KR101143421B1 - 반도전성 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블을 제조하기 위한 감김(테이핑) 공정시 감김 장력을 받더라도 편조 유리섬유의 양면에 코팅되어 있는 반도층이 균열 또는 이탈되지 않도록 하여 내열성, 내화성, 반도전성 기능을 잃지 않도록 한 반도전성 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도전성 테이프는, 편조 유리섬유와; 상기 편조 유리섬유의 적어도 어느 일측의 외면에, 반도전성 펠릿을 용융 분출시킨 후 경화시켜서 형성된 반도전층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

반도전성, 테이프

Description

반도전성 테이프{SEMICONDUCTIVE TAPE}

도 1은 일반적인 케이블의 종류중 특고압 난연 수밀형 케이블의 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 반도전성 테이프의 실물의 전면을 촬영하여 도시한 도면.

도 3은 종래 기술에 의한 반도전성 테이프의 실물의 후면을 촬영하여 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 의한 반도전성 테이프의 실물의 전면을 촬영하여 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 의한 반도전성 테이프의 실물의 후면을 촬영하여 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 의한 반도전성 테이프의 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 7은 도 4 및 도 5에 도시된 실물 사진의 반도전성 테이프의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

23 : 편조 유리섬유

30 : 반도전층

40 : 절연층

본 발명은 반도전성 테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이블을 제조하기 위한 감김(테이핑) 공정시 감김 장력을 받더라도 편조 유리섬유의 양면에 코팅되어 있는 반도층이 균열 또는 이탈되지 않도록 하여 내열성, 내화성, 반도전성 기능을 잃지 않도록 한 반도전성 테이프에 관한 것이다.

일반적으로, 고전압 전력 케이블은 여러 가지가 있으나, 그 중에서도 특고압 난연 수밀형 케이블을 예로 들 수 있는데, 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 도면은 케이블의 단면도를 나타낸 것으로, 조가선의 역할을 하는 중성선(7)을 중심으로 연합을 한 3상 전선이 꼬여진 상태의 단면도이다.

상기 3상 전선의 1상 권선 구성은 가장 중심에 있는 도체층(1)과, 이 도체층(1)을 둘러싼 내부 반도전층(2)과, 이 내부 반도전층(2)의 외곽에 형성되는 절연층(3)과, 이 절연층(3)의 외곽에 형성되는 외부 반도전층(4)과, 이 외부 반도전층(4)의 외곽에 감겨져있는 내화 보호용 반도전성 테이프(5)와, 이 반도전성 테이프(5)의 외곽에 형성되는 시스층(6)으로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 케이블중 반도전성 테이프(5)는 반도전 특성 및 내열 특성을 갖도록 구성되어 있는데, 종래에는 카본을 함침시켜 체적 저항 500Ωm 이하로 저항 특성을 맞춰 기존의 전기적 특성을 그대로 유지시키고, 화재를 방지하며, 화재가 발생하였을때 2차 피해를 최소화시킨다.

상기 반도전성 테이프(5)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기본 편조 유 리섬유에 실란(SiH₄) 처리한 후, 카본 블랙(carbon black)을 액상화 하여 함침시켜서 반도전층을 형성하여 제조한다.

그러나, 상기와 같이 케이블에 적용되는 반도전성 테이프는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 종래 기술에 의한 반도전성 테이프(5)는 올(5a)과 올(5b)이 편조되어 이루어진 편조 유리섬유(5c)내에 카본 블랙이 함침이 잘 안되고, 편조 유리섬유의 표면에만 붙어있기 때문에 케이블의 제조 공정시 외부 반도전층(4)의 외곽에 15kg 정도의 감김 장력으로 감겨지는데, 이때, 카본 블랙의 가루가 편조 유리섬유로부터 떨어져 나가게 되는 등 작업장에서 카본 가루가 날리게 되어 주위 환경에 유해한 요소로 작용하게 되는 문제점이 있었다.

둘째, 편조 유리섬유로부터 떨어져 나간 카본 가루는 인체에 해로운 영향을 주게 되는 문제점도 있었다.

셋째, 상기와 같이 카본 블랙이 일부 편조 유리섬유로부터 떨어져 나가기 때문에 편조 유리섬유의 올과 올사이 균일하게 카본 블랙이 남아있지 못하게 되며, 이로 인해 편조 유리섬유의 올과 올 사이에 반도전성이 불연속적인 현상이 되어 표면 저항 및 체적 저항을 증가시켜 연속적인 반도전성을 갖지 못하여 반도전성 테이프의 전기적 특성을 저하시키는 문제점도 있었다.

넷째, 카본 블랙을 액상으로 하여 반도전성 액체로 만들기 위해서는 필요한 첨가제등 보조 화공약품이 소요될 뿐만 아니라 규격에 필요한 반도전성 특성치인 체적 저항 500Ωm 이하, 표면저항 10⁵Ω이하가 되도록 하기 위해서는 카본 블랙의 두께를 0.3mm로 하여야 하는데, 이러한 두께를 만족시키기 위해서는 함침 과정을 여러번 작업해야 하는 등 작업 공정이 매우 번거로운 단점도 있었다.

다섯째, 종래 반도전성 테이프(5)는 편조 유리섬유(5c)의 올(5a)(5b) 사이에 형성된 구멍(5d)은 도 2 및 도 3의 실물 사진과 같이 카본 블랙이 함침되지 않아 반도전층이 골고루 형성되지 않게 되며, 이로 인해 내열, 내화 성능이 저하될 뿐만 아니라 및 반도전성이 불연속적으로 형성되어 전기적 특성을 저하시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 케이블을 제조하기 위한 감김(테이핑) 공정시 감김 장력을 받더라도 편조 유리섬유의 양면에 코팅되어 있는 반도층이 균열 또는 이탈되지 않도록 하여 내열성, 내화성, 반도전성 기능을 잃지 않도록 한 반도전성 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도전성 테이프는, 편조 유리섬유와; 상기 편조 유리섬유의 적어도 어느 일측의 외면에, 반도전성 펠릿을 용융 분출시킨 후 경화시켜서 형성된 반도전층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 반도전성 테이프의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 반도전성 테이프의 실물의 전면을 촬영하여 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 의한 반도전성 테이프의 실물의 후면을 촬영하여 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 의한 반도전성 테이프의 다른 실시예를 도시한 단면도이고, 도 7은 도 4 및 도 5에 도시된 실물 사진의 반도전성 테이프의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 반도전성 테이프(20)는 올(21)과 올(22)이 편조되어 이루어진 편조 유리섬유(23)와, 이 편조 유리섬유(23)의 적어도 어느 일측의 외면에, 반도전성 펠릿을 용융 분출시킨 후 경화시켜서 형성된 반도전층(30)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 반도전성 펠릿의 재료로는 카본블랙과 폴리에틸렌계 코 폴리머를 혼합하여 사용되며, 그 혼합비는 카본블랙과 폴리에틸계 코 폴리머를 92:8 정도가 바람직하나, 혼합비를 다르게 하여 실시할 수 있음은 물론이다.

그리고, 반도전성 펠릿을 용융한후, 분출시킨 다음 경화시키는 장치는 통상적으로 사용하는 장치를 사용하면 되기에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 반도전성 테이프는 편조 유리섬유(23)의 양측면에 반도전층(30)을 형성한 것으로, 편조 유리섬유(23)의 양측면에 형성되는 이 반도전층(30)은 유리섬유(23)의 올(21)과 올(22) 사이에 형성된 구멍(24)으로 침투되어 강력한 접착력으로 서로 접착됨과 아울러 편조 유리섬유(23)의 양측면에 강한 접착력으로 접착되어 케이블의 제조 공정인 감김 과정에서 감김 장력을 받더라도 균열이 생기지 않을 뿐만 아니라 유리섬유(23)로부터 이탈되지 않게 된다.

따라서, 종래와 같이 작업장 환경을 오염시키는 문제점을 해결함과 아울러 작업자 인체에 악영향을 주는 문제점도 해결할 수 있게 된다.

그리고, 균열이 생기지 않기 때문에 내열성 및 내화성을 잃지 않게 되어 화재 발생시 반도전성 테이프가 감겨진 케이블의 내부 구성 부품이 열화됨으로 인한 화재 발생의 2차 피해를 방지할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은 편조 유리섬유의 양측면에 펠릿을 용융시킨 후 분출하여 반도전층(30)을 형성하기 때문에 규격에 필요한 반도전성 특성치인 체적 저항 500Ωm 이하, 표면저항 10⁵Ω이하를 만족하는 전기적 특성을 그대로 유지할 수 있는 층 두께를 얻을 수 있다.

즉, 용융된 펠릿을 분출하는 분출기의 분출량을 조절할 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명의 반도전성 테이프의 제조 시간을 종래 보다 단축할 수 있고, 보다 간편하게 제작할 수 있기 때문에 생산 원가를 절감할 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 구성 이외에도, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 반도전층(30)이 상기 편조 유리섬유(23)의 어느 한면에만 형성된 경우, 상기 편조 유리섬유(23)의 다른면에는 PE(폴리에틸렌),EAA(에틸렌 아크릴 에씨드)등의 재질로 된 펠릿을 사용하여 용융 및 분출시킨 다음, 경화시켜 절연층(40)을 형성할 수 도 있음은 물론이다.

즉, 반도전성 테이프에 절연층(40)을 함께 형성함으로써, 기존 케이블에 별도로 절연층을 형성하는 공정을 수행할 필요없이 본 발명에 의한 반도전성 테이프 (20)만을 감는 과정을 수행할때 절연층도 함께 형성될 수 있게 되어 케이블의 제조 공정을 단축시킬 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 케이블을 제조하기 위한 감김(테이핑) 공정시 감김 장력을 받더라도 편조 유리섬유의 양면에 코팅되어 있는 반도층이 균열 또는 이탈되지 않도록 하여 내열성, 내화성, 반도전성 기능을 잃지 않게 할 수 있다.

Claims (3)

1. 편조 유리섬유(23)와;

   상기 편조 유리섬유(23)의 적어도 어느 일측의 외면에, 반도전성 펠릿을 용융 분출시킨 후 경화시켜서 형성된 반도전층(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도전성 테이프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 반도전층(30)이 상기 편조 유리섬유(23)의 어느 한면에만 형성된 경우, 상기 편조 유리섬유(23)의 다른면에는 재질이 PE,EAA로 된 펠릿을 용융하여 분출시킨 다음, 경화시켜 절연층(40)을 형성한 것을 특징으로 하는 반도전성 테이프.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 반도전성 펠릿의 재료로는 카본블랙과 폴리에틸렌계 코 폴리머를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도전성 테이프.

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