KR102278263B1 - Power cable - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 종래 전력 케이블에 비해 경량이고, 내식성이 우수하며, 외부의 물리적 충격 및 온도변화에도 층간 접착력이 유지되어 박리가 효과적으로 억제되는 수밀층을 갖는 전력 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a power cable. Specifically, the present invention relates to a power cable having a watertight layer that is lightweight compared to a conventional power cable, has excellent corrosion resistance, and maintains interlayer adhesion despite external physical impact and temperature change, thereby effectively suppressing peeling.
Description
본 발명은 전력 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 종래 전력 케이블에 비해 경량이고, 내식성이 우수하며, 외부의 물리적 충격 및 온도변화에도 층간 접착력이 유지되어 박리가 효과적으로 억제되는 수밀층을 갖는 전력 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a power cable. Specifically, the present invention relates to a power cable having a watertight layer that is lightweight compared to a conventional power cable, has excellent corrosion resistance, and maintains interlayer adhesion despite external physical impact and temperature change, thereby effectively suppressing peeling.
해저케이블, 지중케이블 등의 전력 케이블은 일반적으로 외부로부터의 수분의 침투를 억제하는 수밀층을 포함한다.Power cables, such as submarine cables and underground cables, generally include a watertight layer that suppresses penetration of moisture from the outside.
도 1은 미국특허공보 제4,472,597호에 개시된 전력 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 전력 케이블은 도체(1), 내부 반도전층(2), 절연층(3), 외부 반도전층(4), 금속 차폐층(5), 전도성 테이프층(8), 수밀층(7), 외부 자켓(6)의 순서로 이들 구성을 포함하는 구조를 가질 수 있다.1 schematically shows a cross-sectional structure of a power cable disclosed in US Patent No. 4,472,597. As shown in Figure 1, the conventional power cable has a conductor (1), an inner semiconducting layer (2), an insulating layer (3), an outer semiconducting layer (4), a metal shielding layer (5), a conductive tape layer (8) , a
여기서, 상기 수밀층(7)으로서 알루미늄 호일(Aluminum foil)의 양면에 폴리에틸렌이 코팅된 알루미늄 적층 테이프가 사용되는 경우, 상기 알루미늄 호일은 부식에 취약하여 상기 외부 자켓(6)을 통과한 수분에 의해 손상됨으로써 케이블의 수명이 단축될 수 있다.Here, when an aluminum laminate tape coated with polyethylene on both sides of an aluminum foil is used as the
한편, 도 2는 미국특허공보 제4,501,928호에 개시된 전력 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 전력 케이블은 도체(1'), 내부 반도전층(2'), 절연층(3'), 외부 반도전층(4'), 금속 차폐층(5'), 반도전 테이프(6'), 수밀층(7'), 외부 자켓(8')의 순서로 이들 구성을 포함하는 구조를 가질 수 있다.On the other hand, Figure 2 schematically shows the cross-sectional structure of the power cable disclosed in US Patent Publication No. 4,501,928. As shown in FIG. 2, the conventional power cable has a conductor 1', an inner semiconducting layer 2', an insulating layer 3', an outer semiconducting layer 4', a metal shielding layer 5', and a semiconducting layer. The conductive tape 6', the watertight layer 7', and the outer jacket 8' may have a structure including these components in the order.
여기서, 상기 수밀층(7')으로서 납 호일(Lead foil)의 양면에 폴리에틸렌, 폴리염화비닐 등이 코팅된 납 적층 테이프가 사용되는 경우, 상기 납 호일은 무게가 무거워 케이블의 경량성이 저하될 수 있다.Here, when a lead-laminated tape coated with polyethylene, polyvinyl chloride, etc. on both sides of a lead foil is used as the watertight layer 7', the lead foil is heavy in weight and the lightness of the cable may be reduced. can
또한, 종래 전력 케이블에 적용된 상기 수밀층(7,7')은 상기 외부 자켓(6,8')과의 접착력이 불충분하여 외부의 물리적 충격 및 온도변화에 의해 상기 수밀층(7,7')과 상기 외부 자켓(6,8')이 서로 박리되는 문제가 있다.In addition, the
따라서, 종래 전력 케이블에 비해 경량이고, 내식성이 향상되고 외부의 물리적 충격 및 온도변화에도 층간 접착력이 유지되어 박리가 효과적으로 억제되는 수밀층을 갖는 전력 케이블이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is an urgent need for a power cable having a watertight layer that is lightweight compared to conventional power cables, has improved corrosion resistance, and maintains interlayer adhesion despite external physical shocks and temperature changes, thereby effectively suppressing peeling.
본 발명은 종래 전력 케이블에 비해 경량인 전력 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a power cable that is lightweight compared to a conventional power cable.
또한, 본 발명은 내식성이 향상되고 외부의 물리적 충격 및 온도변화에도 층간 접착력이 유지되어 박리가 효과적으로 억제되는 수밀층을 갖는 전력 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a power cable having a watertight layer in which corrosion resistance is improved and delamination is effectively suppressed by maintaining interlayer adhesion despite external physical impact and temperature change.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems, the present invention,
중심도체층; 상기 중심도체층을 감싸는 내부 반도전층; 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층; 상기 절연층을 감싸는 외부 반도전층; 상기 외부 반도전층 외부에 위치하고 복수의 금속와이어로 이루어진 금속층; 상기 금속층 외부를 둘러싸는 수밀층; 상기 수밀층 외부를 둘러싸는 접착층; 및 상기 접착층 외부를 둘러싸는 자켓층을 포함하는, 전력 케이블을 제공한다.central conductor layer; an inner semiconducting layer surrounding the central conductor layer; an insulating layer surrounding the inner semiconducting layer; an outer semiconducting layer surrounding the insulating layer; a metal layer positioned outside the outer semiconducting layer and made of a plurality of metal wires; a watertight layer surrounding the outside of the metal layer; an adhesive layer surrounding the outside of the watertight layer; and a jacket layer surrounding the outside of the adhesive layer.
여기서, 상기 외부 반도전층과 상기 금속층 사이에 위치한 제1 반도전층; 상기 금속층과 상기 수밀층 사이에 위치한 제2 반도전층; 및 상기 수밀층과 상기 접착층 사이에 위치한 접착보조층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Here, a first semiconducting layer located between the outer semiconducting layer and the metal layer; a second semiconducting layer located between the metal layer and the watertight layer; And it provides a power cable, characterized in that it further comprises an auxiliary adhesive layer located between the watertight layer and the adhesive layer.
또한, 상기 수밀층의 두께는 0.1 내지 0.25 mm이고, 상기 접착보조층의 두께는 0.05 내지 0.09 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.In addition, the thickness of the watertight layer is 0.1 to 0.25 mm, and the thickness of the auxiliary adhesive layer is 0.05 to 0.09 mm, it provides a power cable, characterized in that.
그리고, 상기 접착 보조층을 형성하는 접착제는 올레핀과 극성 단량체의 공중합 또는 블렌드 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.And, the adhesive forming the auxiliary adhesive layer provides a power cable, characterized in that it comprises a copolymer or blend resin of an olefin and a polar monomer.
나아가, 상기 극성 단량체는 비닐 아세테이트 또는 비닐 버사테이트의 비닐 에스테르 단량체, 메타크릴산, 아크릴산, 말레산 또는 이타콘산의 비닐-불포화 카르복시산 단량체, (메트)아크릴레이트 또는 알킬(메트)아크릴레이트의 아크릴계 단량체인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Further, the polar monomer is a vinyl ester monomer of vinyl acetate or vinyl versatate, a vinyl-unsaturated carboxylic acid monomer of methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid or itaconic acid, an acrylic monomer of (meth)acrylate or alkyl (meth)acrylate It provides a power cable, characterized in that.
한편, 상기 올레핀과 극성 단량체의 랜덤 공중합 수지는 에틸렌 아크릴산(EAA), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 에틸렌 부틸 아크릴레이트(EBA)인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.On the other hand, the random copolymer resin of the olefin and the polar monomer provides a power cable, characterized in that ethylene acrylic acid (EAA), ethylene vinyl acetate (EVA) or ethylene butyl acrylate (EBA).
여기서, 상기 극성 단량체의 함량은, 상기 랜덤 공중합 수지의 총 중량을 기준으로, 5 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Here, the content of the polar monomer, based on the total weight of the random copolymer resin, it provides a power cable, characterized in that 5 to 20% by weight.
그리고, 상기 수밀층은 양 말단이 서로 중첩되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.And, the watertight layer provides a power cable, characterized in that both ends overlap each other.
여기서, 상기 수밀층의 양 말단이 중첩되는 중첩 영역에서 상기 수밀층 양 말단의 하부면과 상부면은 핫멜트(hot melt) 접착제에 의해 접착되어 있는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Here, in the overlapping region where both ends of the water-tight layer overlap, the lower surface and the upper surface of both ends of the water-tight layer are bonded by a hot melt adhesive, to provide a power cable.
또한, 상기 핫멜트 접착제는 80℃ 이상의 크리프 저항 온도(creep resistance temperature) 및 연화점(softening temperature)을 갖는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.In addition, the hot melt adhesive provides a power cable, characterized in that it has a creep resistance temperature and a softening temperature of 80 ℃ or more.
그리고, 상기 핫멜트 접착제는 폴리아마이드 수지, 폴리에틸렌비닐아세테이트 수지, 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.And, the hot melt adhesive provides a power cable, characterized in that it comprises a polyamide resin, a polyethylene vinyl acetate resin, or both.
한편, 상기 접착층은 밀도가 0.93 이상이고 결정화도가 50% 초과인 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.On the other hand, the adhesive layer provides a power cable, characterized in that it comprises a resin having a density of 0.93 or more and a crystallinity of more than 50%.
여기서, 상기 접착층은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Here, the adhesive layer provides a power cable, characterized in that it comprises a high-density polyethylene (HDPE) resin.
또한, 상기 접착층은 수분 이동 경로를 형성할 수 있는 첨가제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.In addition, the adhesive layer provides a power cable, characterized in that it does not contain an additive capable of forming a moisture movement path.
그리고, 상기 접착층의 두께는 1 내지 3 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.And, it provides a power cable, characterized in that the thickness of the adhesive layer is 1 to 3 mm.
나아가, 상기 자켓층은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지를 포함하고, 두께가 5 내지 7.5 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Furthermore, the jacket layer includes a high-density polyethylene (HDPE) resin, and provides a power cable, characterized in that the thickness is 5 to 7.5 mm.
한편, 상기 접착 보조층은 상기 전력 케이블을 pH 8.5 및 온도 80℃의 염기성 수용액에 7일간 침수 후 측정한 상기 수밀층에 대한 상기 자켓층의 박리력 잔율을 70% 이상으로 하는 접착력을 갖는 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.On the other hand, the adhesive auxiliary layer is an adhesive having an adhesive strength such that the residual ratio of the peel force of the jacket layer with respect to the watertight layer measured after immersing the power cable in a basic aqueous solution of pH 8.5 and a temperature of 80° C. for 7 days is 70% or more. It provides a power cable, characterized in that it comprises.
그리고, 상기 케이블에 대한 외부 충격을 흡수하는 완충층을 상기 수밀층과 상기 접착층 사이에 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.And, it provides a power cable, characterized in that it further comprises a buffer layer for absorbing the external impact to the cable between the water-tight layer and the adhesive layer.
한편, 도체층, 상기 도체층을 감싸는 내부 반도전층, 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층, 상기 절연층을 감싸는 외부 반도전층, 상기 외부 반도전층 외부를 둘러싸는 금속층을 포함하는 전력 케이블의 제조방법에 있어서, 상기 금속층 외부에 접착보조층이 상부면에 형성된 금속테이프를 종첨하되 상기 금속테이프의 종첨되는 양 말단의 중첩부를 접착함으로써 수밀층을 형성하는 수밀층 형성단계, 상기 접착보조층 외부에 상기 접착보조층 융점 이상의 압출 온도로 접착층을 압출하는 접착층 형성단계, 및 상기 접착층 외부에 상기 접착층 융점 이상의 압출 온도로 자켓층을 압출하는 자켓층 형성단계를 포함하는, 전력 케이블의 제조방법을 제공한다.Meanwhile, a conductor layer, an inner semiconducting layer surrounding the conductor layer, an insulating layer surrounding the inner semiconducting layer, an outer semiconducting layer surrounding the insulating layer, and a metal layer surrounding the outside of the outer semiconducting layer In a method of manufacturing a power cable In the above, the watertight layer forming step of forming a watertight layer by attaching the overlapping portions of both ends of the metal tape to the ends of the metal tape formed on the upper surface of the auxiliary adhesive layer on the outside of the metal layer, and the adhesive on the outside of the auxiliary adhesive layer An adhesive layer forming step of extruding the adhesive layer at an extrusion temperature higher than or equal to the melting point of the auxiliary layer, and a jacket layer forming step of extruding the jacket layer at an extrusion temperature higher than or equal to the melting point of the adhesive layer to the outside of the adhesive layer.
여기서, 상기 수밀층 형성단계 이전에 제1 반도전 테이프로 상기 외부 반도전층을 둘러싸는 제1 반도전층을 형성하는 제1 반도전층 형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블의 제조방법을 제공한다.Here, the method of manufacturing a power cable, characterized in that it further comprises a first semiconducting layer forming step of forming a first semiconducting layer surrounding the outer semiconducting layer with a first semiconducting tape before the watertight layer forming step provides
또한, 상기 수밀층 형성단계 이전에 제2 반도전 테이프로 상기 금속층을 둘러싸는 제2 반도전층을 형성하는 제2 반도전층 형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블의 제조방법을 제공한다.In addition, it provides a method of manufacturing a power cable, characterized in that it further comprises a second semiconducting layer forming step of forming a second semiconducting layer surrounding the metal layer with a second semiconducting tape before the watertight layer forming step do.
그리고, 상기 수밀층 형성단계에서 상기 중첩부는 80℃ 이상의 크리프 저항온도 또는 연화점을 갖는 핫멜트 접착제로 접착되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블의 제조방법을 제공한다.And, in the watertight layer forming step, the overlapping portion provides a method of manufacturing a power cable, characterized in that the bonding with a hot melt adhesive having a creep resistance temperature or softening point of 80 ℃ or more.
나아가, 상기 접착층 형성단계에서 밀도가 0.93 이상이고 결정화도가 50% 초과인 수지의 압출에 의해 상기 접착층이 형성되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블의 제조방법을 제공한다.Furthermore, it provides a method of manufacturing a power cable, characterized in that the adhesive layer is formed by extrusion of a resin having a density of 0.93 or more and a crystallinity of more than 50% in the adhesive layer forming step.
본 발명에 따른 전력 케이블은 경량 소재로 이루어진 수밀층을 포함함으로써 종래 전력 케이블에 비해 경량인 우수한 효과를 나타낸다.The power cable according to the present invention exhibits an excellent effect of being lightweight compared to the conventional power cable by including a watertight layer made of a lightweight material.
본 발명에 따른 전력 케이블은 내식성이 우수한 소재로 이루어진 수밀층을 포함함으로써 수밀층의 부식이 억제되는 우수한 효과를 나타낸다.The power cable according to the present invention exhibits an excellent effect of suppressing corrosion of the watertight layer by including a watertight layer made of a material having excellent corrosion resistance.
본 발명에 따른 전력 케이블은 수밀층과 외부 자켓의 접착력을 향상시키고 상기 수밀층과 상기 외부 자켓의 접착력을 저하시키는 주된 원인인 수분 침투를 효과적으로 억제할 수 있는 접착층을 추가로 포함함으로써 외부의 물리적 충격 및 온도변화에도 수밀층의 박리를 효과적으로 억제하여, 결국 수밀층의 기능 유지 및 케이블의 수명 단축 억제의 우수한 효과를 나타낸다.The power cable according to the present invention improves the adhesion between the watertight layer and the outer jacket and further includes an adhesive layer that can effectively suppress moisture penetration, which is the main cause of lowering the adhesion between the watertight layer and the outer jacket. And it effectively suppresses the peeling of the watertight layer even with a change in temperature, and consequently shows an excellent effect of maintaining the function of the watertight layer and suppressing the shortening of the life of the cable.
도 1은 종래 전력 케이블의 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 종래 전력 케이블의 또 다른 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 전력 케이블의 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 횡단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전력 케이블의 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 5는 도 4에서 수밀층의 중첩 부분의 단면구조를 개략적으로 확대 도시한 것이다.1 schematically shows a cross-sectional structure according to an embodiment of a conventional power cable.
2 schematically shows a cross-sectional structure of another embodiment of a conventional power cable.
3 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure according to an embodiment of a power cable according to the present invention.
4 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure according to an embodiment of a power cable according to the present invention.
5 is a schematic enlarged view of the cross-sectional structure of the overlapping portion of the watertight layer in FIG. 4 .
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 and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 전력 케이블의 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력 케이블은 중심도체층(10), 상기 중심도체층(10)을 감싸는 내부 반도전층(20), 상기 내부 반도전층(20)을 감싸는 절연층(30), 상기 절연층(30)을 감싸는 외부 반도전층(40), 상기 외부 반도전층(40) 외부에 위치하고 복수의 금속와이어로 이루어진 금속층(50), 상기 금속층(50) 외부를 둘러싸는 수밀층(60), 상기 수밀층(60) 외부를 둘러싸는 접착층(70) 및 상기 접착층(70) 외부를 둘러싸는 자켓층(80)을 포함할 수 있다.3 and 4 schematically show a cross-sectional structure of an embodiment of a power cable according to the present invention. 3 and 4, the power cable according to the present invention has a
또한, 본 발명에 따른 전력 케이블은 상기 외부 반도전층(40)과 상기 금속층(50) 사이에 위치한 제1 반도전층(45), 상기 금속층(50)과 상기 수밀층(60) 사이에 위치한 제2 반도전층(55), 상기 수밀층(60)과 상기 접착층(70) 사이에 위치한 접착보조층(65) 등을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the power cable according to the present invention includes a first
상기 중심도체층(10)은 구리, 알루미늄, 바람직하게는 구리로 이루어진 단선 또는 복수의 도선이 연합된 연선에 의해 이루어질 수 있고, 상기 중심도체층(10)의 직경, 연선을 구성하는 소선의 직경 등을 포함하는 규격은 이를 포함하는 전력 케이블의 송전압, 용도 등에 따라 상이할 수 있고, 통상의 기술자에 의해 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 전력 케이블이 해저 케이블 같이 포설성, 가요성 등이 요구되는 용도로 사용되는 경우, 상기 중심도체층(10)은 단선보다는 유연성이 우수한 연선에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.The
상기 내부 반도전층(20)은 상기 중심도체층(10)과 상기 절연층(30) 사이에 배치되어 상기 중심도체층(10)과 상기 절연층(30)의 층간 들뜸을 유발하는 공기층을 없애주며, 국부적인 전계집중을 완화시켜 주는 등의 기능을 수행한다. 한편, 상기 외부 반도전층(40)은 상기 절연층(30)에 균등한 전계가 걸리도록 하는 기능, 국부적인 전계집중 완화 및 외부로부터 케이블 절연층을 보호하는 기능을 수행한다.The
통상, 상기 내부 반도전층(20) 및 외부 반도전층(40)은 베이스 수지에 카본블랙, 카본나뉴튜브, 카본나노플레이트, 그라파이트 등의 전도성 입자가 분산되어 있는 반도전 조성물의 압출에 의해 형성되고, 상기 베이스 수지는 상기 반도전층(20,40)과 상기 절연층(30)의 층간 접착력을 위해 상기 절연층(30)을 형성하는 절연 조성물의 베이스 수지와 동일한 계열의 올레핀 수지, 예를 들어, 올레핀과 아크릴계 단량체의 공중합 수지, 특히, 에틸렌 부틸 아크릴레이트(EBA), 에틸렌 에틸 아크릴레이트(EEA) 등을 사용하는 것이 바람직하다.In general, the
상기 내부 및 외부 반도전층(20,40)의 두께는 케이블의 송전압에 따라 상이할 수 있고, 예를 들어, 345kV 전력 케이블의 경우, 상기 내부 반도전층(20)의 두께는 1.6 내지 1.8 mm일 수 있고, 상기 외부 반도전층(40)의 두께는 1.02 내지 2.54 mm일 수 있다.The thickness of the inner and outer
상기 절연층(30)은 예를 들어 베이스 수지로서 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지일 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌 수지를 포함하는 절연 조성물의 압출에 의해 형성될 수 있다.The insulating
상기 폴리에틸렌 수지는 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 상기 폴리에틸렌 수지는 단독중합체, 에틸렌과 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 등의 α-올레핀과의 랜덤 또는 블록 공중합체, 또는 이들의 조합일 수 있다.The polyethylene resin may be ultra low density polyethylene (ULDPE), low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE), or a combination thereof. In addition, the polyethylene resin may be a homopolymer, a random or block copolymer of ethylene and an α-olefin such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, and 1-octene, or a combination thereof.
또한, 상기 절연층(30)을 형성하는 절연 조성물은 가교제를 포함함으로써, 상기 절연층(30)은 압출시 또는 압출 후 별도의 가교 공정에 의해 가교 폴리올레핀(XLPO), 바람직하게는 가교 폴리에틸렌(XLPE)으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 절연 조성물은 산화방지제, 압출성향상제, 가교조제 등의 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.In addition, since the insulating composition forming the insulating
상기 가교제는 상기 폴리올레핀의 가교방식에 따라 실란계 가교제, 또는 디큐밀퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, t-부틸 큐밀퍼옥사이드, 디(t-부틸 퍼옥시 아이소프로필) 벤젠, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥시)헥산, 디-t-부틸 퍼옥사이드 등의 유기과산화물계 가교제일 수 있다. 여기서, 상기 가교제는 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.The crosslinking agent is a silane-based crosslinking agent, or dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, lauryl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, di(t-butyl peroxyisopropyl) benzene, 2,5 depending on the crosslinking method of the polyolefin. - It may be an organic peroxide-based crosslinking agent such as dimethyl-2,5-di(t-butyl peroxy)hexane or di-t-butyl peroxide. Here, the crosslinking agent may be included in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
상기 절연층(30)의 두께는 전력 케이블의 송전압에 따라 상이할 수 있고, 예를 들어, 345kV 전력 케이블의 경우, 상기 절연층(30)의 두께는 27.45 내지 34.55 mm일 수 있다.The thickness of the insulating
상기 금속층(50)은 금속, 바람직하게는 구리로 이루어진 복수의 중성선에 의해 형성되고, 그 하부에 제1 반도전 테이프가 횡권되어 형성된 제1 반도전층(45), 상부에 제2 반도전 테이프가 횡권되어 형성된 제2 반도전층(55)이 형성될 수 있고, 해저와 같은 가혹한 환경 조건하에서 케이블을 보호하는 기능을 수행한다.The
상기 제1 반도전층(45)은 상기 금속층(50)의 하중에 의한 상기 절연층(30)의 변형을 억제하기 위한 완충을 수행하고, 상기 제2 반도전층(55)은 상기 금속층(50)의 바인딩을 수행한다. 또한, 상기 제1 및 제2 반도전층(45,55)은 습윤 팽윤 테이프일 수 있고, 이러한 경우 수분을 차단하는 차수 기능을 병행할 수 있다. 상기 제1 및 제2 반도전 테이프의 두께는 예를 들어 약 200 내지 1,000 ㎛일 수 있다.The first
상기 금속층(50)의 두께는 예를 들어 약 2.2 내지 2.4 mm일 수 있고, 상기 제1 및 제2 반도전층(45,55)의 두께는 예를 들어 약 0.85 내지 0.95 mm일 수 있다.The thickness of the
상기 수밀층(60)은 금속, 바람직하게는 상기 금속층(50)과 동일한 계열의 금속소재, 예를 들어 구리로 이루어질 수 있고, 특히, 구리 테이프에 의해 형성될 수 있다. 상기 수밀층(60)은 상기 자켓층(80)을 통해 침투한 수분이 상기 절연층(30)으로 침투하는 것을 억제하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 수밀층(60)은 상기 금속층(50)과 동일한 계열의 금속소재, 예를 들어, 구리(Cu)로 이루어지는 경우, 상기 수밀층(60)과 상기 금속층(50) 사이의 갈바닉 부식(galvanic corroision)을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 수밀층(60)이 상기 금속층(50)의 전기적 특성을 보조할 수 있다.The
여기서, 상기 수밀층(60)을 형성하는 구리 테이프는 종래 알루미늄 호일층에 비해 내식성이 우수하고, 종래 납 호일층에 비해 경량이라는 장점이 있으며, 이의 두께는 예를 들어 약 0.1 내지 0.25 mm일 수 있다.Here, the copper tape forming the
도 5는 도 4에서 수밀층(60)의 중첩 부분(61)의 단면구조를 개략적으로 확대 도시한 것이다.FIG. 5 schematically enlarges the cross-sectional structure of the overlapping
도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 상기 수밀층(60)은 더욱 우수한 수밀 특성을 구현하기 위해 양 말단이 중첩될 수 있고, 상기 중첩 영역에서 중첩되는 상기 수밀층 양 말단의 하부면과 상부면은 핫멜트(hot melt) 접착제(62)에 의해 긴밀하게 접착될 수 있다. 상기 핫멜트 접착제(62)는 물이나 용제를 전혀 사용하지 않고 100% 열가소성 수지를 사용하여 고온에서 액상으로 피착제에 도포 및 압착 후 수 초내에 냉각고화되면서 접착력을 발휘하는 열용융 접착제이다.As shown in FIGS. 4 and 5 , both ends of the
상기 핫멜트 접착제(62)는 다른 용제형 접착제나 수분산형 접착제 등에 비해 건조과정이 필요없고 작업공간이 적고 접착속도가 빠른 특징이 있다. 또한, 상기 핫멜트 접착제의 소재는 예를 들어 폴리우레탄, 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌비닐아세테이트, 고무 등일 수 있고, 일반적으로 왁스, 점착제, 가소제, 충전제, 산화방지제 등을 추가로 포함할 수 있다.The hot-
상기 핫멜트 접착제(62)는 바람직하게는 전력 케이블에 사용되기 위해 80℃ 이상의 크리프 저항 온도(creep resistance temperature) 및 연화점(softening temperature)을 갖는 폴리아마이드 계열로 이루어지는 것이 바람직하고, 예를 들어, 헨켈(Henkel)사에 의해 시판되고 있는 Q8740 또는 Q6239를 구입하여 사용할 수 있다.The hot melt adhesive 62 is preferably made of a polyamide series having a creep resistance temperature and a softening temperature of 80° C. or higher for use in a power cable, for example, Henkel ( Q8740 or Q6239 commercially available from Henkel) can be purchased and used.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수밀층(60) 위에는 접착보조층(65)이 형성될 수 있다. 상기 수밀층(60)과 상기 접착층(70)의 접착이 용이하지 않을 수 있기 때문에, 상기 접착층(70)과의 접착이 용이한 수지로 이루어진 접착보조층(65)을 상기 수밀층(60), 예를 들어, 구리 테이프 위에 적층(lamination)한다. 상기 접착보조층(65)의 두께는 예를 들어 약 0.05 내지 0.09 mm일 수 있다.As shown in FIG. 5 , an
상기 접착보조층(65)의 적층 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 증착(deposition), 전착(electro deposition), 압출 등의 방법이 이용될 수 있다. 상기 접착보조층(65)은 케이블의 외부로부터 충격이 가해지거나 온도가 급격히 변화하는 가혹한 조건하에서도 상기 수밀층(60)과 상기 자켓층(80)의 긴밀한 접착을 유지하는 기능 및 상기 수밀층(60)을 형성하는 구리 테이프 등의 부식을 억제하는 기능을 수행한다.A method of laminating the
여기서, 상기 접착보조층(65)은 상기 전력 케이블을 pH 8.5 및 온도 80℃의 염기성 수용액에 7일간 침수 후 측정한 상기 수밀층(60)에 대한 상기 자켓층(80)의 박리력 잔율을 70% 이상으로 하는 접착력을 갖는 접착제로 이루어질 수 있다. 상기 박리력 잔율이란 상기 전력 케이블의 침수 전 상기 수밀층(60)에 대한 상기 자켓층(80)의 박리력 초기값에 대한 상기 전력 케이블의 침수 후 상기 수밀층(60)에 대한 상기 자켓층(80)의 박리력 값의 비율을 의미한다.Here, the
상기 박리력 잔율이 70% 미만인 경우 상기 케이블의 외부로부터 충격이 가해지거나 온도가 급격히 변화하는 가혹한 조건하에서 상기 수밀층(60)과 상기 자켓층(80)의 긴밀한 접착을 유지할 수 없다.When the residual rate of peel force is less than 70%, close adhesion between the
예를 들어, 상기 접착보조층(65)은 아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 바람직하게는 올레핀과 극성 단량체의 랜덤 공중합 수지를 베이스 수지로 포함하는 접착제로 형성될 수 있다. 상기 접착보조층(65)은 분무, 함침, 압출 등의 일반적인 코팅 공정에 의해 형성될 수 있다.For example, the
상기 극성 단량체는 비닐 아세테이트, 비닐 버사테이트 등의 비닐 에스테르 단량체; 메타크릴산, 아크릴산, 말레산, 이타콘산 등의 비닐-불포화 카르복시산 단량체; (메트)아크릴레이트, 알킬(메트)아크릴레이트 등의 아크릴계 단량체 등 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 극성 단량체의 함량은 수지의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%일 수 있다.The polar monomer may include vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl versatate; vinyl-unsaturated carboxylic acid monomers such as methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid, and itaconic acid; It may include an acrylic monomer such as (meth)acrylate and alkyl (meth)acrylate or a combination thereof, and the content of the polar monomer is 5 to 20% by weight, preferably 5 to 20% by weight based on the total weight of the resin. to 15% by weight.
바람직하게는, 상기 접착보조층(65)을 형성하는 접착제의 베이스 수지는 에틸렌 아크릴산(EAA), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 에틸렌 부틸 아크릴레이트(EBA) 등일 수 있다.Preferably, the base resin of the adhesive forming the
상기 접착층(70)은 상기 수밀층(60)과 상기 자켓층(80)을 접착하는 기능을 수행하고 상기 자켓층(80)을 통과한 수분을 차단하여 상기 수분에 의해 상기 수밀층(60)에 대한 상기 접착층(70)의 박리력이 저하되는 것을 억제하는 기능을 수행한다.The
여기서, 상기 접착층(70)은 밀도가 0.93 이상, 예를 들어, 0.93 내지 0.97이고, 결정화도가 50% 초과, 예를 들어, 50% 초과 90% 이하인 수지로 이루어질 수 있고, 이로써, 융점이 100℃ 이상, 예를 들어, 100 내지 140℃일 수 있다.Here, the
상기 접착층(70)은 상기 고밀도 및 상기 고결정화도, 그리고 상기 자켓층(80)과 달리 수분 이동 경로를 형성하는 카본 블랙 등의 첨가제가 첨가되지 않음으로써 차수성이 향상되어 수분 침투에 의해 상기 수밀층(60)에 대한 상기 접착층(70)의 박리력이 저하되는 것을 억제할 수 있다.The
또한, 상기 접착층(70)의 두께는 1 내지 5 mm, 바람직하게는 1 내지 3 mm일 수 있다. 여기서, 상기 접착층(70)의 두께가 1 mm 미만인 경우 충분한 차수성을 갖지 못하기 때문에 수분 침투에 의해 상기 수밀층(60)에 대한 상기 접착층(70)의 박리력이 저하될 수 있는 반면, 상기 접착층(70)의 두께가 5 mm 초과인 경우 상기 전력 케이블의 전체적인 직경이 불필요하게 증가하게 되고 또한 압출 후 냉각시 서서히 냉각됨으로써 상기 금속층(50)을 형성하는 복수의 중성선들의 돌출 모양이 상기 자켓층(80) 표면에 나타날 수 있다.In addition, the thickness of the
상기 접착층(70)은 상기 수밀층(60) 및 상기 자켓층(80)과의 긴밀한 접착을 위해 상기 수밀층(60) 및 상기 자켓층(80)을 형성하는 수지와 동일한 계열의 수지, 예를 들어, 에틸렌 단독 중합체 또는 공중합체, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지로 이루어질 수 있다.The
상기 자켓층(80)은 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리우레탄 등을 포함할 수 있고, 상기 접착층(70)과의 긴밀한 접착력을 유지하기 위해 상기 접착층(70)을 구성하는 수지와 동일한 계열의 수지, 예를 들어, 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 것이 바람직하고, 케이블의 최외곽에 배치되는 층이므로 기계적 강도를 고려할 때, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 자켓층(80)은 상기 전력 케이블의 색상을 구현하기 위해 카본 블랙 등의 첨가제를 소량, 예를 들어, 2 내지 3 중량% 포함할 수 있다.The
상기 자켓층(80)은 외부로부터 케이블에 충격이 가해지는 경우 상기 충격을 흡수하여 상기 접착층(70)과의 긴밀한 접착을 유지하기 위해서는 예를 들어 5 내지 8 mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.The
앞서 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전력 케이블은 수밀층(60)의 기저층을 종래 납에 비해 경량이고 종래 알루미늄에 비해 내식성이 우수한 구리 테이프로 형성함으로써, 종래 전력 케이블에 비해 경량이고 내식성이 우수하다.As described above, the power cable according to the present invention forms the base layer of the
또한, 상기 수밀층(60)을 형성하는 접착보조층(65)의 접착력을 정밀하게 제어하고, 상기 수밀층(60)과 상기 자켓층(80)을 접착하는 접착층(70)의 밀도와 결정화도 그리고 상기 접착층(70)의 두께를 정밀하게 제어함으로써 외부의 물리적 충격 및 온도변화에도 케이블을 구성하는 층간 접착을 긴밀하게 유지할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.In addition, precisely controlling the adhesive force of the adhesive
본 발명에 따른 전력 케이블은 상기 케이블에 대한 외부의 충격으로부터 상기 수밀층(60)을 보호하고 상기 외부의 충격이 가해진 경우에도 상기 수밀층(60)과 접착층(70)의 접착력을 유지할 수 있도록 하는 완충층(미도시)을 추가로 포함할 수 있다.The power cable according to the present invention protects the
상기 완충층은 상기 수밀층(60)과 상기 접착층(70) 사이에 배치되어 상기 케이블에 대한 외부 충격을 흡수함으로써 상기 수밀층(60), 특히 구리 테이프의 손상을 방지하고 층간 박리를 억제하는 기능을 수행한다.The buffer layer is disposed between the water-
특히, 상기 케이블에 대한 외부 충격이 상기 완충층에 의해 흡수될 수 있는 정도를 초과하는 경우, 상기 충격의 일부가 상기 수밀층(60), 특히 상기 구리 테이프에 전달됨으로써 상기 구리 테이프에 부분적으로 함몰부가 형성되고, 상기 함몰부는 외부로부터 침투한 수분이 케이블의 길이방향으로 이동하는 통로가 될 수 있는데, 상기 완충층은 상기 접착층(70)에 비해 연질의 수지를 포함함으로써 상기 함몰부를 메워 수분이 케이블의 길이방향으로 이동하는 것을 억제하는 기능을 추가로 수행할 수 있다.In particular, when the external impact on the cable exceeds the extent to which it can be absorbed by the buffer layer, a part of the impact is transmitted to the
한편, 상기 완충층을 갖지 않는 종래의 전력 케이블은 이의 포설시 외부로부터 충격이 가해질 때 그 충격이 수밀층에 전달되어 층간 박리가 일어날 수 있고, 특히 상기 수밀층에 함몰부가 형성되는 경우 상기 함몰부는 외부로부터 침투한 수분이 길이방향으로 이동하는 통로가 될 수 있다.On the other hand, in the conventional power cable not having the buffer layer, when an impact is applied from the outside during its installation, the impact is transmitted to the water-tight layer and delamination may occur. In particular, when a depression is formed in the water-tight layer, the depression is external It can be a passage through which moisture permeated from the inside moves in the longitudinal direction.
상기 완충층은 케이블의 운전시 발생하는 열에 견딜 수 있도록 융점이 80℃ 이상이고, 밀도는 0.85 내지 0.94, 그리고 경도(shore A)는 65 이상인 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 완충층을 구성하는 수지의 밀도가 0.85 미만이고 경도(shore A)가 65 미만인 경우 케이블에 대한 외부 충격을 충분히 흡수할 수 없는 반면, 밀도가 0.94 초과인 경우 외부 충격에 의해 상기 구리 테이프에 형성될 수 있는 함몰부를 충분히 메울 수 없다.The buffer layer preferably includes a resin having a melting point of 80° C. or more, a density of 0.85 to 0.94, and a hardness (shore A) of 65 or more to withstand heat generated during operation of the cable. If the density of the resin constituting the buffer layer is less than 0.85 and the hardness (shore A) is less than 65, it cannot sufficiently absorb the external shock to the cable, whereas if the density is more than 0.94, it will be formed on the copper tape by external shock. The dent cannot be filled sufficiently.
상기 완충층은 상기 수밀층(60), 특히 접착 보조층(65)과 상기 접착층(70) 사이에 배치되기 때문에 층간 박리를 억제하기 위해서는, 상기 완충층에 포함되는 수지는 상기 접착 보조층(65)에 포함되는 수지와 상기 접착층(70)에 포함되는 수지와의 접착이 유리하고 혼용성이 있는 것이 바람직하다.Since the buffer layer is disposed between the
상기 완충층에 포함되는 수지는 예를 들어 에틸렌 공중합체, 바람직하게는 에틸렌 부틸 아크릴레이트(EBA), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 에틸렌 아크릴산(EAA) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 에틸렌 공중합체를 포함할 수 있고, 에틸렌과 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 등의 α-올레핀과의 공중합체나 고무 계열도 포함할 수 있다.The resin included in the buffer layer is, for example, an ethylene copolymer, preferably one or more ethylene copolymers selected from the group consisting of ethylene butyl acrylate (EBA), ethylene vinyl acetate (EVA), ethylene acrylic acid (EAA), and the like. It may include, and may also include a copolymer of ethylene and α-olefins such as 1-butene, 1-hexene, 1-octene, or rubber series.
상기 완충층의 두께는 1 내지 3 mm일 수 있다. 상기 완충층은 상기 접착층(70)의 두께가 후술하는 바와 같음을 전제로 이의 두께가 1 mm 미만인 경우 케이블에 대한 외부 충격을 흡수하고 상기 외부 충격에 의해 형성되는 수밀층의 함몰부를 메우기에 불충분한 반면, 상기 두께가 3 mm 초과인 경우 케이블의 외경이 불필요하게 증가할 수 있다.The thickness of the buffer layer may be 1 to 3 mm. The buffer layer absorbs an external shock to the cable when its thickness is less than 1 mm on the premise that the thickness of the
본 발명은 전력 케이블의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전력 케이블의 제조방법은 도체층(10), 상기 도체층(10)을 감싸는 내부 반도전층(20), 상기 내부 반도전층(20)을 감싸는 절연층(30), 상기 절연층(30)을 감싸는 외부 반도전층(40), 상기 외부 반도전층(40) 외부를 둘러싸는 금속층(50)을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 금속층(50) 외부에 접착보조층(55)이 상부면에 적층된 금속테이프를 종첨하되 상기 금속테이프의 종첨되는 양 말단의 중첩부를 접착함으로써 수밀층(60)을 형성하는 수밀층 형성단계, 상기 접착보조층(55) 외부에 상기 접착보조층(55) 융점 이상의 압출 온도로 접착층(70)을 압출하는 접착층 형성단계, 및 상기 접착층(70) 외부에 상기 접착층(70) 융점 이상의 압출 온도로 자켓층(80)을 압출하는 자켓층(80) 형성단계를 포함할 수 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a power cable. The method of manufacturing a power cable according to the present invention includes a
또한, 본 발명에 따른 전력 케이블의 제조방법은 상기 수밀층 형성단계 이전에 제1 반도전 테이프로 상기 외부 반도전층(40)을 둘러싸는 제1 반도전층을 형성하는 제1 반도전층 형성단계, 상기 수밀층 형성단계 이전에 제2 반도전 테이프로 상기 금속층(50)을 둘러싸는 제2 반도전층을 형성하는 제2 반도전층 형성단계 등을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a power cable according to the present invention comprises a first semiconducting layer forming step of forming a first semiconducting layer surrounding the outer
나아가, 상기 수밀층 형성단계에서 상기 중첩부는 80℃ 이상의 크리프 저항온도 또는 연화점을 갖는 핫멜트 접착제로 접착될 수 있고, 상기 접착층 형성단계에서 밀도가 0.93 이상이고 결정화도가 50% 초과인 수지의 압출에 의해 상기 접착층(70)이 형성될 수 있다.Furthermore, in the watertight layer forming step, the overlapping portion may be adhered with a hot melt adhesive having a creep resistance temperature or softening point of 80° C. or higher, and in the adhesive layer forming step, the density is 0.93 or higher and the crystallinity is greater than 50% By extrusion of a resin The
[실시예][Example]
1. 제조예1. Preparation example
프레스 온도 160℃(10분), 냉각 온도 40℃(10분), 압력 4,800 kg/㎡의 조건하에서 열간 프레스 작업을 통해 접착층(밀도 0.956의 고밀도 폴리에틸렌), 구리 테이프, 접착 보조층(에틸렌 비닐 아세테이트), 접착층(밀도 0.956의 고밀도 폴리에틸렌) 및 외부 자켓(고밀도 폴리에틸렌, 카본 블랙 2.5 중량%)이 순차적으로 적층되어 형성된 실시예 1의 샘플 시트를 제조했다. 또한, 아래 표 1에 기재된 접착층 시편 2개 사이에 리트머스 종이가 삽입된 실시예 및 비교예의 샘플 시트를 제조했다.Adhesive layer (high-density polyethylene with a density of 0.956), copper tape, and adhesive auxiliary layer (ethylene vinyl acetate) through hot pressing under the conditions of a press temperature of 160°C (10 minutes), a cooling temperature of 40°C (10 minutes), and a pressure of 4,800 kg/m2. ), an adhesive layer (high-density polyethylene with a density of 0.956) and an outer jacket (high-density polyethylene, 2.5 wt% of carbon black) were sequentially laminated to prepare a sample sheet of Example 1 formed. In addition, sample sheets of Examples and Comparative Examples in which litmus paper was inserted between two adhesive layer specimens shown in Table 1 below were prepared.
- 수지 1 : 고밀도 폴리에틸렌(밀도 0.956)- Resin 1: high density polyethylene (density 0.956)
- 수지 2 : 에틸렌/아크릴산 랜덤 공중합 수지(밀도 0.927)- Resin 2: ethylene/acrylic acid random copolymer resin (density 0.927)
2. 물성 평가2. Physical property evaluation
1) 박리력 평가1) Peel force evaluation
실시예 1의 샘플 시트를 pH 8.5 및 온도 80℃의 염기성 수용액에 침수 전 및 후 구리 테이프에 대한 외부 자켓의 박리력을 측정했다. 박리력 측정 결과는 아래 표 2에 나타난 바와 같다.The peel force of the outer jacket to the copper tape was measured before and after the sample sheet of Example 1 was immersed in a basic aqueous solution having a pH of 8.5 and a temperature of 80°C. The peel force measurement results are shown in Table 2 below.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 전력 케이블은 접착층의 차수성 및 접착성이 우수하여 침수 후에도 수밀층과 외부 자켓의 층간 접착력이 침수 전 대비 70% 이상으로 유지된 것으로 확인되었다.As shown in Table 2, the power cable of Example 1 according to the present invention has excellent water-repellent properties and adhesion of the adhesive layer, so that even after submersion, the interlayer adhesion between the water-tight layer and the outer jacket was maintained at 70% or more compared to before submersion. Confirmed.
2) 수분 투과 평가2) Water permeation evaluation
실시예 2 및 3, 그리고 비교예 1 내지 6의 시편을 pH 8.5 및 온도 80℃의 염기성 수용액에 침수 후 염기성 용액이 접착층 시편을 투과하여 리트머스 종이를 변색시킬 때까지의 시간을 측정했다. 평가 결과는 아래 표 3에 나타난 바와 같다.After immersing the specimens of Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 to 6 in a basic aqueous solution having a pH of 8.5 and a temperature of 80° C., the time until the basic solution passed through the adhesive layer specimen to discolor the litmus paper was measured. The evaluation results are shown in Table 3 below.
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 2 및 3의 접착층은 밀도가 0.93 이상인 수지로 이루어져 있고 특정 값 이상의 두께를 갖기 때문에 차수성이 충분한 것으로 확인되었다.As shown in Table 3, the adhesive layers of Examples 2 and 3 according to the present invention were confirmed to have sufficient water resistance because they were made of a resin having a density of 0.93 or more and had a thickness greater than or equal to a specific value.
반면, 비교예 1 내지 4의 접착층은 두께가 임계값 미만으로 차수성이 불충분하였고, 비교예 5 및 6의 접착층은 이를 구성하는 수지의 밀도가 임계값 미만으로 차수성이 불충분한 것으로 확인되었다.On the other hand, it was confirmed that the adhesive layers of Comparative Examples 1 to 4 had insufficient water resistance because the thickness was less than the critical value, and the adhesive layers of Comparative Examples 5 and 6 had insufficient water resistance because the density of the resin constituting them was less than the critical value.
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.Although the present specification has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims described below. will be able to carry out Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, all of them should be considered to be included in the technical scope of the present invention.
10 : 도체 20 : 내부 반도전층
30 : 절연층 40 : 외부 반도전층
50,70 : 반도전 테이프층 60 : 금속층
80 : 수밀층 90 : 접착층
100 : 외부 자켓10: conductor 20: inner semiconducting layer
30: insulating layer 40: outer semiconducting layer
50, 70: semi-conductive tape layer 60: metal layer
80: watertight layer 90: adhesive layer
100: outer jacket
Claims (26)
상기 중심도체층 외부에 위치하는 내부 반도전층;
상기 내부 반도전층 외부에 위치하는 절연층;
상기 절연층 외부에 위치하는 외부 반도전층;
상기 외부 반도전층 외부에 위치하고 복수의 금속와이어로 이루어진 금속층;
상기 금속층 외부에 위치하는 수밀층;
상기 수밀층 외부에 위치하는 접착층; 및
상기 접착층 외부에 위치하는 자켓층을 포함하고,
상기 접착층은 밀도가 0.93 이상이고 결정화도가 50% 초과하는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지를 포함하고,
상기 접착층의 두께가 1 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.central conductor layer;
an inner semiconducting layer positioned outside the central conductor layer;
an insulating layer positioned outside the inner semiconducting layer;
an outer semiconducting layer positioned outside the insulating layer;
a metal layer positioned outside the outer semiconducting layer and made of a plurality of metal wires;
a watertight layer positioned outside the metal layer;
an adhesive layer positioned outside the watertight layer; and
It includes a jacket layer located outside the adhesive layer,
The adhesive layer comprises a high-density polyethylene (HDPE) resin having a density of 0.93 or more and a crystallinity of more than 50%,
Power cable, characterized in that the thickness of the adhesive layer is 1 to 5 mm.
상기 외부 반도전층과 상기 금속층 사이에 위치한 제1 반도전층;
상기 금속층과 상기 수밀층 사이에 위치한 제2 반도전층; 및
상기 수밀층과 상기 접착층 사이에 위치한 접착보조층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.According to claim 1,
a first semiconducting layer located between the outer semiconducting layer and the metal layer;
a second semiconducting layer located between the metal layer and the watertight layer; and
Power cable, characterized in that it further comprises an auxiliary adhesive layer located between the watertight layer and the adhesive layer.
상기 수밀층의 두께는 0.1 내지 0.25 mm이고, 상기 접착보조층의 두께는 0.05 내지 0.09 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.3. The method of claim 2,
The watertight layer has a thickness of 0.1 to 0.25 mm, and the thickness of the auxiliary adhesive layer is 0.05 to 0.09 mm, the power cable.
상기 접착 보조층을 형성하는 접착제는 올레핀과 극성 단량체의 공중합 또는 블렌드 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.3. The method of claim 2,
The adhesive forming the auxiliary adhesive layer is characterized in that it comprises a copolymer or blend resin of an olefin and a polar monomer, power cable.
상기 극성 단량체는 비닐 아세테이트 또는 비닐 버사테이트의 비닐 에스테르 단량체, 메타크릴산, 아크릴산, 말레산 또는 이타콘산의 비닐-불포화 카르복시산 단량체, (메트)아크릴레이트 또는 알킬(메트)아크릴레이트의 아크릴계 단량체인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.5. The method of claim 4,
The polar monomer is a vinyl ester monomer of vinyl acetate or vinyl versatate, a vinyl-unsaturated carboxylic acid monomer of methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid or itaconic acid, (meth) acrylate or an acrylic monomer of alkyl (meth) acrylate. Characterized by the power cable.
상기 올레핀과 극성 단량체의 랜덤 공중합 수지는 에틸렌 아크릴산(EAA), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 에틸렌 부틸 아크릴레이트(EBA)인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.6. The method of claim 5,
The power cable, characterized in that the random copolymer resin of the olefin and the polar monomer is ethylene acrylic acid (EAA), ethylene vinyl acetate (EVA) or ethylene butyl acrylate (EBA).
상기 극성 단량체의 함량은, 상기 랜덤 공중합 수지의 총 중량을 기준으로, 5 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.7. The method of claim 6,
The content of the polar monomer, based on the total weight of the random copolymer resin, characterized in that 5 to 20% by weight, the power cable.
상기 수밀층은 상기 금속층과 동일한 계열의 금속소재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The watertight layer is characterized in that it comprises a metal material of the same series as the metal layer, the power cable.
상기 수밀층은 구리(Cu)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블9. The method of claim 8,
Power cable, characterized in that the watertight layer comprises copper (Cu)
상기 수밀층은 상기 접착보조층이 적층된 금속테이프가 종첨되어 형성되고, 양 말단이 중첩되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.8. The method according to any one of claims 2 to 7,
The watertight layer is formed by terminating the metal tape on which the adhesive auxiliary layer is laminated, and both ends are overlapped, the power cable.
상기 수밀층의 양 말단이 중첩되는 중첩 영역에서 핫멜트(hot melt) 접착제에 의해 접착되어 있는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.11. The method of claim 10,
Power cable, characterized in that the two ends of the watertight layer are adhered by a hot melt adhesive in an overlapping region.
상기 핫멜트 접착제는 80℃ 이상의 크리프 저항 온도(creep resistance temperature) 및 연화점(softening temperature)을 갖는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.12. The method of claim 11,
The power cable, characterized in that the hot melt adhesive has a creep resistance temperature and a softening temperature of 80° C. or higher.
상기 핫멜트 접착제는 폴리아마이드 수지, 폴리에틸렌비닐아세테이트 수지, 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.13. The method of claim 12,
The hot melt adhesive comprises a polyamide resin, a polyethylene vinyl acetate resin, or both, the power cable.
상기 접착층은 수분 이동 경로를 형성할 수 있는 첨가제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The power cable, characterized in that the adhesive layer does not contain an additive capable of forming a moisture migration path.
상기 접착층의 두께는 1 내지 3 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.According to claim 1,
The power cable, characterized in that the thickness of the adhesive layer is 1 to 3 mm.
상기 자켓층은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지를 포함하고, 두께가 5 내지 7.5 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The jacket layer comprises a high-density polyethylene (HDPE) resin, characterized in that the thickness of 5 to 7.5 mm, power cable.
상기 접착 보조층은 상기 전력 케이블을 pH 8.5 및 온도 80℃의 염기성 수용액에 7일간 침수 후 측정한 상기 수밀층에 대한 상기 자켓층의 박리력 잔율을 70% 이상으로 하는 접착력을 갖는 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.3. The method of claim 2,
The adhesive auxiliary layer includes an adhesive having an adhesive strength such that the residual rate of peel force of the jacket layer with respect to the watertight layer measured after immersing the power cable in a basic aqueous solution of pH 8.5 and a temperature of 80 ° C. characterized in that, the power cable.
상기 케이블에 대한 외부 충격을 흡수하는 완충층을 상기 수밀층과 상기 접착층 사이에 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Power cable, characterized in that it further comprises a buffer layer for absorbing an external impact to the cable between the watertight layer and the adhesive layer.
상기 금속층 외부에 접착보조층이 상부면에 적층된 금속테이프를 종첨하되 상기 금속테이프의 종첨되는 양 말단의 중첩부를 접착함으로써 수밀층을 형성하는 수밀층 형성단계,
상기 접착보조층 외부에 상기 접착보조층 융점 이상의 압출 온도로 접착층을 압출하는 접착층 형성단계, 및
상기 접착층 외부에 상기 접착층 융점 이상의 압출 온도로 자켓층을 압출하는 자켓층 형성단계를 포함하고,
상기 접착층은 밀도가 0.93 이상이고 결정화도가 50% 초과하는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지를 포함하고,
상기 접착층의 두께가 1 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블의 제조방법.In a method of manufacturing a power cable comprising a conductor layer, an inner semiconducting layer surrounding the conductor layer, an insulating layer surrounding the inner semiconducting layer, an outer semiconducting layer surrounding the insulating layer, and a metal layer surrounding the outside of the outer semiconducting layer,
A watertight layer forming step of forming a watertight layer by attaching a metal tape having an adhesive auxiliary layer laminated on the upper surface to the outside of the metal layer, but adhering overlapping portions of both ends of the metal tape to the ends;
An adhesive layer forming step of extruding the adhesive layer to the outside of the adhesive auxiliary layer at an extrusion temperature equal to or higher than the melting point of the auxiliary adhesive layer, and
A jacket layer forming step of extruding the jacket layer to the outside of the adhesive layer at an extrusion temperature equal to or higher than the melting point of the adhesive layer,
The adhesive layer comprises a high-density polyethylene (HDPE) resin having a density of 0.93 or more and a crystallinity of more than 50%,
The method of manufacturing a power cable, characterized in that the thickness of the adhesive layer is 1 to 5 mm.
상기 수밀층 형성단계 이전에 제1 반도전 테이프로 상기 외부 반도전층을 둘러싸는 제1 반도전층을 형성하는 제1 반도전층 형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블의 제조방법.23. The method of claim 22,
The method of claim 1, further comprising a first semiconducting layer forming step of forming a first semiconducting layer surrounding the outer semiconducting layer with a first semiconducting tape before the watertight layer forming step.
상기 수밀층 형성단계 이전에 제2 반도전 테이프로 상기 금속층을 둘러싸는 제2 반도전층을 형성하는 제2 반도전층 형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블의 제조방법.24. The method of claim 22 or 23,
Method of manufacturing a power cable, characterized in that it further comprises a second semiconducting layer forming step of forming a second semiconducting layer surrounding the metal layer with a second semiconducting tape before the watertight layer forming step.
상기 수밀층 형성단계에서 상기 중첩부는 80℃ 이상의 크리프 저항온도 또는 연화점을 갖는 핫멜트 접착제로 접착되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블의 제조방법.24. The method of claim 22 or 23,
The method of manufacturing a power cable, characterized in that the overlapping portion is bonded with a hot melt adhesive having a creep resistance temperature or softening point of 80° C. or more in the watertight layer forming step.
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