KR100507904B1 - 가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선, 이를강심으로 채용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법 - Google Patents

가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선, 이를강심으로 채용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100507904B1
KR100507904B1 KR10-2003-0001602A KR20030001602A KR100507904B1 KR 100507904 B1 KR100507904 B1 KR 100507904B1 KR 20030001602 A KR20030001602 A KR 20030001602A KR 100507904 B1 KR100507904 B1 KR 100507904B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel wire
stainless steel
nonmagnetic stainless
aluminum
strength
Prior art date
Application number
KR10-2003-0001602A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040064765A (ko
Inventor
김병걸
김상수
우병철
이희웅
박주환
정용권
이민범
안순환
Original Assignee
한국전기연구원
고려상사주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원, 고려상사주식회사 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR10-2003-0001602A priority Critical patent/KR100507904B1/ko
Priority to CNB200410000367XA priority patent/CN1305078C/zh
Publication of KR20040064765A publication Critical patent/KR20040064765A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100507904B1 publication Critical patent/KR100507904B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0026Apparatus for manufacturing conducting or semi-conducting layers, e.g. deposition of metal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/22Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
    • H01B13/222Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers by electro-plating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0009Details relating to the conductive cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00Power cables
    • H01B9/006Constructional features relating to the conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

본 발명은 가공송전선의 강심으로 채용되는 고강도 비자성 스테인리스강선으로서, 송전 중의 전력손실이 작은 고강도 비자성 스테인리스강선에 관한 것으로, 가공송전선용 강선을 종래의 강자성체인 고탄소강선에서 비자성체인 스테인리스강선으로 변경함으로서 철손 및 와전류손을 저감함과 동시에 도체의 유효 전기저항을 최소화하고, 또한 강선의 강도를 고강도화함으로서 강선의 단면적을 줄이면서 상대적으로 알루미늄 피복층의 두께를 높이거나, 알루미늄 도체의 단면적을 증가시켜 전체 송전 손실을 최소화하는 효과를 갖는다.

Description

가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선, 이를 강심으로 채용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법{Nonmagnetic stainless steel wire for overhead electric conductor, overhead electric conductor using the same, and manufacturing method of them respectively}
본 발명은 가공송전선용 강선, 이를 이용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 송전 소실을 대폭 감소시킨 저손실 가공송전선( LL-ACNR; Low Loss Aluminium Conductor Nonmagnetic steel Reinforced )용 고강도 비자성 스테인리스강선, 이를 강심으로 채용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법에 관한 것이다.
우리나라는 에너지 부존자원이 절대적으로 빈약하여 엄청난 금액의 에너지원을 매년 수입하고 있어, 기존 에너지 자원의 효율적인 이용이 대단히 시급한 과제이다. 국가 경제성장과 국민 생활수준의 향상으로 전력수요가 매년 증가하고 있는데, 이에 따라 발전소에서 변전소까지 전력을 수송할 때에 발생되는 송전 손실도 엄청난 규모(2000년 기준, 약 5,600억원)에 달하고 있다.
종래의 가공송전선(ACSR; Aluminium Conductor Steel Reinforced)으로는 도 1에 도시된 바와 같이 여러 가닥의 아연 도금 고탄소강선(1)으로 이루어진 강심(10)의 외주에 여러 가닥의 알루미늄 또는 알루미늄합금 도체(3)를 연선한 것이 사용되었다. 이 때, 고탄소강선(1)은 그 인장강도가 약 130kg/㎟정도이고, 강자성체의 특성을 가진다.
송전시 발생하는 전력 손실은 위와 같은 가공송전선의 알루미늄 도체에서 발생하는 전기 저항 손실과 교류 전류에 의해 강자성체인 고탄소강선에서 유도되는 자성체 특유의 철손(core loss)과 와전류에 의한 손실(eddy current loss) 등으로 이루어져 있다. 특히, 통전 중에 강선에서 유도되는 자기장(magnetic field)은 알루미늄 도체에서의 전류흐름을 방해하여 유효 전기 저항을 상승시킴으로써 도체에서의 전기 저항 손실을 증가시키는 결과를 초래한다. 또한 강자성체인 고탄소강선에서 발생되는 철손 및 와전류 손실은 주울(Joule)열로 방출되는데, 이는 송전선 자체의 온도를 상승시켜 송전선의 안정성에 치명적인 문제점을 일으키는 원인이 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 고강도 비자성 스테인리스강선을 강심으로 채용한 가공송전선을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고강도 비자성 스테인리스강선을 강심으로 채용한 가공송전선의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가공송전선의 강심으로 채용되는 고강도 비자성 스테인리스강선으로서, 중량 %로 C 0.07-0.12%, Si 0.05-1.00%, Mn 4.5-12.0%, Cr 16.0-19.5%, Ni 2.5-6.0%, Cu 0.10-3.0%, Nb 0.05-0.15%, N 0.20-0.40%, Al 0.01-0.10%를 함유하고 잔부가 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력손실이 작은 고강도 비자성 스테인리스강선을 제공한다.
상기 고강도 비자성 스테인리스강선은 인장강도가 180kg/㎟ 이상이고, 신율은 2.0% 이상이며, 투자율은 1.02㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 고강도 비자성 스테인리스강선에 두께 0.47-0.78mm의 알루미늄이 피복되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 위와 같은 고강도 비자성 스테인리스강선을 강심으로 채용한 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력손실이 적은 저손실 가공송전선을 제공한다.
상기 강심은 전술한 고강도 비자성 스테인리스강선을 7 가닥을 연선한 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면은 가공송전선의 강심으로 채용되는 고강도 비자성 스테인리스강선의 제조방법으로서, 전술한 화학성분의 조성범위를 가진 고강도 비자성 스테인리스강선재를 인장강도 180kg/㎟ 이상, 신율 2.0% 이상, 투자율 1.02㎛ 이하로 되도록 인발하는 단계, 및 도전율 20.3-27.0% IACS가 되도록 두께 0.47-0.78mm의 알루미늄을 피복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력 손실이 작은 고강도 비자성 스테인리스강선의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 송전선을 지지하는 강심과 그 외주에 전류 수송을 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금 도체를 구비한 가공송전선의 제조방법으로서, 전술한 화학성분의 조성범위를 가진 고강도 비자성 스테인리스강선재를 인장강도 180kg/㎟ 이상, 신율 2.0% 이상, 투자율 1.02㎛ 이하로 되도록 인발하는 단계, 상기 인발된 고강도 비자성 스테인리스강선의 도전율이 20.3-27.0% IACS가 되도록 두께 0.47-0.78mm의 알루미늄을 피복하는 단계, 상기 피복된 고강도 비자성 스테인리스강선들을 7 연선한 와이어스트랜드 강심을 제조하는 단계, 및 상기 강심의 외주에 알루미늄 또는 알루미늄합금 도체를 연선하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력 손실이 작은 가공송전선의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 가공송전선의 강심으로, 종래의 아연도금 또는 알루미늄 피복(도면에는 AW(Aluminium Welded)로 표시함)한 고탄소강선을 여러 가닥 연선한 것 대신에, 알루미늄피복을 하거나, 알루미늄피복을 하지 않은 고강도 비자성 스테인리스강선(도면에는 NM 또는 NM wire로 표시함)을 여러 가닥 연선한 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 비자성 스테인리스강선의 주요 화학성분과 조성범위는 일본 특허공보 제2618151호에 개시된 것으로 표 1과 같다.
표 1
화학성분 C Si Mn Cr Ni Cu Nb N Al Fe
조성범위(중량%) 0.07- 0.12 0.05- 1.00 4.5- 12.0 16.0- 19.5 2.5- 6.0 0.10- 3.0 0.05- 0.15 0.20- 0.40 0.01- 0.10 bal
상기 화학성분의 조성범위를 가진 스테인리스강 선재를 여러 번 신선 다이스로 인발하여 최종 선경으로 마무리함으로써 강선의 인장강도를 180kg/㎟ 이상, 신율 2.0% 이상, 투자율 1.02㎛ 이하로 조정한다. 이와 같이 인발된 강선 표면에 존재하는 윤활제 등 이물질을 완전히 탈지 제거한 후 소정의 두께로 알루미늄 피복을 한다. 스테인리스강선의 경우 내식성이 양호하므로 내식성 향상을 위해서는 알루미늄피복이 반드시 필요하지 않으나, 알루미늄피복을 할 경우 강선의 도전율을 높이거나, 염소가스 등 부식성 환경에 장시간 노출될 경우의 내부식성을 향상시킬 수 있게 된다. 이와 같이 알루미늄피복 처리를 한 고강도 비자성 스테인리스강선을 한국공업규격 KS D 7007에 따라 7 연선하여 가공송전선의 강심으로 사용한다.
(1) 알루미늄 피복층의 두께 변화에 따른 인장강도와 도전율 관계.
알루미늄피복 처리를 한 고강도 비자성 스테인리스강선의 도전율과 인장강도는 알루미늄 피복층 두께의 변화에 따라 서로 상반되는 상관관계를 가지게 된다. 즉, 알루미늄 피복층의 두께가 두꺼워지면 강선의 도전율은 증가하지만, 상대적으로 강선이 차지하는 단면적이 줄어들기 때문에 인장강도는 감소하게 된다.
도 2 및 도 3은 알루미늄피복 처리를 한 고강도 비자성 스테인리스강선에 있어서 알루미늄 피복층의 두께에 따른 강선의 인장강도와 연신율의 변화 및 도전율의 변화 거동을 조사한 결과를 나타낸 그래프이다.
한전과 같은 가공송전선의 제조업체의 규정에 의하면, 가공송전선을 제조하기 위해서는 알루미늄피복 처리를 한 강선의 인장강도를 130kg/㎟ 이상, 강심의 도전율을 20.3% IACS(International Annealed Copper Standard)로 할 필요가 있다. 도 2 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 알루미늄피복 처리를 한 고강도 비자성 스테인리스강선의 인장강도를 130kg/㎟ 이상으로 하려면 알루미늄 피복층의 두께를 0.78mm 이하가 되도록 하여야 하고, 강선의 도전율을 20.3% IACS로 하려면 알루미늄 피복층의 두께를 0.47mm 이상이 되도록 하여야 한다. 도 3에 의하면 알루미늄 피복층 두께가 0.78mm일 때 도전율은 27% IACS가 된다.
도 4는 알루미늄 피복층 두께에 따른 강선의 도전율과 인장강도의 변화를 동시에 나타내었다. 도 4에서 알 수 있듯이 도전율과 인장강도 특성은 알루미늄 피복층 두께에 따라 거의 선형적으로 증가하거나 감소하는 경향을 보이고 있다.
이 정도의 도전율 증가는 송전 손실 저감에 대단히 효과적이며, 전력 손실 저감효과가 기대된다.
고강도 비자성 스테인리스강선은 내식성이 우수하므로 별도의 피복처리를 하지 않아도 무방하고, 종래의 고탄소강선보다 인장강도가 높기 때문에 강선의 단면적을 줄일 수 있으므로 강심 외주에 연선되는 알루미늄 도체의 단면적을 증가시킬 수 있어서 도전율을 더 증가시킬 수 있다.
(2) 가열 연화 시험
가공송전선의 경우, 통전에 다른 전기저항 손실에 의한 주울(Joule)열의 발생으로 송전선의 온도가 상승하게 되는데, 이에 대한 영향을 파악하기 위하여 저온(-50℃)에서 고온(300℃)까지의 폭넓은 온도영역에서 강선의 인장강도가 어떻게 변화되는가를 조사하였다.
도 5에서 알 수 있듯이 고강도 비자성 스테인리스강선(NM으로 표시함)이 고탄소강선(HC로 표시함)보다 현저하게 높은 강도 특성을 나타내고 있음을 알 수 있다.
그러므로 강심으로 고강도 비자성 스테인리스강선을 사용할 때, 인장강도가 감소되는 것을 방지하면서 동시에 고탄소강선에 비해 상대적으로 알루미늄 피복두께를 증가시킬 수 있으며, 이로 인해 알루미늄피복 처리를 한 고탄소강선보다 도전율이 높은 알루미늄피복 고강도 비자성 스테인리스강선을 제조할 수 있게 된다.
가공송전선에 있어서 적정 전류 용량에 따른 최대 허용온도를 정하여 운영하고 있는데, 통상적으로 가공송전선(ACSR)의 경우 최대 연속 허용온도를 90℃로 제한하고 있고, 이 이상의 온도에서는 사용을 금지하고 있다. 따라서 가공송전선의 지지선으로 사용되는 강심의 경우 일정 온도에서 연속 사용시 기계적 특성 변화를 파악하는 것이 필수적이다. 즉 강도의 감소가 있어서는 사용할 수가 없다. 가공송전선은 한번 설치되면 거의 20-30년 동안 사용되는데, 20-30년간의 기계적 특성 변화 데이터를 만들 수 없어 실제 사용 온도보다 높은 영역, 즉 150℃에서 장시간 유지한 후 시간별로 시험편을 채취하여 유지시간에 따른 인장강도의 변화를 조사하여 장기간의 기계적 특성 변화를 예측할 수 있다.
도 6은 고강도 비자성 스테인리스강선과 고탄소강선의 시간에 따른 인장강도의 변화를 비교하여 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 도 6을 참조하면, 고강도 비자성 스테인리스강선(NM으로 표시함)의 경우 시간의 경과와 함께 인장강도가 증가하여 5,000시간 후에는 약 107%까지 강도가 증가하고, 그 후에는 동일한 강도를 유지하고 있다. 반면에, 고탄소강선(HC로 표시함)의 경우 5,000시간까지 100%를 유지하다가 약간 저하되는 경향을 보여주고 있다.
따라서, 고강도 비자성 스테인리스강선의 경우 종래의 고탄소강선에 비하여 고온에서 장시간 사용할 수 있는 매우 우수한 내열 특성을 보여주고 있음을 알 수 있다.
(3) 염수 분무 시험
해안지역이나, 오염지역에 설치된 가공송전선은 부식에 의한 사고를 방지하기 위하여 내식성이 우수한 강심 재료를 사용하여야 한다.
본 발명의 고강도 비자성 스테인리스강선과 아연도금한 고탄소강선에 대한 부식성 평가를 하기 위하여 염수 분무 시험을 하였다. 시험 방법은 한국공업규격 KS D 9502에 규정된 방식으로 하였으며 염수 분무 시간에 따른 중량변화를 측정하여 도 7에 나타내었다. 도 7에 도시된 바와 같이 고강도 비자성 스테인리스강선(NM wire로 표시함)의 경우 부식에 의한 무게 감소가 전혀 관찰되지 않는 반면에, 아연도금한 고탄소강선(HC wire로 표시함)의 경우 부식에 의한 무게 감소가 급격하게 이루어지는 것을 알 수 있다.
따라서, 고강도 비자성 스테인리스강선은 아연도금한 고탄소강선보다 대단히 우수한 염수 내부식 특성을 보유하고 있음을 알 수 있다. 이 특성은 가공송전선의 안정성을 평가하는데 매우 중요한 척도로 사용되고 있다.
(4) 강심의 피로 특성
가공송전선은 철탑과 연결되는 애자류에 장착되어 항상 일정 하중이 인장 상태로 인가되어 있어, 강심은 송전선의 자중과 바람에 의해 야기되는 인장 하중, 굽힘 하중, 비틀림 하중과 같은 복합 다중 하중에 노출되어 있어, 이러한 복합 다중 하중 조건에 장시간 견딜 수 있는 내피로 특성의 확보가 필수적이다.
본 발명의 고강도 비자성 스테인리스강선 3.0mm와 아연도금 고탄소강선 3.0mm의 인장-인장 피로 특성을 조사하여 도 8에 나타내었다. 인장-인장 피로시험은 인스트론 10톤 유압 시험기를 사용하여 수행하였으며, 신율계를 사용하여 변형율을 측정하였다. 도 8에서 알 수 있듯이 고강도 비자성 스테인리스강선(NM으로 표시함)은 아연도금 고탄소강선(HC로 표시함)에 비하여 우수한 피로수명이 얻어지는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 고강도 비자성 스테인리스강선의 경우 종래의 가공송전선에서 일어나는 복합 다중 하중으로 인한 단선사고를 대폭 감소시킬 수 있어 안정성과 신뢰성이 뛰어난 강심 소재임을 알 수 있다.
(5) 와이어 스트랜드 시험
알루미늄피복 처리를 한 고강도 비자성 스테인리스 강선 3.5mm로 7연선된 와이어 스트랜드(wire strand)와 알루미늄피복 처리를 한 고탄소강선 3.5mm로 7연선된 와이어 스트랜드(wire strand)의 3점 굽힘 피로 특성을 조사한 결과를 도 9에 나타내었다.
도면을 참조하면, 바람에 의해 영향을 미치는 15mm 진폭 이하에서는 고강도 비자성 스테인리스강선의 경우가 고탄소강선의 경우에 비하여 월등히 우수한 피로 특성을 보여주고 있고, 진폭 20mm 이상에서는 거의 동일한 피로강도를 나타내고 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 고강도 비자성 스테인리스강선은 종래의 고탄소강선에 비하여 전력 손실 저감 효과이외에도 현저히 우수한 피로 특성을 갖고 있어 가공송전선의 안정성과 신뢰성도 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
<실시예>
먼저, Fe-C 0.090% - Si 0.53% - Mn 9.76% - Ni 5.55% - Cr 17.59% - Cu 0.18% - Nb 0.12% - N 0.294% 의 성분을 가진 고강도 비자성 스테인리스강 선재 6.50mm를 고용화 열처리 후 산세하고, 피막처리를 한 뒤 연속 신선기에서 6개 다이스를 통과시켜 단면 감소율 75.8%로 3.2mm까지 신선하였다. 이 때 3.20mm의 인장강도는 190.5kg/㎟, 신율은 2.2% 였다.
신선된 3.2mm wire 표면의 피막제, 윤활제를 깨끗이 탈지한 후 0.70mm두께로 알루미늄 피복을 하여 3.90mm로 압출하였다. 압출된 3.90mm 알루미늄 피복선을 다시 신선하여 3.50mm의 알루미늄피복 처리된 고강도 비자성 스테인리스강선으로 마무리하였고, 알루미늄 두께는 0.62mm 였다.
알루미늄 피복선 3.50mm의 인장강도는 140kg/㎟, 신율은 3.0%, 도전율은 24%IACS로 한전규격의 인장강도 130kg/㎟이상, 신율 1.5% 이상, 도전율 20.3%IACS의 조건을 모두 만족시키고 있다.
알루미늄피복 처리된 고강도 비자성 스테인리스강선 3.50mm 7가닥을 한국공업규격 KS D7007 규격에 따라 연선하여 가공송전선 강심으로 만들었다. 이 고강도 비자성 스테인리스강 강심과 종래의 알루미늄피복 탄소강 강심을 가지고 동일한 규격의 가공송전선 410㎟ 시료를 제조하였다.
상기 두 종류의 가공송전선으로 온도 변화에 따른 교류저항 특성을 조사하여 고강도 비자성 스테인리스강 강심의 송전 손실 저감 효과를 조사하였다. 그 결과는 도 10과 같다. 도 10에서 알 수 있듯이 송전선의 온도가 올라감에 따라 교류저항은 직선적으로 증가하는 경향을 나타내고 있으며, 고강도 비자성 스테인리스강심을 적용한 가공송전선( LL-ACNR/AW )의 교류 저항이 종래의 탄소강심을 적용한 가공송전선( ACSR/AW )에 비하여 매우 감소한 것을 보여주고 있다.
도 11은 온도 변화에 따라 고탄소강심을 적용한 가공송전선( ACSR/AW )의 교류 저항치를 기준으로 고강도 비자성 스테인리스강심을 적용한 가공송전선( LL-ACNR/AW )의 교류 저항치 감소율 경향을 나타내고 있다. 도 11에서 알 수 있듯이 고강도 비자성 스테인리스강심으로 제조된 가공송전선은 고탄소강심으로 제조된 가공송전선에 비하여 약 20%의 교류저항 개선효과가 있음을 알 수 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 고강도 비자성 스테인리스강선 및 이를 강심으로 채용한 가공송전선은 철손 및 와전류손을 대폭 저감시킬 수 있음은 물론 유효 전기 저항 증가를 최소화할 수 있어 에너지의 효율적인 활용이 가능하게 되었다.
또한, 송전시 발생되는 송전선 온도 상승에 견딜 수 있는 내열성, 염수 등 부식 환경에 견디는 내식성, 및 바람에 의한 15mm 이하의 진동 피로가 발생하는 영역에서도 우수한 내 진동피로 특성을 보유하고 있어 가공송전선의 안정성 및 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있다.
이로 인해, 에너지 자원의 고갈에 따른 효율적인 에너지 활용 및 첨단 고도 정보화 사회에서 핵심 기초 동력원인 전기 에너지의 안정적인 공급이 가능하게 되었다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래의 아연 도금 고탄소강선을 이용한 원형 알루미늄 도체형 저손실 가공송전선의 단면도.
도 2는 알루미늄을 피복한 고강도 비자성 스테인리스강선의 알루미늄 피복 두께에 따른 인장강도와 연신율의 변화를 나타낸 그래프.
도 3은 알루미늄을 피복한 고강도 비자성 스테인리스강선의 알루미늄 피복 두께에 따른 저항과 도전율의 변화를 나타낸 그래프.
도 4는 알루미늄을 피복한 고강도 비자성 스테인리스강선의 알루미늄 피복 두께에 따른 인장강도와 도전율의 관계를 나타낸 그래프.
도 5는 고강도 비자성 스테인리스강선과 고탄소강선이 -50℃에서 300℃까지 온도범위에서 인장강도의 변화를 나타낸 그래프.
도 6은 고탄소강선 3.0mm와 고강도 비자성 스테인리스강선 3.0mm를 150℃로 유지하였을 때, 시간 경과에 따른 인장강도의 잔존율 변화를 나타낸 그래프.
도 7은 고탄소강선 3.0mm 및 고강도 비자성 스테인리스강선 3.5mm를 염수 분무 시험하였을 때, 시간 경과에 따른 중량 변화율을 나타낸 그래프.
도 8은 고탄소강선과 고강도 비자성 스테인리스강선의 인장-인장 피로 특성 비교를 나타낸 그래프.
도 9는 각각 알루미늄 피복된 고탄소강선과 고강도 비자성 스테인리스강선으로 7연선된 와이어 스트랜드( wire strand )의 3점 굽힘 피로시험 결과를 나타낸 그래프.
도 10은 고탄소강심으로 제조한 410㎟ 가공송전선( ACSR/AW )과 고강도 비자성 스테인리스강심으로 제조한 410㎟ 가공송전선( LL-ACNR/AW )의 전선온도에 따른 교류저항 비교 결과를 나타낸 그래프.
도 11은 고탄소강심으로 제조한 410㎟ 가공송전선( ACSR/AW )과 고강도 비자성 스테인리스강심으로 제조한 410㎟ 가공송전선( LL-ACNR/AW )의 전선온도에 따른 송전손실 감소비를 나타낸 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1 : 고탄소강선 또는 고강도 비자성 스테인리스 강선
3 : 알루미늄 또는 알루미늄합금 도체
10 : 7가닥을 연선한 와이어 스트랜드 강심

Claims (7)

  1. 가공송전선의 강심으로 채용되는 고강도 비자성 스테인리스강선으로서, 중량 %로 C 0.07-0.12%, Si 0.05-0.10%, Mn 4.5-12.0%, Cr 16.0-19.5%, Ni 2.5-6.0%, Cu 0.10-3.0%, Nb 0.05-0.15%, N 0.20-0.40%, Al 0.01-0.10%를 함유하고 잔부가 Fe로 이루어진 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력손실이 작은 고강도 비자성 스테인리스강선.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고강도 비자성 스테인리스강선은 인장강도가 180kg/㎟ 이상이고, 신율은 2.0% 이상이며, 투자율은 1.02㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력손실이 작은 고강도 비자성 스테인리스강선
  3. 제1항에 있어서, 상기 고강도 비자성 스테인리스강선에 두께 0.47-0.78mm의 알루미늄이 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력손실이 작은 고강도 비자성 스테인리스강선.
  4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항의 고강도 비자성 스테인리스강선을 강심으로 채용한 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력손실이 작은 가공송전선.
  5. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항의 고강도 비자성 스테인리스강선을 7 연선한 와이어 스트랜드를 강심으로 채용한 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력손실이 작은 가공송전선.
  6. 가공송전선의 강심으로 채용되는 고강도 비자성 스테인리스강선의 제조방법으로서,
    제1항의 고강도 비자성 스테인리스강선재인장강도 180kg/㎟ 이상, 신율 2.0% 이상, 투자율 1.02㎛ 이하로 되도록 인발하는 단계, 및
    도전율 20.3-27.0% IACS가 되도록 두께 0.47-0.78mm의 알루미늄을 피복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력 손실이 작은 고강도 비자성 스테인리스강선의 제조방법.
  7. 송전선을 지지하는 강심과 그 외주에 전류 수송을 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금 도체를 구비한 가공송전선의 제조방법으로서,
    제1항의 고강도 비자성 스테인리스강선재를 인장강도 180kg/㎟ 이상, 신율 2.0% 이상, 투자율 1.02㎛ 이하로 되도록 인발하는 단계,
    상기 인발된 고강도 비자성 스테인리스강선의 도전율이 20.3-27.0% IACS가 되도록 두께 0.47-0.78mm의 알루미늄을 피복하는 단계,
    상기 피복된 고강도 비자성 스테인리스강선들을 7연선한 와이어 스트랜드 강심을 제조하는 단계, 및
    상기 강심의 외주에 알루미늄 또는 알루미늄합금 도체를 연선하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전 중의 전력 손실이 작은 가공송전선의 제조방법.
KR10-2003-0001602A 2003-01-10 2003-01-10 가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선, 이를강심으로 채용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법 KR100507904B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0001602A KR100507904B1 (ko) 2003-01-10 2003-01-10 가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선, 이를강심으로 채용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법
CNB200410000367XA CN1305078C (zh) 2003-01-10 2004-01-09 架空电导线的高强度不锈钢丝、架空电导线及制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0001602A KR100507904B1 (ko) 2003-01-10 2003-01-10 가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선, 이를강심으로 채용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040064765A KR20040064765A (ko) 2004-07-21
KR100507904B1 true KR100507904B1 (ko) 2005-08-10

Family

ID=34309341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0001602A KR100507904B1 (ko) 2003-01-10 2003-01-10 가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선, 이를강심으로 채용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100507904B1 (ko)
CN (1) CN1305078C (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101024993B1 (ko) 2010-07-23 2011-03-25 (주)메탈링크 고질소 강선 제조방법 및 이를 이용한 가공송전선
KR102218441B1 (ko) 2019-10-08 2021-02-19 주식회사 포스코 비자성 고강도 선재 및 이의 제조방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101705827B1 (ko) * 2010-02-05 2017-02-10 엘에스전선 주식회사 증용량 저이도 가공 송전선
CN102534424B (zh) * 2012-01-05 2014-07-09 山西太钢不锈钢股份有限公司 不锈钢、桥梁拉吊索用不锈钢钢丝以及制备方法和应用
CN105185457A (zh) * 2015-08-26 2015-12-23 张健 电力网架空输电线路用钢芯铝绞线
CN106782908B (zh) * 2016-12-30 2019-01-22 上海南洋-藤仓电缆有限公司 一种耐曲挠加强柔性同轴电缆导体的制造方法
CN109112431B (zh) * 2018-10-10 2022-09-09 温州市安硕新材料有限公司 一种深冲成型用无磁不锈钢冷轧板及制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6037182B2 (ja) * 1977-03-24 1985-08-24 日本冶金工業株式会社 耐食性にすぐれた高強度オ−ステナイトステンレス鋼
CN1005544B (zh) * 1987-04-22 1989-10-25 轻工业上海焊接技术研究所 一种氟化物钎剂与一种铝硅型钎料
SU1767538A1 (ru) * 1989-08-22 1992-10-07 Научно-Исследовательский Институт По Передаче Электроэнергии Постоянным Током Высокого Напряжения Провод дл линии электропередачи
JP2618151B2 (ja) * 1992-04-16 1997-06-11 新日本製鐵株式会社 高強度・非磁性ステンレス鋼線材
RU2063080C1 (ru) * 1994-02-08 1996-06-27 Семен Соломонович Клямкин Провод для линии передачи
CN1043253C (zh) * 1995-08-18 1999-05-05 赵学胜 铝锰硅氮系奥氏体不锈耐酸钢
CN2582199Y (zh) * 2002-11-22 2003-10-22 陈雯映 记忆卡、网路卡连接器之改进结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101024993B1 (ko) 2010-07-23 2011-03-25 (주)메탈링크 고질소 강선 제조방법 및 이를 이용한 가공송전선
KR102218441B1 (ko) 2019-10-08 2021-02-19 주식회사 포스코 비자성 고강도 선재 및 이의 제조방법
WO2021071204A1 (ko) 2019-10-08 2021-04-15 주식회사 포스코 비자성 고강도 선재 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN1305078C (zh) 2007-03-14
KR20040064765A (ko) 2004-07-21
CN1523611A (zh) 2004-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU664336B2 (en) Stainless steel wire product
JP4729106B2 (ja) 伸縮電線及びその製造方法
CN103008385B (zh) 用82b盘条生产超高强架空电缆钢芯用钢丝的方法
KR910001324B1 (ko) 고강도와 고인성을 구비한 봉강, 강환봉 및 강선의 제조방법
US7230186B2 (en) Covered wire and automobile-use wire harness
KR100507904B1 (ko) 가공송전선용 고강도 비자성 스테인리스강선, 이를강심으로 채용한 가공송전선 및 이들 각각의 제조방법
JP4068556B2 (ja) 集束伸線によるステンレス鋼繊維
US7604860B2 (en) High tensile nonmagnetic stainless steel wire for overhead electric conductor, low loss overhead electric conductor using the wire, and method of manufacturing the wire and overhead electric conductor
CN103014508A (zh) 一种跨越度≥3500米的架空电缆钢芯用钢丝及生产方法
JP3530181B1 (ja) ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法
Richter et al. Strand coating for the superconducting cables of the LHC main magnets
US20190316238A1 (en) Steel wire and coated steel wire
Tsuchiya et al. Development of Ta-matrix ${\rm Nb} _ {3}{\rm Al} $ Strand and Cable for High-Field Accelerator Magnet
KR20150037068A (ko) 초고강도 강선을 강심으로 이용한 가공송전선
CN210606715U (zh) 一种超耐腐蚀的新型架空输电用导线
JP5117166B2 (ja) パルス用NbTi超電導多芯線およびパルス用NbTi超電導成形撚線
JPH01283707A (ja) 高強度導体
EP3710286B1 (en) A steel cord for rubber reinforcement
CN107887053B (zh) 镀敷铜线、镀敷绞线和绝缘电线以及镀敷铜线的制造方法
JP2003031029A (ja) 架空電線
CN113994439B (zh) 铜覆钢线、弹簧、绞合线、绝缘电线以及电缆
KR101754341B1 (ko) 가공송전선, 이에 사용되는 고강도 내식성 강선 및 그 제조방법
KR100358286B1 (ko) 질소강 강선을 이용한 가공송전선
SE1251127A1 (sv) En luftledning för elkraft
CN113811958B (zh) 铜包钢线、绞合线、绝缘电线及线缆

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130612

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140619

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160801

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170801

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180802

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190730

Year of fee payment: 15