KR101818879B1 - Power cable - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 케이블, 특히 장거리 직류송전용 초고압 지중 또는 해저 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 절연층의 자체적인 절연내력이 높고, 상기 절연층에 인가되는 전계가 효과적으로 완화되며, 특히 절연층 등에 절연유가 존재하지 않은 탈유 공극(void)이 발생하는 것을 억제하여 상기 공극에 집중된 전계에 의한 부분방전, 절연파괴 등을 효과적으로 억제함으로써 수명이 연장될 수 있는 전력 케이블에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power cable, in particular, an ultra-high voltage submarine or submarine cable for long distance direct current transmission. More particularly, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, which has a high dielectric strength of the insulating layer itself, effectively alleviates an electric field applied to the insulating layer, and particularly prevents the occurrence of defective voids, The dielectric breakdown and the like caused by the electric field concentrated on the power cable.
절연층으로서 가교 폴리에틸렌(XLPE) 등의 고분자 절연체를 이용한 전력 케이블이 사용되고 있지만, 직류 고전계에서 공간 전하가 형성되는 문제 때문에, 초고압 직류 송전 케이블은 도체 등을 감싸도록 횡권한 절연지에 절연유를 함침시켜 절연층을 형성한 지절연 케이블(Paper-insulated Cable)이 사용되고 있다.A power cable using a polymer insulator such as crosslinked polyethylene (XLPE) is used as an insulating layer. However, since a space charge is formed in a direct current high-voltage system, an ultra-high voltage DC transmission cable is impregnated with insulation oil Insulated cable having an insulating layer is used.
상기 지절연 케이블에는 저점도 절연유를 순환시키는 OF(Oil Filled) 케이블, 고점도 또는 중점도 절연유가 함침된 MIND(Mass Impregnated Non Draining) 케이블 등이 있고, 상기 OF 케이블은 절연유의 순환을 위한 유압의 전달길이에 한계가 있어 장거리 송전용 케이블에는 부적합하고, 특히 해저에는 절연유 순환 설비를 설치하기 곤란한 문제가 있어 해저 케이블에도 부적합하다.An OF (Oil Filled) cable for circulating a low-viscosity insulating oil, a MIND (Mass Impregnated Non-Draining) cable impregnated with a high viscosity or a medium viscosity oil, and the like, It is not suitable for long-distance transmission cable because there is a limit in length. Especially, it is not suitable for submarine cable because there is a problem that it is difficult to install an oil circulation facility at the seabed.
따라서, 장거리 직류 송전용 또는 해저용 초고압 케이블은 MIND 케이블이 흔히 사용되고 있다.Therefore, MIND cables are often used for long distance direct current transmission or submarine ultra high voltage cables.
이러한 MIND 케이블은 절연층 형성시 크래프트지(Kraft paper), 크래프트지와 폴리프로필렌 수지 등과 같은 열가소성 수지가 적층된 반합성지 등의 절연지를 복수의 층으로 감싸서 형성되며, 절연층 내외부의 내부반도전층 및 외부반도전층은 카본 블랙지(Carbon black paper) 등의 반도전지를 복수의 층으로 감싸서 형성될 수 있고, 상기 반합성지, 반도전지 등에 절연유가 함침된다.Such a MIND cable is formed by wrapping a plurality of layers of insulating paper such as a semi-synthetic paper in which a thermoplastic resin such as kraft paper, kraft paper and polypropylene resin are laminated in forming an insulating layer, and the inner semiconductive layer The outer semiconductive layer may be formed by wrapping a semiconductive battery such as carbon black paper in a plurality of layers, and the semiconductive paper or semiconductive battery is impregnated with insulating oil.
그런데, 종래 MIND 케이블은 이의 운용시 도체의 발열에 의해 절연층과 반도전층을 형성하는 절연지와 반도전지에 함침된 절연유 및 상기 절연지와 반도전지를 감았을 시에 발생하는 갭에 충진되는 절연유가 팽창하면서 절연층에 함침된 절연유가 상기 절연층의 내외측으로 이동하게 되고, 그 후 통전을 멈췄을 때 도체 발열이 멈추어 케이블 내부 온도가 내려가기 시작하면, 특히 극한 지방의 지중 케이블 또는 해저 케이블로서 저온 환경하에 포설되는 경우, 상기 절연유가 수축하기 때문에 절연층에 절연유가 부재하는 복수개의 탈유 공극(void)이 형성되며, 상기 탈유 공극에 집중된 전계에 의해 부분방전이 발생하여 절연파괴 등이 일어나는 문제가 있다.However, in the conventional MIND cable, insulation oil that forms an insulation layer and a semiconductive layer by heat generation of a conductor during its operation, insulation oil impregnated in a semiconductive battery, and insulation oil filled in a gap generated when the insulation paper and semiconductive battery are wound The insulating fluid impregnated in the insulating layer is moved to the inner and outer sides of the insulating layer. When the heating of the conductor is stopped and the internal temperature of the cable starts to decrease when the energization is stopped, There is a problem that a plurality of deaerated voids are formed in the insulating layer without insulating oil and a partial discharge is generated by an electric field concentrated on the deaerated openings and insulation breakdown occurs .
따라서, 절연층의 자체적인 절연내력이 높고, 상기 절연층에 인가되는 전계가 효과적으로 완화되며, 특히 절연층 등에 절연유가 존재하지 않은 탈유 공극(void)이 발생하는 것을 억제하여 상기 공극에 집중된 전계에 의한 부분방전, 절연파괴 등을 효과적으로 억제함으로써 수명이 연장될 수 있는 전력 케이블이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, the insulating layer has a high dielectric strength, and the electric field applied to the insulating layer is effectively mitigated. In particular, it is possible to suppress the occurrence of defective voids that do not exist in the insulating layer, A power cable capable of prolonging the life span by effectively suppressing partial discharge and dielectric breakdown by the power cable is in desperate need.
본 발명은 절연층의 자체적인 절연내력이 높고, 상기 절연층에 인가되는 전계가 효과적으로 완화되어 수명이 연장될 수 있는 전력 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a power cable which has a high dielectric strength of an insulating layer itself and can effectively alleviate an electric field applied to the insulating layer to prolong its service life.
또한, 본 발명은 저온 환경하 또는 통전 off시 절연유 수축에 의해 절연층에 절연유가 존재하지 않는 탈유 공극(void)이 발생하는 것을 억제하여 상기 공극에 집중된 전계에 의한 부분방전, 절연파괴 등을 효과적으로 억제할 수 있는 전력 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.Further, the present invention is effective in suppressing generation of deaeration voids that do not have insulating oil in the insulating layer due to shrinkage of insulating oil in a low-temperature environment or during energization off, effectively preventing partial discharge and dielectric breakdown by an electric field concentrated on the voids And to provide a power cable which can be suppressed.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems,
도체; 상기 도체를 둘러싸는 내부 반도전층; 상기 내부 반도전층을 둘러싸고 절연유가 함침된 절연층; 상기 절연층을 둘러싸는 외부 반도전층; 상기 외부 반도전층을 둘러싸는 금속시스층; 및 상기 금속시스층을 둘러싸는 케이블보호층을 포함하고, 상기 절연층은 절연지가 횡권되고 절연유가 함침되어 형성되며, 상기 내부 반도전층은 상기 도체 위에 적층된 하부층 및 상기 하부층 위에 적층된 상부층을 포함하고, 상기 하부층은 금속박 위에 반도전지가 적층된 금속화지 또는 금속 소재로 이루어진 금속테이프의 횡권에 의해 형성되고, 상기 상부층은 반도전지의 횡권에 의해 형성되는, 전력 케이블을 제공한다.Conductor; An inner semiconductive layer surrounding the conductor; An insulating layer surrounding the inner semiconductive layer and impregnated with insulating oil; An outer semiconductive layer surrounding the insulating layer; A metal sheath layer surrounding the outer semiconductive layer; And a cable protective layer surrounding the metal sheath layer, wherein the insulating layer is formed by being transversely oriented and impregnated with insulating oil, and the inner semiconductive layer includes a lower layer stacked on the conductor and an upper layer stacked on the lower layer Wherein the lower layer is formed by a metal sheet or a metallic tape made of a metal material on which a semiconductive battery is laminated on a metal foil, and the upper layer is formed by a transverse winding of a semiconductive battery.
여기서, 상기 하부층은 횡권되는 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프가 일정 부분 서로 오버랩(overlap)되도록 횡권되는 랩권에 의해 횡권됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Here, the lower layer is formed by being transversely wrapped by a wrapping paper which is made so that the metalized paper or the metal tape which is in a horizontal direction overlaps with a certain portion of each other.
또한, 상기 랩권에 의해 횡권되는 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프의 폭 대비 서로 오버랩되는 폭의 비율인 오버랩율이 20 내지 80%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Further, the present invention provides a power cable characterized in that the overlap ratio, which is a ratio of widths overlapping with the width of the metal paper or the metal tape which is traversed by the wrapping paper, is 20 to 80%.
한편, 상기 하부층은 횡권되는 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프가 같은 층에서 서로 오버랩(overlap)되지 않도록 일정한 갭(gap)을 두고 횡권되는 갭권에 의해 횡권됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Wherein the lower layer is formed by being traversed by a gaps that are divergent with a certain gap so that the metalized paper or the metal tape that is to be rolled does not overlap with each other in the same layer do.
여기서, 상기 갭(gap)의 폭이 갭권에 의해 횡권되는 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프의 폭의 5 내지 15%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Wherein a width of the gap is 5 to 15% of a width of the metal paper or the metal tape which is traversed by the gap.
나아가, 상기 금속박 또는 상기 금속테이프는 구리 또는 알루미늄을 포함하고, 경화처리된 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Further, the metal foil or the metal tape includes copper or aluminum and is cured.
또한, 상기 반도전지는 절연지에 카본 블랙이 도포된 카본지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.The present invention also provides a power cable, wherein the semiconductive battery comprises carbon paper coated with carbon black on insulating paper.
그리고, 상기 하부층은 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프 1 내지 4매가 횡권되어 형성되고, 상기 상부층은 상기 반도전지 4 내지 8매가 횡권되어 형성되며, 상기 내부 반도전층의 전체 두께는 약 0.2 내지 3.0 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.The lower layer is formed by horizontally laying one to four metal sheets or metal tapes, and the upper layer is formed by horizontally winding four to eight semiconductive batteries, and the total thickness of the inner semiconductive layer is about 0.2 to 3.0 mm And a power cable.
한편, 상기 외부 반도전층은 반도전지의 횡권에 의해 형성되는 하부층 및 반도전지와 금속화지가 서로 교대로 횡권되는 공권에 의해 형성되는 상부층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.The outer semiconductive layer includes a lower layer formed by the transverse direction of the semiconductive battery, and an upper layer formed by the semi-conducting battery and the metal paper alternately and horizontally.
여기서, 상기 외부 반도전층은 부직포에 하나 이상의 구리 와이어가 직입된 동선직입포에 의한 최상층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Wherein the outer semiconductive layer further comprises a top layer by a copper wire web into which at least one copper wire is inserted into the nonwoven fabric.
한편, 상기 절연층은 내부 절연층, 중간 절연층 및 외부 절연층이 순차적으로 적층되어 형성되고, 상기 내부 절연층 및 상기 외부 절연층은 각각 절연유가 함침된 크라프트(kraft)지로 형성되고, 상기 중간 절연층은 절연유가 함침된 반합성지로 형성되며, 상기 반합성지는 플라스틱 필름 및 상기 플라스틱 필름의 적어도 한면에 적층된 크라프트지를 포함하고, 상기 절연층의 전체 두께를 기준으로, 상기 내부 절연층의 두께는 1 내지 10%이고, 상기 중간 절연층의 두께는 75% 이상이며, 상기 외부 절연층의 두께는 5 내지 15%이고, 상기 내부 절연층 및 상기 외부 절연층의 저항율이 상기 중간 절연층의 저항율보다 작은 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Meanwhile, the insulating layer is formed by sequentially laminating an inner insulating layer, an intermediate insulating layer, and an outer insulating layer, and the inner insulating layer and the outer insulating layer are each formed of a kraft paper impregnated with insulating oil, Wherein the insulating layer is formed of a semi-synthetic paper impregnated with insulating oil, and the semi-synthetic paper comprises a plastic film and a kraft paper laminated on at least one surface of the plastic film, and the thickness of the inner insulating layer is 1 To 10%, the thickness of the intermediate insulating layer is 75% or more, the thickness of the external insulating layer is 5 to 15%, the resistivity of the internal insulating layer and the external insulating layer is smaller than the resistivity of the intermediate insulating layer And a power cable.
그리고, 상기 내부 절연층의 두께는 0.1 내지 2.0 mm이고, 상기 외부 절연층의 두께는 0.1 내지 3.0 mm이며, 상기 중간 절연층의 두께는 15 내지 25 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.The thickness of the inner insulating layer is 0.1 to 2.0 mm, the thickness of the outer insulating layer is 0.1 to 3.0 mm, and the thickness of the intermediate insulating layer is 15 to 25 mm .
나아가, 상기 절연유는 60℃의 동점도가 5 센티스토크스(cSt) 이상인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Further, the dielectric oil has a kinetic viscosity at 60 DEG C of 5 centistokes (cSt) or more.
본 발명에 따른 전력 케이블은 특정 구조의 절연층 및 반도전층에 의해 절연내력이 향상되는 동시에 절연층에 인가되는 전계가 효과적으로 완화되어 케이블의 수명이 연장되는 우수한 효과를 나타낸다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The electric power cable according to the present invention exhibits an excellent effect that the dielectric strength is improved by the insulation layer and the semiconductive layer having a specific structure, and the electric field applied to the insulation layer is effectively mitigated, thereby extending the service life of the cable.
또한, 본 발명에 따른 전력 케이블은 내부 반도전층의 특정 구조에 의해 케이블의 통전시 절연층 내부의 절연유가 팽창하여 도체 사이의 간극으로 이동함으로써 상기 절연층 내부에 탈유 공극이 발생하는 것을 억제함으로써 상기 탈유 공극에 집중된 전계에 의한 부분방전, 절연파괴 등을 효과적으로 억제할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.Further, the power cable according to the present invention is characterized in that, due to the specific structure of the inner semiconductive layer, the insulating oil in the insulating layer expands when the cable is energized and moves to a gap between the conductors, thereby suppressing the generation of deaerating voids in the insulating layer, It exhibits an excellent effect of effectively suppressing partial discharge and dielectric breakdown caused by an electric field concentrated in the deaerating void.
도 1은 본 발명에 따른 전력 케이블의 일실시예의 횡단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 케이블의 종단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 전력 케이블의 절연층 내부에서 전계가 완화되는 과정을 개략적으로 나타내는 그래프를 도시한 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 전력 케이블 중 중간 절연층을 형성하는 반합성지의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a cross-sectional structure of an embodiment of a power cable according to the present invention.
2 schematically shows a longitudinal section of the power cable shown in Fig.
FIG. 3 is a graph schematically illustrating a process of reducing an electric field inside an insulation layer of a power cable according to the present invention.
4 schematically shows a cross-sectional structure of a semi-conductive paper forming an intermediate insulating layer in the power cable shown in FIG. 1;
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1 및 2는 본 발명에 따른 전력 케이블의 일실시예의 횡단면 및 종단면 구조를 개략적으로 각각 도시한 것이다.Figs. 1 and 2 schematically show a cross section and a longitudinal sectional structure of an embodiment of a power cable according to the present invention, respectively.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력 케이블은 도체(100), 상기 도체(100)를 둘러싸는 내부 반도전층(200), 상기 내부 반도전층(200)을 둘러싸는 절연층(300), 상기 절연층(300)을 둘러싸는 외부 반도전층(400), 상기 외부 반도전층(400)을 둘러싸는 금속시스층(500), 상기 금속시스층(500)을 둘러싸는 케이블보호층(600) 등을 포함할 수 있다.1 and 2, a power cable according to the present invention includes a
상기 도체(100)는 송전을 위한 전류의 이동 통로로서 전력 손실이 최소화되도록 도전율이 우수하고 케이블의 도체로 사용하기 위해 요구되는 적절한 강도와 유연성을 갖는 고순도의 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등, 특히 신장율이 크고 도전율이 높은 연동선으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 도체(100)의 단면적은 케이블의 송전량, 용도 등에 따라 상이할 수 있다.The
바람직하게는, 상기 도체(100)는 원형 중심선 위에 평각 소선을 다층으로 얹어 구성시킨 평각도체 또는 원형 중심선 위에 원형 소선을 다층으로 얹은 후 압축한 원형압축도체로 이루어질 수 있다. 소위 키스톤(keystone) 방식에 의해 형성된 평각도체로 이루어진 상기 도체(100)는 도체의 점적율이 높아 케이블의 외경을 축소할 수 있는 동시에 각 소선의 단면적을 크게 성형하는 것이 가능하므로 전체 소선의 수를 줄일 수 있어 경제적이다. 또한, 도체(100) 내부에 공극이 적고, 도체(100) 내부에 포함되는 절연유의 중량을 작게할 수 있기 때문에 효과적이다.Preferably, the
상기 내부 반도전층(200)은 상기 도체(100)의 표면 불균일에 의한 전계왜곡 및 전계집중을 억제함으로써 상기 내부 반도전층(200)과 상기 절연층(300)의 계면 또는 상기 절연층(300) 내부에 집중된 전계에 의한 부분방전, 절연파괴 등을 억제하는 기능을 수행한다.The inner
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 내부 반도전층(200)은 도체 직상에 적층된 하부층(210,210') 및 상기 하부층(210,210') 위에 적층된 상부층(220,220')을 포함할 수 있다. 또한, 상기 하부층(210,210')은 구리, 알루미늄 등 전기 전도성 금속 소재로 이루어진 금속박(211a) 위에 반도전지(semi-conductive paper)(211b)가 적층된 금속화지(211) 또는 구리, 알루미늄 등 전기 전도성 금속 소재로 이루어진 금속 테이프(이하에서는, '금속화지(211) 등'이라 칭함)의 횡권에 의해 형성될 수 있고, 상기 상부층(220,220')은 반도전지의 횡권에 의해 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the inner
여기서, 상기 하부층(210,210') 및 상기 상부층(220,220')에 포함되는 반도전지는 절연지에 카본 블랙 등의 도전성 물질이 도포된 카본지, 카본 블랙 등의 도전성 물질이 분산된 고분자 복합소재로부터 형성된 필름 등을 포함할 수 있고, 상기 금속박(211a) 또는 상기 금속 테이프는 경화처리됨으로써 인장강도가 향상되어 용이하게 종래의 지권기에 의해 횡권될 수 있다.Here, the semiconductive battery included in the
이로써, 본 발명에 따른 전력 케이블은 상기 반도전층(200)의 구조, 특히 상기 금속화지(211) 등에 의해 반도전층(200)을 통한 상기 도체(100)와 상기 절연층(300) 사이의 절연유의 이동을 원천적으로 차단함으로써, 상기 케이블의 통전시 온도 상승에 의해 상기 절연층(300)에 함침된 절연유의 점도가 낮아지고 유동성이 증가해 상기 반도전층(200)을 통해 상기 도체(100) 내부의 간극으로 이동한 후 상기 케이블의 통전이 중단되어 온도 하강에 의해 상기 절연층(300)에 함침된 절연유가 수축하여 상기 절연층(300) 내부에 절연유가 존재하지 않는 탈유 공극이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 결과적으로 상기 탈유 공극에 의해 이를 기점으로 부분방전에 의한 절연파괴가 발생하는 것을 억제하는 동시에 이를 기점으로 상기 절연층(300) 내부에 음압이 발생하여 상기 절연층(300)의 구조가 변형되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.The power cable according to the present invention can be applied to the structure of the
구체적으로, 도 2 중 확대단면도(A)에 도시된 바와 같이, 상기 하부층(210)은 횡권되는 상기 금속화지(211) 등이 같은 층에서 서로 오버랩(overlap)되지 않도록 일정한 갭(gap)을 두고 횡권되는 갭권에 의해 횡권되거나, 도 2 중 확대단면도(B)에 도시된 바와 같이, 상기 하부층(210')은 횡권되는 상기 금속화지(211) 등이 일정 부분 서로 오버랩(overlap)되도록 횡권되는 랩권에 의해 횡권될 수 있다.2 (A), the
여기서, 상기 갭권은 상기 금속화지(211) 등의 사이 사이에 일정한 갭(gap)이 형성되도록 횡권되고 상기 갭(gap)은 상기 금속화지(211) 등의 상부에 새로운 금속화지(211) 등이 횡권될 때에 상기 새로운 금속화지(211) 등에 의해 덮혀지면서 동시에 상기 새로운 금속화지(211) 등의 사이 사이에 또한 갭(gap)이 형성되도록 횡권되는 것이 계속하여 반복되는 방식으로 횡권되는 것을 의미한다.Here, the gaps are traversed such that a predetermined gap is formed between the
상기 반도전층(200)을 통한 절연유의 이동을 차단하는 관점에서는 상기 갭권에 비해 상기 랩권이 더욱 유리하며, 횡권 효율의 향상을 통한 케이블의 생산성을 향상시키고 케이블의 굴곡시 금속화지, 반도전지 등의 충돌에 의한 파손이나 구조변경을 방지하는 관점에서는 상기 랩권에 비해 상기 갭권이 유리할 수 있다.In view of blocking the movement of the insulating oil through the
상기 금속화지(211)가 갭권 또는 랩권되는 경우 모두 상기 금속박(211a)이 상기 도체(100) 쪽으로 배치되는 것이 바람직하고, 상기 금속화지(211) 등이 갭권되는 경우 같은 층에서 횡권되는 상기 금속화지(211) 등 사이의 갭(gap)은 상기 금속화지(211) 등의 폭의 5 내지 15%일 수 있으며, 상기 금속화지(211) 등이 랩권되는 경우 이의 폭 대비 서로 오버랩되는 폭의 비율인 오버랩율이 약 20 내지 80%일 수 있다.It is preferable that the
여기서, 상기 갭(gap)이 5% 미만인 경우 상기 케이블의 굴곡시 굴곡 반경 내측에서 같은 층에 횡권된 상기 금속화지(211) 등이 서로 충돌하여 파손될 수 있는 반면, 15% 초과인 경우 상기 케이블의 굴곡시 굴곡 반경 외측에서 횡권된 상기 금속화지(211) 등이 이의 상층에 횡권된 상기 금속화지(211) 등의 사이의 갭(gap)을 통해 층을 이탈하고 다시 상기 케이블의 굴곡핌시 상기 이탈된 금속화지(211) 등이 원래 층으로 돌아오지 못하고 손상되거나 구조가 변경될 수 있다.If the gap is less than 5%, the
한편, 상기 오버랩율이 약 20% 미만이거나 약 80% 초과인 경우 상기 케이블이 굴곡과 굴곡핌을 반복할 때 상기 금속화지(211) 등의 오버랩된 부분에서 상기 금속화지(211)가 횡권된 층을 이탈하여 원래 층으로 돌아오지 못하고 손상되거나 구조가 변경될 수 있다.On the other hand, when the overlap ratio is less than about 20% or more than about 80%, when the cable repeats bending and flexing, the overlapping portion of the metalizing
상기 내부 반도전층(200)에서 상기 하부층(210,210')은 상기 금속화지(211) 등 1 내지 4매가 횡권되어 형성되고, 상기 상부층(220,220')은 상기 반도전지 4 내지 8매가 횡권되어 형성될 수 있으며, 상기 내부 반도전층(200)의 전체 두께는 약 0.2 내지 3.0 mm일 수 있다.In the inner
상기 절연층(300)은 절연지를 복수의 층으로 감싸서 형성되며, 절연지로는 예를 들어 크래프트지(Kraft paper)를 사용하거나 크래프트지와 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지 등과 같은 열가소성 수지가 적층된 반합성지를 사용할 수 있다. The
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 절연층(300)은 내부 절연층(310), 중간 절연층(320) 및 외부 절연층(330)을 포함하고, 상기 내부 절연층(310) 및 상기 외부 절연층(330)은 상기 중간 절연층(320)에 비해 저항율이 낮은 소재로 이루어지며, 이로써 상기 내부 절연층(310) 및 상기 외부 절연층(330)은 각각 상기 케이블의 운용시 상기 도체(100)에 인가되어 형성되는 높은 전계가 상기 도체(100) 직상 또는 상기 금속시스층(500) 직하에 인가되는 것을 억제하는 전계 완화 작용을 하고, 나아가, 상기 중간 절연층(320)의 열화를 억제하기 위한 작용을 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the insulating
도 3은 본 발명에 따른 전력 케이블의 절연층 내부에서 전계가 완화되는 과정을 개략적으로 나타내는 그래프를 도시한 것이다. 도 3에 나타난 바와 같이, 상대적으로 저항율이 낮은 내부 절연층(310) 및 외부 절연층(330)에서 직류(DC) 전계가 완화됨으로써 상기 도체(100) 직상 및 상기 금속 시스층(500) 직하에 통상 직류 케이블에서 발생하는 높은 전계가 인가되는 것을 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 임펄스인 경우에도 상기 중간 절연층(320)에 인가되는 최대 임펄스 전계를 100 kV/mm 이하로 제어하면서 내부 절연층에 걸리는 높은 임펄스 전계를 낮추어 내부절연층(310)의 열화를 억제하기 때문에, 함께 상기 중간 절연층(320)의 열화도 억제할 수 있다. 여기서, 상기 임펄스 전계란 케이블에 임펄스 전압이 인가되었을 때 케이블에 걸리는 전계를 의미한다.FIG. 3 is a graph schematically illustrating a process of reducing an electric field inside an insulation layer of a power cable according to the present invention. 3, the direct current (DC) electric field is relaxed in the inner insulating
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 절연층(310)의 최대 임펄스 전계값이 중간 절연층(320)의 최대 임펄스 전계값보다 작도록 설계함으로써 고전계가 도체 직상, 시스 직하에 작용하지 않도록 하며, 상기 중간 절연층(320)에 인가되는 최대 임펄스 전계는 상기 중간 절연층(320)의 내측 전계이고, 상기 내측 전계가 중간절연층(320)의 최대 임펄스 전계, 예를 들면, 100 kV/mm 이하로 제어됨으로써 상기 중간 절연층(320)의 열화를 억제할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 3, by designing the maximum impulse electric field value of the inner insulating
따라서, 상기 내부 절연층(310) 및 상기 외부 절연층(330), 특히 전계에 취약한 케이블 접속부재 등에 고전계가 인가되는 것을 억제하고, 나아가 상기 중간 절연층(320)이 가진 성능을 최대한으로 이끌어 내는 것으로 절연층(300) 전체를 컴팩트화 할 수 있으며, 그 열화를 억제하여, 상기 절연층(300)의 절연 내력, 기타 물성이 저하되는 것을 억제할 수 있고, 결과적으로 케이블을 높은 임펄스 내압의 컴팩트 케이블로 할 수 있을 뿐만 아니라 케이블의 수명 단축을 억제할 수 있다.Therefore, it is possible to suppress the application of a high electric field to the inner insulating
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 내부 절연층(310) 및 상기 외부 절연층(330)은 각각 크라프트 펄프를 원료로 하는 크라프트(kraft)지를 횡권하고 절연유를 함침시킴으로써 형성할 수 있고, 이로써 상기 내부 절연층(310) 및 상기 외부 절연층(330)은 중간 절연층(320)에 비해 낮은 저항율 및 높은 유전율을 가질 수 있다. 상기 크라프트지는 크라프트 펄프 중의 유기 전해질을 제거하여 우수한 유전정접 및 유전율을 얻기 위해 크라프트 펄프를 탈 이온수로 수세처리함으로써 제조될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inner insulating
상기 중간 절연층(320)은 플라스틱 필름의 표면, 이면, 또는 이들 모두에 크라프트지가 적층된 반합성지를 횡권하고 절연유를 함침시킴으로써 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 중간 절연층(320)은 플라스틱 필름을 포함하고 있으므로 상기 내부 절연층(310) 및 상기 외부 절연층(330)에 비해 높은 저항율, 낮은 유전율, 높은 직류절연내력 및 임펄스 파괴내압을 지니고 있으며, 상기 중간 절연층(320)의 높은 저항율에 의해 직류전계를 직류 내전계 강도에 강한 상기 중간 절연층(320)에 집중시키고, 또한 낮은 유전율로 임펄스 전계에 강한 중간 절연층(320)에 임펄스 전계를 집중시키는 것으로 전체로써의 절연층(300)을 컴팩트하게 하여, 그 결과, 상기 케이블의 외경을 축소하는 것이 가능해진다. The intermediate
상기 중간 절연층(320)을 형성하는 반합성지에서 상기 플라스틱 필름은 상기 케이블의 운용시 발열에 의해 팽창하여 유류저항을 증가시키는 것으로 상기 절연층(300)에 함침된 절연유가 상기 외부 반도전층(400) 쪽으로 이동하는 것을 억제하여 상기 절연유의 이동에 의한 탈유 보이드의 생성을 억제하고, 결과적으로 상기 탈유 보이드에 의한 전계 집중 및 절연 파괴를 억제할 수 있다. 여기서, 상기 플라스틱 필름은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀계 수지나 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로 폴리프로필렌 공중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 등의 불소 수지로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 내열성이 우수한 폴리프로필렌 단독중합체 수지로 이루어질 수 있다.The plastic film in the semi-conductive paper sheet forming the intermediate insulating
또한, 상기 반합성지는 상기 플라스틱 필름의 두께가 전체 두께의 40 내지 70%일 수 있다. 상기 플라스틱 필름의 두께가 상기 반합성지 전체 두께의 40% 미만인 경우 상기 중간 절연층(320)의 저항율이 불충분하여 케이블의 외경이 증가할 수 있는 반면, 70% 초과인 경우 반합성지의 가공, 즉 제조가 어려워지며 절연유의 유통로 부족으로 함침이 어려워질 수 있고, 고가가 될 가능성이 있다.Also, the semi-synthetic paper may have a thickness of 40 to 70% of the total thickness of the plastic film. If the thickness of the plastic film is less than 40% of the total thickness of the semisynthetic paper, the resistivity of the intermediate insulating
상기 내부 절연층(310)은 상기 절연층(300) 전체 두께의 1 내지 10%의 두께를 가질 수 있고, 상기 외부 절연층(330)은 상기 절연층(300) 전체 두께의 1 내지 15%의 두께를 가질 수 있고, 상기 중간 절연층(320)은 상기 절연층(300) 전체 두께의 75% 이상의 두께를 가질 수 있다. 이로써, 상기 내부 절연층(310)의 최대 임펄스 전계 값이 상기 중간 절연층(320)의 최대 임펄스 전계 값보다 낮을 수 있다. 만약 내부 절연층의 두께가 필요 이상으로 증가될 경우, 중간 절연층(310)의 최대 임펄스 전계 값이 허용 최대 임펄스 전계 값보다 커지게 되며, 이를 완화하기 위해선 역으로 케이블 외경이 증가되는 문제점이 발생하게 된다. 그리고, 외부 절연층(330)은 내부 절연층보다 두께를 충분히 확보하는 것이 바람직한데, 이에 대해서는 후술한다.The inner
그리고, 본 발명에서는 저항율이 작은 내부 절연층(310)과 외부 절연층(330)을 구비함으로써, 직류 고전계가 상기 도체(100)의 직상 및 상기 금속시스층(500)의 직하에 인가되는 것을 억제하면서도, 저항율이 높은 중간 절연층(320)의 두께를 75% 이상으로 설계함으로써, 충분한 절연 내력을 유지하면서 케이블 외경을 축소하는 것이 가능해진다.In the present invention, by providing the inner insulating
이와 같이, 상기 절연층(300)을 구성하는 상기 내부 절연층(310), 상기 중간 절연층(320) 및 상기 외부 절연층(330)이 각각 정밀하게 제어된 상기 두께를 가짐으로써 상기 절연층(300)이 목적한 절연 내력을 가질 수 있는 동시에 케이블의 외경이 최소화될 수 있다. 또한, 상기 절연층(300)에 인가되는 직류 및 임펄스전계를 내전계상 가장 가장 유효하게 설계할 수 있으며, 직류와 임펄스의 고전계가 상기 도체(100)의 직상 및 상기 금속시스층(500)의 직하에 인가되는 것을 억제하여, 특히 전계에 취약한 케이블 접속부재의 절연 내력을 충분한 높이까지 상승시킬 수 있는 설계 수단을 적용할 수 있게 한다.The inner
바람직하게는, 상기 외부 절연층(330)의 두께가 상기 내부 절연층(310)의 두께보다 크고, 예를 들어, 직류 500 kV의 케이블에선 상기 내부 절연층(310)의 두께는 0.1 내지 2.0 mm이고, 상기 외부 절연층(330)의 두께는 0.1 내지 3.0 mm이며, 상기 중간 절연층(320)의 두께는 15 내지 25 mm일 수 있다.Preferably, the thickness of the outer insulating
본 발명에 따른 케이블의 접속을 위한 연공 접속시 발생하는 열이 상기 절연층(300)에 인가되어 상기 중간 절연층(320)을 형성하는 반합성지의 플라스틱 필름이 녹을 수 있기 때문에, 상기 열로부터 상기 플라스틱 필름을 보호하기 위해 상기 외부 절연층(330)의 두께를 충분히 확보하는 것이 필요하고, 상기 내부 절연층(310)의 두께에 비해 두껍게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 외부 절연층(330)의 두께는 상기 내부 절연층(310) 두께의 1 내지 30배로 하는 것이 바람직하다.The heat generated during the connection of the plug for connection of the cable according to the present invention is applied to the insulating
또한, 상기 중간 절연층(320)을 형성하는 반합성지의 시트의 두께는 70 내지 200 ㎛이고, 상기 내부 및 외부 절연층(310,330)을 형성하는 크라프트지의 두께는 50 내지 150 ㎛일 수 있다. 그리고, 상기 내부 및 외부 절연층(310,330)을 형성하는 크라프트지의 두께는 상기 반합성지를 구성하는 크라프트지의 두께보다 크도록 형성할 수 있다.The thickness of the sheet of semi-synthetic paper forming the intermediate insulating
상기 내부 및 외부 절연층(310,330)을 형성하는 크라프트지의 두께가 과도하게 얇은 경우 강도가 불충분하여 지권시 기계적 손상을 줄 수 있고 목적한 두께의 절연층을 형성하기 위한 횡권의 횟수가 증가하게 되어 케이블의 생산성이 저하될 수 있으며, 상기 크라프트지의 횡권시 절연유의 주된 통로를 이루는 크라프트지 사이의 간극의 전체 체적이 감소하여 절연유 함침시 장시간이 소요될 수 있고 함침되는 절연유의 함량이 저하되어 목적한 절연 내력을 구현하기 곤란할 수 있다.If the thickness of the kraft paper forming the inner and outer insulating
상기 절연층(300)에 함침되는 절연유는 종래 OF 케이블에 사용되는 저점도 절연유와 같이 케이블 길이 방향으로 순환되지 않고 고정되므로 상대적으로 높은 점도를 갖는 절연유를 사용한다. 상기 절연유는 상기 절연층(300)의 목적한 절연 내력을 구현하는 작용 뿐만 아니라 케이블의 굴곡시 절연지의 운동이 용이하도록 윤활 역할을 함께 수행할 수 있다.Since the insulating oil impregnated in the insulating
상기 절연유는 특별히 제한되지 않지만 60℃의 동점도가 5 내지 500 센티스토크스(cSt)인 중점도 절연유를 사용하거나, 60℃의 동점도가 500 센티스토크스(cSt) 이상인 고점도 절연유를 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어 나프텐계 절연유, 폴리스틸렌계 절연유, 광유, 알킬 벤젠이나 폴리부텐계 합성유, 중질 알킬레이트 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 절연유를 합성하여 사용할 수 있다. The insulating oil is not particularly limited, but a high-viscosity insulating oil having a kinematic viscosity of 5 to 500 centistokes (cSt) at 60 DEG C may be used, or a high viscosity insulating oil having a kinematic viscosity at 500 DEG C of 500 centistokes (cSt) or more may be used . For example, at least one insulating oil selected from the group consisting of naphthenic insulating oil, polystyrene insulating oil, mineral oil, alkylbenzene or polybutene synthetic oil, heavy alkylate, and the like can be synthesized and used.
상기 절연층(300)에 절연유를 함침시키는 공정은 상기 내부 절연층(310), 상기 중간 절연층(320) 및 상기 외부 절연층(330)이 각각 목적한 두께로 형성되도록 이들을 구성하는 상기 크라프트지 및 상기 반합성지를 각각 복수회 횡권하고, 진공 건조되어 상기 절연층(300)의 잔존 수분을 제거하고, 그 후, 절연유를 고압 환경 하에서 고온함침온도를 예를 들어, 100~120℃로 가열된 상기 절연유를 탱크에 주입하여 그 조건으로 일정 시간 동안 절연유를 절연층(300)에 함침시킨 후, 서서히 냉각됨으로써 수행될 수 있다.The step of impregnating the insulating
상기 외부 반도전층(400)은 상기 절연층(300)과 상기 금속시스층(500) 사이의 불균일한 전계 분포를 억제하고 전계분포를 완화시키며 다양한 형태의 금속시스층(500)으로부터 상기 절연층(300)을 물리적으로 보호하는 기능을 수행한다.The outer
상기 외부 반도전층(400)은 예를 들어 절연지에 도전성 카본 블랙을 처리한 카본지 등 반도전지(semi-conductive paper)의 횡권에 의해 형성될 수 있고, 바람직하게는 상기 반도전지의 횡권에 의해 형성되는 하부층 및 상기 반도전지와 금속화지가 갭권 또는 공권으로 횡권되어 형성되는 상부층을 포함할 수 있다.The outer
또한, 상기 상부층에서 상기 반도전지와 상기 금속화지가 공권되는 경우 상기 금속화지와 상기 반도전지가 일정 부분 예를 들어 약 20 내지 80% 오버랩(overlap)되도록 교대로 횡권될 수 있다.Also, when the semiconductive battery and the metalized paper are allowed to be in the upper layer, the metalized paper and the semiconductive battery may be alternately allowed to overlap by a certain amount, for example, about 20 to 80% overlap.
여기서, 상기 금속화지는 크라프트지, 카본지 등의 베이스 종이 위에 알루미늄 테이프, 알루미늄박 같은 금속박이 적층된 구조를 가질 수 있고, 상기 금속박에는 그 하부의 반도전지, 절연지, 반합성지 등에 절연유가 용이하게 침투할 수 있도록 복수개의 천공이 존재할 수 있으며, 이로써 상기 하부층의 반도전지가 상기 상부층의 반도전지를 통해 상기 금속화지의 금속박까지 원활하게 전기적으로 접촉하게 되고, 결과적으로 상기 외부 반도전층(400)과 상기 금속시스층(500)이 원활하게 전기적으로 접촉하게 됨으로써 상기 절연층(300)과 상기 금속시스층(500) 사이에 균일한 전계 분포가 형성될 수 있다.Here, the metalized paper may have a structure in which a metal foil such as an aluminum tape or an aluminum foil is laminated on a base paper such as kraft paper or carbon paper, and the metal foil is easily permeated into a semiconductive battery, insulating paper, So that the semiconductive battery of the lower layer is brought into electrical contact with the metal foil of the metalized paper through the semiconductive battery of the upper layer. As a result, the outer semiconductive layer (400) and the outer semiconductive layer A uniform electrical field distribution can be formed between the insulating
또한, 상기 외부 반도전층(400)은 상기 금속시스층(500)과의 사이에 동선직입포(미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 동선직입포는 부직포에 구리 와이어 2 내지 8 가닥이 직입된 구조로 상기 동선에 의해 상기 외부 반도전층(400)과 상기 금속시스층(500)을 원활하게 전기적으로 접촉시키는 기능을 수행하고, 추가로 상기 외부 반도전층(400)을 형성하기 위해 권취된 반도전지, 금속화지 등이 풀어지지 않고 앞서 기술한 구조를 유지할 수 있도록 이들을 견고하게 묶어주는 기능을 수행할 수 있으며, 열신축에 의한 케이블의 굴곡시 금속시스층(500)의 움직임에 따라 상기 금속화지 등이 찢어지는 등의 손상을 방지할 수 있다.In addition, the outer
상기 금속시스층(500)은 케이블 내부에서 절연유가 외부로 새지 않게 하고, 직류 송전시의 케이블에 걸리는 전압을 도체(100)와 상기 금속시스층(500) 사이에 고정하여 케이블 일말단에서의 접지를 통해 케이블의 지락 또는 단락 사고 발생시 고장전류의 귀로로서 작용하여 안전을 도모하고, 케이블 외부의 충격, 압력 등으로부터 케이블을 보호하고, 케이블의 차수성, 난연성 등을 향상시키는 작용을 한다.The
상기 금속시스층(500)은 예를 들어 순연 내지 합금연(lead alloy)으로 이루어진 연피시스에 의해 형성될 수 있다. 상기 금속시스층(500)으로서 상기 연피시스는 전기저항이 비교적 낮아 대전류통전체 기능을 겸하고, 심리스 타입(seamless type)으로 형성시 케이블의 차수성, 기계적 강도, 피로특성 등을 추가로 향상시킬 수 있다.The
또한, 상기 연피시스는 케이블의 내식성, 차수성 등을 추가로 향상시키고 상기 금속시스층(500)과 상기 케이블보호층(600) 사이의 접착력을 향상시키기 위해 표면이 부식 방지 컴파운드, 예를 들어, 블로운 아스팔트 등으로 도포될 수 있다.In addition, the softface may be formed of a corrosion-inhibiting compound, for example, a metal or a metal oxide, in order to further improve the corrosion resistance, water-repellency, etc. of the cable and improve the adhesion between the
상기 케이블보호층(600)은 예를 들어 금속보강층(630) 및 외부시스(650)를 포함하고, 내부시스(610), 상기 금속보강층(630) 상하에 배치된 베딩층(620,640) 등을 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 상기 내부시스(610)는 케이블의 내식성, 차수성 등을 향상시키고, 기계적 외상, 열, 화재, 자외선, 곤충이나 동물로부터 케이블을 보호하는 기능을 수행한다. 상기 내부시스(610)는 특별히 제한되지 않지만 내한성, 내유성, 내약품성 등이 우수한 폴리에틸렌이나, 내약품성, 난연성 등이 우수한 폴리염화비닐 등으로 이루어질 수 있다.The
상기 금속보강층(630)은 기계적 충격으로부터 케이블을 보호하는 기능을 수행하고, 부식을 방지하기 위해 아연 도금 강철 테이프, 스테인레스강 테이프 등으로 형성될 수 있고, 상기 아연 도금 강철 테이프는 표면에 부식 방지 컴파운드가 도포될 수 있다. 또한, 상기 금속보강층(630) 상하에 배치된 베딩층(620,640)은 외부로부터의 충격, 압력 등을 완화하는 기능을 수행하고, 예를 들어, 부직포 테이프에 의해 형성될 수 있다.The
또한, 상기 금속보강층(630)은 상기 금속시스층(500)의 직상에 직접 또는 베딩층(620,640)을 통해 설치하는 것도 가능하다. 이러한 경우 상기 금속보강층(630) 내의 절연유의 고온 팽창에 의한 상기 금속시스층(500)의 팽창 변형을 억제하여 케이블의 기계적 신뢰성을 향상시킴과 동시에 금속시스층(500) 내의 절연층(300)과 반도전층(200,400)의 부분을 고유압화하여 절연내력을 향상시키는 효과가 있다.The
상기 외부시스(650)는 상기 내부시스(610)와 실질적으로 동일한 기능 및 특성을 갖고, 해저터널, 육상터널구간 등에서의 화재는 인력 또는 설비 안전에 큰 영향을 주는 위험요소이므로 해당 지역에서 사용되는 케이블의 외부시스는 난연 특성이 우수한 폴리염화비닐을 적용하고, 관로구간의 케이블 외부시스는 기계적 강도, 내한성이 우수한 폴리에틸렌을 적용할 수 있다.Since the
또한, 여기에선 도시하지 않았지만 금속시스(500)의 위에 내부시스(610)를 생략하고 바로 금속보강층(630)을 설치할 수 있으며, 금속보강층(630) 내측과 외측에는 필요에 따라 베딩층을 설치할 수 있다. 즉, 상기 금속시스층에서 외측을 향해 순차적으로 베딩층, 금속보강층, 베딩층 및 외부시스가 구비되도록 형성할 수 있다. 이 경우는 금속보강층(630)이 금속시스(500)의 변형은 허용해도 외주의 변화는 억제하기 때문에, 금속시스(500)의 피로특성상 바람직하며 케이블 통전시의 금속시스(500) 내의 케이블 절연층(300)의 유압을 높히고, 반대로 케이블 통전을 off했을 시의 온도 하강에 의한 절연유의 수축에 따른 유압의 하강을 보상하며, 유압이 높은 부분에서 내부반도전층(200)에서와 같이 급격하게 유압이 내려가는 부분에 유압차로 기름을 이동시켜 보충하는 효과가 발생하여 바람직하다. Although not shown, a
또한, 상기 케이블이 해저케이블인 경우 상기 케이블보호층(600)은 예를 들어 철선외장(660)과 폴리프로필렌 얀 등으로 이루어진 외부 써빙층(670) 등을 추가로 포함할 수 있다. 상기 철선외장(660), 외부 써빙층(670) 등은 해저의 해류, 암초 등으로부터 케이블을 추가적으로 보호하는 기능을 수행할 수 있다.In addition, when the cable is a submarine cable, the
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. . It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.
100 : 도체 200 : 내부 반도전층
300 : 절연층 400 : 외부 반도전층
500 : 금속시스층 600 : 케이블 보호층100: conductor 200: inner semiconductive layer
300: insulating layer 400: outer semiconductive layer
500: metal sheath layer 600: cable protective layer
Claims (13)
상기 도체를 둘러싸는 내부 반도전층;
상기 내부 반도전층을 둘러싸고 절연유가 함침된 절연층;
상기 절연층을 둘러싸는 외부 반도전층;
상기 외부 반도전층을 둘러싸는 금속시스층; 및
상기 금속시스층을 둘러싸는 케이블보호층을 포함하고,
상기 절연층은 절연지가 횡권되고 절연유가 함침되어 형성되며,
상기 내부 반도전층은 상기 도체 위에 적층된 하부층 및 상기 하부층 위에 적층된 상부층을 포함하고, 상기 하부층은 금속박 위에 반도전지가 적층된 금속화지 또는 금속 소재로 이루어진 금속테이프의 횡권에 의해 형성되고, 상기 상부층은 반도전지의 횡권에 의해 형성되는, 전력 케이블.Conductor;
An inner semiconductive layer surrounding the conductor;
An insulating layer surrounding the inner semiconductive layer and impregnated with insulating oil;
An outer semiconductive layer surrounding the insulating layer;
A metal sheath layer surrounding the outer semiconductive layer; And
And a cable protective layer surrounding the metal sheath layer,
Wherein the insulating layer is formed by transversely insulating paper and impregnated with insulating oil,
Wherein the inner semiconductive layer includes a lower layer stacked on the conductor and an upper layer stacked on the lower layer, wherein the lower layer is formed by a metal tape or metal tape having a metal foil laminated on a metal foil, Wherein the power cable is formed by a transverse section of a semiconductive battery.
상기 하부층은 횡권되는 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프가 일정 부분 서로 오버랩(overlap)되도록 횡권되는 랩권에 의해 횡권됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.The method according to claim 1,
Characterized in that the lower layer is formed by being transversely wrapped by a wrapping paper which is made so that the metalized paper or the metal tape which is in the horizontal direction overlaps with a certain portion of the metal tape.
상기 랩권에 의해 횡권되는 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프의 폭 대비 서로 오버랩되는 폭의 비율인 오버랩율이 20 내지 80%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.3. The method of claim 2,
Characterized in that the overlap ratio, which is a ratio of the overlap width of the metal paper or the metal tape to the width of the metal paper or the metal tape which is crossed by the wrap paper, is 20 to 80%.
상기 하부층은 횡권되는 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프가 같은 층에서 서로 오버랩(overlap)되지 않도록 일정한 갭(gap)을 두고 횡권되는 갭권에 의해 횡권됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.The method according to claim 1,
Wherein the lower layer is formed by being traversed by a gaps that are diverted with a certain gap so that the metalized paper or the metal tape that is to be rolled does not overlap with each other in the same layer.
상기 갭(gap)의 폭이 갭권에 의해 횡권되는 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프의 폭의 5 내지 15%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.5. The method of claim 4,
Characterized in that the width of the gap is 5 to 15% of the width of the metalized paper or metal tape which is traversed by the gap.
상기 금속박 또는 상기 금속테이프는 구리 또는 알루미늄을 포함하고, 경화처리된 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the metal foil or the metal tape comprises copper or aluminum and is cured.
상기 반도전지는 절연지에 카본 블랙이 도포된 카본지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Characterized in that said semiconductive battery comprises carbon paper coated with carbon black on insulating paper.
상기 하부층은 상기 금속화지 또는 상기 금속테이프 1 내지 4매가 횡권되어 형성되고, 상기 상부층은 상기 반도전지 4 내지 8매가 횡권되어 형성되며, 상기 내부 반도전층의 전체 두께는 0.2 내지 3.0 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the lower layer is formed by horizontally laying one to four metal sheets or four metal tapes, and the upper layer is formed with four to eight sheets of the semicircular batteries horizontally, and the total thickness of the inner semiconductive layer is 0.2 to 3.0 mm Power cable.
상기 외부 반도전층은 반도전지의 횡권에 의해 형성되는 하부층 및 반도전지와 금속화지가 서로 교대로 횡권되는 공권에 의해 형성되는 상부층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the outer semiconductive layer comprises a lower layer formed by the transverse direction of the semiconductive battery and an upper layer formed by the semiconductive sheet and the metal paper alternately transversely with each other.
상기 외부 반도전층은 부직포에 하나 이상의 구리 와이어가 직입된 동선직입포에 의한 최상층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.10. The method of claim 9,
Characterized in that said outer semiconductive layer further comprises a top layer by a copper wire web into which at least one copper wire is inserted into the nonwoven fabric.
상기 절연층은 내부 절연층, 중간 절연층 및 외부 절연층이 순차적으로 적층되어 형성되고,
상기 내부 절연층 및 상기 외부 절연층은 각각 절연유가 함침된 크라프트(kraft)지로 형성되고, 상기 중간 절연층은 절연유가 함침된 반합성지로 형성되며,
상기 반합성지는 플라스틱 필름 및 상기 플라스틱 필름의 적어도 한면에 적층된 크라프트지를 포함하고,
상기 절연층의 전체 두께를 기준으로, 상기 내부 절연층의 두께는 1 내지 10%이고, 상기 중간 절연층의 두께는 75% 이상이며, 상기 외부 절연층의 두께는 5 내지 15%이고,
상기 내부 절연층 및 상기 외부 절연층의 저항율이 상기 중간 절연층의 저항율보다 작은 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the insulating layer is formed by sequentially laminating an inner insulating layer, an intermediate insulating layer, and an outer insulating layer,
Wherein the inner insulating layer and the outer insulating layer are each formed of a kraft paper impregnated with insulating oil, the intermediate insulating layer is formed of a semi-
Wherein the semi-synthetic paper comprises a plastic film and a kraft paper laminated on at least one side of the plastic film,
Wherein the thickness of the inner insulating layer is 1 to 10%, the thickness of the intermediate insulating layer is 75% or more, the thickness of the outer insulating layer is 5 to 15% based on the total thickness of the insulating layer,
And the resistivity of the inner insulating layer and the outer insulating layer is smaller than the resistivity of the intermediate insulating layer.
상기 내부 절연층의 두께는 0.1 내지 2.0 mm이고, 상기 외부 절연층의 두께는 0.1 내지 3.0 mm이며, 상기 중간 절연층의 두께는 15 내지 25 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.12. The method of claim 11,
Wherein the thickness of the inner insulating layer is 0.1 to 2.0 mm, the thickness of the outer insulating layer is 0.1 to 3.0 mm, and the thickness of the intermediate insulating layer is 15 to 25 mm.
상기 절연유는 60℃의 동점도가 5 센티스토크스(cSt) 이상인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the dielectric oil has a kinematic viscosity at 60 占 폚 of 5 centistokes (cSt) or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170041073A KR101818879B1 (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Power cable |
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KR1020170041073A KR101818879B1 (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Power cable |
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KR101818879B1 true KR101818879B1 (en) | 2018-01-15 |
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ID=61001232
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KR1020170041073A KR101818879B1 (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Power cable |
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KR (1) | KR101818879B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101102100B1 (en) | 2010-11-11 | 2012-01-02 | 대한전선 주식회사 | Optical fiber composite electrical power cable |
-
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- 2017-03-30 KR KR1020170041073A patent/KR101818879B1/en active IP Right Grant
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