KR100716739B1 - 차폐된 탄성 전기케이블 액세서리의 전도성 코팅 및 도포방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기케이블 액세서리의 전도성 절연 차폐체를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은 전기케이블 액세서리와 관련된 원하는 외형을 갖는 기질을 제공하는 단계를 포함한다. 다음에, 상기 기질은 코팅된 기질을 형성하기 위해 탄성 전도성 재료로 코팅된다. 다음에, 탄성 절연유전체 재료는 코팅된 기질 주위에 몰딩되고, 탄성 전도성 재료와 탄성 절연유전체 재료는 화학적 본딩에 의해 탄성 절연유전체 재료로 탄성 전도성 재료를 이송하기에 충분한 열 및 압력을 제공함으로써 경화된다.
Description
본 발명은 차폐된 전기케이블 액세서리에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 중전압 및 고전압 전기케이블 액세서리에 대한 기하학적 전기 스트레스 제어 및 차폐를 제공하는데 유용한 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
상기 기술분야에서의 고전압 또는 중전압 전기케이블의 종결 또는 연결에 있어서는 전기 차폐 또는 스트레스 제어를 필요로 한다. 일반적으로, 탄성 케이블 액세서리의 기하학적 전기 스트레스 제어 및/또는 차폐는, 이하의 2가지 방법중 어느 하나에 의해 달성될 수 있다.
그 한 방법에 있어서, 탄성 전도성 기하학적 스트레스 제어 삽입체는 어느 한 제조동작에서 미리 몰딩된다. 다음에, 그 삽입체는 제2의 몰딩동작에서 탄성 절연유전체에 본딩된다. 이러한 방법은 소정의 단점을 갖고 있다. 보통 미리 몰딩된 전도성 구성성분은 0.020인치 이상의 두께를 갖는다. 따라서, 그 구성성분은 순식간에 깍여져 제거되어야만 한다. 또한, 그 구성성분은 특별히 2차의 몰딩 및 본딩공정에 적용시키기 위해 축적되어야만 한다. 보다 두꺼운 미리 몰딩된 전도성 구성성분은 최종 생산품에 원하지 않는 물리적 특성을 준다. 이들 특성은 높은 계수를 포함하기 때문에 딱딱한 최종 생산품을 야기한다. 이것은, 생산품이 빠르게 두드러지게 확장되고 계수가 제어되어야만 하는 폭 넓은 범위의 케이블 액세서리 설계에 있어 특히 중요하다.
또 다른 방법은 어느 한 공정에 의해 탄성 절연유전체를 몰딩하는 단계와 제2공정에서 전도성 코팅을 도포하는 단계를 포함한다. 이러한 전도성 코팅은 브러슁(brushing), 딥핑(dipping), 또는 스프레잉(spraying) 등과 같은 기존의 기술에 의해 도포된다. 또한, 이러한 기술은 소정의 단점을 갖는다. 불규칙한 내표면에 대한 2차코팅의 도포를 효과적으로 달성하기가 매우 어렵고 또한 도포하는데 많은 비용이 든다. 2차동작 동안 열 및/또는 압력에 의해 코팅이 경화 또는 가황처리 되지 않으면, 탄성 전도성 코팅과 탄성 절연유전체간 화학적 교차-연결(화학적 본딩)은 만족스럽게 달성될 수 없다. 상기 코팅이 촉매를 함유하고 있는 시스템에 민감하여 이들 구성성분의 쉘프(shelf) 수명에는 한계가 있다.
따라서, 좀더 신뢰성 있으면서 비용면에서 효율적인 탄성 전기케이블 액세서리를 달성하기 위한 코팅 및 도포 공정이 제공되어야만 한다.
본 발명은, 중전압 및 고전압 전기케이블 액세서리에 대한 전기 스트레스 제어 및 차폐를 제공하는데 유용한 전도성 차폐체의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 제1특징에 있어서, 전기케이블 액세서리를 위한 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 전기케이블 액세서리와 관련된 원 하는 외형을 갖는 기질을 도포하는 단계를 포함한다. 다음에, 그 기질은 코팅된 기질을 형성하기 위해 탄성 전도성 재료에 의해 코팅된다. 기질은, 탄성 전도성 재료가 경화되는 동안 본딩되는 재료가 된다. 예시의 기질 재료는 강철, 스테인레스 강철, 알루미늄 및 폴리테트라플르오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)을 포함한다. 탄성 전도성 재료의 성분은 부유 솔벤트에서 부유될 수 있으며, 이 경우 진행 전에 건조시키기 위해 탄성 전도성 코팅을 허용시키는 것이 바람직하다. 다음에, 탄성 절연유전체 재료는 코팅된 기질 주위에 몰딩되고, 탄성 전도성 재료 및 탄성 절연유전체 재료는 화학적 본딩에 의해 탄성 절연유전체 재료에 탄성 전도성 재료를 이송하기에 충분한 열 및 압력을 제공함으로써 경화된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 방법은 가장 바깥쪽의 재킷을 도포하는 단계를 더 포함한다. 보다 바람직하게, 상기 방법은 코팅된 기질과 외부 재킷간 공간을 남긴 코팅된 기질 상에 미리 몰딩된 전도성 재킷을 도포하는 단계와, 외부 재킷 상에 몰드를 위치시키는 단계 및, 외부 재킷과 코팅된 기질간 공간에 미경화의 절연유전체 재료를 도포함으로써 코팅된 기질 주위에 미경화의 절연유전체 재료를 몰딩하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 외부 재킷은 전도성 재킷 재료로 몰드의 내표면을 코팅함으로써 도포된다. 다음에, 그 몰드는 코팅된 기질과 몰드의 코팅된 내표면간 공간을 남긴 코팅된 기질 상에 위치된다. 미경화의 탄성 절연유전체 재료는 전도성 재킷 재료와 코팅된 기질간 공간에 미경화의 절연유전체 재료를 도포함으로써 코팅된 기질 주위에 몰딩된다. 다음에, 전도성 재킷 재료, 탄성 절연유전체 재료, 및 탄성 전도성 재료가 동시에 경화된다.
또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 탄성 전도성 재료는 촉매를 포함하지 않는다. 오히려, 미경화의 절연유전체 재료는 경화단계 동안 탄성 전도성 재료가 들어갈 수 있는 과산화물과 같은 촉매를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 있어서, 제조의 항목이 제공된다. 제조의 항목은 탄성 전도성 재료 주위에 탄성 절연유전체 재료를 몰딩하고 탄성 절연유전체 재료와 탄성 전도성 재료를 동시에 경화시킴으로써 탄성 절연유전체 재료에 이송되어 화학적으로 본딩된 탄성 전도성 재료를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 있어서, 차폐 케이블 액세서리가 제공된다. 차폐 케이블 액세서리는 코팅 형성된 탄성 전도성 재료부와 이 탄성 전도성 재료부에 몰딩된 탄성 절연유전체 재료부를 포함한다. 탄성 전도성 재료부와 절연유전체 재료부는 화학적 본딩에 의해 탄성 절연유전체에 탄성 전도성 재료부의 이송을 달성하도록 동시에 경화된다.
본 발명은 0.0005인치 정도의 낮은 코팅 두께를 가능하게 함과 더불어 오직 한번의 몰딩동작만을 필요로 한다. 또한, 코팅을 도포하는 방법으로 인해, 트리밍 플래쉬 또는 세정의 2차동작이 필요치 않다. 또한, 본 발명은 물리적 특성, 특히 최종 생산품의 계수 및 딱딱함에 거스르는 영향없이 천연재료 사용을 상당히 감소시키는 결과를 야기한다. 본 발명은 기하학 또는 표면 불규칙성에 상관없이 중간의 외부로부터 소정 내표면까지 코팅의 이송을 가능하게 한다. 본 발명은 탄성 절연유전체의 경화와 동시에 반도체 코팅의 이송 및 이후의 교차-연결을 제공한 다. 더욱이, 공식화된 전도성 코팅이 촉매없이 이루어짐으로써 불명확한 최종 생산품의 쉘프 수명을 주는 것으로 생각된다.
도 1은 전도성 코팅이 도포된 강철 굴대의 평면도이다.
도 2는 전도성 코팅, 절연유전체 재료, 및 외부 전도성 재킷이 도포된 강철 굴대의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 코팅 위와 외부 전도성 재킷 아래에 절연유전체 재료를 도포하기 위해 사용된 몰드를 포함하는 도 2의 강철 굴대의 평면도이다.
본 발명은 고전압 전기케이블 액세서리의 기하학적 전기 스트레스의 제어 및/또는 매체의 차폐를 제공할 수 있는 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명의 공정은 코팅 및 절연유전체의 경화 동안 중간 기질로부터 탄성 절연유전체까지 동시에 도포된 탄성 전도성 코팅의 이송을 포함한다.
본 발명은 탄성 전도성 코팅이 코팅 및 탄성 절연유전체 경화 동안 중간 기질로부터 탄성 절연유전체까지 이송되는 탄성 전도성 코팅 공정을 포함한다. 공식화된 탄성 전도성 코팅은, 예컨대 EPDM 탄성체를 포함한다. 그러나, 그 공식화된 코팅은 또한 실리콘(VMQ)과 또 다른 탄성 폴리머에 기초한다.
본 발명에 사용된 탄성 전도성 코팅은 공식화에 있어서 촉매의 사용을 필요로 하지 않는다. 촉매는 탄성 절연유전체에 제공된다. 촉매, 예컨대 과산화물 은 몰딩 공정 동안 이송된 탄성 전도성 코팅으로 확산되어 이송된 코팅의 경화를 야기한다.
탄성 전도성 코팅의 성분은 볼 분쇄기, 자갈 분쇄기 또는 유사한 분산장비에 의해 직접 채워지고 2 또는 좀더 미세한 분쇄의 헤이그맨(Hegmen) 공차로 분쇄된다. 이들 성분은 반베리(Banberry) 또는 유사한 내부 혼합기에 의해 선택적으로 혼합된다. 그 성분은 부유 솔벤트에 부유될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 미경화의 탄성 전도성 재료가 탄성 전도성 코팅(10)을 형성하기 위해 굴대와 같은 중간 기질(12)에 도포된다. 기질(12)은 경화 동안 탄성 전도성 코팅(10)이 쉽게 떼어 놓아질 수 있는 재료로 형성된다. 강철, 스테인레스 강철, 알루미늄, 및 폴리테트라플르오로에틸렌과 같은 재료가 효과적인 기질이 된다. 그 기질은 공정으로부터 제공되는 전도성 차폐체가 전기케이블 액세서리에 효과적으로 도포되는 원하는 형태를 갖도록 전기케이블 액세서리와 관련된 형태로 외형화 될 수 있다. 예시의 전기케이블 액세서리는, 예컨대 스플라이스와 커넥터를 포함한다.
기질(12)에 탄성 전도성 코팅(10)을 도포하기 위해 기존의 도포기술이 사용된다. 이들 도포기술은 브러슁, 딥핑, 스프레잉, 드로우 다운 또는 롤러 코팅을 포함한다. 일단 한번 도포되면, 그 코팅은 부유 솔벤트를 제거하기 위해 대기 또는 상승된 온도에 의해 공기 건조된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 경화 이전에, 코팅된 기질(12)이 몰드에 위치된다(도시하지 않음). 미경화의 탄성 절연유전체 재료(15)는 코팅된 기질(12) 주위에 몰딩된다. 주입 몰딩, 이송 몰딩 또는 압착 몰딩 등과 같은 기존의 몰딩기술이 사용된다. 탄성 전도성 코팅(10)과 탄성 절연유전체 재료(15)가 열 및 압력 하에 경화되면, 탄성 전도성 코팅(10)은 절연유전체 구성성분(15)에 화학적으로 본딩함으로써 절연유전체 구성성분(15)으로 이송한다. 이는, 예컨대 탄성 전도성 코팅(10)과 탄성 절연유전체 재료(15)의 폴리머의 교차-연결에 의해 발생한다. 탄성 절연유전체 재료(15)의 성분은, 경화(열과 온도)에 의한 경화단계 이후, 코팅(10) 및 절연유전체 재료(15)가 단일의 물리적 구조를 형성하기 위해 본딩되도록 탄성 전도성 코팅(10)의 성분과 친화성이 있다.
또한, 전도성 차폐체는 경화된 내부 전도성 코팅 및 절연유전체 재료 상에 가장 바깥쪽의 전도성 재킷(20)을 포함된다. 1실시예에 있어서, 가장 바깥쪽의 전도성 재킷(20)은 미리 몰딩된 재킷이다.
도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도시한다. 도 3에서, 미리 몰딩된 전도성 재킷(20)은 코팅(10)과 전도성 외부 재킷(20)간 공간(도시하지 않음)을 남긴 기질(12)을 코팅하는 미경화의 탄성 전도성 재료(10) 상에 도포된다. 다음에, 몰드(22)가 외부 재킷(20) 상에 위치되고, 미경화의 탄성 절연유전체 재료(15)가 탄성 전도성 코팅(10)과 외부 재킷(20)간 공간에 도포된다. 미경화의 탄성 절연유전체 재료(15)의 도포는, 예컨대 몰드(22)에 의해 생성된 외부 재킷(20)의 개구(24)에 걸친 주입 몰딩에 의해 도포된다. 다음에, 탄성 전도성 재료(10)와 절연유전체 재료(15)는 열 및 압력을 제공함으로써 몰드에 경화된다.
외부 재킷(20)은 탄성 전도성 코팅(10)과 같은 전도성이 있다. 따라서, 외 부 재킷(20)과 코팅(10)의 성분은 유사하거나 동일하다. 또한, 탄성 전도성 코팅(10)과 관련하여 기술한 바와 같이, 전도성 외부 재킷(20)을 형성하는 성분은, 탄성 절연유전체 재료(15)와 탄성 전도성 코팅(10)의 경화 즉시 절연유전체 재료가 탄성 전도성 코팅(10) 뿐만 아니라 외부 재킷(20)에 본딩하도록 탄성 절연유전체 재료(15)의 성분과 친화성이 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 몰드(22)의 내부는 외부 재킷을 형성하는 미경화의 전도성 재료로 코팅될 수 있다. 이러한 전도성 재료는 기질을 코팅하기 위해 사용된 탄성 전도성 재료와 유사하거나 동일하다. 경화 즉시, 외부 재킷, 탄성 절연유전체 재료, 및 내부 탄성 전도성 재료는 내부 전도성 재료와 유전체 재료 뿐만 아니라 외부 재킷과 유전체 재료가 본딩되어 동시에 경화됨으로써, 단일의 물리적 구조를 형성한다.
본 발명의 또 다른 특징에 있어서, 제조의 항목이 제공된다. 제조의 항목은 탄성 전도성 재료 주위에 탄성 절연유전체 재료를 몰딩함과 동시에 탄성 절연유전체 재료와 탄성 전도성 재료를 경화시킴으로써 탄성 절연유전체 재료로 이송되어 화학적으로 본딩된 탄성 전도성 재료를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 있어서, 차폐 케이블 액세서리가 제공된다. 차폐 케이블 액세서리는 코팅 형성된 탄성 전도성 재료부와 이 탄성 전도성 재료부에 몰딩된 탄성 절연유전체 재료부를 포함한다. 탄성 전도성 재료부와 절연유전체 재료부는 화학적 본딩에 의해 탄성 절연유전체 재료로 탄성 전도성 재료부의 이송에 영향을 주도록 동시에 경화된다.
Claims (12)
- 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법에 있어서,상기 전기케이블 액세서리와 관련된 원하는 외형을 갖는 기질을 제공하는 단계와,코팅된 기질을 형성하기 위해 탄성 전도성 재료로 상기 기질을 코팅하는 단계,상기 코팅된 기질 주위에 미경화의 탄성 절연유전체 재료를 몰딩하는 단계 및,화학적 본딩에 의해 상기 탄성 절연유전체 재료로 상기 탄성 전도성 재료를 이송하기에 충분한 열 및 압력을 제공함으로써 탄성 전도성 재료와 탄성 절연유전체 재료를 경화시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 가장 바깥쪽의 전도성 재킷을 도포하는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 코팅된 기질과 외부 재킷간 공간을 남긴 코팅된 기질 상에 미리 몰딩된 전도성 재킷을 도포하는 단계와,상기 외부 재킷 상에 몰드를 위치시키는 단계 및,상기 외부 재킷과 코팅된 기질간 공간에 미경화의 절연유전체 재료를 도포함으로써 상기 코팅된 기질 주위에 미경화의 절연유전체 재료를 몰딩하는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 미경화의 전도성 재킷 재료로 몰드의 내표면을 코팅하는 단계와,상기 코팅된 기질과 몰드의 코팅된 내표면간 공간을 남긴 상기 코팅된 기질 상에 몰드를 위치시키는 단계,상기 전도성 재킷 재료와 코팅된 기질간 공간에 미경화의 절연유전체 재료를 도포함으로써 상기 코팅된 기질 주위에 상기 미경화의 탄성 절연유전체 재료를 몰딩하는 단계 및,상기 전도성 재킷 재료, 탄성 절연유전체 재료, 및 탄성 전도성 재료를 동시에 경화시키는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 탄성 전도성 재료는 솔벤트로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 솔벤트는 상기 코팅된 기질 주위에 상기 미경화의 절연유전체 재료를 몰딩하기 전에 증발시키는 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 기질은 강철, 스테인레스 강철, 알루미늄, 및 폴리테트라플르오로에틸렌중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 탄성 전도성 재료는 촉매를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 미경화의 절연유전체 재료는 촉매로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 촉매는 과산화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기케이블 액세서리의 전도성 차폐체를 제조하기 위한 방법.
- 탄성 전도성 재료 주위에 탄성 절연유전체 재료를 몰딩함과 동시에 상기 탄성 절연유전체 재료와 탄성 전도성 재료를 경화시킴으로써 탄성 절연유전체 재료로 이송되어 화학적으로 본딩된 탄성 전도성 재료를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기케이블을 차폐하기 위한 제조항목.
- 코팅 형성된 탄성 전도성 재료부와,상기 탄성 전도성 재료부에 몰딩된 탄성 절연유전체 재료부를 구비하여 구성되고,상기 탄성 전도성 재료부와 상기 절연유전체 재료부는 화학적 본딩에 의해 상기 탄성 절연유전체 재료부로 상기 탄성 전도성 재료부의 이송에 영향을 주도록 동시에 경화되는 것을 특징으로 하는 차폐 케이블 액세서리.
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