KR100592855B1

KR100592855B1 - 초전도 케이블용 절연테이프

Info

Publication number: KR100592855B1
Application number: KR1020050003038A
Authority: KR
Inventors: 하체웅; 김지환; 김도운
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2006-06-26

Abstract

본 발명은 복사열뿐만 아니라 알루미늄 반사층을 따라 전도되는 전도열까지도 완벽하게 차단하므로써, 초전도 케이블의 열적 절연이 확보될 수 있도록 한 초전도 케이블용 절연테이프에 관한 것으로, 그 기술적 구성은 저 전도성 스페이서 위에 금속박으로 된 반사층이 접착된 절연테이프를 다수회 적층시켜서 내외측 주름관 사이에 복사열을 차단하는 엠엘아이를 구성하는 초전도 케이블에 있어서, 상기 절연테이프는 금속박으로 된 반사층이 일정거리마다 소정의 틈새가 형성되도록 저 전도성 스페이서 위에 부착되어서, 금속박으로 된 반사층을 따라 전도되는 열이 상기 틈새에 의해 차단되도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

초전도 케이블용 절연테이프{Thermal Insulation Tape for Superconductor Cable}

도 1은 종래 엠엘아이의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 엠엘아이의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 절연테이프의 사시도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 내측 주름관 20 : 외측 주름관

30 : 엠엘아이 31 : 저 전도성 스페이서

33 : 반사층 35 : 틈새

T : 전열테이프

본 발명은 초전도 케이블용 절연테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복사열뿐만 아니라 알루미늄 반사층을 따라 전도되는 전도열까지도 완벽하게 차단하 므로써, 초전도 케이블의 열적 절연이 확보될 수 있도록 한 초전도 케이블용 절연테이프에 관한 것이다.

일반적으로, 초전도란 극저온 상태(-196℃ 이하)에서 도체의 전기저항이 소멸하여 전류가 아무런 장애 없이 흐르는 현상을 칭한다. 따라서, 이러한 초전도 케이블은 극저온 상태로 유지되는 것이 필수적이며, 이러한 극저온 상태에 도달하지 못할 경우 초전도 특성이 상실된다.

초전도 케이블의 구조는 액체질소 유통로인 포머 위에 초전도 도체와 전기 절연체를 테이핑하여 제조된 케이블 코어와, 이 케이블 코어를 감싸며 액체 질소의 유통로를 형성하고 진공단열 역할을 수행하는 크리오스탯(Cryostat)으로 구성된다.

이중에서 상기 크리오스탯(Cryostat)은 도 1에서와 같이, 이중의 주름형 금속관으로 이루어지며, 내외측 주름관(10,20) 사이에는 10^-4~10^-5 torr의 고진공 상태를 유지하여 대류와 전도에 의한 열전달을 차단한다. 또한, 내외측 주름관(10,20) 중간에는 알루미늄박으로 된 엠엘아이(Multi layer insulation)(30)를 권취하여 알루미늄의 반사도에 의해 태양의 복사열을 차단하게 된다. 그 외에도, 초전도 케이블이 밴딩되더라도 외측 주름관(20)과 엠엘아이(30)가 상호 열 접촉되지 않도록 엠엘아이(30) 외측에 유리섬유 등으로 된 스페이서(도면에 도시되지 않음)를 소정간격으로 설치한다.

이때, 상기 엠엘아이(30)는 알루미늄박으로 된 반사층(33)과 유리섬유로 된 스페이서(31)가 접착된 절연테이프를 10 ~ 30회 적층되도록 나선형으로 감아서 복 사열을 반사시켜 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.

그런데, 이와같이 나선형으로 테이핑된 엠엘아이(30)는 알루미늄 반사층(33)이 수십층으로 감겨져서 복사열 차단에는 아주 유효하지만, 엠엘아이(30)의 알루미늄 반사층(33)을 따라 전도되는 열에는 매우 취약하여 초전도 케이블의 열적 절연이 파괴되는 문제점을 안고 있다. 액체 질소 온도에서 현재 10% 미만의 냉각 효율을 갖는 것을 고려할 때 볼 때, 엠엘아이(30)의 알루미늄 반사층(33)을 따라 전도되는 열전달은 무시하지 못할 수준이 되며, 이는 냉각비를 증가시켜 전체적인 초전도 케이블의 운전비 및 초전도 특성에 영향을 주게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 복사열뿐만 아니라 엠엘아이의 알루미늄 반사층을 따라 전도되는 전도열까지도 차단가능하므로써, 초전도 케이블의 열적 절연이 확보될 수 있도록 한 초전도 케이블용 절연테이프를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 장치로서의 본 발명은, 저 전도성 스페이서 위에 금속박으로 된 반사층이 접착된 절연테이프를 다수회 적층시켜서 내외측 주름관 사이에 복사열을 차단하는 엠엘아이를 구성하는 초전도 케이블에 있어서, 상기 절연테이프는 금속박으로 된 반사층이 일정거리마다 소정의 틈새가 형성되도 록 저 전도성 스페이서 위에 부착되어서, 금속박으로 된 반사층을 따라 전도되는 열이 상기 틈새에 의해 차단되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 틈새는 1회 테이핑되는 길이의 1/2 ∼ 1/4지점마다 0.1mm ∼ 1cm로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 반사층은 알루미늄박이나, 구리박 또는 알루미늄 처리된 레이어로 이루어지고, 상기 절연층은 유리섬유나 종이네트, 유리천 또는 나일론 네트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도 2와 3은 각각 본 발명에 따른 엠엘아이의 단면도와, 절연테이프의 사시도이다. 이를 참조하면, 상기 초전도 케이블용 절연테이프는 알루미늄박으로 된 반사층(33)이 일정거리마다 소정의 틈새(35)가 형성되도록 저 전도성 스페이서(31) 위에 부착되어서, 이러한 절연테이프(T)를 수십회 적층되도록 감은 엠엘아이(30)는 외부의 복사열은 물론, 반사층(33)을 따라 전도되는 열까지도 상기 틈새(35)에 의해 차단되어 초전도 케이블의 열적 절연을 확보할 수 있도록 한 것이다.

상기 반사층(33)은 알루미늄박이나, 구리박 또는 알루미늄 처리된 레이어로 이루어진 것으로, 외부의 복사열을 반사시켜 차단하게 된다. 이러한 반사층(33)은 유리섬유나 나일론 네트로 된 저 전도성 스페이서(31) 위에 일정길이마다 틈새(35) 가 벌어지도록 접착되어서, 금속박으로 된 반사층(33)을 따라 전도되는 열을 상기 틈새(35)에 의해 차단될 수 있도록 한 것이다. 이때, 상기 틈새(35)는 도 3의 절연테이프(T)가 1회 테이핑되는 길이의 1/2 ∼ 1/4지점마다 0.1mm ∼ 1cm의 간격으로 형성된다.

또한, 이러한 절연테이프(T)는 수십회 적층되어 내외측 주름관(10,20) 사이에 엠엘아이(30)를 구성하게 되는데, 적층된 각층의 절연테이프(T)는 그 틈새(35)가 서로 겹쳐지지 않도록 하여서, 이 좁은 틈새(35)를 통해 침투되는 복사열도 다른 층의 반사층(35)이 반사시켜 차단할 수 있도록 한다.

상기 저 전도성 스페이서(31)는 유리섬유나 종이네트, 유리천 또는 나일론 네트 등으로 이루어진 것으로, 금속박으로 된 반사층(33)과 반사층(33) 사이에 절연 기능을 담당한다.

이상의 구성에 의한 본 발명의 작용예에 대해 설명하면 다음과 같다.

초전도 케이블의 코어를 고진공 상태의 이중관으로 된 내외측 주름관(10,20)으로 둘러싸서 대류와 전도에 의한 열전달을 차단하며, 내외측 주름관(10,20) 사이에는 알루미늄박으로 된 엠엘아이(30)를 권취하여 외부의 복사열까지도 차단하게 된다.

이때, 상기 엠엘아이(30)는 알루미늄박 등으로 된 반사층(33)이 일정거리마다 소정의 틈새(35)가 형성되도록 저 전도성 스페이서(31) 위에 부착된 절연테이프(T)를 수십회 감아서 구성되기 때문에, 상기 반사층(33)을 통해 복사열을 차단함은 물론, 금속박으로 된 반사층(33)을 따라 전도되는 열까지도 반사층(33)의 틈새(35) 에 의해 차단하여 초전도 케이블의 열적 절연을 확보하게 된다.

상기와 같은 본 발명은, 내외측 주름관 사이에 설치되어 복사열을 차단하는 엠엘아이의 반사층이 일정거리마다 소정의 틈새가 형성되어서, 종래에 금속박으로 된 반사층을 따라 침투되던 전도열을 이 틈새를 통해 차단하므로써, 초전도 케이블의 열적 절연을 안전하게 확보할 수 있게 된다.

Claims

저 전도성 스페이서 위에 금속박으로 된 반사층이 접착된 절연테이프를 다수회 적층시켜서 내외측 주름관 사이에 복사열을 차단하는 엠엘아이를 구성하는 초전도 케이블에 있어서, 상기 절연테이프는 금속박으로 된 반사층이 일정거리마다 소정의 틈새가 형성되도록 저 전도성 스페이서 위에 부착되어서, 금속박으로 된 반사층을 따라 전도되는 열이 상기 틈새에 의해 차단되도록 한 것을 특징으로 하는 초전도 케이블용 절연테이프.
제 1항에 있어서, 상기 틈새는 1회 테이핑되는 길이의 1/2 ∼ 1/4지점마다 0.1mm ∼ 1cm로 형성된 것을 특징으로 하는 초전도 케이블용 절연테이프.
제 1항에 있어서, 상기 반사층은 알루미늄박이나, 구리박 또는 알루미늄 처리된 레이어로 이루어지고, 상기 절연층은 유리섬유나 종이네트, 유리천 또는 나일론 네트로 이루어진 것을 특징으로 하는 초전도 케이블용 절연테이프.