험은 4.2.2의 1) 항에따른다. 2) 검수시험인정시험에합격한규격의제품에한하여제품의제작이완료되어주문자에게인수 인도되는단계에서실시한다. 검수시험에서겉모양, 치수, 구조, 무게검사의경우는표3의표준검사와축소검사로구별하여시행할수있다. 표준검사는공장의생산배치에서제작된첫번째제품을대상으로하는검사를말한다. 축소검사는첫번째배치에서생산된제품의검사 ( 표준검사 ) 를합격한실적을가지고있고, 관리되고있는유자격제작자를대상으로하는검사로서시료수량만을줄여서하는검사를말한다. 그외시험시료의수량은표 4에따른다. 4.3.2 시험 ( 검사 ) 수준 인정시험과검수시험에서시행하는시험 ( 검사 ) 항목은다음표 6과같다. [ 표 6] 시험 ( 검사 ) 항목 시험 ( 검사 ) 명 형식시험 검수시험 비고 1 겉모양, 치수, 구조검사 2 재질시험 검수시험은 mill sheets 대체 3 압축시험 4 전기저항시험 5 파괴하중시험 6 가속열화시험 합격품질수준 - 6 -
[ 표 7] 시험 ( 검사 ) 기준 시험 ( 검사 ) 명합격품질수준 1 겉모양, 치수, 구조 3 항및 4 항을만족해야한다. 2 재질시험화학성분분석시험 3.1 항을만족해야한다. 인장강도시험 3 압축시험 4.2.2 의 2) 항을만족해야한다. 4 전기저항시험 4.2.2 의 3) 항을만족해야한다. 5 파괴하중시험 4.2.2 의 4) 항을만족해야한다. 6 가속열화시험 4.2.2 의 5) 항을만족해야한다. 5. 표시및포장 5.1 표시 5.1.1 내부표시제품의사용상지장이없는곳에지워지지않는방법으로품명 ( 또는제품기호나도번 ), 제조년월, 제작자명 ( 또는제작자약호 ) 를표시하여야한다. 5.1.2 외부표시외부포장표면의적당한곳에품명 ( 또는제품기호나도번 ), 제조년월및제작자명 ( 또는제작자약호 ) 를표시하여야하며, 기타필요한추가사항은인수 인도당사자간의별도협정에따른다. 5.2 포장 포장방법및세부사항은인수 인도당사자간의협정에따르되 KS T 1002( 수송포장 계열치수 ) 에준한다. - 7 -
[ 붙임 1] 인용표준 KS B 0801 금속재료인장시험편 KS B 0802 금속재료인장시험방법 KS C 3119 알루미늄접속금구류의열사이클시험방법 KS D 3752 기계구조용탄소강재 KS D 5101 구리및구리합금봉 KS D 6761 이음매없는알루미늄및알루미늄합금관 KS T 1002 수송포장계열치수 - 8 -
부록 A. 가속열화시험및평가방법 A1. 시험목적본시험은전기적으로전류가상시통전되는금구에대하여 aging 상태를가속열화조건으로시험함으로써실사용상태에서의장기신뢰성을검증하기위한목적으로금구의형식승인을위하여시험하는것으로서, 접지선에설치되는금구나고장전류와같은단기간만전류가흐르는금구에대해서는시험하지않는다. A2. 시험조건 A.2.1 사전시험금구는치수검사에서합격판정을받은상태이어야한다. 금구와전선은제작자가제시한지침서대로완전하게접속설치되어있어야한다. A.2.2 시험장소시험대는가속열화 (aging) 가잘일어날수있도록공기의흐름을막은밀폐된방내부에설치한다. 시험대는다음의최소거리를준수해야한다. 1) 두평행전선사이거리 : 20cm 2) 전선과방의수직벽사이거리 30cm 3) 금구류와바닥사이거리 : 60cm A.2.3 전선의길이 금구와접속 ( 압축 / 체결 ) 되어있는전선에대하여금구 ( 각 side 에대하여 ) 밖으로나오 는전선의길이는전선단면직경의 100 배와같도록하며, 최소 1m 는되도록한다. A2.4 전위측정플러그금구양쪽으로금구에서나온전선에저항을측정할수있는두전위측정플러그를설치한다. 전위측정플러그는압축하거나스크루로조인칼라 (collar) 나기타좋은접촉을보장할수있는장치로만든다. 전위플러그가설치되는위치는전선의단면적에따라다르며, 금구끝에서부터다음표에나타낸거리만큼떨어진곳에위치하도록한다. 이거리는표 A2에서보면직선접속금구류의경우는 I, 분기가있는종단접속금구류와 T 분기금구류및단자의경우는 l 및 l 에해당되는거리이다. - 9 -
[ 표 A1] 전선단면적에따른전위측정플러그설치위치전선단면적 S ( mm2 ) 전위측정플러그설치위치 ( mm ) S 50 150 50 S 120 200 120 S 240 250 240 S 400 300 A2.5 기준도선기준도선을준비한다. 기준도선은금구가체결되는전선과동일한또는등가의전선으로서금구가접속되지않고전선만으로이루어지는시험체로서, 기준 ( 참고 ) 데이터를얻기위한목적에사용된다. 기준도선의양단에는전위플러그가설치된다. 전위플러그가설치되는위치사이의도선의길이 I는금구의길이 h, 전선의길이 I, 전선의직경 d, 전선의단면적 S 및전선의저항율 ρ에따라다르며, 다음그림에서나타낸바와같이한다. 여기서, 그림에서아래첨자 1은본선전선을아래첨자 2는분기전선을나타낸다. 또한기준도선은분기금구류의경우에는분기전선과같은것으로만들며, 단자의경우에는단자의평평한접합면을고려하여이와거의같은등가전류용량으로여겨지는전선으로선정하도록한다. - 10 -
금구타입 직선접속금구류 [ 표 A2] 저항이측정되는지점과사이거리저항이측정되는지점과사이거리금구와전선의접속기준도선 길이 L, L' L l h l l d L h 분기가있는종단접속금구류 L l l h l l l S S d l l d L l l h T 분기금구류 L l l h l l l S S dl l l d L l l h 단자 L l l h l l d l l S S d L l l h ⑴ : 평평한단자판도체 가장빈번히사용되는전선의 ρ 값은다음과같다 (at 20 ). - 경동연선 : Ω.m, 연동연선 : Ω.m, 알루미늄선 : Ω.m A2.6 인장력의인가 금구 - 전선시험체에인장력을걸어준다. 인장력의크기는금구의파괴하중성능에 서요구하는최소파괴하중의 20% 이다. 이인장력은가속열화시험중 ±20% 변동 범위내에서유지되어야한다. 분기전선에는기계적인장력을걸지않는다. 참고로최소파괴하중치는금구의타입과사용전선의종류에따라다르며, 그결 정원리를나타내면다음과같다. - 11 -
[ 표 A3] 금구유형에따른최소파괴하중적용비율 금구유형 직선접속슬리브 금구유형에따른최소파괴하중적용비율 그림설명 최소파괴하중적용비율 전선에따른파괴하중의 100% 전선에따른파괴하중 직선접속종단금구 분기가있는종단접속금구 T 분기금구 전선에따른파괴하중의 100% 전선에따른파괴하중의 100% 전선에따른파괴하중의 95% 전선에따른파괴하중의 100% 전선에따른파괴하중의 95% - 어닐링처리한동연선 26 mm2 : 2kN 75 mm2 : 4kN 104.5 mm2 : 4kN 164 mm2 : 4kN - 어닐링한알루미늄연선 228 mm2 : 4kN - ACSR 케이블 93 mm2 : 46.1kN 240 mm2 : 100kN - 동봉 Φ18 mm : 4kN - 조가선 CuMg 65 mm2 : 45.5kN - 조가선 CuMg 116 mm2 : 72.1kN - 피복선 CuMg 65 mm2 : 45.5kN 단자 F 전선에따른파괴하중의 95% - 12 -
A3. 시험순서 A3.1 가속열화 (aging) 시험의첫번째단계 : 가열및냉각의 50 사이클반복한사이클은가열기간과냉각기간으로구성된다. 가열은전류를흘려줌으로써만드는데, 전선의온도가 150 에서안정되도록만든다. 이온도를 ±5 이내에서 30분동안유지시킨다. 가열시간은온도가 30분동안충분히유지될수있도록선택한다. 시험기간을줄이기위하여, 가장뜨거운전선부의온도가 +150 에이를때까지초기에연속정격전류값의최대 1.3배까지과전류를흘려줌으로써금구의온도를빠르게상승시킬수있다. 실내온도는 +15 ~ 30 사이이어야한다. 150 에서 30분동안의가열기간이끝나면냉각기간을갖는데, 금구와연결된전선의온도가약실내온도에 ±10 공차이내에도달하도록한다. 가열후냉각은바람을불어주는등의방법으로빨라지도록할수있다. 냉각기간은이온도에서 30분을유지하는것으로완성된다. 이가열과냉각을 50 사이클반복한다. A3.2 가속열화 (aging) 시험의두번째단계 : 가열냉각 50 사이클후과전류인가첫단계의가열-냉각 50 사이클이끝난후금구에 1초씩 2번의과전류를인가한다. 과전류의크기는전선의재질에따라다음표에있는전류밀도가되는크기로한다. 가장작은전류는본선전선과분기전선사이에서발생하도록회로를구성한다. [ 표 A4] 과전류밀도전선재질과전류밀도 ( 전선단면적당 ) (A/ mm2 ) 알루미늄 100 구리 160 과전류를인가한후다음과전류인가할때까지의시간간격은금구가실내온도로돌아올수있도록충분하게잡는다. A3.3 가속열화 (aging) 시험의세번째단계 : 가열 - 냉각의 50 사이클가속열화반복 첫번째단계와가속열화와똑같이가열및냉각의 50 사이클반복 A4. 측정 A4.1 저항측정금구가접속된전선과기준도선의저항을상온에서다음때마다측정한다. 1) 가열열화시험직전 2) 가열냉각매 10 사이클마다 - 13 -
3) 과전류인가시험전과후 저항을측정할때는동시에금구의온도와기준도선및시험실실내온도를함께 측정한다. 저항값은모두다음수식을사용하여 +20 값으로환산한다. R R 여기서, 는측정한저항값이며, θ는측정시온도이며, α 은온도에따른저항률계수로서, 구리와알루미늄에대하여 K, 알루미늄합금에대하여 K을사용한다. 저항측정은금구가연결된전선및기준도선에설치된전위플러그를통하여전위플러그사이의전압강하를이용하여측정한다. A4.2 온도측정저항을측정할때마다온도도함께측정한다. 아울러시험실의실내온도도계속기록한다. 온도는열전대또는다른적절한도구와방법을사용하여금구, 기준도선과주위온도를공차범위 5 이내로정확하게측정한다. 열전대또는다른온도측정기구는금구및도선의최대온도지점의모니터링이확실하도록적절한곳을온도측정하도록설치되어야한다. A5. 합격판정기준 A5.1 저항금구가연결된전선에서의저항 R과기준도선에서의저항 R'( 표 A2) 사이의비율 k 는 1이내이어야한다. 이비율 k에대하여첫번째단계의가열-냉각 50 사이클가속열화가끝난후측정한값 k1과두번째단계과전류인가가끝난후측정한값 k2 사이의차이가 5% 이내이어야한다. 세번째단계 50사이클가열-냉각가속열화가끝난후측정한 k 값인 k3는 k1값으로부터다시 5% 이상벗어나지않아야한다. A5.2 온도금구에서측정된온도는전선에서측정된가장뜨거운지점의온도보다낮거나같아야한다. 첫번째단계의가열-냉각 50 사이클가속열화의마지막사이클가열에서측정한 - 14 -
금구의온도 ( ) 와세번째단계의가열-냉각사이클을시작할때첫가열에서의금구의온도 ( ) 와의차이는 10 이내여야한다. 세번째단계의가속열화 ( 가열-냉각 50사이클 ) 시험과정에서는이단계의첫가열에서측정한금구온도값인 값과 7 이상차이가나서는안된다. - 15 -
< 부도 1> 310±1 110±1 110±1 23±1 100±1 Φ29.5±0.15 Φ26.5±0.15 Φ12±0.15 Φ18 0-0.3 (3) (11) (17) (3) 1 직선압축접속슬리브 SS301 C1100 1 A01C01 번호 품명 / 종별 기호 재질 수량 참조도면번호 - 16 -
< 부도 2> 360±1 135±1 135±1 20±1 120±1 Φ36±0.15 Φ21 0-0.3 Φ31.2±0.15 Φ15±0.15 (11) (14) (3) 1 직선압축접속슬리브 SS302 C1100 1 A01C01 번호 품명 / 종별 기호 재질 수량 참조도면번호 - 17 -
< 부도 3> 180±1 100±1 70±1 23±1 Φ29.5±0.15 Φ26.5±0.15 Φ12±0.15 (11) (3) (17) (3) 1 직선압축접속슬리브 SS501 C1100 1 A01C01 번호 품명 / 종별 기호 재질 수량 참조도면번호 - 18 -
< 부도 4> 20±1 120±1 225±1 95±1 Φ36±0.15 Φ31.2±0.15 Φ15±0.15 (11) (14) (3) 1 직선압축접속슬리브 SS502 C1100 1 A01C01 번호 품명 / 종별 기호 재질 수량 참조도면번호 - 19 -
< 부도 5> 135±1 67.5±1 65±1 (4) (17) (3) (Φ19.5±0.2) Φ30±0.2 (M22TAB) 1 직선압축접속슬리브 SS601 C1100 1 A01C01 번호 품명 / 종별 기호 재질 수량 참조도면번호 - 20 -
< 부도 6> 430±2 (10) (20) (5) (5) (10) (3) A A' (10) Φ33±0.25 Φ21±0.15 1 2 3 2 단면 A-A' 240±1 115±1 Φ8±0.35 Φ18.5±0.15 3 85±1 Φ13±0.15 Φ20.7 0-0.25 3 1050TD 2 2 직선압축접속슬리브 SS801 SM10C 또는동등이상 1 A01C01 1 1050TD 1 번호 품명 / 종별 기호 재질 수량 참조도면번호 - 21 -
< 부도 7> 690±2 (15) (20) (5) (5) (10) (3) A A' (10) 1 2 Φ36.5±0.15 Φ23.5±0.15 단면 A-A' 270±1 130±1 Φ10±0.35 Φ20.5±0.15 2 SM10C 또는 1 직선압축접속슬리브 SS903 동등이상 A01C01 1 1050TD 1 번호 품명 / 종별 기호 재질 수량 참조도면번호 - 22 -