KR100842894B1 - 커페시턴스 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 압출 헤드(4)의 전기 케이블(3)상에 절연 화합물(2)의 압출에 의해 형성된 관형의 절연 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 개선하는 방식으로 상기 절연 화합물(2)에 발포제(FA)를 도입하여 상기 관형의 절연 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 방법은, - 예정된 양의 발포제(200)가 사용됨으로써, 상기 관형의 절연 피복(1)에 대한 예정된 커페시턴스값(C1)을 얻을 수 있으며, - 상기 관형의 절연 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 정확하게 제어하기 위하여, 압출 헤드(4)에 의해 압출되는 절연 화합물(2)의 표면(100, 101)의 적어도 일부에 가스 압력(110)이 가하여지며, - 상기 가스 압력(110)의 값은 상기 관형의 절연 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 제어하도록 하는 방식으로 변하는 것을 특징으로 한다.

Description

커페시턴스 제어방법{CAPACITANCE CONTROLLING PROCESS}
본 발명은 전기 케이블을 압출하고 그 전기 케이블상에 전기 절연성 화합물을 용착시킴으로써, 전기 케이블상에 제공된 전기적 피복의 커페시턴스값을 제어하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한,
- 상기 방법에 따라 작용하는 압출 라인, 및
- 상기 전기 케이블상에 절연성 화합물의 압출에 의해 형성되어 상기 방법에 따라 커페시턴스 값이 제어되는 관형의 피복을 포함하는 전기 케이블에 관한 것이다.
본 발명은 보다 구체적으로, 하지만, 포괄적으로, 금속성 와이어 상에 압출된 발포 절연 화합물의 피복의 커페시턴스값을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 포괄적으로, 금속성 와이어상에 압출되는 발포 재료의 피복에 대한 커페시턴스 제어방법에 적용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 주요한 목적은 전기 케이블상에 제공된 전기 피복의 커페시턴스값을 정확하게 제어하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 그 내용으로서, 압출 헤드의 전기 케이블상에 절연 화합물의 압출에 의해 형성된 관형의 절연 피복의 커페시턴스값을 개선하는 방식으로 발포제를 상기 절연 화합물에 도입하여 상기 관형의 절연 피복의 커페시턴스값을 제어하기 위한 방법을 포함하며, 상기 방법은,
- 예정된 양의 발포제가 사용됨으로써, 상기 관형의 절연 피복에 대한 예정된 커페시턴스값을 얻을 수 있으며,
- 상기 관형의 절연 피복의 커페시턴스값을 정확하게 제어하기 위하여, 압출 헤드에 의해 압출되는 절연 화합물의 표면의 적어도 일부에 가스 압력이 가하여지며,
- 상기 가스 압력의 값은 상기 관형의 절연 피복의 커페시턴스를 제어할 수 있는 방식으로 변하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 상기 언급된 방법에 따라 기능하는 압출 라인에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 전기 케이블상에 절연 화합물의 압출에 의해 형성된 관형의 피복을 포함하는 전기 케이블에 관한 것으로, 상기 관형의 피복의 커페시턴스값은 상기 언급된 방법에 따라 제어된다.
본 발명은 첨부도면을 참조하여 비한정 실시예 방식으로 후술되는 명세서로부터 보다 자명하게 이해될 것이다.
도1은 본 발명에 따라 기능할 수 있는 압출 라인을 제시한다.
도2는 도1의 압출 라인의 압출 헤드의 부분적 종단면도이다.
도3은 도2의 압출 헤드의 부분적 사시도이다.
도1을 참조하면, 전기 케이블(3)상에 절연 화합물(2)의 피복(1)을 형성하기 위해 사용되는 압출 라인을 제시한다.
상기 압출 라인은 적어도, 압출 헤드(4)를 포함하는 메인 압출기(18)를 포함하며, 상기 압출 헤드의 기능은 적어도 상기 케이블(3) 주위에 발포 절연물을 배치하는 것이다.
상기 압출 라인은, 포괄적으로, 다음의 요소들을 포함하는 것이 바람직하다:
- 입구와 출구 사이의 케이블(3)의 직경(케이블 구리의 직경)을 감소시키는 기능을 하는 와이어-드로잉 머신(14),
- 상기 케이블(3)을 유연하게 하는 기능을 하는 어닐러 머신(15; annealer machine),
- 절연 화합물(2)의 접착성을 증대시키도록 상기 케이블(3)을 가열하는 기능을 하는 예열기(16),
- 상기 압출 헤드(4)를 포함하는 메인 압출기(18).
- 발포 팽창을 정지시키기 위해 사용되는 이동성 물의 트로프(20),
- 상기 이동성 트로프를 위한 물탱크인 고온의 물탱크(21).
- 라인 캡스턴(line capstan) 및 커페시턴스 계측기구(measure)인 캡스턴(22),
- 직경 계측기구인 직경 장치(23),
- 편심 계측기구인 편심 장치(24),
- 절연 장애 계측기구인 스파크-테스터 장치(25),
- 냉각된 절연 컨덕터가 최종적으로 릴상에 감기는 권취기(26).
상기 압출 라인에 있어서, 소위 페이-오프(pay-off)장치가 와이어-드로잉 머신(14) 및 어닐러 머신(15)과 같은 2개의 기계 대신에 사용될 수 있다. 상기 압출 라인에 있어서는, 고온의 물탱크(21)와 캡스턴(22)사이에 콜드 픽스 터프(cold fix tough)가 배치될 수 있다.
도2 및 도3을 참조하면, 압출 헤드(4)에서 전기 케이블(3)상에 절연 화합물(2)의 압출에 의해 형성된 관형의 피복(1)이 제시되어 있으며, 상기 관형의 절연 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 증대시키는 방식으로 절연 화합물(2)에는 발포제(200)가 도입된다.
상기 관형의 피복(1)의 커페시턴스값은 절연 화합물(2)의 유전값(dielectric value)에 따른다. 상기 유전값은 압출(화학적 발포 또는 물리적 발포)전에 상기 절연 화합물에 도입되는 발포제(200)를 사용함으로써 상기 절연 화합물이 발포될 경우에 변경된다. 예를들면, 발포제(200)는 질소와 같은 가스이다. 포괄적으로, 상기 압출 라인은 상기 메인 압출기(18)에 연결되는 고압 질소 분사장치를 포함하는 것이 바람직하다.
물리적 발포 접착성을 증대시키기 위한 목적으로 케이블(3)의 주위에 제1의 표면 절연물을 배치시키기 위하여 선택적인 보조 압출기(17)가 사용될 수도 있다(그것은 화학적 발포와 함께 사용되지 않으며, 선택적이지만, 물리적 발포에 사용되는 것이 권고된다).
다른 선택적인 보조 압출기(18)가 또한, 상기 절연 화합물 주위에 제2의 표면 절연물(예를들면, 착색된 표면)을 배치시키기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 방법에 따르면:
- 예정된 양의 발포제(200)가, 관형의 절연 피복(1)에 대한 예정된 커페시턴스값(C1)을 얻도록 하는 방식으로 사용되며,
- 상기 관형의 절연 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 정확하게 제어하기 위하여, 상기 압출 헤드(4)에 의해 압출된 절연 화합물(2)의 적어도 일부 표면(100, 101)에 가스 압력(110)이 가하여지며,
- 상기 가스 압력(110)의 값은, 상기 관형의 절연 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 제어하도록 하는 방식으로 변화된다.
한가지 실시예에 있어서, 대기압을 기준으로 하면, 상기 압출 헤드(4)에 의해 압출된 절연 화합물(2)의 적어도 일부의 표면(100, 101)에 가하여진 가스 압력(110)은 부(-)의 압력이다.
한가지 변형 실시예에 있어서, 대기압을 기준으로 하면, 상기 압출 헤드(4)에 의해 압출된 절연 화합물(2)의 적어도 일부의 표면(100, 101)에 가하여진 가스 압력(110)은 정(+)의 압력이다.
도2 및 도3을 참조하면, 전방면(6)을 갖는 노즐(5)을 지니는 압출 헤드(4)에서 전기 케이블(3)상에 절연 화합물(2)의 압출에 의해 형성된 관형의 피복(1)이 제시되어 있는데, 상기 전방면에는:
피복될 전기 케이블(3)의 통과를 가능하게 하도록 형성되어, 축방향 오리피스(7)로 지칭되는 오리피스(7), 및
상기 축방향 오리피스(7)에 중심맞추어지는 환형의 오리피스(8)가 형성되며, 상기 환형의 오리피스(8) 자체는 재료가 원뿔형 벽(10)의 형태를 취하는 절연 화합물(2)의 유동을 전달하도록 의도되며, 상기 원뿔형 벽(10)은 상기 케이블의 주위에 관형의 피복(1)을 형성함으로써 측정가능한 커페시턴스값(C1)을 지니는 관형의 절연성 피복(1)을 형성하는 방식으로 노즐(5)의 전방면(6)으로부터 예정된 거리에서 전기 케이블을 커버한다.
상기 압출 헤드(4)를 포함하는 메인 압출기(18)는 또한 상기 전기 케이블(3)의 주위에 형성된 관형의 절연성 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 측정하기 위한 장치(13)를 포함한다.
주목할 사항은 다음과 같다:
- 압출 헤드(4)에 의해 압출된 절연 화합물(2)의 적어도 일부분의 표면(100, 101)상에 부의 가스 압력(110)을 가하기 위하여, 상기 원뿔형 벽(10)의 내부에 포함된 테이퍼링 볼륨에 감압(depression)이 발생되며,
- 상기 원뿔형 벽(10)의 내부의 테이퍼링 볼륨(12)에 발생된 감압의 값은 상기 관형의 절연성 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 제어하는 방식으로 변경된다.
주목할 사항은 다음과 같다:
●상기 노즐(5)에는 흡입장치(11)가 연결되어, 상기 원뿔형 벽(10)의 내부에 포함된 테이퍼링 볼륨(12)의 감압을 발생시키도록 작동하며,
●상기 환형의 오리피스(8)를 통하여 형성된, 절연 화합물(2)의 원뿔형 벽(10) 내부의 테이퍼링 볼륨(12)에서 상기 흡입장치(11)에 의해 발생된 감압의 값 은 상기 관형의 절연성 피복(1)의 커페시턴스값(1)을 제어하도록 하는 방식으로 변경된다.
본 기술분야의 당업자는 필요한 감압을 얻기에 가장 적절한 흡입장치(11)를 입수할 수 있다.
이러한 기술적 특성은, 화합물의 조성을 변화시키지 않고, 전기 케이블 상에 제공된 전기 피복의 커페시턴스값을 제어할 수 있도록 한다.
상기 방법은 다음의 단계를 특징으로 한다:
- 상기 전기 케이블(3)상에 절연성 화합물(2)의 압출 전에, 상기 노즐(5)에 조절가능한 형태의 흡입장치(11), 다시말하면, 바람직한 감압의 값을 발생시키도록 조절가능하게 작동되는 흡입장치를 연결하는 단계, 및
- 상기 전기 케이블(3) 상에 절연 화합물(2)의 압출 중, 다음의 계속되는 단계들이 실시된다:
●상기 관형의 절연 피복(1)에 대한 목표 커페시턴스값(C2)을 설정하는 단계,
●상기 목표 커페시턴스값(C2)에 대한 허용가능한 상한값(C2S) 및 하한값(C2I)을 설정하는 단계,
●상기 케이블(3)의 주위에 형성된 관형의 피복(1)의 커페시턴스(C1)를 측정하여, 그것을 상기 목표값(C2)에 비교하는 단계, 및
●만일 상기 목표값(C2)으로부터의 예정된 편차가 발견될 경우, 상기 케이블(3)의 주위에 형성된 관형의 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 보정하는 것과 같은 방식으로, 상기 환형의 오리피스(8)를 통하여 형성된, 절연성 화합물(2)의 원뿔형 벽(10)내의 테이퍼링 볼륨(12)에 발생된 감압의 값을 변경시키는 단계.
도면을 참조하면, 상기 관형의 피복(1)은 제1의 직경으로 지칭되는 직경(D1)의 전기 케이블(3)상에 절연 화합물(2)의 압출에 의해 형성되는 것을 알 수 있다.
상기 노즐(5)은 전방면(6)을 지니며, 그 전방면에는
피복될 전기 케이블(3)의 통과를 가능하게 하도록 형성되어, 축방향 오리피스(7)로 지칭되는 오리피스(7), 및
상기 축방향 오리피스(7)에 중심맞추어지는 환형의 오리피스(8)로 형성되며, 상기 환형의 오리피스(8)는 자체적으로 절연 화합물(2)의 유동을 전달하도록 의도되며, 상기 환형의 오리피스는 상기 전기 케이블(3)의 상기 제1의 직경(D1)보다 더 큰, 제2의 직경으로 지칭되는 내경(D2) 및 상기 제2의 직경(D2)보다 더 큰, 제3의 직경으로 지칭되는 외경(D3)에 의해 규정된다.
상기 절연 화합물(2)은 원뿔형 벽(10)의 형태를 취하며, 상기 원뿔형 벽(10)은 상기 케이블의 주위에 제4의 직경(D4)의 관형의 피복(1)을 형성하도록 하는 방식으로 노즐(5)의 전방면(6)으로부터 예정된 간격에서 상기 전기 케이블을 커버하며, 따라서, 측정가능한 커페시턴스값(C1)을 지니는 관형의 절연 피복(1)을 형성한다.
본 발명의 방법에 따르면, 상기 제4의 직경(D4)은 전기 케이블(3) 및 절연성 화합물의 압출에 의해 상기 전기 케이블(3)상에 형성된 관형의 피복(1)의 속도를 제어함으로써 예정된 값으로 조절된다.
도면들을 참조하면, 샹기 절연성 화합물(2)은, 상기 압출 헤드(4)에 사용되는 압출 스크루의 회전 속도에 따르는 예정된 선형의 속도로 상기 환형의 오리피스(8)로부터 방출된다.
예를들면, 상기 제4의 직경(D4)은, 상기 절연성 화합물(2)이 방출되는 압출 헤드(4)를 포함하는 압출기(18)의 압출 스크루의 회전 속도를 제어함으로써 예정된 값으로 조절된다.
커페시턴스와 직경이 함께 링크되지만, 진공의 변화가 상기 직경에 영향을 미칠 것이며, 그러나, 그러한 영향은 매우 제한되어 상기 공정에 거의 무의미하다.

Claims (11)

  1. 전방면(6)을 갖는 노즐(5)을 지니는 압출 헤드(4)의 전기 케이블(3)상에 절연 화합물(2)의 압출에 의해 형성되는 관형의 절연성 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 전방면에는, 피복될 전기 케이블(3)의 통과를 가능하게 하도록 형성되며 축방향 오리피스(7)로 지칭되는 오리피스(7)와 상기 축방향 오리피스(7)에 중심맞추어지는 환형의 오리피스(8)가 형성되고, 상기 환형의 오리피스(8) 자체는 재료가 원뿔형 벽(10)의 형태를 취하는 절연 화합물(2)의 유동(9)을 전달하도록 의도되며, 상기 원뿔형 벽(10)은 상기 케이블의 주위에 관형의 절연성 피복(1)을 형성함으로써 측정가능한 커페시턴스값(C1)을 지니는 관형의 절연성 피복(1)을 형성하는 방식으로 노즐(5)의 전방면(6)으로부터 예정된 거리에서 전기 케이블을 커버하고,
    상기 관형의 절연성 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 향상시키도록 상기 절연 화합물(2)에 발포제(200)를 도입하고, 상기 관형의 절연성 피복(1)에 대한 예정된 커페시턴스값(C1)을 얻을 수 있도록 예정된 양의 발포제(200)가 사용되며,
    상기 관형의 절연성 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 정확하게 제어하기 위하여, 압출 헤드(4)에 의해 압출되는 절연 화합물(2)의 표면(100, 101)의 적어도 일부에 가스 압력(110)이 가하여지며, 상기 가스 압력(110)의 값은 상기 관형의 절연성 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 제어하도록 하는 방식으로 변하며,
    대기압을 기준으로 하여, 상기 압출 헤드(4)에 의해 압출된 절연 화합물(2)의 적어도 일부의 표면(100, 101)에 가하여진 가스 압력(110)이 부(-)의 압력으로 되며,
    압출 헤드(4)에 의해 압출된 절연 화합물(2)의 적어도 일부분의 표면(100, 101)상에 부의 가스 압력(110)을 가하기 위하여, 상기 원뿔형 벽(10)의 내부에 포함된 테이퍼링 볼륨(12)에 감압(depression)이 발생되며, 상기 원뿔형 벽(10)의 내부의 테이퍼링 볼륨(12)에 발생된 감압의 값은 상기 관형의 절연성 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 제어하는 방식으로 변경되는 것을 특징으로 하는 커페시턴스 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 방법은,
    ●상기 노즐(5)에는 흡입장치(11)가 연결되어, 상기 원뿔형 벽(10)의 내부에 포함된 테이퍼링 볼륨(12)의 감압을 발생시키도록 작동하며,
    ●상기 환형의 오리피스(8)를 통하여 형성된, 절연 화합물(2)의 원뿔형 벽(10) 내부의 테이퍼링 볼륨(12)에서 상기 흡입장치(11)에 의해 발생된 감압의 값은 상기 관형의 절연성 피복(1)의 커페시턴스값(1)을 제어하도록 하는 방식으로 변경되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    - 상기 전기 케이블(3)상에 절연성 화합물(2)의 압출 전에, 상기 노즐(5)에 조절가능한 형태의 흡입장치(11)를 연결하는 단계, 및
    - 상기 전기 케이블(3) 상에 절연 화합물(2)의 압출 중,
    ●상기 관형의 절연 피복(1)에 대한 목표 커페시턴스값(C2)을 설정하는 단계,
    ●상기 목표 커페시턴스값(C2)에 대한 허용가능한 상한값(C2S) 및 하한값(C2I)을 설정하는 단계,
    ●상기 케이블(3)의 주위에 형성된 관형의 피복(1)의 커페시턴스(C1)를 측정하여, 그것을 상기 목표값(C2)에 비교하는 단계, 및
    ●상기 목표값(C2)으로부터의 예정된 편차가 발견될 경우, 상기 케이블(3)의 주위에 형성된 관형의 피복(1)의 커페시턴스값(C1)을 보정하는 것과 같은 방식으로, 상기 환형의 오리피스(8)를 통하여 형성된, 절연성 화합물(2)의 원뿔형 벽(10)내의 테이퍼링 볼륨(12)에 발생된 감압의 값을 변경시키는 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항, 제5항, 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 케이블(3)의 둘레에 형성되는 상기 관형의 피복(1)의 직경(D4)은 전기 케이블(3) 및 절연성 화합물의 압출에 의해 상기 전기 케이블(3)상에 형성되는 관형의 피복(1)의 속도를 제어함으로써 예정된 값으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항, 제5항, 또는 제6항 중 어느 한 항에 따라 기능하는 것을 특징으로 하는 압출 라인.
  9. 절연성 화합물(2)의 압출에 의해 전기 케이블(3) 상에 형성된 관형의 피복(1)을 포함하며, 제1항, 제5항, 또는 제6항 중 어느 한 항의 방법에 따라 상기 관형의 피복(1)의 커페시턴스값(C1)이 제어되는 것을 특징으로 하는 전기 케이블(3).
  10. 제7항에 따라 기능하는 것을 특징으로 하는 압출 라인.
  11. 절연성 화합물(2)의 압출에 의해 전기 케이블(3) 상에 형성된 관형의 피복(1)을 포함하며, 제7항의 방법에 따라 상기 관형의 피복(1)의 커페시턴스값(C1)이 제어되는 것을 특징으로 하는 전기 케이블(3).
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