KR100632055B1

KR100632055B1 - Spacer for stranding multi cores and stranding method using thereof

Info

Publication number: KR100632055B1
Application number: KR1020050018308A
Authority: KR
Inventors: 김도운; 김지환; 장현만
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2006-10-04
Also published as: KR20060097229A

Abstract

본 발명은 제작이 용이하고 비용이 절감되면서도, 케이블 제조공정에서 각종 외력에 의한 코어의 손상을 예방할 수 있고, 제거공정도 매우 용이하도록 된 초전도 케이블의 다심 코어 연합용 스페이서 및 이를 이용한 연합방법에 관한 것으로, 그 기술적 구성은 다심의 코어가 나선형으로 연합되어 하나의 크라이오스탯에 수납되는 초전도 케이블에 있어서, 상기 다심의 코어가 외주면을 따라 나선형으로 감겨져서 서로 연합될 수 있도록 길이가 긴 파이프 형상으로 이루어지며, 길이방향을 따라서는 나선형의 파단홈이 형성된 다심 코어 연합용 스페이서를 특징으로 한다.The present invention relates to a spacer for a multicore core association of a superconducting cable, which is easy to manufacture and reduces cost, to prevent damage to cores caused by various external forces in a cable manufacturing process, and to be very easy to remove. The technical configuration is a superconducting cable in which the cores of the cores are spirally associated and housed in one cryostat. It is made, characterized in that along the longitudinal direction is formed a spacer for the multi-core core associated with the helical fracture groove is formed.

코어 스페이서 크라이오스탯 파단홈 Core spacer cryostat breaking groove

Description

Spacer for multicore core association of superconducting cable and association method using the same

도 1은 본 발명에 따른 연합코어의 단면도이고, 1 is a cross-sectional view of the union core according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 코어 연합방법을 보인 사시도이고, 2 is a perspective view showing a core coupling method according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 스페이서의 사시도이고,3 is a perspective view of a spacer according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 스페이서 제거단계의 공정도이다.4 is a process diagram of a spacer removing step according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 코어 20 : 스페이서10: core 20: spacer

23 : 파단홈 25 : 스트립23: breaking groove 25: strip

30 : 크라이오스탯 40 : 드럼30: cryostat 40: drum

본 발명은 초전도 케이블의 다심 코어 연합용 스페이서 및 이를 이용한 연합 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제작이 용이하고 비용이 절감되면서도, 케이블 제조공정에서 각종 외력에 의한 코어의 손상을 예방할 수 있고, 제거공정도 매우 용이하도록 된 초전도 케이블의 다심 코어 연합용 스페이서 및 이를 이용한 연합방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spacer for a multicore core association of a superconducting cable and an association method using the same. More specifically, the core can be prevented from being damaged by various external forces in a cable manufacturing process while being easily manufactured and reduced in cost. The present invention relates to a spacer for assembling a multicore core of a superconducting cable, which is also very easy to process, and a method for assembling the same.

일반적으로, 3개의 초전도 코어(3심)가 1개의 크라이오스탯(cryostat)에 삽입되는 3심 초전도 전력케이블의 경우, 3개의 코어를 상온에서 일정 피치로 연합한 후 포설 후에는 액체 질소를 이용하여 극저온(-196?? 이하) 까지 냉각하게 된다. 그런데, 이와 같이 극저온으로 냉각하면 대략 0.3% 정도의 열수축이 발생하게 되며, 이러한 열수축은 연합된 코어에 길이 방향과 측면에서의 하중을 유발하게 된다. 이에 따라, 케이블의 단말부 혹은 중간 접속부에서 접촉부위의 끊어짐 혹은 응력에 의한 초전도 선재의 열화가 발생하게 된다.Generally, in the case of a three-core superconducting power cable in which three superconducting cores (three cores) are inserted into one cryostat, the three cores are combined at a constant pitch at room temperature and then liquid nitrogen is used after installation. It is cooled down to cryogenic temperature (below -196 ??). By the way, cooling to cryogenic temperature occurs about 0.3% of heat shrinkage, and this heat shrinkage causes loads in the longitudinal direction and side to the associated core. Accordingly, deterioration of the superconducting wire due to breakage or stress of the contact portion occurs at the terminal portion or the intermediate connection portion of the cable.

따라서, 이러한 3심 코어의 열수축을 흡수하기 위한 종래의 방법으로는, 첫째 연합 공정에서 3개의 코어 중앙에 코어보다 열수축이 큰 필러를 삽입하는 방법, 둘째 3심 연합 후 크라이오스탯에 수납하는 공정에서 코어의 인취속도와 크라이오스탯의 제조속도를 다르게 하여 인위적으로 연합 코어를 벌려주는 방법, 셋째 3심 연합 시 직사각형의 스페이서를 각각의 코어 사이에 위치시켰다가 제거하는 방법 등이 사용되고 있다.Therefore, in the conventional method for absorbing the heat shrink of the three-core core, a method of inserting a filler having a larger heat shrinkage than the core in the center of the three cores in the first association step, the second accommodating process in the cryostat In order to artificially open the associated core by varying the take-up speed of the core and the manufacturing speed of the cryostat, a method of removing and placing a rectangular spacer between each core during the third three-core coupling.

그런데, 위에서 연합시 필러를 삽입하는 첫 번째 방법은 케이블 제조시에 측면하중을 충분히 견딜 수 있으면서도, 포설 후 냉각시에는 코어에 비해 상당히 높은 열수축율 가지는 재질의 필러를 구하기가 어려움은 물론, 필러의 열수축에 한계 가 있음에 따라 케이블의 외경이 커지는 문제점도 있다.By the way, the first method of inserting the filler at the time of the union is that it is difficult to obtain a filler of a material that can withstand the lateral load in the cable manufacturing, while having a significantly higher heat shrinkage rate than the core during cooling after installation There is also a problem that the outer diameter of the cable increases as there is a limit in heat shrinkage.

또한, 연합된 코어를 크라이오스탯에 삽입하는 과정에서 벌려주는 방법은 삽입공정에서 기계적인 힘으로 코어를 압착시켜 서로 벌어지게 하는 것이므로, 코어를 손상시킬 우려가 있음은 물론, 코어를 전 라인에 걸쳐 균일한 넓이로 벌려주기 어려운 문제점도 있다.In addition, in the process of inserting the associated core into the cryostat, the method of spreading is to press the cores together by mechanical force in the insertion process so that they are separated from each other. There is also a problem that is difficult to spread over a uniform width over.

그리고, 각각의 코어 사이에 스페이서를 위치시켰다가 제거하는 방법은 각각의 코어와 함께 나선형으로 감겨진 스페이서를 분리해내기가 매우 어렵다는 문제점이 있다. 특히, 케이블이 드럼에 권취된 후에는 스페이서의 제거가 불가능해진다.In addition, the method of placing and removing the spacers between the respective cores has a problem that it is very difficult to separate the spirally wound spacers with the respective cores. In particular, it is impossible to remove the spacer after the cable is wound on the drum.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 제작이 용이하고 비용이 절감되면서도, 케이블 제조공정에서 각종 외력에 의한 코어의 손상을 예방하여 양질의 제품을 유지하면서도, 제거공정도 매우 용이하도록 된 초전도 케이블의 다심 코어 연합용 스페이서 및 이를 이용한 연합방법을 제공함에 있다. The present invention has been created to solve the above problems, the object of the present invention is easy to manufacture and reduce the cost, while maintaining a good product by preventing damage to the core by various external forces in the cable manufacturing process, Disclosed is a spacer for a multi-core core association of a superconducting cable which is very easy to process and an association method using the same.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 장치로서의 본 발명은, 다심의 코어가 나선형으로 연합되어 하나의 크라이오스탯에 수납되는 초전도 케이블에 있어서, 상기 다심의 코어가 외주면을 따라 나선형으로 감겨져서 서로 연합될 수 있도록 길이가 긴 파이프 형상으로 이루어지며, 길이방향을 따라서는 나선형의 파단홈이 형성된 다심 코어 연합용 스페이서를 특징으로 한다.The present invention as an apparatus for realizing the above object is a superconducting cable in which a core of a multicore is spirally associated and housed in one cryostat, wherein the cores of the multicore are spirally wound along an outer circumferential surface to be associated with each other. It is made of a long pipe shape so that it is characterized by a multi-core core coupling spacer formed along the longitudinal direction of the helical fracture groove.

상기 스페이서의 파단홈은 그 피치가 스페이서의 외경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the groove of the spacer has a pitch smaller than that of the spacer.

상기 스페이서는 코어 연합시 발생되는 측력에 의한 휨을 방지할 수 있는 두께의 합성수지재로 이루어지며, Teflon, PE등의 플라스틱 파이프가 바람직하다. The spacer is made of a synthetic resin material having a thickness that can prevent the bending caused by the side force generated during core coupling, plastic pipes such as Teflon, PE is preferred.

상기 파단홈은 길이방향의 하중에 의해 쉽게 절단될 수 있는 깊이로 형성된 것을 특징으로 한다.The fracture groove is characterized in that it is formed to a depth that can be easily cut by the load in the longitudinal direction.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 방법으로서의 본 발명은, 길이방향을 따라 파단홈이 형성된 파이프 형상의 스페이서를 이용하여 다심의 코어를 하나의 크라이오스탯 내에 연합하는 초전도 케이블의 연합방법에 있어서, 상기 스페이서를 중심으로 그 둘레부에 각각의 코어를 나선형으로 감아서 크라이오스탯 내에 수납되도록 하는 코어 연합단계와, 크라이오스탯 내에 연합된 코어로부터 스페이서를 길이방향으로 잡아당겨서 이 스페이서가 파단홈을 따라 띠형상의 스트립으로 절단되어 외부로 인출되도록 하는 스페이서 제거단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention as a method for achieving the above object, in the method of associating a superconducting cable in which the core of the multi-core is fed into one cryostat using a pipe-shaped spacer formed with a fracture groove along the longitudinal direction, A core association step of spirally winding each core around the spacer to be housed in the cryostat, and pulling the spacer in a longitudinal direction from the core associated with the cryostat, the spacer along the fracture groove; And a spacer removing step of cutting the strip into strips to be drawn out.

상기 스페이서 제거단계는 파단홈의 나선방향으로 공전운동하면서 회전(자전운동)되는 드럼에 파단된 스트립이 권취되도록 하여 제거하는 것을 특징으로 한다.The spacer removing step is characterized in that the strip is wound on the drum being rotated (rotating) while the idle movement in the helical direction of the fracture groove is wound to remove it.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, this embodiment does not limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only and the same parts as in the conventional configuration using the same reference numerals and names.

도 1은 본 발명에 따른 연합코어의 단면도이고, 도 2는 코어 연합방법을 보인 사시도이며, 도 3과 도 4는 각각 본 발명에 따른 스페이서의 사시도와 스페이서 제거단계의 공정도이다. 이를 참조하면, 상기 스페이서(20)는 파이프 형상으로 이루어져서 각각의 코어(10)가 그 외주면을 따라 나선형으로 감겨져 연합되며, 그 주벽상에는 도 3에서와 같이, 길이방향을 따라 나선형의 파단홈(23)이 형성되어서, 코어 연합후 길이방향으로 잡아당기면 이 파단홈(23)이 쉽게 절단되어서 띠형상으로 인출되어 제거되도록 구성된 것이다.1 is a cross-sectional view of a union core according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a core coupling method, Figure 3 and Figure 4 is a perspective view of the spacer and the spacer removing step according to the present invention, respectively. Referring to this, the spacer 20 is formed in a pipe shape so that each core 10 is spirally wound and associated along its outer circumferential surface, and as shown in FIG. ) Is formed so that when the core is pulled in the longitudinal direction, the fracture groove 23 is easily cut and pulled out to remove the strip.

이때, 상기 스페이서(20)의 파단홈(23)은 그 피치가 스페이서(20)의 외경보다 작게 형성되어서, 코어 연합 후 제거되는 과정에서 파단되는 도 4의 스트립(25)이 둘레에 연합된 코어(10)와 간섭되지 않도록 한다.At this time, the fracture groove 23 of the spacer 20 has a pitch smaller than the outer diameter of the spacer 20, so that the core of the strip 25 of FIG. Do not interfere with (10).

또한, 이 스페이서(20)는 코어 연합공정에서 발생되는 측력에 의해 휨이 발생되지 않을 정도의 두께를 갖는 합성수지재로 이루어지며, Teflon, PE등의 플라스틱 파이프가 바람직하다. 상기 파단홈(23)은 길이방향으로 잡아당기는 힘에 의해 쉽게 파단되어 인출될 수 있는 깊이로 형성된다.In addition, the spacer 20 is made of a synthetic resin material having a thickness such that bending does not occur due to lateral force generated in the core coupling process, and plastic pipes such as Teflon and PE are preferable. The breaking groove 23 is formed to a depth that can be easily broken and drawn out by the pulling force in the longitudinal direction.

이상의 구성에 의한 스페이서를 이용하여 다심의 코어를 연합하는 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.Looking at the method of associating the core of the multi-core using the spacer according to the above configuration as follows.

상기 다심 코어의 연합방법은 파이프 형상의 스페이서(20)를 중심으로 그 둘레부에 각각의 코어(10)를 나선형으로 감아서 하나의 크라이오스탯(30) 내에 수납되도록 하는 연합단계와, 크라이오스탯(30) 내에 연합된 코어(10)로부터 스페이서 (20)를 길이방향으로 잡아당겨서 이 스페이서(20)가 파단홈(23)을 따라 띠형상의 스트립(25)으로 절단되어 인출되도록 하는 스페이서 제거단계로 이루어진다.The method of associating the multi-core cores includes an association step of spirally winding each core 10 around the pipe-shaped spacer 20 to be accommodated in one cryostat 30, and cryo Pull out the spacer 20 longitudinally from the core 10 associated in the stat 30 to remove the spacer 20 so that the spacer 20 is cut into the strip 25 along the rupture groove 23 and drawn out. Consists of steps.

상기 연합단계에서는 다심의 코어(10)가 합성수지재로 이루어진 파이프 형상의 스페이서(20) 둘레부에 연합되므로, 케이블 제조공정에서 발생되는 측력 등에 대해 상기 스페이서(20)가 완충작용을 하므로, 코어(10)의 손상 등을 예방할 수 있다.In the associating step, since the multi-core core 10 is associated with the circumference of the pipe-shaped spacer 20 made of a synthetic resin material, the spacer 20 acts as a buffer against the side force generated in the cable manufacturing process. 10) damage can be prevented.

상기 스페이서 제거단계는 도 4에서와 같이, 파단홈(23)을 따라 띠형상으로 절단되는 스트립(25)을 파단홈(23)의 나선방향으로 공전운동 하면서 회전(자전)되는 드럼(40)에 권취하여 제거하는 공정으로서, 상기 드럼(40)이 파단홈(23)의 나선방향으로 공전운동을 하는 것은 절단되는 스트립(25)이 꼬이지 않도록 하기 위함이다.The spacer removing step is a drum (25) rotated (rotating) while rotating the strip 25 is cut in a strip shape along the fracture groove 23 in the spiral direction of the fracture groove 23, as shown in FIG. As a step of winding and removing, the drum 40 orbits in a spiral direction of the breaking groove 23 so as not to twist the strip 25 to be cut.

이와 같이, 연합 중심에 위치되었던 스페이서(20)가 제거되면 각각의 코어(10)는 이후 극저온 상태로 냉각되더라도 수축될 수 있는 충분한 공간을 확보하게 된다.As such, when the spacer 20 located at the center of the association is removed, each core 10 has a sufficient space to be contracted even after being cooled to a cryogenic state.

상기와 같은 본 발명은, 코어 연합시 중간에 삽입된 합성수지재의 스페이서는 케이블 제조공정에서 발생되는 각종 외력에 대해 완충 역활을 함과 더불어, 코어간의 마찰도 방지하여 양질의 제품을 유지시키는 장점이 있다.The present invention as described above, the spacer of the synthetic resin material inserted in the middle of the core when the buffer role for various external forces generated in the cable manufacturing process, and also has the advantage of maintaining a good product by preventing friction between the cores. .

또한, 다심의 코어 중간에 직관형태의 스페이서가 삽입되므로, 연합공정이 매우 간단할 뿐만 아니라, 제거 시에도 별다른 공정 없이 축방향으로 잡아당기는 것만으로도 간단하게 스페이서 제거가 가능한 장점이 있다.In addition, since a spacer having a straight tube shape is inserted in the middle of the core of the core, the assembling process is very simple and there is an advantage that the spacer can be easily removed simply by pulling in the axial direction without any other process.

Claims

A superconducting cable in which a plurality of cores are helically associated with each other and a spacer is interposed between the cores and stored in one cryostat,

The spacer is formed in a long pipe shape at the central portion of the plurality of cores so that the plurality of cores are spirally wound along the outer circumferential surface to be associated with each other, thereby preventing the bending caused by the side force generated during the core coupling. Spacer for the multi-core core union of the superconducting cable made of a material, characterized in that the outer circumferential surface of the spacer is formed with a helical fracture grooves formed in a depth that can be easily cut by the load in the longitudinal direction.

The spacer of claim 1, wherein the fracture groove of the spacer has a pitch smaller than the outer diameter of the spacer.

The spacer of claim 1 or 2, wherein the spacer is made of a synthetic resin material.

In the method of assembling a superconducting cable in which a core of a multi-core is formed in a cryostat by using a pipe-shaped spacer having a fracture groove formed along a longitudinal direction

A core association step of spirally winding each core around the spacer to be received in the cryostat;

And a spacer removal step of pulling the spacers longitudinally from the core associated with the cryostat after the step so that the spacers are cut into strips along the rupture grooves and drawn out to the outside. How to Assemble Multicore Cores in Cables.

5. The method of claim 4, wherein the removing of the spacers is performed by removing the strips wound on the rotating drum while rotating in a spiral direction of the breaking groove.