KR101211699B1 - Capacitor compansation apparatus and method for low loss of high frequency cable - Google Patents

Capacitor compansation apparatus and method for low loss of high frequency cable Download PDF

Info

Publication number
KR101211699B1
KR101211699B1 KR1020110083889A KR20110083889A KR101211699B1 KR 101211699 B1 KR101211699 B1 KR 101211699B1 KR 1020110083889 A KR1020110083889 A KR 1020110083889A KR 20110083889 A KR20110083889 A KR 20110083889A KR 101211699 B1 KR101211699 B1 KR 101211699B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cable
wire
capacitor
compensation
layer wire
Prior art date
Application number
KR1020110083889A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
전성즙
신재규
손성준
송보윤
공병오
신영무
장진혁
이순종
서대원
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020110083889A priority Critical patent/KR101211699B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101211699B1 publication Critical patent/KR101211699B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/30Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for reducing conductor losses when carrying alternating current, e.g. due to skin effect
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/30Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for reducing conductor losses when carrying alternating current, e.g. due to skin effect
    • H01B7/303Conductors comprising interwire insulation

Abstract

PURPOSE: A capacitor compensation device and method for a low loss of a high frequency cable are provided to connect a capacitor compensating the inside of the cable having a high inductance value by applying a Litz wire structure. CONSTITUTION: An inductance value as much as a difference between an inductance value of an inner wall wire(50) and an inductance value of an outer layer wire(90) is compensated for reducing the inductance value of the inner layer wire of a cable. A compensation capacitor(70) of 70 uF is connected only to the inner layer wire for reducing the inductance value of the inner layer wire. An L-C serial circuit is formed by connecting the compensation capacitor to the inner layer wire of the cable.

Description

고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치 및 방법{CAPACITOR COMPANSATION APPARATUS AND METHOD FOR LOW LOSS OF HIGH FREQUENCY CABLE}CAPACCITOR COMPANSATION APPARATUS AND METHOD FOR LOW LOSS OF HIGH FREQUENCY CABLE}

본 발명은 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고주파용 케이블에 전류가 흐르는 경우 고주파 영역에서 생기는 표면 효과(skin effect)에 의해 전류가 케이블의 바깥쪽으로 흐르려고 하는 경향을 줄여 케이블의 안쪽과 바깥쪽에 고르게 전류가 흐르게 하여 전류 손실을 줄이는 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitor compensation device and method for low loss of a high-frequency cable, and more particularly, when the current flows in the high-frequency cable, the current flows to the outside of the cable due to the skin effect generated in the high frequency region. The present invention relates to a capacitor compensation device and method for low loss of a high frequency cable that reduces current loss by reducing current loss by allowing current to flow evenly inside and outside the cable.

기존 케이블은 고주파 영역으로 갈수록 표면 효과(skin effect)가 강해져 케이블의 바깥쪽으로만 전류가 흐르려고 하는 경향이 강해지고 이로 인한 손실이 크다. 이는 케이블 안쪽의 인덕턴스(L) 값이 바깥쪽보다 크기 때문이며, 고주파일수록 케이블 안쪽 인덕턴스(L)에 의한 임피던스가 바깥쪽보다 훨씬 커지게 되기 때문이다.The existing cable has a stronger skin effect toward the high frequency region, and the current tends to flow only to the outside of the cable, resulting in a large loss. This is because the inductance (L) value inside the cable is larger than the outside, and the higher frequency, the impedance due to the inductance (L) inside the cable is much larger than the outside.

기존에는 이러한 문제를 해결하기 위해 리츠 와이어(Litz wire) 구조를 사용하여 케이블을 작은 소선들로 나누어 케이블의 안쪽과 바깥쪽이 섞이도록 꼬아주었으나, 대전류용 대직경 케이블에서는 주파수에 따라 전류가 표면에서 얼마만한 깊이(두께)까지 흐르는가를 나타내는 지표인 표면 깊이(skin depth)보다 얇은 소선들로 케이블의 안쪽과 바깥쪽이 잘 섞이도록 꼬는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.Conventionally, to solve this problem, the cable is divided into small wires using a Litz wire structure and twisted to mix the inside and the outside of the cable. There is a problem that it is difficult to twist the inside and the outside of the cable with thin wires that are thinner than the skin depth, which is an indicator of how much the thickness (thickness) flows through.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 케이블의 안쪽과 바깥쪽을 섞어서 꼬기 힘든 경우 리츠 와이어(Litz wire) 구조를 적용하여 인덕턴스(L) 값이 큰 케이블의 안쪽을 보상하는 캐패시터를 연결함으로써 케이블 안쪽과 바깥쪽의 면적대비 인덕턴스(L) 값이 같아질 수 있도록 한 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve such a problem, and when it is difficult to twist the inside and outside of the cable, it is difficult to twist the Litz wire (Litz wire) by applying a capacitor to compensate for the inside of the cable having a large inductance (L) value It is an object of the present invention to provide a capacitor compensation device and method for low loss of a high-frequency cable so that the inductance (L) value of the inside and outside of the cable is equal by the connection.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치의 일 측면에 따르면, n개의 소선으로 구성된 케이블의 안층 전선; 상기 안층 전선의 바깥쪽에 2n개의 소선으로 구성되는 케이블의 바깥층 전선; 및 상기 안층 전선에 연결되어 상기 안층 전선의 인덕턴스 값과 상기 바깥층 전선의 인덕턴스 값의 차이 만큼의 인덕턴스 값을 보상하여 상기 안층 전선과 상기 바깥층 전선의 면적대비 인덕턴스 값을 동일하게 하는 보상 캐패시터를 포함한다.According to one aspect of the capacitor compensation device for low loss of the high-frequency cable according to the present invention for achieving the above object, the inner layer of the cable consisting of n wires; An outer layer wire of a cable composed of 2n element wires on the outer side of the inner layer wire; And a compensation capacitor connected to the inner layer wire to compensate an inductance value equal to a difference between the inductance value of the inner layer wire and the inductance value of the outer layer wire so as to equalize the inductance value with respect to the area of the inner layer wire and the outer layer wire. .

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상방법의 일 측면에 따르면, (a) n개의 소선으로 구성된 안층 전선과 상기 안층 전선의 바깥쪽에 2n개의 소선으로 구성되는 바깥층 전선으로 구성되는 케이블에서, 상기 케이블의 안층 전선에 보상 캐패시터를 연결하는 단계; (b) 상기 케이블의 안층 전선에 연결된 보상 캐패시터에 의해 상기 안층 전선의 인덕턴스 값과 상기 바깥층 전선의 인덕턴스 값의 차이 만큼의 인덕턴스 값이 보상되는 단계; 및 (c) 상기 단계(b)에서의 인덕턴스 값 보상에 의해 상기 케이블의 안층 전선과 바깥층 전선의 면적대비 인덕턴스 값이 동일해지는 단계를 포함한다.In addition, according to one aspect of the capacitor compensation method for low loss of the high-frequency cable according to the present invention for achieving the above object, (a) the inner wire consisting of n wires and 2n wires on the outside of the inner wire Connecting a compensation capacitor to an inner wire of the cable, wherein the cable comprises an outer wire of the wire; (b) compensating an inductance value equal to a difference between an inductance value of the inner layer wire and an inductance value of the outer layer wire by a compensation capacitor connected to the inner layer wire of the cable; And (c) equalizing inductance values to areas of inner and outer wires of the cable by inductance compensation in step (b).

본 발명에 의하면, 케이블의 안쪽과 바깥쪽을 섞어서 꼬기 힘든 경우 리츠 와이어(Litz wire) 구조를 적용하여 인덕턴스(L) 값이 큰 케이블의 안쪽을 보상하는 캐패시터를 연결함으로써 케이블 안쪽과 바깥쪽의 면적대비 인덕턴스(L) 값이 같아져 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when the inside and the outside of the cable is difficult to be twisted, by applying a Litz wire structure, connecting the capacitor to compensate the inside of the cable having a large inductance (L) value, the area inside and outside the cable Contrast inductance (L) is the same value has the effect of minimizing the loss.

도 1은 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블의 전류 실험 결과를 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블의 안층 전선에 보상 캐패시터를 연결한 경우의 전류 실험 결과를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 캐패시터를 포함하는 고주파용 저손실 케이블의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상방법을 나타내는 도면.
1 is a view showing a cable of a Litz wire structure.
FIG. 2 is a diagram showing current test results of a cable of the Litz wire structure of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating current test results when a compensation capacitor is connected to an inner wire of the cable of the Litz wire structure of FIG. 1. FIG.
4 is a view showing the structure of a high-frequency low loss cable including a compensation capacitor according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a capacitor compensation method for low loss of the high-frequency cable of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a cable of a Litz wire structure.

도 1에 도시된 바와 같이, 작은 소선을 가장 안쪽과 가장 바깥쪽까지 꼬기 힘들어 각 층에서만 꼰 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블을 나타낸다. 즉, 케이블의 안층 전선(10)은 안쪽에서만 꼬았고, 바깥층 전선(30)은 바깥에서만 꼬았기 때문에 안층 전선(10)의 전선들이 바깥층 전선(30)보다 인덕턴스(L) 값이 크다.As shown in FIG. 1, a cable having a Litz wire structure braided only in each layer is hard to be twisted to the innermost and outermost wires. That is, since the inner wire 10 of the cable is twisted only inside, and the outer layer wire 30 is only twisted outside, the wires of the inner wire 10 have a larger inductance L value than the outer wire 30.

리츠 와이어(Litz wire)는 두꺼운 하나의 케이블 대신 표면 깊이(skin depth)보다 충분히 작은 직경을 갖는 소선들로 각각을 절연하여 만든 케이블이다. 이때 소선들이 절연되었다고 하더라도 안쪽과 바깥쪽이 서로 섞이도록 꼬이지 않으면 케이블의 안쪽과 바깥쪽에 고르게 전류가 흐르지 않아 손실을 줄일 수 없다.Litz wire is a cable made by insulating each of the wires with a diameter sufficiently smaller than the skin depth instead of one thick cable. Even if the wires are insulated, currents do not flow evenly inside and outside the cable unless the inside and outside are twisted to mix with each other, so that the loss cannot be reduced.

또한, 대전류용 대직경 케이블에서는 20㎑에서 약 0.47㎜의 표면 깊이(skin depth)보다 충분히 얇은 소선들로 안쪽과 바깥쪽이 잘 섞이도록 꼬는 것이 어렵다. 소선의 수가 굉장히 많아지고, 꼬이는 구조로 인해 추가로 필요해지는 공간이 커지기 때문이다.
In addition, in large current cables with large currents, it is difficult to twist the inner and outer wells with thin wires sufficiently thinner than the skin depth of about 0.47 mm at 20 ㎑. This is because the number of wires is very large, and the additional space required due to the twisted structure increases.

도 2는 도 1의 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블의 전류 실험 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a current test result of a cable of the Litz wire structure of FIG. 1.

도 2에 도시된 바와 같이, 도 1의 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블에서, 안층 전선(10) 6가닥과 바깥층 전선(30) 12가닥을 따로 분리하여 흐르는 전류를 측정하였다.As shown in FIG. 2, in the cable of the Litz wire structure of FIG. 1, 6 current strands of the inner layer wire 10 and 12 strands of the outer layer wire 30 were separately separated, and the current flowing was measured.

케이블의 바깥층 전선(30)은 12가닥으로 그 면적이 6가닥인 안층 전선(10)에 비해 2배 넓으므로 전류가 안층 전선(10)에 비해 2배 흘러야 전류가 일정하게 분포되고 이 때 손실이 가장 작다. 그러나 실험 결과 전체 전류가 17.3[A]인 경우 케이블의 바깥층 전선(30)에 흐르는 전류는 15.1[A]이고, 안층 전선(10)에 흐르는 전류는 2.2[A]이었다. 즉, 표면 효과(skin effect)의 영향으로 바깥층 전선(30)에 전류가 훨씬 많이 흐르게 된다.
Since the outer layer wire 30 of the cable is 12 strands and is twice as wide as the inner layer wire 10 having 6 strands, the current must be twice as large as that of the inner layer wire 10 so that the current is uniformly distributed. Smallest However, as a result of the experiment, when the total current was 17.3 [A], the current flowing in the outer layer wire 30 of the cable was 15.1 [A], and the current flowing in the inner layer wire 10 was 2.2 [A]. That is, much more current flows through the outer layer wires 30 due to the skin effect.

도 3은 도 1의 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블의 안층 전선에 보상 캐패시터를 연결한 경우의 전류 실험 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a current test result when a compensation capacitor is connected to an inner wire of the cable of the Litz wire structure of FIG. 1.

도 3에 도시된 바와 같이, 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블의 안층 전선(50)의 인덕턴스(L) 값이 바깥층 전선(90)의 인덕턴스(L) 값보다 크기 때문에 고주파 영역으로 갈수록 표면 효과(skin effect)가 강해져 케이블의 바깥층 전선(90)으로만 전류가 흐르려고 하는 경향이 강해진다.As shown in FIG. 3, since the inductance L value of the inner layer wire 50 of the cable of the Litz wire structure is larger than the inductance L value of the outer layer wire 90, the surface effect increases toward the high frequency region. The skin effect becomes stronger, and the current tends to flow only to the outer layer wire 90 of the cable.

본 발명에서는 케이블의 안층 전선(50)의 인덕턴스(L) 값을 줄이기 위해 안층 전선(50)의 인덕턴스(L) 값과 바깥층 전선(90)의 인덕턴스(L) 값의 차이 만큼의 인덕턴스 값을 보상해 주기 위한 75uF의 보상 캐패시터(70)를 안층 전선(50)에만 연결한다. 케이블의 안층 전선(50)에 보상 캐패시터(70)를 연결하면 L-C 직렬회로가 구성되며, L-C 직렬회로의 합성 임피던스는 j(wL-1/wC)이 된다. 여기서, (wL-1/wC) 값을 조절하여 케이블의 안층 전선(50)과 바깥층 전선(90)의 면적대비 인덕턴스(L) 값이 같아지도록 한다.In the present invention, to reduce the inductance (L) value of the inner layer wire 50 of the cable to compensate the inductance value by the difference between the inductance (L) value of the inner layer wire 50 and the inductance (L) value of the outer layer wire (90). The 75uF compensation capacitor 70 is connected only to the inner wire 50. When the compensation capacitor 70 is connected to the inner layer wire 50 of the cable, an L-C series circuit is configured, and the synthesized impedance of the L-C series circuit is j (wL-1 / wC). Here, the value of (wL-1 / wC) is adjusted so that the inductance L value of the inner layer wire 50 and the outer layer wire 90 of the cable is equal to each other.

이와 같이 케이블의 안층 전선(50)에만 75uF의 보상 캐패시터(70)를 연결한 상태에서 도 2와 마찬가지로 안층 전선(50) 6가닥과 바깥층 전선(90) 12가닥을 따로 분리하여 흐르는 전류를 측정하였다. 여기서, 케이블의 안층 전선(50)에만 연결되는 보상 캐패시터(70)의 용량은 케이블의 길이나 구조에 따라 안층 전선(50)의 인덕턴스(L) 값과 바깥층 전선(90)의 인덕턴스(L) 값이 각기 달라지므로 가변적으로 정해지며, 케이블의 길이가 긴 경우에는 보상 캐패시터(70)를 소정 간격마다 연결하도록 한다.As described above, in the state in which the 75uF compensation capacitor 70 was connected to only the inner layer wire 50 of the cable, 6 current strands of the inner layer wire 50 and 12 outer layers of the outer layer wire 90 were separately measured as in FIG. . Here, the capacity of the compensation capacitor 70 connected only to the inner layer wire 50 of the cable is inductance L value of the inner layer wire 50 and the inductance L value of the outer layer wire 90 according to the length or structure of the cable. Since they are different, they are determined to be variable, and when the length of the cable is long, the compensation capacitor 70 is connected at predetermined intervals.

실험 결과 케이블에 흐르는 전체 전류가 17.3[A]인 경우 케이블의 바깥층 전선(90)에 흐르는 전류는 11.1[A]이고, 안층 전선(50)에 흐르는 전류는 6.2[A]이었다. 즉, 케이블의 바깥층 전선(90)은 12가닥으로 그 면적이 6가닥인 안층 전선(50)에 비해 2배 넓으므로, 케이블의 바깥층 전선(90)에 흐르는 전류가 안층 전선(50)에 흐르는 전류에 비해 거의 2배의 전류가 흘러 전류 분포가 잘 되고 손실이 최소화된다.
As a result of the experiment, when the total current flowing through the cable was 17.3 [A], the current flowing through the outer layer wire 90 of the cable was 11.1 [A], and the current flowing through the inner layer wire 50 was 6.2 [A]. That is, since the outer layer wire 90 of the cable is 12 strands and twice as wide as the inner layer wire 50 having an area of 6 strands, the current flowing through the outer layer wire 90 of the cable flows through the inner layer wire 50. Almost twice as much current flows as compared to the current distribution, and the loss is minimized.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 캐패시터를 포함하는 고주파용 저손실 케이블의 구조를 나타내는 도면이다.4 is a view showing the structure of a high-frequency low loss cable including a compensation capacitor according to another embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블 내부의 안층 전선(110)에 보상 캐패시터(130)를 연결한다. 보상 캐패시터(130)는 도 3에서 전술한 바와 같이 케이블 내부의 안층 전선(110)의 인덕턴스(L) 값을 줄이기 위해 케이블 내부의 안층 전선(110)의 인덕턴스(L) 값과 바깥층 전선(150)의 인덕턴스(L) 값의 차이 만큼의 인덕턴스 값을 보상한다.As shown in FIG. 4, the compensation capacitor 130 is connected to the inner layer wire 110 inside the cable of the Litz wire structure. The compensation capacitor 130 has an inductance L value and an outer layer wire 150 of the inner layer wire 110 inside the cable in order to reduce the inductance L value of the inner layer wire 110 inside the cable as described above with reference to FIG. 3. Compensate for the inductance value by the difference between the inductance values of

케이블 내부의 안층 전선(110)에 연결된 보상 캐패시터(130)에 의해 케이블 내부의 안층 전선(110)과 바깥층 전선(150)의 면적대비 인덕턴스(L) 값이 같아지게 된다. 보상 캐패시터(130)의 용량은 케이블의 길이나 구조에 따라 안층 전선(110)의 인덕턴스(L) 값과 바깥층 전선(150)의 인덕턴스(L) 값이 각기 달라지므로 가변적으로 정해지며, 케이블의 길이가 긴 경우에는 보상 캐패시터(130)를 케이블 내부의 안층 전선(110)에 소정 간격마다 연결하도록 한다.By the compensation capacitor 130 connected to the inner layer wires 110 in the cable, the inductance L value of the inner layer wires 110 and the outer layer wires 150 in the cable becomes equal. The capacity of the compensation capacitor 130 is variable because the inductance (L) value of the inner layer wire 110 and the inductance (L) value of the outer layer wire 150 are different depending on the length or structure of the cable. In the long case, the compensation capacitor 130 is connected to the inner layer wire 110 inside the cable at predetermined intervals.

도 3에서 전술한 바와 같이 케이블의 바깥층 전선(150)은 12가닥으로 그 면적이 6가닥인 안층 전선(110)에 비해 2배 넓으므로, 케이블의 바깥층 전선(150)에 흐르는 전류가 안층 전선(110)에 흐르는 전류에 비해 거의 2배의 전류가 흘러 전류 분포가 잘 되고 손실이 최소화되는 원리는 동일하다.
As described above with reference to FIG. 3, the outer layer wire 150 of the cable is 12 strands and twice as wide as the inner layer wire 110 having an area of 6 strands, so that the current flowing through the outer layer wire 150 of the cable is the inner layer wire ( Almost twice as much current flows as compared to the current flowing through 110), so that the current distribution is good and the loss is minimized.

도 5는 본 발명의 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상방법을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a capacitor compensation method for low loss of the high-frequency cable of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 리츠 와이어(Litz wire) 구조의 케이블의 안층 전선의 인덕턴스(L) 값이 바깥층 전선의 인덕턴스(L) 값보다 크기 때문에 고주파 영역으로 갈수록 표면 효과(skin effect)가 강해져 케이블의 바깥층 전선으로만 전류가 흐르려고 하는 경향이 강해진다.As shown in FIG. 5, since the inductance (L) value of the inner layer wire of the cable of the Litz wire structure is larger than the inductance (L) value of the outer layer wire, the skin effect becomes stronger toward the high frequency region. There is a strong tendency for current to flow only through the outer layer wires of the cable.

본 발명에서는 n개의 소선으로 구성된 안층 전선과 안층 전선의 바깥쪽에 2n개의 소선으로 구성되는 바깥층 전선으로 구성되는 케이블에서, 케이블의 안층 전선의 인덕턴스(L) 값을 줄이기 위해 케이블의 안층 전선에만 보상 캐패시터를 연결(S10)한다.In the present invention, in a cable composed of an inner wire consisting of n wires and an outer wire consisting of 2n wires on the outside of the inner wire, a compensation capacitor is provided only in the inner wire of the cable to reduce the inductance (L) value of the inner wire of the cable. Connect (S10).

케이블의 안층 전선에 연결된 보상 캐패시터에 의해 안층 전선의 인덕턴스 값과 바깥층 전선의 인덕턴스 값의 차이 만큼의 인덕턴스 값이 보상(S30)된다. 케이블의 안층 전선에만 연결되는 보상 캐패시터의 용량은 케이블의 길이나 구조에 따라 안층 전선의 인덕턴스(L) 값과 바깥층 전선의 인덕턴스(L) 값이 각기 달라지므로 가변적으로 정해지며, 케이블의 길이가 긴 경우에는 보상 캐패시터를 소정 간격마다 연결하도록 한다.An inductance value equal to the difference between the inductance value of the inner layer wire and the inductance value of the outer layer wire is compensated by the compensation capacitor connected to the inner wire of the cable (S30). The capacity of the compensation capacitor, which is connected only to the inner layer cable of the cable, is variable because the inductance (L) value of the inner layer wire and the inductance (L) value of the outer layer wire vary depending on the length or structure of the cable. In this case, the compensation capacitors are connected at predetermined intervals.

단계S30에서의 인덕턴스 값 보상에 의해 케이블의 안층 전선과 바깥층 전선의 면적대비 인덕턴스 값이 동일(S50)해진다. 이에 따라, 케이블의 바깥층 전선에 흐르는 전류가 안층 전선에 흐르는 전류에 비해 거의 2배의 전류가 흘러 전류 분포가 잘 되고 손실이 최소화된다.
By the inductance value compensation in step S30, the inductance value of the inner layer wires and the outer layer wires of the cable becomes equal (S50). Accordingly, the current flowing through the outer wire of the cable flows almost twice as much as the current flowing through the inner wire so that the current is well distributed and the loss is minimized.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

50, 110 : 안층 전선
70, 130 : 보상 캐패시터
90, 150 : 바깥층 전선
50, 110: inner layer wire
70, 130: compensation capacitor
90, 150: outer layer wire

Claims (9)

고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치로서,
n개의 소선으로 구성된 케이블의 안층 전선;
상기 안층 전선의 바깥쪽에 2n개의 소선으로 구성되는 케이블의 바깥층 전선; 및
상기 안층 전선에 연결되어 상기 안층 전선의 인덕턴스 값과 상기 바깥층 전선의 인덕턴스 값의 차이 만큼의 인덕턴스 값을 보상하여 상기 안층 전선과 상기 바깥층 전선의 면적대비 인덕턴스 값을 동일하게 하는 보상 캐패시터
를 포함하는 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치.
Capacitor compensation device for low loss of high frequency cable,
inner wire of a cable consisting of n strands;
An outer layer wire of a cable composed of 2n element wires on the outer side of the inner layer wire; And
A compensation capacitor connected to the inner layer wire to compensate the inductance value by the difference between the inductance value of the inner layer wire and the inductance value of the outer layer wire to equalize the inductance value to the area of the inner layer wire and the outer layer wire
Capacitor compensation device for low loss of the high-frequency cable comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 안층 전선에 연결되는 보상 캐패시터의 용량은 케이블의 길이나 구조에 따라 가변적으로 정해지는
것을 특징으로 하는 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치.
The method according to claim 1,
The capacity of the compensation capacitor connected to the inner layer wire is variable depending on the length or structure of the cable.
Capacitor compensation for low loss of the high-frequency cable, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 보상 캐패시터는 케이블의 길이가 긴 경우 상기 안층 전선에 소정 간격마다 연결되는
것을 특징으로 하는 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치.
The method according to claim 1,
The compensation capacitor is connected to the inner layer wires every predetermined distance when the length of the cable is long
Capacitor compensation for low loss of the high-frequency cable, characterized in that.
고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상방법으로서,
(a) n개의 소선으로 구성된 안층 전선과 상기 안층 전선의 바깥쪽에 2n개의 소선으로 구성되는 바깥층 전선으로 구성되는 케이블에서, 상기 케이블의 안층 전선에 보상 캐패시터를 연결하는 단계;
(b) 상기 케이블의 안층 전선에 연결된 보상 캐패시터에 의해 상기 안층 전선의 인덕턴스 값과 상기 바깥층 전선의 인덕턴스 값의 차이 만큼의 인덕턴스 값이 보상되는 단계; 및
(c) 상기 단계(b)에서의 인덕턴스 값 보상에 의해 상기 케이블의 안층 전선과 바깥층 전선의 면적대비 인덕턴스 값이 동일해지는 단계
를 포함하는 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상방법.
As a capacitor compensation method for low loss of high frequency cable,
(a) connecting a compensation capacitor to an inner wire of the cable, wherein the cable comprises an inner wire consisting of n wires and an outer wire consisting of 2n wires outside the inner wire;
(b) compensating an inductance value equal to a difference between an inductance value of the inner layer wire and an inductance value of the outer layer wire by a compensation capacitor connected to the inner layer wire of the cable; And
(c) the inductance value of the inner layer wires and the outer layer wires of the cable are equalized by the inductance value compensation in the step (b);
Capacitor compensation method for low loss of the high-frequency cable comprising a.
청구항 4에 있어서,
상기 단계(a)에서, 상기 케이블의 안층 전선에 연결되는 보상 캐패시터의 용량은 케이블의 길이나 구조에 따라 가변적으로 정해지는 단계를 포함하는
것을 특징으로 하는 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상방법.
The method of claim 4,
In the step (a), the capacity of the compensation capacitor connected to the inner wire of the cable includes the step of varying depending on the length or structure of the cable
Capacitor compensation method for low loss of the high-frequency cable, characterized in that.
청구항 4에 있어서,
상기 단계(a)에서, 상기 보상 캐패시터는 케이블의 길이가 긴 경우 상기 케이블의 안층 전선에 소정 간격마다 연결되는 단계를 포함하는
것을 특징으로 하는 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상방법.
The method of claim 4,
In the step (a), the compensation capacitor includes the step of connecting the inner layer wire of the cable at predetermined intervals if the length of the cable is long;
Capacitor compensation method for low loss of the high-frequency cable, characterized in that.
청구항 1에 기재된 고주파용 케이블의 저손실을 위한 캐패시터 보상장치를 포함하는 이동체.
A moving body comprising a capacitor compensation device for low loss of the high-frequency cable of claim 1.
청구항 7에 있어서,
상기 이동체는 전기자동차인
것을 특징으로 하는 이동체.
The method of claim 7,
The mobile body is an electric vehicle
A moving body, characterized in that.
청구항 8에 있어서,
상기 전기자동차는 도로에 설치된 급전선로로부터 주행중 무선으로 전력을 공급받는 전기자동차인
것을 특징으로 하는 이동체.
The method according to claim 8,
The electric vehicle is an electric vehicle that is wirelessly supplied with power while driving from a feeder line installed on a road.
A moving body, characterized in that.
KR1020110083889A 2011-08-23 2011-08-23 Capacitor compansation apparatus and method for low loss of high frequency cable KR101211699B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110083889A KR101211699B1 (en) 2011-08-23 2011-08-23 Capacitor compansation apparatus and method for low loss of high frequency cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110083889A KR101211699B1 (en) 2011-08-23 2011-08-23 Capacitor compansation apparatus and method for low loss of high frequency cable

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101211699B1 true KR101211699B1 (en) 2012-12-12

Family

ID=47907554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110083889A KR101211699B1 (en) 2011-08-23 2011-08-23 Capacitor compansation apparatus and method for low loss of high frequency cable

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101211699B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3130090A1 (en) * 2021-12-07 2023-06-09 Electricite De France device and system for transferring electrical energy

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008154342A (en) 2006-12-15 2008-07-03 Toshiba Elevator Co Ltd Non-contact power feeding device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008154342A (en) 2006-12-15 2008-07-03 Toshiba Elevator Co Ltd Non-contact power feeding device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3130090A1 (en) * 2021-12-07 2023-06-09 Electricite De France device and system for transferring electrical energy
WO2023105158A1 (en) * 2021-12-07 2023-06-15 Electricite De France Device and system for transferring electrical energy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9324478B2 (en) High-speed data cable with shield connection
US8853540B2 (en) Carbon nanotube enhanced conductors for communications cables and related communications cables and methods
CN105659334B (en) improved high performance data communication cable
JP2014229911A (en) Isolation dc/dc switching power supply
KR20140068391A (en) Structure of coil improving the degree of freedom of magnetic field
JP5876845B2 (en) Grounding device
US10680571B2 (en) Conductive path with noise filter
KR101211699B1 (en) Capacitor compansation apparatus and method for low loss of high frequency cable
CN107148656B (en) Cable
EP3178094B1 (en) Electrical wire
EP2666242B1 (en) Interconnection for connecting a switched mode inverter to a load
JP6032841B2 (en) Surge suppression system, surge suppression cable, surge suppression unit and cable with surge suppression function
CN102916669B (en) Filter circuit
US20180205356A1 (en) Conductive path with noise filter
CN108922744B (en) Coil and electronic equipment
KR102213052B1 (en) Pcb coil for wireless power transter
US20160042840A1 (en) High-speed data cable
CN105679520B (en) Coupling inductance, magnet and multi-electrical level inverter
JP5598625B2 (en) Cable with shielding layer and cord with modular plug using the same
JP5598626B2 (en) Cable with shielding layer and cord with modular plug using the same
CN202282193U (en) Twin-core twisted bipolar direct current cable
JP2021100102A (en) Wire
KR101373719B1 (en) Manufacturing method of coaxial type ac cable
CN201673697U (en) Variable frequency cable
KR102274227B1 (en) Electric transmission media

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161129

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171124

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181203

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191126

Year of fee payment: 8

R401 Registration of restoration
R401 Registration of restoration