KR102422703B1 - 전기적으로 도전성의 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법, 인터페이스 형성 장치 및 전력 전송 인터페이스를 형성하기 위한 냉간 스프레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기적으로 도전성인 적어도 2 개의 분리된 와이어(x02)를 가지는 전력 케이블(x00)의 단부 표면상에 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스(x30)를 제공하기 위한 방법 및 인터페이스 형성 장치(x60)에 관한 것으로서, 케이블(x00)은 전력 케이블(x00)에 다른 특징들을 제공하도록 와이어(x02)와 상이한 반응 화합물을 더 포함한다. 방법은 상기 전력 케이블(x00)의 단부 섹션을 제공하는 단계로서, 상기 단부 섹션은 와이어 단부들을 가진 와이어(x02)를 포함하고, 단부 섹션은 상기 반응 화합물을 더 가지는 단계; 및 상기 도전성 입자들과 상이한 재료의 분산매 안에 분산된 도전성 입자들을 상기 단부 섹션과 접촉시킴으로써 상기 단부 섹션에 전기적으로 도전성인 입자(x67A)를 연속적으로 추가하는 단계를 포함한다. 그에 의하여, 고품질의 케이블 접합 및 터미네이션이 달성된다.

Description

전기적으로 도전성의 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법, 인터페이스 형성 장치 및 전력 전송 인터페이스를 형성하기 위한 냉간 스프레이 장치

본 발명은 적어도 2 개의 와이어들 또는 섹터(sector)들과 반응 화합물(reactive compound)을 가진 전력 케이블상에 전력 전송 인터페이스를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이며, 그러한 전력 전송 인터페이스를 가진 케이블에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 전력 전송 인터페이스를 가진 상기 케이블을 접합(joining) 또는 터미네이션(termination)하기 위한 슬리브에 관한 것이다.

케이블 터미네이션(termination) 및 접합은 당해 기술 분야에서 중요하며, 특정 케이블 유형에 대해서는 번거로운 프로세스이다.

케이블들을 터미네이션하고 접합하기 위하여 몇가지 방법들이 사용된다. 우선, 대부분의 단순하고 소형의 케이블은 용접되거나 솔더링되거나 또는 전단 볼트를 이용하여 연결된다. 절연 와이어를 가진 케이블과 같은 다른 케이블 유형에서는, 케이블에 있는 잉여 화합물(extra compound)들이 용접 또는 솔더링중에 반응하여 터미네이션 또는 접합부(joint)를 오염시킨다. 따라서, 그러한 반응 화합물은 용접, 솔더링 또는 케이블의 기계적은 터미네이션 접합 이전에 케이블의 단부 섹션을 위하여 제거되어야 한다.

절연이 제거된 이후에 그리고 선택적으로 와이어들 사이에 잔재물이 잔류하지 않는 것을 보장하는 세정 프로세스 이후에, 케이블의 와이어 단부들은 함께 용접되거나 또는 솔더링되거나, 함께 크림핑(crimping)되거나, 또는 페룰(ferrule)을 이용하여 함께 전단 볼트 체결되어 와이어들/가닥들을 기계적으로 고정하고 전기적으로 접촉시킨다. 이러한 모든 방법들은 제조하는 동안에 또는 제조하는 사이에 케이블 파라미터들의 특성화를 위한 단일의 접촉점을 획득하거나 또는 현장에서 접합 또는 터미네이션을 위한 케이블 터미네이션을 생성한다.

고전압 전송 케이블(high voltage transmission cable)과 같은 대형 케이블 유형에 대하여, 와이어들을 고립시키는 현장과 제조 작업 및 와이어들의 세정은 병목(bottleneck)을 일으켜서, 모든 다른 프로세스들이 한번에 몇일 동안 멈출 수 있는데, 이것은 비용을 초래한다. 더욱이, 와이어들을 고립(de-isolate)시키는 것은 전문가의 노동을 필요로 한다.

케이블의 특성화시키는 동안에, 예를 들어 1 미터의 작은 섹션들이 사용될 수 있으며, 그곳에서 케이블의 전기적인 성질이 특성화된다. 절연은 수작업으로 제거되기 때문에, 주어진 케이블의 각각의 개별적인 가닥의 정확한 유효 길이는 효과적으로 측정될 수 없다. 작은 케이블 길이들에 대하여, 이러한 편차(deviations)는 증폭되며 현저한 데이터 편향(data bias)을 초래하며, 정확한 품질 제어를 할 수 없다. 케이블 제조자들은 케이블 시스템의 성능 미달에 책임이 있기 때문에, 케이블들은 사양에 맞출 것을 보장하기 위하여 과다 치수로 될 수 있으며 따라서 이익 손실을 초래한다.

문제가 되는 다른 케이블 접합/터미네이션 상황은 해저 케이블(submarine cable), 변전소 및 공장 접합부(factory joints)에 관한 것이다. 가능한 한 적은 현장 접합을 보장하도록, 해저용으로 의도된 케이블들은 공장에서 미리 접합되어 가능한 한 긴 케이블 부재를 생산한다. 여전히, 모든 접합부가 항상 미리 제작될 수 없으며 해저 케이블 링크들이 손상되거나 또는 다른 고장이 있을 때 수리 접합부(repair joint)가 필요하다. 해저 케이블은 전문화된 선박에 의해 설치되고 수리되며, 여기에서는 가능한 한 짧은 시간 프레임(time frame)내에 그러한 설치 또는 케이블 수리를 수행하기 위하여 케이블 접합을 위해 사용되는 시간의 절감이 중요하다.

해저용의 케이블을 제작하기 위한 것과 같은 공장에서의 접합은 값비싼 기계적 사양을 충족시키는 케이블 접합부를 필요로 한다. 접합부(joint)는 케이블의 그 어떤 다른 부재와 같이 단순하게 말려져서 차후에 해저 위치에 놓이므로, 접합부는 케이블 자체의 유사한 길이와 적어도 실질적으로 유사한 기계적 강도, 크기 및 유연성을 가져야 한다.

미국 출원 US 2014/0000110는 2 개의 고전압 케이블의 전기적인 도전체들을 전기적으로 연결하는 방법을 개시한다. 도전체들은 그들의 단부들에서 노출되어 있고 양 단부로부터 파이프로 삽입되어 고정 스크류로 파이프에 고정되며, 파이프는 중심 관통 구멍을 가진다. 보어들은 반경 방향으로 도전체들 안에 만들어진다. 도전체 스크류들은 2 개의 도전체 단부들 사이의 인터페이스에 있는 보어들 안으로 체결된다. 종래 기술에 비해 아마도 향상된 연결일지라도, 모든 가닥들에 대한 연결이 보장되지 않으며, 접합부의 품질은 개별 작업자의 기술에 높은 정도로 기초한다. 더 많은 스크류들의 사용은 연결을 증가시키지만 가닥들을 부러뜨릴 위험성도 증가한다. 또한, 도전체와 상이한 재료의 스크류를 사용하는 것은 시간이 지난 후에 연결을 저하시키는 열팽창 문제를 일으키는 반면에, 도전체와 같은 재료를 사용하는 것은 스크류의 강도 문제를 일으켜서 모든 가닥들이 연결되지 않는 위험성을 증가시킨다. 더욱이, 스크류들과 각각의 개별 가닥 사이의 맞닿음 접촉은 가닥들 사이에서 적어도 변화되어 불규칙한 전기적 연결을 가진 터미네이션을 발생시킨다.

국제 출원 공개 WO 2015/188923 는 다른 전기 도전체에 전기 도전체를 접촉시키는 장치를 개시하며, 특히 전력 공급 케이블의 다수 가닥 도전체를 위한 장치를 개시한다. 상기 장치는 도전체를 삽입하기 위한 수용 공간 및, 전기적으로 도전성이고 도전성 금속 볼과 같은 접촉 동체들에 맞닿는 접촉 매체를 가진다. 힘이 가해지면, 도전체는 도전성 금속 볼에 전기적으로 접촉될 수 있다. 그러나, 도전성 금속 볼들과 케이블의 각각의 가닥 사이의 효과적인 접촉은 보장되지 않고, 볼들의 크기에 의존하게 되며, 여기에서 작은 볼들이 더 낳은 전체적인 연결을 보장하지만, 맞닿음의 수가 증가된 결과로서 작동하는 동안에 너무 높거나 또는 불안정한 저항에 이를 수 있다. 더욱이, 전류가 지나가야 하는 볼과 볼의 전이(ball-to-ball transition)의 수는 가닥들 사이에서 변화할 것이며 따라서 불규칙한 전기적 연결을 가진 터미네이션을 만든다.

따라서 본 발명의 목적은 전기적 도전체, 특히 전력 케이블의 다수 가닥 도전체에 대한 접촉 인터페이스를 제공하는 방법 및 장치와, 상기 언급된 문제점들중 적어도 일부를 극복하는 상기 장치를 가진 연결 수단 또는 연결부를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 언급된 문제점들중 일부를 해결하는 것이다. 본 발명에 따라서, 방법 및 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 상기 언급된 문제들중 적어도 일부는 전기적으로 도전성인 적어도 2 개의 분리된 와이어들을 가진 전력 케이블의 단부 표면상에 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법에 의해 해결되며, 여기에서 케이블은 전력 케이블에 다른 특성들을 제공하도록 와이어들과 상이한 반응 화합물을 더 포함한다. 상기 방법은:상기 전력 케이블의 단부 섹션을 제공하는 단계로서, 단부 섹션은 와이어 단부들을 가진 와이어들을 구비하고, 상기 단부 섹션은 반응 화합물을 더 구비하는, 단부 섹션 제공 단계; 및, 상기 단부 섹션으로 전기적으로 도전성인 입자들을 연속으로 추가하는 단계;를 포함하며, 여기에서 도전성 입자들은 상기 단부 섹션과 접촉된 상기 도전성 입자들과 상이한 재료의 분산매(carrier fluid) 안에 분산된다.

그에 의하여, 와이어들 사이에 효과적인 전기적 연결을 만드는 프로세스가 제공되며, 이것은 기계적 강도를 가진다. 입자들과 상이한 재료의 유체 안에 입자들을 분산시킴으로써, 과도한 가열 없이도 접착이 허용되는 충분히 낮은 접촉 에너지가 달성된다.

일 실시예에서, 방법은 도전성 입자들과 상이한 재료의 비접착성 분산매(non-adhering carrier fluid)에 있는 전기적으로 도전성인 입자들의 분산을 제공하는 단계를 포함한다. 그에 의하여, 입자들은 단부 섹션/도전체의 단부 표면으로의 침착을 위하여 유체 안에 분산된다.

연속적으로 추가하는 것의 의미는 별개의 요소들이 단부 표면상에 질서 있게 또는 무질서하게 계속적으로, 순차적으로 및/또는 연속적으로 서로 따른다는 것이다. 이러한 정의에서 다양한 입자들이 단부 표면상으로 가해질 수 있거나, 또는 이온들이 거대한 양으로 부착될 수 있다. 전기적으로 도전성인 재료를 연속적으로 추가하는 것은 케이블 단부로의 열에너지 전달이 케이블 또는 반응 화합물을 현저하게 가열하지 않아서, 용융/액화 또는 증발과 같은, 반응 화합물의 상 전이를 회피하는 역할을 하거나, 또는 케이블 절열 재료의 과도한 가열을 회피하는 역할을 한다. 상기 언급된 단열 재료의 가열은 절연을 손상시키거나 또는 파괴하는 위험성이 알려져 있다. 그에 의하여, 케이블 단부의 현저하게 우수하고 신속한 인터페이싱(interfacing)이 달성된다. 그러한 반응 화합물을 가진 자동화되고 신속한 케이블의 인터페이싱이 달성되는데, 여기에서, 화합물은 인터페이스 세그먼트를 오염시키지 않고 케이블의 손상을 회피함으로써, 모든 와이어들 또는 실질적으로 모든 와이어들이 전기적으로 연결되면서 낮은 전기 저항을 가진 효과적인 전송이 허용된다. 더욱이, 개별적인 와이어들은 인터페이스 세그먼트에 효과적으로 연결되기 때문에, 와이어들 사이에 균일한 전송이 보장되어, 당해 기술 분야에서 비할 데 없는 도전체들의 테스트 품질을 허용한다. 그에 의하여, 효과적이고 정확한 도전체의 특성화, 제조 및 설치가 허용된다. 연속적으로 추가하는 것(Successively adding)과 연속적으로 침착시키는 것(successively depositing)은 상세한 설명 및 청구 범위에서 교환될 수 있게 사용된다.

입자는 이온 또는 고체의 분리된 입자를 의미한다. 일 실시예에서, 입자 재료는 그것이 케이블 단부 표면에 접촉함으로의 입자이다. 다른 실시예에서, 이것은 표면에 접촉함으로서의 액체일 수 있다.

입자들이 유체 안에 분산됨이 의미하는 것은 입자 재료가 도전체 단부 표면으로의 침착 동안에 유체와 혼합되는 것이며, 여기에서 유체는 액체 또는 기체일 수 있으며, 예를 들어 전해질 용액 또는 프로세스 개스이다. 유체가 비접착성(non-adhering)인 것이 의미하는 것은 그것이 케이블 단부 섹션 또는 인터페이스 세그먼트에 부착되지 않는 것이다. 더욱이, 유체가 분산매인 것은 그에 의하여 입자들을 운반하고, 분산매가 단부 섹션에 접착/부착되지 않으면서 단부 섹션에 접촉함으로써, 인터페이스 세그먼트의 형성과 간섭되지 않는다.

일 실시예에서, 유체내에 분산된 입자들은 레이저에 의해 용융되기 전에 케이블 단부 표면상으로 얕은 금속 층을 침착하는 것을 포함하지 않는다.

단부 섹션이 의미하는 것은 케이블의 단부 부분이며, 와이어 제한부(wire restrainer)에 의해 크림핑(crimping)되는 부분일 수 있거나, 또는 단지 단부 표면일 수 있다.

케이블에 포함된 반응 화합물은 금속 도전체가 아닌, 케이블에 포함된 그 어떤 재료일 수 있다. 통상적으로, 반응 화합물은 열 용접 또는 솔더링 케이블 인터페이스 프로세스를 오염시키는 것이거나, 또는 다르게는, 케이블 길이를 따라서 손상이 발생되는 곳에 무관하게, 열 용접 프로세스에 의해 손상되는 것이다. 후자의 예는 케이블의 단부로부터 더 아래에서 절연부를 손상시키게 충분할 정도로 열 프로세스가 케이블을 가열할 때이다.

일 실시예에서, 반응 화합물은 금속 도전체가 아닌 도전체의 그 어떤 재료일 수 있다.

일 예는 와이어상의 바니쉬(varnish), 케이블 섹터들 사이의 절연 종이, PEX/XLPE 또는 PE 형태인 절연체, 임의의 폴리머, 초 흡수 폴리머(super absorbent polymer)의 테이프 또는 스웰링 파우더(swelling powder), 습기 흡수(hygroscopic) 테이프 또는 파우더, 오일 제품, 비튜멘(bitumen), 왁스, 에폭시, 실리콘, 아스팔트, 특수 아스팔트, 고무 개질 아스팔트, 젤, 솔벤트 베이스 코팅, 물 베이스 코팅, 물, 탄화수소 수지 및 반도체 층 또는 활성화되게 적용된 산화물 층이다. 반응 화합물은 단일 화합물 및 보다 복잡한 특질들의 조성물을 포함하며, 예를 들어 상기 언급된 예시적인 조성물의 그 어떤 조합이라도 포함한다. 여러 케이블들은, 다양한 이유로, 우연히 그러한 추가적인 화합물을 거지거나, 그로부터 장점을 취하거나 또는 그것을 필요로 한다. 해저 케이블은 흡수성 분말을 필요로 할 수 있는 반면에, 다수 가닥으로 이루어진 케이블들은 가닥의 절연을 필요로 할 수 있으며, 이것은 충만된 항침 종이(impregnated paper), 바니쉬(varnish) 또는 산화물 층의 형태를 취할 수 있다. 설명된 것과 같은 많은 조성물들은 케이블 단부가 프로세싱될 때 오염물을 생성함으로써 터미네이션 및 접합을 곤란하게 하고, 이러한 유형의 케이블들의 접합 또는 터미네이션의 비용을 증가시키고, 전문적인 노동에 의존하게 한다.

다른 실시예에서, 반응 화합물은 특히 반응 도전체 화합물(reactive conductor compound)로서, 이것은 케이블의 도전체 부분의 일부로서 화합물이 존재하는 것을 의미한다. 즉, 반응 도전체 화합물은 도전체의 와이어들/가닥들 사이에 위치되는데, 케이블 섹터들 사이에 또는 와이어/가닥들 둘레에 고정되는 것과 같은 어떤 방식으로 조직화되거나 또는 자유롭게 위치된다. 그것의 예는 스웰링 파우더(swelling powder) 또는 테이프와 같은 길이 방향 물 격벽(longitudinal water barrier), 초 흡수 폴리머, 흡수 폴리머 및 습기 흡수 테이퍼 및 파우더; 유기 와이어 절연 코팅 층으로서 예를 들어, 폴리에스터 이미드, 폴리우레탄, 폴리아미드-이미드, 폴리이미드, 솔벤트 베이스의 코팅 및 물 베이스의 코팅; 무기 와이어 절연 코팅 층으로서, 예를 들어 산화 제 2 구리, 산화 알루미늄 및 전기 분해로 형성된 전기 절연 층 코팅; 및 다른 유사한 폴리머, 왁스, 에폭시, 실리콘, 젤 및 탄화수소 수지이다.

실시예들에서, 본 발명은 중간 전압, 고전압, 특별 고전압(extra high voltage) 및/또는 초 고전압(ultra-high voltage) 전송을 포함하는, 그 어떤 전압 유형의 케이블들에도 유용하다. 중간 전압 전력 케이블은 1 kV 내지 30kV 사이의 전압 범위를 가진 전력 케이블을 의미한다. 고전압 전력 케이블은 30 KV 내지 150 kV 사이 범위의 전압을 가진 전력 케이블을 의미한다. 특별 고전압 전력 케이블은 150 kV 내지 500 kV 사이의 전압 범위를 가진 전력 케이블을 의미한다. 초고전압 전력 케이블은 500 kV이상의 범위인 전압을 가진 전력 케이블을 의미한다. 일 예에서, 본 발명은 고전압, 특별 고전압 및 초고전압 전송 케이블에 관한 것이다.

일체로 형성됨이 의미하는 것은 인터페이스 세그먼트가 와이어 단부들의 개별 표면들에 대하 부착되고, 윤곽을 맞닿게 함으로써, 전체적인 윤곽에서의 그 어떤 불규칙성도 전송을 저해하지 않는 것이다. 와이어 단부들과 일체로 형성된 인터페이스 세그먼트는, 케이블의 와이어들에 부착되고 그에 대한 전기적이고 기계적인 접촉을 제공하는 표면을 제공함으로써 다른 요소들과의 인터페이싱이 허용되는 것을 보장한다. 인터페이스 세그먼트는 적어도 2 개의 와이어들에 와이어들의 적어도 50 % 로 접촉을 제공하며, 이것은 적어도 2 개의 와이어들에서 와이어들의 적어도 60 %, 와이어들의 적어도 70 %, 와이어들의 적어도 80 %, 와이어들의 적어도 90 %, 와이어들의 적어도 92 %, 와이어들의 적어도 94 %, 와이어들의 적어도 95 %, 와이어들의 적어도 96 %, 와이어들의 적어도 97 %, 와이어들의 적어도 97.5 %, 와이어들의 적어도 98 %, 와이어들의 적어도 98.5 %, 와이어들의 적어도 99 %, 와이어들의 적어도 99.5 %, 또는 와이어들의 100 % 로 접촉을 제공한다.

케이블 단부 표면은 그 어떤 형상이라도 가질 수 있다. 예를 들어 그것은 케이블의 길이에 직각일 수 있거나 또는 약간 각이 질 수 있고, 테이퍼진 절단부(tapered cut)일 수 있으며, 여기에서 케이블은 테이퍼진 형상으로 또는 연필 형상(pencil shape)으로 끝나고, 지그 재그(zig-zag) 형상에 부합될 수 있거나 또는 단부가 그 어떤 다른 편리한 형태를 취할 수 있다. 두드러지는 예는 2 개의 케이블 단부들이 접합을 위하여 정렬되고, 절단이 실질적으로 대칭적으로 이루어질 수 있어서 케이블 단부 표면들이 만나서, 인터페이스 세그먼트를 생성하기 위한 V 형상의 절단부를 형성한다.

세그먼트(segment)가 의미하는 것은 도전체의 일부가 케이블의 축방향에서 종방향으로 연장되어 전체적으로 도전체의 모든 반경 범위이고 그리고/또는 도전체의 완전한 전기 부하를 유지하는 것이다. 세그먼트는 그 어떤 편리한 길이를 취할 수 있고 침착된 재료의 단일 층으로부터 다층들까지 그 어떤 것일 수 있으며 본 발명에 따른 프로세스를 통하여 도전체들을 전체적으로 형성된 것을 포함한다. 세그먼트는 그것의 의도된 용도를 위한 기계적인 강도를 제공하는 충분한 길이인 것이 바람직스럽고, 도전체의 모든 와이어들 사이로부터 그리고/또는 하나의 와이어로부터 다른 와이어로 인터페이스 세그먼트를 통하여 의도된 전기적 부하를 성공적으로 운반하는 전기적인 연결을 보장하는 충분한 길이인 것이 바람직스럽다.

일 실시예에서, 방법은 외부 환경으로부터 내용물을 한정하는 외측벽을 가진 국부적인 엔크로져를 제공하는 단계를 더 포함한다. 국부적인 엔크로져는 도전체 단부 둘레에 확실하게 고정되도록 부착 수단에 부착된다. 침착 수단(deposition means) 및, 그것이 도전성 재료를 침착하는 도전체 단부 섹션이 국부적인 엔크로져 안에 제공된다. 그에 의하여, 격리된 환경이 달성된다. 이것은 모두 케이블들을 접합하는 작업을 보호하고 프로세스가 발생되는 안정된 환경을 제공하며, 이것은 더욱이 재료 사용을 줄이고 작업 속도 및 신뢰성을 향상시킨다.

일 실시예에서, 상기 연속적으로 부가하는 것은 상기 전력 전송 인터페이스에 상기 와이어들의 상기 적어도 2 개의 와이어 단부들이 일체로 형성될 때까지 계속된다. 그에 의하여, 간단한 프로세스가 달성된다.

일 실시예에서, 상기 형성은 냉간 스프레이, 전기 도금 또는 레이저 금속 침착의 목록으로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 연속적으로 추가하는 기술은 냉간 스프레이 또는 전기 도금중에서 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 방법은 인덕션 용접(induction welding), 마찰 용접 또는 아크 용접이 아닌 상기 형성을 포함한다. 일 실시예에서, 형성은 레이저 용접이 아니다. 일 실시예에서, 방법은, 케이블 단부의 와이어들의 적어도 일부를 용융시키는 용접 프로세스인 용접이 아니다. 일 실시예에서, 방법은, 용융된 재료를 케이블 단부 표면에 부가하여, 케이블 단부 표면상에 부가된 솔더(solder)의 용융 영역을 생성하는 솔더링이 아니다.

일 실시예에서, 연속적으로 추가하는 것은 연속적인 냉간 부가(cold-adding)로서, 여기에서 온도에 관련된 파라미터들은 반응 화합물의 온도가 실질적으로 반응 온도 미만으로 유지되는 것을 보장하도록 제어되며, 상기 반응 온도에서 상기 반응 화합물은 상기 연속적으로 추가하는 것과 간섭되어 상기 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스의 전기적 및/또는 기계적 특성들을 저해한다. 프로세스는 종래 기술의 방법과 비교하여 일반적으로 냉간 프로세스인 반면에, 국부적이고 순간적인 가열이 허용된다는 점이 이해될 것이다. 그에 의하여, 실질적으로 손상이 가지 않는 프로세스가 보장된다.

작동 온도가 섭씨 90 도이고 심지어 섭씨 110 도로 치솟을 수 있는 지하 케이블과 작업하기 위하여, 인터페이스 세그먼트의 재료는 유리하게는 90 도를 초과하는 용융 온도 또는 섭씨 110 도 보다 높은 용융 온도를 가진다.

일 실시예에서, 반응 화합물은 상기 반응 온도에서 상 전이(phase transition)를 겪는다. 일 실시예에서, 반응 온도는 대기압에서 50℃, 55℃, 60℃, 65℃, 70℃, 75℃, 80℃, 85℃, 90℃, 95℃, 100℃, 105℃, 110℃, 115℃, 120℃, 125℃, 130℃, 135℃, 140℃, 145℃, 150℃, 155℃, 160℃, 165℃, 170℃, 175℃, 180℃, 185℃, 190℃, 195℃, 200℃, 205℃, 210℃, 215℃, 220℃, 225℃, 230℃, 235℃, 240℃, 245℃, 250℃, 255℃, 260℃, 265℃, 270℃, 275℃, 280℃, 285℃, 290℃, 295℃, 300℃, 305℃, 310℃, 315℃, 320℃, 325℃, 330℃, 335℃, 340℃, 345℃, 350℃, 355℃, 360℃, 365℃, 370℃, 375℃, 380℃, 385℃, 390℃, 395℃ or 399℃ 미만이다. 실시예들에서, 반응 온도의 효과는 그것을 대기압과 조합함으로써 평가된다.

일 실시예에서, 입자 재료의 용융 온도는 50℃, 55℃, 60℃, 65℃, 70℃, 75℃, 80℃, 85℃, 90℃, 95℃, 100℃, 105℃, 바람직스럽게는 110℃, 115℃, 120℃, 125℃, 130℃, 135℃, 140℃, 145℃, 150℃, 155℃, 160℃, 165℃, 170℃, 175℃, 180℃, 185℃, 190℃, 195℃, 200℃, 205℃, 210℃, 215℃, 220℃, 225℃, 230℃, 235℃, 240℃, 245℃, 250℃, 255℃, 260℃, 265℃, 270℃, 275℃, 280℃, 285℃, 290℃, 295℃, 300℃, 305℃, 310℃, 315℃, 320℃, 325℃, 330℃, 335℃, 340℃, 345℃, 350℃, 355℃, 360℃, 365℃, 370℃, 375℃, 380℃, 385℃, 390℃, 395℃ 를 초과하거나, 또는 400℃ 를 초과한다.

일 실시예에서, 형성은 상기 인터페이스 세그먼트가 기계적인 인장 접착 강도를 달성하는 것을 보장한다. 일 실시예에서, 인터페이스 세그먼트는 5 MPa 를 초과하는 기계적인 인장 접착 강도를 가진다. 일 실시예에서, 인터페이스 세그먼트는 5 Mpa 와 100 MPa 사이의 기계적인 인장 접착 강도를 가진다. 일 실시예에서, 인터페이스 세그먼트는 10 MPa를 초과하거나, 15 MPa를 초과하거나, 20 MPa를 초과하거나, 25 MPa를 초과하거나, 30 MPa를 초과하거나, 35 MPa를 초과하거나, 40 MPa를 초과하거나, 45 MPa 를 초과하거나 또는 50 MPa를 초과하는 기계적인 인장 접착 강도(mechanical tensile adhesive strength)를 가진다. 인터페이스 층의 인장 접착 강도는 EN 582 를 사용하여 테스트된다.

일 실시예에서, 유용한 평균 인터페이스 세그먼트 길이는, 케이블의 길이 축방향에서 측정된 압출로서, 0.001 mm 내지 1000 mm, 0.001 mm 내지 100 mm 로서, 예를 들어 적어도 0.001 mm, 적어도 0.002 mm, 적어도 0.005 mm, 적어도 0.01 mm, 적어도 0.02 mm, 적어도 0.05 mm, 적어도 0.1 mm, 적어도 0.2 mm, 적어도 0.3 mm 적어도 0.5 mm, 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 적어도 3 mm, 적어도 5 mm, 적어도 6 mm, 적어도 7 mm, 적어도 8 mm, 적어도 9 mm, 적어도 10 mm 중 그 어느 것이다.

일 실시예에서, 인터페이스 세그먼트는 용접에 의하여 형성되지 않는다. 일 실시예에서, 인터페이스 세그‘F는 레이저 용접에 의하여 형성되지 않는다. 일 실시예에서, 인터페이스 세그먼트는 솔더링 또는 브레이징(brazing)에 의하여 형성되지 않는다.

와이어, 가닥 와이어(stranded wired) 및 가닥들은 명세서 전체에서 동의어로 사용되어 케이블 내부의 와이어들을 표시하며, 모두가 동일한 전기 상을 유지한다. 와이어들은 그 어떤 단면, 형상 및 크기라도 가질 수 있다. 본 발명에 유용한 케이블들은 2 개로부터 수백까지의 그 어떤 수라도 복수개의 와이어들을 가지며, 예를 들어 적어도 2 개, 적어도 3 개, 적어도 4 개, 적어도 5 개 또는 적어도 6 개의 와이어들을 가진다. 일 실시예에서, 단일 와이어를 가진 케이블들은 본 발명과도 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 방법은 적어도 온도와 관련된 단계를 형성하기 위한 파라미터들의 선택을 포함하며, 여기에서 상기 파라미터들은 상기 화합물이 상기 인터페이스 세그먼트를 오염시켜서 전기적인 특성 및/또는 기계적인 특성을 감소시키지 않을 것을 보장한다. 그에 의하여, 상기 반응 화합물을 용융시키지 않거나 또는 증발시키지 않을 것이 보장된다.

일 실시예에서, 방법은 적어도 온도에 관련된 형성 단계를 위한 파라미터들의 선택을 포함하며, 여기에서 상기 파라미터들은 케이블 절연 재료의 절연 특성들이 유지되는 것을 보장한다.

본 발명의 양상에서, 본 발명은 전기적으로 도전성인 적어도 2 개의 분리된 와이어들을 가진 전력 케이블의 단부 표면상에 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스를 제공하기 위한 인터페이스 형성 장치에 관한 것으로서, 케이블은 전력 케이블에 다른 특징들을 제공하도록 와이어들과 상이한 반응 화합물을 더 포함한다. 부착 수단은 상기 전력 케이블의 단부 섹션을 제공하기 위한 것이며, 단부 섹션은 와이어 단부들을 가진 와이어들을 포함하고, 단부 섹션은 상기 반응 화합물을 더 가진다. 침착 수단은 상기 부착 수단에 연결되고, 침착 수단은 전기적으로 도전성인 입자들과 상이한 재료의 비접착성 분산매 안에 분산된 상기 입자들을 상기 단부 섹션과 접촉되게 구성되어, 전기적으로 도전성인 입자들을 단부 섹션상으로 연속적으로 추가한다. 그에 의하여, 프로세스는 작업자들에 대하여 표준화되고 용이해지거나 또는 자동화되며, 현장에서 접합이 본 발명에 따라서 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

일 실시예에서, 부착 수단은 본 명세서에서 다르게 설명되는 바로서 고정 시스템(fastening system)이다.

일 실시예에서, 장치는 전기적으로 도전성인 입자들과 상이한 재료의 유체 안에 분산된 상기 도전성 입자들의 분산체를 제공하도록 구성된 분산 수단을 더 포함하며, 분산 수단은 상기 침착 수단에 연결되고, 상기 침착 수단에 상기 분산체를 공급하도록 적합화된다.

부착 수단(affixing means)은 케이블에 대하여 장치를 부착시키는 부분을 의미하며, 예를 들어, 와이어 제한부, 케이블 절연부, 와이어 자체 또는 이들중 어느 것 또는 전부의 조합체 둘레에 고정되는 압축 고정 시스템과 같은 것이다.

일 실시예에서, 장치는 외부 환경으로부터 내용물을 제한하는 외측 벽을 가진 국부적인 엔크로져를 더 가지며, 국부적인 엔크로져는 도전체 단부 섹션 둘레에 안정되게 고정되도록 상기 부착 수단에 부착된다. 국부적인 엔크로져 내부에는 엔크로져 자체가 있거나, 또는 상기 도전성 입자를 추가하기 위한 작업 공동; 이전에 언급된 침착 수단; 및, 케이블이 상기 장치 안으로 삽입될 때의 도전체 단부 섹션이 있다. 그에 의하여, 격리된 환경이 달성된다. 이것은 모두 케이블을 접합하는 작업을 보호하고 프로세스가 발생되는 안정된 환경을 제공하는 역할을 하며, 이는 재료 사용을 감소시키고 작업 속도 및 신뢰성을 향상시키는 역할을 한다.

일 실시예에서, 장치는 엔크로져 내부에 위치된, 침착 수단에 연결된 외부 환경에 위치된 이동 수단을 더 가진다. 이것은 외측 벽을 통해 연장된 연결 부분을 통해 달성되는데, 이동 수단은 도전체 단부 표면을 따라서 상기 침착 수단을 이동시키도록 구성된다. 그에 의하여, 자동화된 프로세스가 국부적인 엔크로져를 가진 장치들에 대하여 용이해진다. 일 실시예에서, 이동 수단은 모든 3 개의 모든 공간 차원에서 침착 수단을 이동시키도록 구성된다. 그에 의하여, 장치를 위한 더 많은 자유도가 보장되며, 이것은 케이블 단부에 더 인접해서 또는 멀리에서 작업할 수 있게 한다.

일 실시예에서, 침착 수단은 전기 도금 수단, 냉간 스프레이 수단 및 레이저 침착 수단중 어느 하나로부터 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 침착 수단은 전기 도금 수단 및 냉간 스프레이 수단중 어느 하나로부터 선택될 수 있다.

일 실시예에서, 이것은 반응 화합물이 실질적으로 반응 온도 미만으로 유지됨을 보장하는 온도에 관련된 파라미터들을 제어하도록 구성된, 파라미터 제어 수단을 가진 장치에 관한 것으로서, 상기 반응 온도에서 상기 반응 화합물은 상기 연속적으로 추가하는 것과 간섭되어 상기 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스의 전기적 및/또는 기계적 특성들을 저해시키고 그리고/또는 반응 화합물이 상기 반응 온도에서 케이블을 손상시킨다. 그에 의하여, 적어도 실질적으로 비 손상 프로세스가 보장된다.

일 실시예에서, 부착 수단은 장착 부착부(mounting attachment)를 가지며, 상기 침착 수단은 상기 장착 인터페이스에 역으로 부착되도록 대응하는 부착부에 결합된다. 그에 의하여, 융통성 있는 처리 해법이 제공된다. 침착 수단을 가진 인터페이스 형성 장치의 일부는 케이블 단부를 검사하도록 떼어질 수 있고 다른 공구에 장착될 수 있으며, 예를 들어 니들 해머링 장치(needle hammering device), 샌더(sander) 또는 다른 침착 수단에 장착됨으로써, 용이한 취급이 허용된다.

일 실시예에서, 장치는 케이블 각각을 수용하기 위한 2 개의 개방 단부들을 가지며, 연속적으로 추가하는 단계는 양쪽 케이블 단부 표면들에 연속적으로 추가하는 단계 및 그들에 인터페이스 세그먼트를 구성하는 단계를 더 포함하여, 2 개의 케이블들을 접합한다. 케이블 단부들은 그 어떤 각으로도 절단될 수 있다. 편리하게는, 케이블 단부들은 베벨 방식(bevelled fashion)으로 절단되어, 접합부(junction)에 용이하게 채워질 수 있는 각도 간극(angular gap)을 남기는데, 이것은 예를 들어 연속적인 더함에 의해 케이블들의 축방향에 직각으로 직각이다. 일 실시예에서, 케이블들은 그들의 접합부에 걸쳐 그리고 오직 부분적으로만 그것을 통하여 실질적으로 대칭인 V 형상으로 절단된다. 그에 의하여, 인터페이스 세그먼트는 상기 간극으로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 이것은 케이블의 제조 방법 및 그렇게 제조된 케이블에 관한 것으로서, 케이블은 전기적으로 도전성인 적어도 2 개의 분리된 와이어들 또는 섹터들을 가지고, 케이블은 전력 케이블에 다른 특징들을 제공하기 위하여 와이어들 또는 섹터들과 상이한 반응 화합물을 더 포함하고, 케이블은 케이블 단부 표면으로부터 5 mm 의 거리 이내에 상기 반응 화합물 및 와이어 또는 섹터 단부들을 가진 케이블 단부를 더 포함하고, 상기 케이블은, 상기 케이블 단부 표면으로부터 연장되고 상기 와이어 또는 섹터 단부들과 일체로 형성된 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스를 더 포함하고, 상기 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스는, 상기 반응 화합물의 용융점보다 높은 용융점, 와이어들의 80 % 사이에서 평균으로서 0.6 mΩmm² 미만의 전기 저항 및, 5 MPa 를 초과하는 기계적인 인장 접착 강도를 가지는 것을 특징으로 한다. 그에 의하여, 케이블에는 예를 들어 다른 케이블과의 용이하고 효과적인 케이블 접합의 허용이 제공된다.

일 실시예에서, 반응 화합물은 케이블 단부 표면으로부터 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm 또는 5 mm 의 거리내에 존재한다.

본 발명의 양상에서, 이것은 중간 전압, 고전압, 특별 고전압 및/또는 초고전압 전송을 위한 전력 케이블상에 전력 전송 인터페이스를 제공하는 인터페이스 형성 장치에 관한 것이다. 케이블은 바니쉬 와이어(varnished wire) 및/또는 절연 섹터들을 포함하는 전기 도전체를 포함하고, 도전체는 와이어 단부들을 포함하는 도전체 단부 표면을 포함하고, 장치는 상기 케이블상에 장착 가능한 장치 동체를 포함하고, 상기 장치 동체는 전기적인 입력 및 전기적인 출력, 그리고 재료 투입부 및 재료 배출부중 하나 또는 2 개를 더 가진다.

더욱이, 장치는, 양극 및 음극을 가진 DC 회로에 연결되고 그리고/또는 재료 투입부 및 상기 재료 배출부에 연결된 상기 장치 동체에 부착되어 있는 인터페이스 형성 장치를 포함하고, 인터페이스 형성 장치는 도전체 단부 표면상에 인터페이스 세그먼트를 형성하기 위한 것이고, 인터페이스 세그먼트는 일관되고 도전성인 동체를 가지고, 도전체 인터페이스는 와이어 단부들과 일체로 형성됨으로써, 전기 도전체의 절연된 섹터들 및/또는 와이어들 사이에서 유지되는 전기 부하가 인터페이스 세그먼트로 통과될 수 있게 한다.

그에 의하여, 인터페이스 세그먼트는 도전체 단부들상에 형성될 수 있다. 적용될 수 있는 경우에, 프로세스들에 대하여 언급된 실시예들은 프로세스 수행용 장치에 대해서도 유용하다.

본 발명의 일 양상에서, 이것은 중간 전압, 고전압, 특별 고전압 및/또는 초고전압 전송을 위한 전력 전송 인터페이스를 가진 전력 케이블에 관한 것이다. 케이블은 와이어 단부들을 포함하는 도전체 단부 표면, 바니쉬 와이어들 및/또는 절연 섹터들을 포함하는 전기 도전체를 포함한다. 케이블은 도전체 단부 표면상에 형성된 인터페이스 세그먼트를 더 포함하고, 인터페이스 세그먼트는 일관되고 도전성인 동체를 가지고, 인터페이스 세그먼트는 와이어 단부들과 일체로 형성됨으로써 전기 도전체의 절연된 섹터 및/또는 와이어들 사이에 유지되는 전기적인 부하가 인터페이스 세그먼트로 통과할 수 있게 한다.

그에 의하여, 적절한 전송, 향상된 전송, 거의 완벽한 전송 또는 완벽한 전송이 인터페이스 세그먼트를 통하여 달성될 수 있는 케이블이 제공된다. 적용 가능하다면, 프로세스에 대하여 언급된 실시예들이 케이블 자체에도 유용하다.

적용예에서, 인터페이스 세그먼트는 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스와 상호 교환 가능하게 이용된다.

냉간 스프레이(COLD-SPRAYING)

일 실시예에서, 형성 기술은 냉간 스프레이로서 여기에서는 입자 재료가 대기압보다 높은 압력을 가진 고압 챔버로부터 케이블 단부 표면으로 침착된다. 재료는 통상적으로 미리 가압된 기체에 의해 운반되고 가열되며, 다음에 노즐을 통하여 케이블 단부로 운반된다. 케이블 단부가 존재하는 침착 챔버 또는 침착실에서, 증가된 압력이 소비될 수 있다. 그 어떤 유형의 냉간 스프레이라도 본 발명에 따라서 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명은 인터페이스 세그먼트를 케이블 단부 표면상으로 적용하기 위한 냉간 스프레이 장치를 사용하는 것에 관한 것이다. 그에 의하여, 통상적인 공구 및 기계 가공이 이용될 수 있다.

그에 의하여, 열적이 아닌 프로세스(non-thermal process)가 채용되는데, 이것은 액체를 케이블 안으로 도입하지 않고, 반응 화합물의 상 전이까지 온도를 상승시키지 않으며, 와이어들로부터 인터페이스 세그먼트로 효과적인 전기적 및 기계적 접촉이 확립된다.

일 실시예에서, 저압의 냉간 스프레이가 사용되는데, 1 내지 10 바아의 압력을 가진 운반 기체(carrier gas)가 제공된다. 일 실시예에서, 저압 냉간 스프레이가 사용되어, 1 내지 15 바아 사이 압력을 가진 운반 기체를 공급한다. 그에 의하여, 설치 장소로 보다 용이하게 수송될 수 있는 저렴하고 이동성 있는 방법이 이용된다.

일 실시예에서, 고압 냉간 스프레이가 사용되어, 10 내지 100 바아 사이의 압력을 가진 운반 기체를 공급한다. 그에 의하여, 우수한 전기적 및 기계적 특성을 가진 보다 조밀한 인터페이스 세그먼트가 달성된다.

일 실시예에서, 레이저 보조 냉간 스프레이가 사용되는데, 냉간 스프레이 기술은 레이저와 조합된다. 레이저는 스프레이 이후에 또는 스프레이 하는 동안에 코팅을 용융시키는 능력이 가능해지므로 향상된 접착 특성을 가진 향상된 코팅 품질을 허용한다.

실시예에서, 펄스화된 기체 다이나믹 스프레이(pulsed gas dynamic spraying)가 사용되는데, 여기에서 프로세스는 진동하는 압력 파동을 이용한다. 기체 및 분말 모두는 스프레이 이전에 가열되어, 높은 압력 및 온도를 가진 프로세스로 이어진다. 그에 의하여, 스프레이된 입자들 및/또는 케이블 단부의 큰 변형이 가능해짐으로써, 고품질의 인터페이스 세그먼트를 생성한다.

일 실시예에서, 진공 냉간 스프레이가 사용되는데, 여기에서 케이블 단부 표면은 대기압 미만의 내부 압력을 가진 진공 콘테이너 안에 배치된다. 이것은 케이블 단부에서의 충격파 또는 높은 압력 영역의 존재를 감소시켜서, 매우 작은 입자들이 침착될 수 있게 하며, 그에 의하여 고품질의 인터페이스 세그먼트를 생성한다.

일 실시예에서, 동적 금속화(kinetic metallisation)이 사용되어, 케이블 단부 표면에 양전하를 공급하고 스프레이된 입자들에 음전하를 공급한다. 그에 의하여, 향상된 프로세스는 스프레이된 분말의 더 높은 침착 비율을 초래한다.

일 실시예에서, 상기 형성 단계는 냉간 스프레이로서, 상기 냉간 스프레이가 수행되어 제 1 도전성 재료 및 제 2 충전 재료를 침착한다. 그에 의하여, 침착 품질이 향상되는데, 특히 저압 냉간 스프레이에 대하여 향상된다. 일 실시예에서, 방법은 제 1 재료가 은, 구리, 금, 알루미늄, 황동, 마그네슘, 플래티늄, 몰리브데늄, 탄탈륨, 텅스텐, 니켈, 납, 아연, 주석 또는 그 어떤 유형의 강철이라도 포함하는 철, 세라믹 재료, 또는 이들 재료들의 그 어떤 주어진 조합으로부터 선택되는 것을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 도전성 재료는 은, 구리 및 알루미늄 산화물 또는 3 개 재료들의 그 어떤 주어진 혼합물중 적어도 하나로부터 선택된다.

제 2 재료는 은, 금, 알루미늄, 구리, 마그네슘, 니켈, 플래티늄, 납, 아연, 주석, 폴리머 재료 또는 세라믹과 잠재적으로 조합되는 이들 재료들의 그 어떤 주어진 조합체의 목록으로부터 선택된다. 인터페이스를 위하여 선택되는 재료들의 수는 2 개로 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 복수개의 층들 또는 함입된 구조(embedded structures)들이 케이블 단부 표면으로 더해질 수 있는데, 여기에서 각각의 층은 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 가단성(malleable) 재료/충전 재료는 은, 아연 및 주석중 적어도 하나로부터 선택된다.

이들 2 개의 조성물들중 어느 것에라도 피닝 재료(peening material)가 더해질 수 있는데, 이것은 표면에 바인딩(binding)되도록 포함되는 것은 아니지만, 도전체 단부에 대하여 보다 확고하게 조성물의 나머지를 가압하도록 작용하여, 인터페이스 세그먼트의 기계적 및 전기적 특성을 향상시킨다. 일부 피닝 재료는 침착된 재료 안으로 매립될 수 있다. 피닝 재료는 그 어떤 편리한 재료로부터라도 선택될 수 있으며, 유리하게는 알루미늄 산화물의 목록으로부터 선택된다.

일 실시예에서, 충전 재료 및 도전성 재료의 제 1 층은 다음에 연마(abrading), 절삭(cutting), 끌 작업(chiselling)에 의하여 또는 다른 편리한 방법에 의하여 제 1 도전성 재료를 노출시키도록 처리된다. 이후에, 새로운 도전성 재료가 단부 표면상으로 침착되어, 도전체 단부 표면의 불규칙성보다 더 용이하게 충전 재료에 부착된다. 그에 의하여, 간단하고 저렴한 인터페이스 세그먼트가 달성되는데, 이것은 또한 우수한 기계적 및 전기적 특성들을 가진다.

파라미터들이 제어되고 냉간 스프레이가 사용되는 일 실시예에서, 파라미터들은 운반 기체, 추진 기체(propeller gas), 스프레이 거리, 운반 기체의 압력, 입자 형상 및 크기, 금속이고 세라믹 또는 도전성 입자가 아닌 다른 재료를 포함할 수 있는 공급 원료의 조성, 침착 속도 및 공급 원료의 공급 속도와 노즐을 통한 분말의 횡단 속도의 선택중 적어도 하나에 관한 것이다. 일 실시예에서, 방법은 제 1 도전성 재료 및 충전 재료를 침착함으로써 상기 냉간 스프레이가 수행되는 것을 포함한다.

본 발명의 양상에서, 이것은 적어도 2 개의 와이어들 및 반응 화합물을 가진 전력 케이블상에 전력 전송 인터페이스를 형성하는 냉간 스프레이 장치의 사용에 관한 것이다.

전기 도금

일 실시예에서, 인터페이스 세그먼트는 전기 도금을 통하여 형성된다. 그에 의하여, 도전성 재료의 정확한 침착이 이루어지는 열적이지 않은 프로세스(non-thermal process)가 사용되는데, 이것은 자동화될 수 있고 인터페이싱은 보다 신속하게 수행될 수 있다. 더욱이, 순수하고 조밀한 인터페이스 표면이 우수한 전기적 도전성 및 기계적 특성을 가지고 달성될 수 있다.

브러쉬 도금 또는 도금조 도금(bath plating)과 같은 전기 도금의 그 어떤 유형으로써 적용될 수 있는 실시예들에서, 전류의 방향은 형성 프로세스의 단계로서 변화될 수 있다. 그에 의하여, 침착 윤곽이 제어될 수 있다. 이것은 전기 도금 프로세스로 점진적으로 형성되는 소망스럽지 않은 돌기 형성(dendrites formation)을 제거하는 경우에 필요하고 그리고/또는 유리할 수 있다. 전극의 위치는 일반적으로 전류 밀도가 가장 높은 곳에 위치될 것이며 이것은 점진적으로 심해지는 돌기의 성장을 일으킨다. 전류 방향의 변화는 도금의 역전된 프로세스를 초래하여 돌기들이 소모됨으로써 제거된다. 대안으로서 또는 추가적으로, 돌기 형성을 제어 및/또는 회피하도록 전기 도금에 첨가제가 사용될 수 있다.

그 어떤 유형의 전기 도금과도 양립 가능한 일 실시예에서, 도전체 인터페이스 섹션은 펄스 전기 도금(pulse electroplating)으로 형성됨으로써, 침착의 두께 및 조성과 도전체 인터페이스 섹션의 특정한 특성들이 정확하게 제어될 수 있다.

일 실시예에서, 인터페이스 세그먼트는 브러쉬 도금을 통하여 형성된다. 그에 의하여, 침착 영역이 제어되면서 침착 속도가 증가된다. 더욱이, 브러쉬 도금은 도전체 단부를 도금조 안으로 담글 필요성을 제거한다.

브러쉬들은 그 어떤 흡수성 재료를 가질 수도 있으며, 예를 들어 브러쉬와 같이 긴 털을 가지고 그리고/또는 그 어떤 인조 또는 유기적인 유형의 옷감 또는 스폰지로 이루어진다.

일 실시예에서, 브러쉬 도금은 벨트 브러쉬, 왕복 브러쉬 또는 회전 브러쉬에 의하여 수행된다. 그에 의하여, 브러쉬 프로세스는 자동화될 수 있고 침착은 제어될 수 있으며 도전체 단부 표면에 걸쳐 그리고 케이블 단부들 사이에서 균일하게 만들어진다. 왕복은 앞 뒤의 움직임을 의미한다.

일 실시예에서, 인터페이스 세그먼트는 도금조 도금을 통하여 형성된다. 그에 의하여, 도전체 단부는 전해질 용액 안에 담궈져서 도전체 단부 표면의 표면에 침착된다.

일 실시예에서, 케이블은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는데, 상기 제 1 단부의 와이어들은 서로 전기적으로 연결된다. 제 2 단부상으로 인터페이스 세그먼트를 전기 도금하기 위한 전류를 생성하는 것은, 제 2 단부에 있는 와이어들중 적어도 하나를 캐소드 접촉을 위한 회로와 연결하는 단계, 제 2 단부에 있는 복수개의 와이어들을 전기 도금 용액과 연결하는 단계 및, 전기 도금 용액 및/또는 상기 복수개의 와이어들에 대한 애노드 접촉을 제공하는 단계를 포함한다. 그에 의하여 설치하는 동안 도전체 단부 표면상으로 인터페이스 세그먼트를 형성하는 편리한 방법이 달성되며, 여기에서는 캐소드 및 애노드 접촉이 설치 장소에서 이루어짐으로써 편리하고 저렴한 반면에, 새로운 작업 과정들은 이전의 케이블 인터페이스들에 대한 접근(access)을 유지하거나 또는 전기 소스(electrical source)로부터 접근을 제공하도록 창출될 필요가 없다.

캐소드 접촉을 달성하도록 사용되는 적어도 하나의 와이어는 이후에 고정되어 바람직스럽게는 인터페이스 세그먼트에 대한 전기적인 연결을 보장한다. 그러한 고정은 용접, 솔더링, 브레이징 또는 세크스큐류(setscrew) 또는 볼트와 같은 그 어떤 통상적인 방법을 통해서도 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 도전체 단부 표면의 2 개 영역들은 인터페이스 형성 장치 안에 수용되는데, 여기에서 제 1 절반은 캐소드 접촉(cathodic contact)을 제공하는 반면에, 제 2 단부는 애노드 및 전기 도금 용액에 의한 접촉을 제공한다. 제 1 영역은 와이어 단부들일 수 있고 제 2 단부는 도전체 코어이어서, 인터페이스 세그먼트는 간단한 프로세스로 와이어 단부들상으로 형성될 수 있는데, 상기 간단한 프로세스는 캐소드 접촉을 제공하는데 멀리 있는 제 2 접촉 지점을 필요로 하지 않는다.

대안으로서, 와이어 단부들은 제 1 영역 및 제 2 영역 사이에서 그 어떤 다른 방법으로라도 분할될 수 있으며, 예를 들어 제 1 영역에 있는 와이어들의 절반과 제 2 단부에 있는 와이어들의 절반으로 분할될 수 있다. 인터페이스 세그먼트가 제 1 영역상에 형성된 이후에, 프로세스는 역전될 수 있으며, 따라서 제 2 인터페이스 세그먼트가 도전체 단부 표면의 제 2 영역에 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 전력은 대신에 전원으로부터 제공되거나 또는 적어도 2 개의 완전한 케이블 세그먼트를 통하여 제공된다. 일 실시예에서, 케이블들의 설치 동안에, 각각의 개별적인 와이어들/모든 개별의 와이어들의 도전성에 대하여 연속된 케이블들이 테스트된다.

전기 도금에 의하여, 각각의 연속적인 인터페이스의 품질은 설치하는 동안에 계속 평가될 수 있다. 그에 의하여, 취약한 인터페이스들은 매립 이전에, 담궈지기 이전에 또는 케이블들을 떠나기 이전에 식별될 수 있으며, 따라서 불량 설치의 위험성이 감소되고 값비싼 수리를 연속하여 회피할 수 있다.

레이저 금속 침착(LASER METAL DEPOSITION)

일 실시예에서, 인터페이스 세그먼트는 레이저 금속 침착에 의하여 형성된다. 이것은 분말이 레이저 용융 영역으로 스프레이되어 케이블 단부 표면으로 적어도 부분적인 액체 상태에서 침착되는 레이저 클래딩(laser cladding)에 의해 수행될 수 있거나, 또는 얕은 금속 층을 케이블 단부 표면에 용융되기 전에 침착시킴으로써 수행될 수 있거나, 또는 냉간 스프레이 침착된 재료와 조합되어 수행될 수 있다.

인터페이스 세그먼트가 레이저에 의해 수행되는 실시예에서, 단부 섹션의 적어도 외측 부분에서 레이저가 반응 화합물을 증발시키는 사전 처리가 수행되는데, 예를 들어 인터페이스 층을 형성하기 전에 또는 형성하는 동안 케이블의 방향과 평행한 방향으로 케이블 단부로부터 케이블 안으로 적어도 0.000001 mm, 적어도 0.00001 mm, 적어도 0.0001 mm, 적어도 0.0005 mm, 적어도 0.001 mm, 적어도 0.005 mm, 적어도 0.01 mm, 적어도 0.02 mm, 적어도 0.05 mm, 적어도 0.1 mm, 적어도 0.2 mm, 적어도 0.3 mm 적어도 0.5 mm, 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 적어도 3 mm 또는 적어도 5 mm 에서 이루어진다.

일 실시예에서, 상기 형성은 레이저 금속 침착으로서, 여기에서 상기 레이저 침착은 낮은 용융점을 가진 제 1 도전성 재료를 침착시킴으로써 수행되어 반응 화합물에 대한 밀봉 격벽 및 차후에 제 2 도전성 재료를 생성한다. 그에 의하여, 반응 화합물에 영향을 미치는 열적 효과를 회피하거나 또는 감소시켜서 침착 품질이 향상됨으로써, 상기 제 2 도전성 재료의 침착 동안에 고온이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 방법은, 상기 제 1 재료가 은, 구리, 금, 알루미늄, 황동, 마그네슘, 플래티늄, 몰리브데늄, 탄탈륨, 텅스텐, 니켈, 납, 아연, 주석 또는 그 어떤 유형의 합금이라도 포함하는 철, 강철 또는 이들 재료들의 그 어떤 주어진 조합의 목록으로부터 선택되고, 제 2 재료가 은, 금, 알루미늄, 구리, 마그네슘, 니켈, 플래티늄, 납, 아연, 주석 또는 이들 재료들의 그 어떤 주어진 조합의 목록으로부터 선택되는 것을 포함한다. 인터페이스에 대하여 선택된 재료들의 수는 2 개로 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 복수개의 층들 또는 매립된 구조들은 케이블 단부 표면으로 부가될 수 있는데, 여기에서 각각의 층은 상이한 재료들로 이루어질 수 있다.

사전 처리(PRE-TREATMENT)

일 실시예에서, 방법은 사전 처리 단계를 더 포함하며, 상기 사전 처리는 상기 입자 물질을 케이블 단부에 연속해서 추가하기 전에, 외측의 0.005 mm 와 같은, 상기 케이블 단부의 적어도 외측 부분에서 상기 반응 화합물을 제거하도록 레이저를 사용하는 것을 포함한다. 그에 의하여, 반응 화합물에 영향을 미치지 않으면서 상기 입자 물질을 연속적으로 추가하는 동안 고온이 사용될 수 있다.

인터페이스 세그먼트가 레이저에 의해 형성되는 일 실시예에서, 사전 처리가 수행되는데, 여기에서는 인터페이스 층을 형성하는 동안 또는 인터페이스를 형성하기 전에, 케이블의 방향과 평행한 방향에서 케이블 단부로부터 케이블 안으로, 적어도 0.000001 mm, 적어도 0.00001 mm, 적어도 0.0001 mm, 적어도 0.0005 mm, 적어도 0.001 mm, 적어도 0.005 mm, 적어도 0.01 mm, 적어도 0.02 mm, 적어도 0.05 mm, 적어도 0.1 mm, 적어도 0.2 mm, 적어도 0.3 mm, 적어도 0.5 mm, 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 적어도 3 mm 또는 심지어 적어도 5 mm와 같이 단부 섹션의 적어도 외측 부분에서 반응 화합물이 레이저로 증발된다.

사전 처리는, 열처리, 절삭, 밀링, 연삭, 폴리싱, 연마제 블래스팅(abrasive blasting), 가압 기체의 송풍, 다른 전자기 처리, 솔벤트 세정, 고온 알카라인 세제 세정(hot alkaline detergent cleaning), 다른 화학적 화합물에 의한 세정, 전기 세정 및/또는 산 처리를 상기와 다르게 또는 추가적으로 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 세정 프로세스는 연속적으로 추가하는 동안 및/또는 연속적으로 추가한 후에 수행된다. 레이저로 수행되는 사전 처리는 레이저로 연속적으로 추가하는 것과 시너지(synergy)를 가지지만, 인터페이스 세그먼트의 재료를 추가하기 위한 그 어떤 기술과도 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 도전체 단부 표면을 제공하는 것은 도전체의 와이어 둘레에 페룰(ferrule)을 부착하고 상기 페룰을 유압으로 크림핑(crimping)하거나 또는 기계적으로 고정하여, 케이블 단부에 기계적인 일체성을 제공하는 것을 포함한다.

일 실시예에서, 도전체 단부 표면은, 도전체 단부 표면을 형성한 이후에 그리고 인터페이스 세그먼트를 형성하기 전에 와이어들 및/또는 섹터들 사이에 잠재적인 간극 유격을 감소시키도록 처리되고, 와이어 다부 표면의 소성 변형을 포함할 수 있는데, 소성 변형은 롤링, 스케일링 공구(scaling tool)의 사용 및/또는 쇼트 피닝(shot peening), 해머 피닝(hammer peening), 초음파 피닝 및/또는 고주파수 충격 처리를 통해서 이루어진다.

일 실시예에서, 도전체 단부 표면은 노출된 단부 표면적을 확대시키도록 처리되어, 차후에 형성된 인터페이스 세그먼트의 향상된 기계적 상호 잠금을 허용한다. 확대된 표면적은 사전 처리 기술들의 임의 조합의 결과로서 만들어진, 작은 산, 후크, 스파이크 또는 그 어떤 기묘한 구조 형상의 패턴으로서 형상화될 수 있다. 그에 의하여 인터페이스 세그먼트의 인장 접착 강도(tensile adhesive strength)가 향상될 수 있다.

실시예에서, 반응 화합물은 화학적으로 환원된 기체에 의해 처리되는데, 여기에서 화학 반응은 외부 에너지의 공급 없이 이루어진다.

일 실시예에서, 케이블에 있는 와이어 단부들은 고주파수 진동으로 여기되어 와이어들 사이에 상대적인 움직임을 생성함으로써, 연마제 마모는, 반응 화합물을 제거하거나, 이완시키거나 또는 반응 화합물을 작은 부분들로 파괴하며, 상기 작은 부분들은 인터페이스 세그먼트를 형성하기 전에 보다 용이하게 제거된다.

일 실시예에서, 사전 처리 프로세스는 상이한 사전 처리 단계들의 조합으로 수행된다. 단계들은 반응 화합물의 제거 효율성 및 인터페이스 세그먼트의 추후 형성을 위하여 단부 표면의 품질을 유리하게 두는 성능과 관련하여 바람직한 방식으로 수행된다.

일 실시예에서, 상기 언급된 사전 처리들중 그 어느 것이라도 케이블 단부의 단부상에 재료를 추가하는 단계들 사이의 중간 처리로서 사용될 수 있다.

사후 처리(POST TREATMENT)

본 발명의 일 양상에서, 이것은 케이블 터미네이션 또는 전력 케이블인 전기 인터페이스에 전력 케이블을 접합시키기 위한 슬리브에 관한 것으로서, 상기 슬리브는: 소켓으로부터 상기 전기 인터페이스로의 도전성 채널을 더 가지는 케이블을 수용하기 위한 적어도 하나의 소켓을 형성하는 슬리브 동체를 포함하고, 삽입된 케이블의 인터페이스 세그먼트에 맞닿도록 상기 소켓을 벗어나게 향하는 표면을 가진 동체에 대하여 변위될 수 있고 도전성인 적어도 하나의 소켓 내부의 도관 및, 슬리브 동체에 대한 케이블을 향하여 도관상에 축방향 힘을 가하여 유지함으로써 상기 인터페이스 세그먼트에 대하여 상기 도관을 고정시킬 수 있는 압축 고정구(compression fastener)를 더 포함하고, 상기 도관은 상기 슬리브 동체와 직접적으로 그리고/또는 상기 압축 고정구를 통하여 전기 연결되고, 그에 의하여 전류는 상기 케이블로부터 인터페이스 세그먼트로, 다음에 상기 도관에 걸쳐서 상기 동체 및 상기 전기 인터페이스로 흐를 수 있다. 그에 의하여, 본 발명의 인터페이스 세그먼트 구조의 장점을 취하는 향상된 슬리브가 제공된다.

일 실시예에서, 인터페이스 층의 단부 표면은 더 이상의 프로세싱을 위하여 그것을 향상시키도록 더 연마되거나 또는 절삭된다. 그에 의하여, 예를 들어 상이한 재료들의 불균일한 침착 또는 프로세스들이 치유된다. 일 실시예에서, 충전 재료가 침착된 이후에, 도전성 재료의 층이 인터페이스 층의 단부 표면상으로 더해져서, 침착된 도전성 재료와 일체로 상호 작용한다. 그에 의하여, 현저하게 우수한 전기 연결이 달성될 수 있으며, 예를 들어, 저압 냉간 스프레이 기술들에 대하여 달성될 수 있다.

일 실시예에서, 방법은 콤팩팅(compacting)의 단계를 더 포함하는데, 여기에서 도전체 단부 표면 또는 인터페이스 층은 기계적인 응력을 더 겪어서, 기계적 및/또는 전기적 특성을 향상시킨다. 이것은 예를 들어 니들 해머링(needle hammering)에 의해 이루어질 수 있다. 그에 의하여, 인터페이스에서 기계적인 강도와 전기적인 도전성을 향상시키면서, 와이어들과 인터페이스 세그먼트 사이에 증가된 접착 강도 및 감소된 접촉 저항이 달성된다. 일 실시예에서, 사후 처리는, 냉간 롤링(cold rolling) 기술, 소형 해머 또는 공압, 유압으로 구동되는 니들 스케일러(needle scaler)를 이용하는 해머링(hammering), 피닝(peening) 또는 고주파수 충격 처리의 사용을 통하여 수행된다.

일 실시예에서, 도전체 단부 표면 또는 인터페이스 세그먼트는 레이저 또는 다른 열원을 이용하여 열 처리된다. 일 실시예에서, 그 어떤 유형의 냉간 스프레이에 의하여 형성된 인터페이스 세그먼트는 형성된 인터페이스에 영향을 미침으로써 사후 처리된다. 일 실시예에서, 상기 언급된 사후 처리들중 그 어느 것이라도 케이블 단부의 단부상에 재료를 추가하는 단계들 사이의 중간 처리로서 이용될 수 있거나; 사전 처리 단계로서 이용될 수 있거나; 또는 재료를 침착하는 동안 발생되는, 동시 단계로서 이용될 수 있다.

인터페이스 세그먼트의 전기 저항(ELECTRICAL RESISTANCE OF THE INTERFACE SEGMENT)

본 발명에 따른 인터페이스 세그먼트를 형성함으로써, 효과적인 접합 또는 터미네이션이 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 인터페이스 세그먼트를 제공함으로써, 500 mΩmm² 보다 작거나, 400 mΩmm²보다 작거나, 300 mΩmm² 보다 작거나, 200 mΩmm²보다 작거나, 100 mΩmm²　보다 작거나, 50mΩmm²보다 작거나, 40 mΩmm² 보다 작거나, 30mΩmm² 보다 작거나, 20mΩmm²보다 작거나, 15 mΩmm² 　보다 작거나, 14 mΩmm²　보다 작거나, 13 mΩmm²보다 작거나, 12 mΩmm²보다 작거나,　 11 mΩmm²　보다 작거나, 10mΩmm²　보다 작거나, 9mΩmm² 보다 작거나,　 8 mΩmm²보다 작거나,　7 mΩmm²보다 작거나,　 6 mΩmm²보다 작거나,　 5mΩmm²　보다 작거나, 4 mΩmm²　보다 작거나, 3 mΩmm²　보다 작거나, 2mΩmm²　보다 작거나, 1 mΩmm²　보다 작거나, 0.9 mΩmm²　보다 작거나, 0.8mΩmm²　보다 작거나, 0.7mΩmm²보다 작거나, 또는 심지어 0.6mΩmm²보다 작은, 평균적인 비 전기 접촉 저항(average specific electrical contact resistance)을 가지는 연결이 제공된다.

저항의 측정은 1 미터의 길이를 가진 케이블 샘플의 제 1 단부상에 5 mm 두께를 가진 인터페이스 세그먼트를 제공함으로써 수행될 수 있다. 다음에 전기 저항은 4 점 측정 기술을 이용하여 1 미터 케이블 샘플상에서 한번에 하나의 와이어로부터 인터페이스 세그먼트에 걸쳐 측정된다. 이것은 인터페이스 세그먼트에 대하여 그리고 제 1 와이어 단부로부터 1 미터인 대향하는 제 2 와이어 단부의 케이블의 개별 와이어들에 연결됨으로써 이루어진다. 측정 회로를 연결하는 접촉 저항 및 측정 회로와 연결 와이어의 전기 저항은 측정으로부터 차감된다. 구체적인 전기 접촉 저항은 측정된 저항을 연결된 와이어의 단면적과 곱함으로써 계산된다.

인터페이스 세그먼트에 걸쳐 전기 저항을 측정하기 위하여, 인터페이스 세그먼트가 고정되는 케이블의 와이어들의 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 91%, 적어도 92%, 적어도 93%, 적어도 94%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 97,5%, 적어도 98%, 적어도 98,25%, 적어도 98,5%, 적어도 98,75%, 적어도 99%, 적어도 99,1%, 적어도 99,2%, 적어도 99,3%, 적어도 99,4%, 적어도 99,5%, 적어도 99,6%, 적어도 99,7%, 적어도 99,8%, 적어도 99,9%, 적어도 99,95% 또는 심지어 100% 중에서 평균이 취해진다.

다음에서, 본 발명에 따른 예시적인 실시예들이 설명될 것이다.
도 1a 는 본 발명에 따른 전력 케이블의 정면도이다.
도 1b 는 본 발명에 따른 전력 케이블의 단면도이다.
도 2a 는 본 발명에 따른 전력 케이블상의 인터페이스 세그먼트의 정면도이다.
도 2b 는 본 발명에 따른 전력 케이블상의 인터페이스 세그먼트의 단면도이다.
도 2c 는 본 발명에 따른 전력 케이블상의 층을 이룬 인터페이스 세그먼트를 도시한다.
도 3 은 본 발명에 따른 전기 도금을 이용하는 인터페이스 형성 장치의 주요 실시예를 도시한다.
도 4 는 본 발명에 따른 벨트 브러쉬 도금 장치를 도시한다.
도 5 는 본 발명에 따른 왕복 브러쉬 도금 장치를 도시한다.
도 6 은 본 발명에 따른 회전 브러쉬 도금 장치를 도시한다.
도 7 은 본 발명에 다라서 캐소드 접촉부를 제공하는 것을 도시한다.
도 8 은 본 발명에 따른 대안의 캐소드 접촉부를 도시한다.
도 9 는 본 발명에 따른 케이블 설치를 위한 전기 도금 방법을 도시한다.
도 10 은 본 발명에 따라서 슬리브를 이용하는 전력 케이블 접합을 도시한다.
도 11 은 본 발명에 따라서 소켓 슬리브를 이용하는 전력 케이블 접합을 도시한다.
도 12 는 본 발명에 따라서 전력 케이블의 터미네이션을 도시한다.
도 13a 내지 도 13c 는 본 발명에 따라서 냉간 스프레이를 이용하는 것을 도시한다.
도 13d 내지 도 13h 는 다양한 냉간 스프레이 방법 단계들을 도시한다.
도 13l 내지 도 13j 는 본 발명에 따른 냉간 스프레이 장치를 도시한다.
도 14 는 본 발명에 따라서 레이저 금속 침착을 이용하는 것을 도시한다.
도 15 는 본 발명에 따라서 인터페이스 세그먼트에 부착되는 스파이크가 있는 도관을 도시한다.
도 16 은 만곡된 인터페이스 세그먼트를 도시한다.
도 17 은 플랜지 단부 플레이트들을 도시한다.
도 18 은 케이블들을 접합시키기 위한 쐐기 팽창 요소를 도시한다.
도 19 는 케이블들을 접합하기 위한 스프링 부하 요소를 도시한다.

아래에서, 본 발명은 실시예들을 통하여 상세하게 설명될 것이며 실시예들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 아니된다. 설명된 실시예들 대부분은 바니쉬(varnish) 및/또는 절연된 섹터(insulated sector)에 관한 것으로서, 이들은 예시적인 반응 화합물(reactive compound)들이다.

도 1a 및 도 1b 는 인터페이스 세그먼트(interface segment)를 형성하기 위하여 준비된 밀리켄 유형(Milliken type)의 전력 케이블(100)의 정면도 및 측 단면도를 각각 도시한다. 전체적으로, 케이블은 도전체(101) 및 상기 도전체(101) 둘레의 보호층(110)을 포함한다. 본 발명의 목적을 위하여, 반도체 층(112), 외피(113), 제 2 보호층(114) 및, 일반적으로 전기적 및 기계적 절연과 외피를 제공하는 최외측 보호층(115)은 본 발명과 관련하여 대부분 무관한 것이다. 절연 층(111)은 관련이 있다.

도전체는 절연 종이(105)로 분리된 복수개의 섹터(106)들 및 각각의 섹터(106) 안에 있는 복수개의 표준 와이어(102)들을 포함한다. 도시된 실시예에서, 도전체는 6 개의 섹터들을 포함하며, 각각의 섹터는 60 개의 표준 와이어들을 가진다. 복수개의 표준 와이어들은 바니쉬 층(104)을 가지며, 이것은 와이어들을 서로로부터 격리시킴으로써 스킨 효과(skin effect) 및 인접 효과(proximity effect)를 초래한다. 중심 코어(103)는 와이어(102)들이 케이블 중심에서 AC 전류에 의해 발생된 강력한 자기장에 진입하는 것을 방지하며, 동일한 논리로, 중심은 전형적으로 전류를 운반하도록 의미되지 않는다. 중심 코어(103)는 와이어(102)가 아닌 다른 재료로 구성될 수 있다.

도 1b 에서, 보호층(110)은 케이블의 단부 섹션에 대하여 제거되었으며, 도전체(101)는 절단되거나, 소우잉(sawing)되거나, 또는 노출 단부로 된다. 이러한 프로세스는 통상적으로 전체 케이블을 절단하고, 다음에 차후 단계에서, 단부 섹션을 위한 보호 층(110)들을 제거함으로써 수행된다. 가닥을 이룬 도전체의 끝은 약간 변하는 길이를 가진 개별적인 와이어 단부(122)들과 표면의 거칠음을 가진 불규칙한 도전체 단부 표면(120)을 생성한다. 도전체 단부 표면(120)의 결과적인 불균일성은 설치 장소에서 또는 제조하는 동안 케이블을 절단하기 위한 공구 및 과정에 달려 있다.

도 2a 및 도 2b 는 인터페이스 세그먼트(230)를 통하여 케이블 도전체(101)내의 와이어(202)들을 전기적으로 연결하는 인터페이스 세그먼트(230)가 도전체 단부 표면(120)상에 형성된 후의 밀리켄 유형의 전력 케이블의 정면도 및 측부 단면도를 각각 도시한다. 인터페이스 세그먼트(230)를 도전체의 불규칙 단부 표면상으로 일체화시킴으로써, 가닥을 이룬 와이어들의 연결이 확립된다. 이러한 연결은 도전체(101) 및 인터페이스 세그먼트(230)에서 가닥을 이룬 와이어 단부들 사이에 전기적 및 기계적 접촉이 이루어지는 것을 보장한다. 더욱이, 접촉의 특성은 그 어떤 현저한 접촉 저항도 없거나, 또는 실질적으로 접촉 저항이 없거나, 또는 완전히 접촉 저항이 없는 연결을 제공한다. 인터페이스 세그먼트의 두께에 비하여 시간에 지남에 따라 연결은 더욱 기계적으로 강력하고 내구성이 있다. 따라서, 도전체 시험, 도전체 제조, 케이블 터미네이션(cable termination) 및 설치하는 동안의 케이블들의 접합과 같은 몇가지 적용예에 대하여 연결 유형이 유용하다. 더욱이, 상기 연결은 바니쉬 유형의 선택이 단점이 적거나 단점이 없는 최적의 전기적 및 기계적 요건을 달성하도록 준수하는 것에 주로 초점을 맞출 수 있게 하며, 용이하게 제거 가능한 바니쉬에 초점을 맞출 필요가 없다.

인터페이스 세그먼트(230)의 재료가 유리하게는 와이어(102)와 같은 재료이며, 통상적으로 구리 또는 알루미늄이다. 그에 의하여, 전극 전위(electrode potential)는 거의 발생되지 않거나 전혀 발생되지 않으며, 따라서 전해질의 존재에서 갈바닉 부식(galvanic corrosion)을 회피한다. 따라서 그 결과는 인터페이스의 더 낳은 수명이다. 다른 실시예들에서, 도전체 세그먼트(230)는 그 어떤 전기적인 도전성 재료일 수 있다. 유리한 재료로는 금, 은, 구리, 주석, 알루미늄 또는 상기 요소들중 어느 것이라도 포함된 합금이다.

인터페이스 세그먼트(230)는 크림프 커넥터(crimp connector)를 케이블 단부에 적용한 후에 형성될 수 있다. 크림프 커넥터는 연결 페룰(connecting ferrule) 또는 일시적인 연결 장치 형태인 영구 요소에 의한 특징을 가질 수 있다.

도전체의 각각의 와이어 단부(202)에 일체화되게 연결하고 전기적인 접촉을 제공하는, 인터페이스 세그먼트(230)를 제공함으로써, 케이블을 동일한 케이블들에, 또는 다른 케이블들에, 또는 케이블 특성의 정밀한 테스트를 위한 것과 같은 다른 장치들에 접합시키는데 사용되고 그 어떤 다른 종류의 케이블 터미네이션에 사용되는 인터페이스가 제공된다.

인터페이스 세그먼트(230)는 도 2c 에 도시된 하나 이상의 층들로 이루어질 수 있는데, 다수의 인터페이스 세그먼트 층(231, 231' 231")은 인터페이스 세그먼트(230) 또는 케이블 단부 표면에 적용된다. 다수의 층들을 통하여, 여러가지 소망스러운 기계적, 전기적 및/또는 재료의 특성들을 얻을 수 있다. 케이블 단부에 가해진 인터페이스 세그먼트(230)와 독립적인 인접 품목 사이의 접촉 저항이 연결 재료 표현들의 산화 때문에 소망스럽지 않은 레벨에 있다면, 금 또는 은의 얇은 코팅을 도포함으로써 접촉 저항이 향상될 수 있다. 온도 및 압력을 포함하는 작동 조건들의 큰 세트가 주어진다면 귀금속상에 금속 산화물은 덜 발생되므로 상기와 같은 재료는 접촉 인터페이스에 일부 유리한 특성들을 가진다. 예를 들어, 엘링햄 다이아그램(Ellingham diagram)에 의해 설명된 전력 케이블들의 정상적인 조건하에서 금은 일반적으로 그 어떤 산화물 층 또는 변색(tarnish)을 형성하지 않는다. 와이어(102)의 베이스 금속이, 제한된 수의 재료들에만 부착되는 특정 재료로부터 만들어질 때, 다른 필요성을 특징으로 한다. 이러한 경우에, 인터페이스 세그먼트(230)는, 경도, 내부식성, 전기 도전성 및 기계적 강도와 같은 필요한 특성을 가진 특정 재료의 소망스런 단부 표면을 가지고 끝나도록, 다수의 층(231)으로 구성되어야 한다.

도 3 은 인터페이스 형성자(interface former, 350)를 사용함으로써 인터페이스 세그먼트(230) 및/또는 인터페이스 세그먼트(231, 231')를 불규칙적 케이블 단부 표면으로 적용하기 위한 인터페이스 형성 장치의 주요 실시예를 도시한다.

가닥으로 이루어진 와이어들 및 콤팩트하게 형성된 케이블의 섹터들이 케이블 방향에 대하여 반경 방향으로 편향되는 것을 방지하도록, 보호 층(110)들이 제거되었을 때, 와이어 제한부(wire restrainer, 352)는 가닥 와이어(302)를 케이블의 어느 한 단부 또는 양 단부들에 고정시키도록 편리하게 사용될 수 있어서 더 이상의 처리를 위한 안정되고 고정된 도전체 단부 표면을 보장한다. 이러한 와이어 제한부(352)는 전기적으로 도전성이고, 구리, 알루미늄 또는 강철 합금과 같이, 와이어와 동일한 재료로 형성될 수 있다. 와이어 제한부(352)는 기계적인 클램핑 장치, 페룰, 크림프 커넥터(crimp connector) 및/또는 전달 볼트 커넥터(shear bolt connector)와 같은 기계적 커넥터, 또는 절연층(111)과 같은 보호층(110)의 어떤 층일 수 있다.

와이어 제한부(352)가 케이블 도전체(301)상에 적용된 이후에, 인터페이스 세그먼트(230)의 형성을 위한 도전체 단부를 준비하도록 도전체 단부 표면의 다른 처리가 수행될 수 있으며, 예를 들어 절단, 밀링, 연삭, 폴리싱, 마모제 블래스팅, 가압 기체의 송풍(blowing), 레이저를 이용하는 것과 같은 다른 전자기 처리, 솔벤트 세정(solvent cleaning), 고온 알카라인 세제 세정(hot alkaline detergent cleaning), 다른 화학적 화합물에 의한 세정, 전자 세정 및/또는 산 처리(acid treatment)가 수행된다. 이것은 인터페이스 세그먼트의 기계적 및 화학적 부착을 향상시키는데 유리할 수 있다. 예를 들어, 대부분의 도전성 재료는 대기에서 산화되며, 도전체 인터페이스 세그먼트를 형성하기 전에 산화물 층을 제거하는 것은 전기 연결을 향상시킬 수 있다.

인터페이스 형성 장치는 장치 동체(351)를 가지며, 그에 의하여 장치 동체(351)가 도전체 단부 표면상으로 장착될 때 도전체 단부 표면에 대하여 인터페이스 형성자(350)를 고정시킨다. 장치 동체(351)는 안전성 및 재료의 제어와 효율성을 향상시키도록 유체 밀봉을 더 제공할 수 있다. 장치 동체(351)는 내측 챔버(353)를 가진 하우징의 형상을 취할 수 있다.

인터페이스 형성자(350)는 도면에 도시되지 않은 DC 전력 공급부에 의해 공급되는 양(positive) 또는 음(negative)의 DC 터미널(355, 356)에 더 연결될 수 있어서, 형성 과정이 완전히 자동화될 수 있다. 더욱이, 인터페이스를 형성하도록 이용되는 기술에 따라서, 인터페이스 형성자(350)에는 재료 유입부(357) 및/또는 재료 유출부(358)가 더 제공된다.

도 4, 도 5 및 도 6 은 인터페이스 형성 장치가 전기 도금에 의하여, 보다 상세하게는 브러쉬 도금(brush plating)에 의하여 도전체 단부 표면(220)상으로 인터페이스 세그먼트(230)를 형성하는, 본 발명의 실시예들을 도시한다. 따라서, 인터페이스 형성자(x50)는 브러쉬(brush)들의 다양한 유형의 형상 및 전극과 같은 다른 필요한 특징들을 취한다.

우선 도 4 를 참조하면, 도전체(401)의 도전체 단부 표면(420)이 도시되어 있다. 케이블의 대향하는 단부에, 캐소드 접촉부(cathodic contact)가 모든 와이어들에 제공되는데, 그 방법에 대해서는 아래에 설명될 것이다. 단부들 사이의 거리는 적용예에 따라서 변화되며, 예를 들어 도전체 테스트를 위해서는 1 미터 또는 10 미터일 수 있거나, 또는 설치를 위해서는 500 미터일 수 있거나 또는 그 어떤 다른 편리한 길이일 수 있다.

브러쉬 도금되어야 하는 도전체 단부 표면(420)에 인접하여, 와이어 제한부(452)는 도전체(401)를 고정시킨다. 장치 동체(451)는 와이어 제한부(452)에 장착된다. 밀봉 메커니즘(454)은 부분적으로 또는 전체적으로 유체가 장치 동체(451)로부터 빠져나가는 것을 방지할 수 있으며, 장치 동체는 여기에서 챔버(453)를 가진 하우징으로서 형상화된다. 밀봉 메커니즘(454)은 가스켓을 가질 수 있다. 하우징의 내부에, 휘일(472)들의 회전 운동(B)은 경로(C)를 따라서 벨트 브러쉬(470)를 구동한다. 스프링 전극은 침착(deposition) 동안에 치수 안정적 애노드(Dimensional Stable Anode (DSA))로서 작용한다. 스프링은 축(A)을 따라서 압축될 수 있고 재료 침착 프로세스 동안에 양전하를 운반하여 전기 도금 프로세스의 애노드를 형성한다. 스프링 전극(471)은 스폰지 요소(sponge element, 473)에 대하여 가압되며, 스폰지 요소는 다시 침착 수단/벨트 브러쉬(470)에 대하여 가압됨으로써 도전체 단부 표면(420)에 대하여 가압된다. 스프링 전극(471)은 양의 DC 터미널(455)에 연결됨으로써, 스프링 전극(471)과 도전체 단부(420)를 연결하는 전해질의 결과로서, DC 전력 공급부(도면에 미도시)의 음극 및 양극에 걸쳐 완전한 전기 회로에서 전류가 흐를 수 있게 한다. 스폰지 요소(473)는 압축 가능하고 흡수성이 있는 그 어떤 재료일 수 있으며 유리하게는 벨트 브러쉬(470)에 대하여 가압되어야 한다. 그러나, 그것의 존재시에 전해질 또는 그 어떤 다른 물질과 반응하지 않는 재료가 선택되어야 한다.

도금 용액은 재료 유입부(457)를 통하여 챔버(453)으로 도입됨으로써 장치 동체를 그 어떤 편리한 유체 시스템과도 연결시키며, 상기 유체 시스템은 새로운 그리고/또는 재사용의 도금 용액의 저장부와 같은 것이다. 도금 용액은 벨트 브러쉬(470) 및/또는 스폰지 요소(473)에 적용된다. 회로는 캐소드로서 작용하는 도전체 단부(420)를 가지고 전하를 운반하고, 도금 용액은 벨트 브러쉬(470) 및/또는 스폰지 요소(473)에 적용되고, 케이블 단부(420)로의 재료 침착이 보장된다. 작동하는 동안, 도금 용액은 챔버(453)의 저부에 떨어지고(drip) 그리고/또는 챔버의 저부로 연장되고, 이것은 그 어떤 편리한 외부 유체 시스템에라도 연결될 수 있는 재료 유출부(458)를 통하여 제거될 수 있으며, 상기 외부 유체 시스템은 예를 들어 필터 및 상기 언급된 용액 저장부이고, 그에 의해 용액을 재사용한다.

일반적으로 브러쉬 도금의 침착 속도(deposition speed)를 증가시키도록, 휘저음(stirring), 교반(agitation) 또는 연마 작용(abrasive action)이 적용되고 증가될 수 있어서 전기 도금 과정에서의 확산층 두께를 감소시킨다. 발명을 위하여, 이것은 상기 언급된 벨트 브러쉬(470)와 같은 브러쉬를 움직임으로써 간단하고 유리하게 달성된다. 벨트 브러쉬(470)의 연속적인 움직임(C)은 도전체 단부 표면(420)에 인접하여 도금 용액의 적극적인 교반을 생성함으로써 확산층 두께를 현저하게 감소시킨다. 실시예에서, 도금 용액상에 여과 효과 없이 도금 용액이 벨트 브러쉬(470)에 침투할 수 있는 것이 중요하다.

유리하게는, 스폰지 요소(473)는 모세관 힘을 통하여 액체를 흡수함으로써 전해질 저장부를 형성하고 그에 의해 케이블 단부 표면으로의 재료의 안정된 침착을 보장하며, 그에 의해 인터페이스 층을 형성한다.

도 5 에 도시된 실시예는 브러쉬 도금을 이용하며 주로 도 4 의 실시예와 유사한 방식으로 작동한다. 케이블 단부(520)는 캐소드가 되는 반면에, 전극(571)은 애노드로서 작용한다. 애노드는 주의 깊은 재료 선택을 통하여 치수 안정적(dimensional stable)이다. 도금 용액은 왕복 브러쉬(570)로 도입되고 사용후에 장치 하우징을 떠날 수 있다. 장치 하우징(551)은 세트스크류(setscrews, 559)를 통해 와이어 제한부상에 고정될 수 있다.

전극(571)의 왕복 움직임(D)은 침착 수단/왕복 브러쉬(570)를 통하여 도전체 단부 표면(520)상으로 작용한다. 상기 움직임은 당김-유형(pull type)의 선형 솔레노이드 구조에 의하여 얻어질 수 있다. 전극(571)에 부착된 복귀 스프링(572)과 조합된 솔레노이드 시스템(573)을 통한 맥동 전류 흐름은 왕복 움직임을 형성한다. 그러한 시스템의 한가지 장점은 모든 움직이는 부분들이 하우징 내부에서 얻어질 수 있는 반면에, 위험한 화학적 환경에서 취약한, 장치를 제어하는 모든 전자 부품들은 하우징 외부에서 유지된다는 것이다.

도 6 은 본 발명에 따른 실시예로서, 장치 동체(651)는 내측 챔버를 가진 하우징으로서 형상화되지 않지만, 침착은 여전히 브러쉬 도금을 통하여 수행된다. 도시된 실시예에서, 도금 용액은 물질 유입부(657)를 통하여 진입하고 사용후에 인터페이스 형성 장치 아래의 저장부로 쏟아진다. 도금 용액은 로터리 브러쉬(670)에 의해 흡수되고 도전체 단부 표면(620)에 적용된다. 침착 수단/로터리 브러쉬(670)는 전극(671)에 부착되고 전극은 움직임(E)으로 회전하는 회전 로드(672)로부터 오프셋되게 부착된다. 회전 로드(672)가 바람직스럽게는 도전성이고 DC 극성에 연결되며 전극(671)에 전기적으로 연결된다. 다시 전류가 회로에서 흐르게 하는 애노드와 캐소드 사이의 루프를 폐쇄시키는 전기 접촉이 도금 용액의 존재만에 의하여 확립된다.

도전체 표면(620)에 대한 전극(671)의 회전이 회피됨으로써 회전 브러쉬(670)와 도전체 표면(620) 사이에 균일한 속도 프로파일(velocity profile)이 보장된다. 균일한 속도 프로파일은 전체 케이블 표면에 걸쳐서 일정한 캐소드 확산층 두께를 보장하여 고른 재료 침착을 보장하기 위하여 중요하다.

로터리 브러쉬는 원형의 표면적, 사각형 표면적 또는 원형-부채꼴 표면적 또는 편리한 그 어떤 다른 기하학적 형상을 가질 수 있다. 회전 브러쉬는 케이블 단면적의 그 어떤 백분율이라도 감싸는 면적을 가질 수 있다. 회전 브러쉬는 케이블 단부(620)상의 모든 지점들에 걸쳐 동등한 거리를 횡단하도록 제한됨으로써, 케이블 단부의 모든 지점들에서 균일하고 동등한 지속 기간을 보장한다. 이것은 단부 표면 전체에 걸쳐 침착된 재료의 균일한 두께가 초래되게 한다. 구성된 인터페이스 세그먼트(built interface segment, 260)는 균일한 두께를 가질 수 있다.

도전체 표면(620)의 변화되는 윤곽을 향하여 형상을 적합화시키는 로터리 브러쉬(670)를 통해 얻어지는 유연성 이외에, 스프링 시스템(675)은 일정한 압력이 도전체 표면(620)으로 가해지는 것을 보장한다. 이것은 접촉되지 않는 영역을 방지하고, 인터페이스 세그먼트가 형성되기 시작할 때 브러쉬를 손상시키지 않으면서 점진적으로 구성 재료(building material)를 인접한 표면에 수용시킨다.

장치 동체(651)는 와이어 제한부(652)상에서 고정구(fasteners, 659)를 통하여 도전체 표면(652)에 대하여 고정된다.

도 4 내지 도 6 에 도시된 실시예들에서, 브러쉬 도금이 사용된다. 브러쉬 도금을 사용함으로써, 침착 속도는 향상되며, 침착 속도는 종래의 도금 방법에 비교하여 케이블 접합 속도(cable joining speed) 및 케이블 테스트 속도를 증가시킨다. 다른 침착 기술에 비교하여, 브러쉬 도금은 신속하여 케이블 테스트, 조립 및, 설치에 적절하게 한다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 그 어떤 다른 전기 도금 프로세스들이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 로드 또는 플레이트와 같은 적절한 애노드를 가진 전기화학적 욕조(bath) 안에 도전체 단부를 잠기게 하는 것과 같은 것이다(이후에 욕조 도금(bath plating)으로 칭함). 애노드는 그 어떤 적절한 DSA 재료일 수도 있다. 이러한 잠김(submersing)은 챔버들을 가진 상기 설명된 장치 동체들에서 수행될 수 있거나, 또는 수직 설정(vertical setup)으로 수행될 수 있다. 그에 의하여, 프로세스는 몇 가지 단계들을 가지고 저렴한 구성 요소들을 이용하지만 느린 침착 속도를 가진 간단한 프로세스가 된다.

도 7 및 도 8 은 전기 도금 프로세스를 위한 캐소드가 되도록 케이블의 와이어들을 제공하는 실시예들을 도시한다. 도전체(701)에 있는 모든 와이어들을 DC 전력 공급부의 음의 극성(negative polarity)에 연결함으로써, 케이블의 대향하는 단부에 있는 DSA 로 양의 전기 극성을 동시에 제공하는 것에 의하여, 인터페이스 세그먼트가 형성되는(미도시) 전기 도금이 시작될 수 있다. 전기 도금 프로세스는 설치 이후에 케이블에 걸쳐서 전류를 통과시키는 것에 비교하여 오직 적은 전류만을 케이블에 걸쳐 통과시킬 필요가 있기 때문에, 필요한 전기적 연결은 설치, 테스트 및/또는 제조를 위해서 유용하지 않은 다양한 유형일 수 있다.

도 7 에 도시된 실시예에서, 전기적인 연결은 탄성 전극(740)이 도전체 단부(720)에 대하여 장착됨으로써 도전체 단부(720)의 와이어 단부들로 보장된다. 탄성 전극(740)은 엘라스토머 요소(742)일 수 있으며 도전성 포일(741)의 시트가 그 둘레에 감싸인다. 포일(foil)은 예를 들어 알루미늄 또는 구리일 수 있다. 탄성 전극(740)은 그 어떤 편리한 방법을 통해서라도 그것을 케이블 단부(720)에 대하여 고정시킴으로써 제 위치에 유지되는데, 상기 방법은 예를 들어 케이블 단부에 반하여 유지되도록 형상화되고 고정구(744)들로써 케이블에 고정된 음의 DC 터미널(756)에 의하여 유지되는데, 상기 고정구(744)들은 예를 들어 와이어 제한부(743)에 장착된 볼트 또는 스크류들이다. 전기적인 캐리어(electrical carrier, 756)는 DC 전력 공급부의 음의 극성에 연결되어 결과적인 음의 극성을 가진 탄성 전극(740)을 남긴다.

탄성 전극(740)은 면적에 걸쳐 변형을 허용하면서, 면적에 걸쳐 전하가 통과될 수도 있는 그 어떤 형상이라도 취할 수 있다. 대안의 실시예는 도전체 단부 표면(720)에 반하여 지향된 복수개의 소형 도전성 스프링들인데, 스프링들은 전기 출력부(756)상에 장착되고, 여기에서 스프링들의 수는 도전체에 있는 와이어들의 수에 맞춰지거나 그것을 초과한다. 탄성 전극(740)은 금속 고무(metal rubber) 유형의 재료 또는 재료들의 조합으로 만들어질 수도 있다.

도 8 은 대안의 실시예를 도시하는데, 여기에서 인터페이스 형성 장치는 케이블의 제 2 단부에 더 장착된다. 이제 목적은 탄성 전극(840)에 대하여 왕복 브러쉬를 교환함으로써 도전체(801)에 있는 모든 와이어들에 대한 전기적인 연결을 확립하는 것이다. 탄성 전극(840)에 대한 왕복 브러쉬의 교환은 자동화된 방식으로 수행될 수 있어서, 인터페이스 형성으로부터 캐소드 접촉의 제공으로 전환(switching)된다.

전류 방향을 전환함으로써, 재료는 케이블의 양쪽 단부에 침착될 수 있다. 이것은 전극 접촉 재료를 브러쉬로부터 탄성 도전성 요소로 전환시킬 것을 더 필요로 한다. 양쪽 케이블 단부들에 장착된 장치는 유사하다. 전극(871)에 대한 음의 DC 터미널(856)로부터 탄성 전극(840)으로의 전기적인 경로는 변화하는 윤곽을 가진 도전체 단부 표면(820)으로의 전기적인 연결을 만든다. 왕복하는 브러쉬가 탄성 전극(840)과 교환(exchange)되었을 때, 도금 용액은 적용되지 않거나 챔버(853) 안에 존재하지 않으며, 그에 의하여 케이블 단부의 열화(degradation)는 발생되지 않는다. 그 어떤 브러쉬 유형이라도 사용될 수 있다.

도 9 는 케이블을 설치할 때 유용한 인터페이스 세그먼트를 전기 도금하기 위하여 애노드 및 캐소드 접촉을 제공하는 이동 가능하고 유연성 있는 전력 전송 시스템을 가능하게 하는 장치를 도시한다.

보통, 발송(shipment)되기 전에 제조 현장에서 오직 하나의 케이블 단부만이 준비될 수 있으며, 왜냐하면 케이블 길이는 설치하기 전에 설치 현장에서 적합화되고 맞춰져서 케이블 단부의 일단부를 절단하는 결과가 있어야 하기 때문이다. 따라서, 대향하는 단부는 편리하게는 현장에서 처리된다.

더욱이, 인터페이스 세그먼트(930,930')를 가진 도전체들의 접합을 통하는 것과 같이, 몇 개의 케이블 세그먼트들의 접합에 기인하는 케이블의 설치 동안에 케이블 단부들 사이의 거리가 증가될 때, 캐소드 접촉 지점과 애노드 접촉 지점 사이의 거리는 증가된다.

유리한 대안은 도 9 에 도시되어 있다. 인터페이스 층(930)이 제 1 도전체 단부에 적용된 후에, 도전체의 제 2 대향 단부로부터 와이어(902)들중 하나와 같이 작게 도전체에 있는 모든 와이어들에 대한 완전한 전기 접촉을 얻을 수 있으며, 그에 의하여 와이어는 도전체에 있는 모든 와이어들에 대한 DC 극성 연결부(956)로서 작용한다. 그에 의하여, 일단 케이블이 올바른 길이로 절단되면, 전기 도금 프로세스는 몇가지 방식으로 수행될 수 있다.

제 2 단부에서 도전체로부터 하나 또는 다수의 와이어(902)들을 추출함으로써, 전기 회로는 음의 DC 터미널(956)에 대한 연결부로서 작용하는 와이어(902) 및 양의 DC 터미널(955)로부터 얻어질 수 있다. 인터페이스 형성 장치 내부에서 수행되는 프로세스는 이전에 설명된 바와 같이 본 발명에 따라서 이루어진다.

추출된 와이어(902)들의 수는 합리적인 시간내에 도전체의 단부 표면상에 도금층을 침착하는데 필요한 최종 전류 밀도에 달려있다.

케이블을 제 2 단부에서 성공적으로 도금한 후에, 추출된 와이어는 그것의 원래 위치로 되돌려지며 다양한 통상적 수단을 통해 나머지 아이어들에 고정될 수 있는데, 예를 들어 크림핑(crimping), 솔더링(soldering) 또는 스크류 체결을 통해서 고정된다.

도 10 은 본 발명에 따라서 제 1 케이블(1100) 및 제 2 케이블(1100')을 연결하기 위한 시스템의 실시예를 도시한다. 와이어 제한부(1152, 1152')는 도전체(1101, 1101')의 와이어들을 고정함으로써 기계적인 강도를 제공한다. 와이어 제한부(1152, 1152')들은 구리, 알루미늄 또는 강철과 같은 도전성 재료로 만들어지며, 도전체(1101, 1101')에 크림핑(crimping)될 수 있다.

도전성 와이어 제한부(1152, 1152')를 포함하는 도전체(1101,1101')들은 슬리브(1188)에 삽입된다. 슬리브(1188)는 연결 고정구(1181)로써 와이어 제한부상에 고정된다. 이제 전류는 2 개의 케이블들에 있는 도전체들 사이에서 전달될 수 있다. 2 개의 도전체들 사이의 제 1 전기 경로는 맞닿은 인터페이스 세그먼트(1130, 1130')들을 통하여 직접 이루어진다. 제 2 경로는 제 1 도전체(1101)의 와이어들로부터, 제 1 도전체를 고정시키는 와이어 제한부(1152) 및/또는 연결 고정구(1181)를 통하여, 인터페이스 세그먼트(1130)로, 슬리브(1188)로, 다음에 동일하지만 역전된 경로를 통하여 제 2 도전체(1101')로 이루어진다. 도시된 실시예에서, 연결 고정구(1181)들은 볼트 또는 스크류들이다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 연결 고정구(1181)는 크림프 연결부들일 수 있다.

인터페이스 세그먼트(1130,1130')들은 서로 맞닿지 않을 수 있다. 그러한 상황에서, 다른 전기적인 경로가 도전체(1101, 1101') 사이에서 사용되며, 예를 들어 와이어 제한부(1152, 1152')와 슬리브(1188)를 통해 사용된다. 슬리브(1188)는 열팽창 및 수축으로부터의 응력과 관련된 기계적 부하를 견디는 기계적 일체성 및 튼튼한 요소를 제공한다. 그러한 변화하는 부하는 열적 래치팅(thermal ratcheting)으로 알려진, 전력 케이블의 보통의 작동 조건하에서, 전형적이다.

슬리브(1188)는 파이프 부재의 파이의 크림핑에 의해 와이어 제한부(1152, 1152')에 연결될 수도 있어서 기계적인 고정구(1181)들의 필요성을 배제한다.

도 11 은 소켓 슬리브(1280)를 이용하여 본 발명에 따른 제 1 케이블(1200) 및 제 2 케이블(1200')을 연결하기 위한 시스템의 실시예를 도시하며, 여기에서 도전쳬(1201, 1201')는 슬리브 동체(1284)에서 2 개의 상호 대향되게 지향된 소켓들 내부의 요소들과 맞닿게 된다.

소켓 슬리브는 하나의 케이블(1200)에 대하여 설명될 것인데, 본 발명은 삽입된 제 2 케이블(1200')에 대하여 유사하게 작동할 것이라는 점이 이해된다. 소켓의 저부들은 도관(1283)으로서 형성된다. 도전체를 소켓 안으로 만족스럽게 삽입한 이후에, 도관(1283)에 대하여 가압되는 복수개의 압축 고정구(1285)에 의하여 도관(1283)은 인터페이스 세그먼트(1230)에 대하여 가압된다. 그에 의하여, 도관(1283)은 인터페이스 세그먼트(1230)에 대하여 가압된다. 도전성 코팅(1282)은 인터페이스 세그먼트(1230)와 도관(1283) 사이에 적용될 수 있어서, 그들 사이의 접촉 저항을 감소시킨다. 그러한 코팅은 예를 들어 금, 은 또는 주석을 포함한다. 편리하게는, 코팅은 설치하기 전에 도관에 적용된다.

압축 고정구(compression fastener)들은 압축 볼트(1285) 및/또는 압축 스프링(1286)일 수 있는데, 상기 압축 볼트들은 볼트 또는 스크류 또는 그 어떤 다른 통상적인 고정구이고, 상기 압축 스프링은 바람직스럽게는 구조적인 손상을 최소화시키면서 열 응력(thermal stress)을 흡수할 수 있다.

인터페이스 세그먼트(1230)에 대하여 도관(1283)을 밀도록 구성된 압축 고정구(1285) 대신에, 슬리브는 압축 스프링(1286)에 대하여 소켓에 있는 도관을 억제하는 핀, 고정구 또는 그와 유사한 것을 가질 수 있다. 그러한 핀, 고정구 또는 유사한 것을 가진 실시예들에서, 케이블을 소켓 안으로 삽입한 이후에 이들이 해제됨으로써 도관을 인터페이스 세그먼트에 대하여 누른다.

접촉은 인터페이스 층(1230) 및 도관(1283)으로 도전체(1201)가 빈틈없이 맞닿음으로써 2 개의 케이블(1200, 1200') 사이에 제공되고, 또한 도관으로부터 압축 고정구(1285)로, 다음에 소켓 슬리브(1280)의 동체로 그리고 동일하지만 역전된 경로를 통하여 제 2 도전체로 제공된다. 만약 와이어 제한부(1252)가 도전성 재료로 만들어지고 그리고/또는 만약 연결 고정구(1281)가 마찬가지로 도전성 재료로 만들어지면, 도 10 과 관련하여 설명된 제 2 경로에 유사한 경로가 이들 요소들을 통하여 존재한다.

안내부(1287)는 도관(1283)들이 정확하게 위치되도록, 예를 들어 중심에 맞춰지도록 보장하기 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 그것은 설치하는 동안과 설치 이후의 방위(orientation)를 보장하는 것에 관련될 수 있으며, 예를 들어 압축 볼트(1285)들을 위한 소켓 슬리브(1280)에 있는 보어들과 도관(1283)들에 있는 스프링들 또는 보어(bore)들 사이의 정렬을 보장한다.

압축 고정구(1285, 1268)들 또는 안내부(1287)들중 적어도 하나는 바람직스럽게는 도전성이다.

사용하는 동안의 열팽창 및 수축은 압축 스프링(1286)들에 의해 더 보상될 수 있다. 도전체들을 소켓 슬리브(1280)로 삽입하기 전에 분리(split)가 존재할 수 있으며, 분리는 압축 스프링(1286)의 팽창을 제한하도록 작용한다. 고정구(1281)들을 가지고 슬리브 동체(1284)에 안정되게 고정된 와이어 제한부(1252, 1252')로써 도전체(1201, 1201')를 만족스럽게 삽입한 후에, 분리들이 제거됨으로써 스프링들이 해제되고, 이는 도관(1283)을 도전체들의 인터페이스 세그먼트(1230, 1230')로 가압하도록 작용한다. 더욱이, 스프링들은 도관(1283)을 소켓 슬리브(1284)의 동체로 고정할 수 있다. 그에 의하여, 압축 고정구(1285) 및/또는 안내부(1287)는 생략될 수 있다.

소켓 슬리브(1280)의 소켓들 내부에 점유되는 공간보다 도관(1283)들이 약간 작음으로써, 전기적인 연결성을 손상시킬 수 있는 상호 잠김(interlocking) 또는 요들의 변형 없이 다양한 재료들의 상이한 열팽창이 허용된다. 그에 의하여, 도 11 에 도시된 실시예는 설치 이후에 케이블의 보통 사용과 관련된 열적 응력하에서 효과적으로 유지되는 연결을 허용하고, 그에 의하여 전송 효율 및 노동 요건들과 관련하여 매우 효율적이기도 한 튼튼한 연결을 제공한다.

소켓 슬리브(1280)를 사용하고 도관(1283)을 인터페이스 세그먼트들에 대하여 가압함으로써, 인터페이스 세그먼트(1230)의 연결성이 증가되고, 케이블들 사이의 경로가 주로 횡단 방향을 통하여 인터페이스 세그먼트(1230)를 따라서 와이어 제한부(1252), 고정구 커넥터(1281) 및/또는 슬리브(1280)로 이루어지는 상황과 비교하여 전력 전송 효율을 증가시키면서, 인터페이스 세그먼트(1230)의 필요한 두께는 감소된다. 더욱이, 전송은 인터페이스 세그먼트(1230)를 통하여 맞닿음 도관(1283)으로 보장되므로, 와이어 제한부(1252)는 도전성일 필요가 없으며 따라서 그 어떤 편리한 재료일 수 있다.

도 12 는 보다 세부적으로 터미네이션 소켓(termination socket)인 소켓 슬리브(1280)를 사용하는 케이블(1200) 단부의 터미네이션을 도시한다. 소켓 슬리브(1280)는 도 11 과 관련하여 설명된 소켓과 동일한 하나의 소켓을 가진다. 도전체(1201)는 소켓 슬리브(1280)의 소켓 안으로 삽입됨으로써 그것의 인터페이스 세그먼트는 도관(1283)과 맞닿는다. 다음에, 기계적인 강도를 제공하도록 연결 고정구(1281)를 가지고 고정된다. 다음에, 압축 고정구(compression fasteners)들이 활성화된다. 활성화(activating)는 압축 볼트의 삽입에 관련되는 반면에, 압축 스프링들에 대해서는 활성화는 그것을 해제시키는 것에 관련되며, 예를 들어 분리(split)를 제거하는 것으로 이루어진다. 대향하는 단부에서, 터미네이션 소켓은 터미네이션 동체(termination body, 1290)의 일부로서 다양한 유형의 전기 시스템들과 인터페이스되기 위한 그 어떤 편리한 터미네이션이라도 가지며, 터미네이션 동체는 일반적으로 전력 케이블을 버스바 시스템(busbar system) 또는 오버헤드 라인(overhead line)에 맞추는 연결을 위하여 사용된다. 구멍(1292)을 가진 터미널 러그(terminal lug) 또는 대안으로서 볼트 터미네이션(bolted termination)에 포함된 적용예에 따라서 형태가 변화될 수 있으며, 동체는 전기장의 강도 및 형상을 제어하도록 버싱(busing, 1291)으로 이루어질 수 있고 절연 재료에서의 전기적인 스트레스를 감소시킨다.

터미네이션 소켓의 실시예에서, 통상적인 케이블 터미네이션과의 인터페이스가 이루어진다. 다른 실시예에서, 트랜스포머(transformer)와 같은 다른 전력 시스템 인터페이스 또는 다른 전력 라인 유형들과의 인터페이스가 이루어진다.

도 13a 는 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스 세그먼트의 형성을 도시한다. 냉간 스프레이 장치(cold spraying device, 760)가 제공된다. 도시된 실시예에서, 냉간 스프레이 장치(760)는 한 사람이 손에 쉬는 방식으로 취급되고 작동될 수 있거나, 또는 자동화된 장치에 장착된다. 가압된 추진 기체(pressurized propeller gas)가 기체 가열 챔버(765)로 공급되는데, 기체 가열 챔버에서 최대 100 bar 까지의 압력에 도달할 수 있으며, 추진 기체는 추진 기체 유입부(762)로부터 공급된다. 공급 원료(767)는 분말 공급기(766)로부터 운반 기체를 이용하여 공급 원료 유입부(764)를 통하여 공급된다. 운반 기체(carrier gas) 및 추진 기체는 통상적으로 같은 소스(source)를 가진다. 공급 원료는 적어도 입자화된 도전성 재료(particulate conductive material)를 가진다. 추진 기체는 가열 이후에 공급 원료(767)와 혼합되고, 공급 원료(767)는 노즐(761)에 의하여 가속된 속도로 냉간 스프레이 장치(760)로부터 배출되어 케이블 단부(720)에 침착된다. 공급 원료는 바람직스럽게는 와이어의 재료 및/또는 기계적 안정성, 화학적 안정성 또는 전기적 특성을 위해 선택된 다른 재료들을 포함하는, 재료들의 그 어떤 혼합이라도 포함할 수 있으며, 예를 들어 금, 은, 알루미늄, 구리 또는 주석일 수 있다.

도시된 실시예에서, 케이블 단부는 페룰(ferrule, 724)로 고정되어 작업의 용이성, 케이블 단부의 구조적 안정성 및 케이블 단부의 전기적인 상호 작용을 향상시킨다. 다른 실시예들에서, 저압 냉간 스프레이 장치(a low pressure cold spraying device) 또는 고압 냉간 스프레이 장치(a high pressure cold spraying device)는 케이블 단부 또는 케이블 측부 둘레에 장착되어, 예를 들어 상기 도면들에 설명된 방법들 및 장치들에 필적하는 인터페이스 세그먼트를 형성하는데 있어서 로봇 또는 임의 유형의 운동 제어를 이용하여 자동화된 방식으로 작동한다. 케이블 단부에 소망의 침착 재료를 구성(build-up)하는 것은 외측으로 테이퍼진 와이어들에 개별의 돌출부들을 구성하는 것을 포함할 수 있으며, 왜냐하면 특히 와이어 단부들 사이에서, 케이블 단부 표면의 종종 고르지 않은 표면에 부착하는 것이 곤란하기 때문이다. 이것은 돌출부들 사이의 간극들을 채우는 주석과 같은 충전 물질을 이후에 냉간 스프레이(cold spraying)함으로써 보상될 수 있다. 유리하게는, 인터페이스 세그먼트가 다음에 폴리싱(polishing)되거나, 연마(abraded)되거나, 또는 다르게 균일하게 되며, 이후에 바람직한 도전성 재료의 추가적인 층이 최적의 구조적 및 전기적 특성들을 위한 완전한 단부 표면을 만들도록 이용될 수 있다. 침착 재료 조성(deposition material composition)의 다른 조합들은 특정의 단계적인 프로세스들을 이용함으로써, 또는 바람직스러운 침착 재료를, 불균일한 표면에 대한 우수한 접착성(adherence)을 가진 전성 재료(ductile material)와 혼합하는 것과 같이, 당업자에 의하여 생각될 수 있다. 공급 원료 및 추진 기체를 포함하는 운반 기체는 F 방향으로 유동한다.

도 13b 는 본 발명에 따른 케이블 접합의 제 1 단계를 도시한다. 케이블 단부(720, 720')들은 페룰(724)을 이용하여 크림핑 접합(crimp joining)되어, 2 개의 케이블 단부들과 와이어들 사이에 편의성에 따라 적은 공간을 남기며, 2 개의 케이블들은 선택적으로 중간에서 접촉하거나 또는 맞닿는다. 2 개의 케이블들 사이에서의 물리적인 연결을 향상시키도록, 냉간 스프레이 이전에 관통 구멍들을 제거하기 위하여 페룰을 크림핑하기 전에 2 개의 케이블 사이에 얇은 압축성의 일시적인 지지 요소가 배치될 수 있다. 이것은 연성 금속 시트(soft metal sheet), 고무 또는 발포체 시트(foam sheet)로 이루어질 수 있어서, 이후에 냉간 스프레이된 재료의 침착을 향상시킨다.

도시된 예에서, 양쪽 케이블 단부들의 상부 절반부는 다음에 절단되거나, 소우잉(sawing)되거나, 밀링(milling)되거나 또는 중간을 향하여 테이퍼진 V 형상으로 다른 방법으로 제거되어, 절단이 케이블의 중간으로 연장된다. 이것은 측부로부터 조인트(joint)로 작업하는 것을 허용하며, 2 개의 단부들에 인터페이스 세그먼트를 냉간 스프레이하는 것을 용이하게 하여, 그들을 전기적으로 그리고 기계적으로 접합한다.

도 13c 는 도 13b 에 대하여 설명된 프로세스가 케이블의 상부측에서 수행되는 조인트(joint)를 도시하는데, 이후에 인터페이스 세그먼트가 상부측으로 냉간 스프레이되어 V 형상 간극을 채우고, 이후에 케이블의 저부 절반부에 대하여 프로세스가 반복됨으로써, 이후에 접합된 인터페이스 세그먼트(730)가 형성되어 2 개의 케이블들을 전기적으로 접합시킨다. 그에 의하여 고품질의 연결로써 케이블의 단부들을 용이하게 접합시킬 수 있는 방법이 달성된다.

인터페이스 층(730, 730')들은 케이블에 실질적으로 직각인 구성 재료(building material)로부터, 케이블의 모든 소망의 와이어들 사이에서 전기적인 연결이 달성될 때까지 그리고/또는 만족스러운 기계적 연결이 확립될 때까지, 구성(built up)될 수 있다. 페룰(724)은 케이블들을 접합시킨 후에 제거될 수 있거나, 또는 제 위치에 남겨질 수 있다.

도 13d 내지 도 13l 은 도전체 단부 표면을 냉간 스프레이하는 것에서의 다양한 프로세스 단계들을 도시한다. 실시예에서, 도전체 단부 표면상에 인터페이스 세그먼트를 구성하는 냉간 스프레이의 프로세스는 도면의 알파벳 순서로 도시된 다음 단계들을 포함한다. 다른 실시예들에서, 프로세스 단계들은 임의의 순서로 사용되며 단계들의 반복 뿐만 아니라 조합으로 사용된다. 예를 들어, 입자들의 층을 적용하고 이후에 그것을 샌딩(sanding)하는 것은 소망의 결과를 달성하도록 취해지는 만큼 주기적으로 반복될 수 있다. 특정의 실시예에서, 프로세스는 실질적으로 도 13d, 도 13e, 도 13g 및 도 13l 에 설명된 프로세스 및 순서를 포함한다.

도 13d 는 그 어떤 재료라도 추가하기 전에 도전체 단부(1320)를 평탄화하도록 바늘 해머(needle hammer, 1345)를 사용하는 것을 도시한다. 이것은 사전 처리 단계이다. 도전성 재료를 침착하기 전에 해머 작업을 수행하는 것은 도전체 단부(1320)를 약간 변형시키며, 각각의 와이어(1302)가 가격되어 와이(1302)들 사이의 간극을 채우도록 변형됨으로써 도전체 단부 표면(1320)에 도전성 코팅이 바인딩(biniding)되는 성능을 향상시키는데, 왜냐하면 해머링(hammering) 이후에 단일 표면을 구성하는 것이 좋기 때문이다. 해머링 작용은 와이어들 사이의 간극을 제거하는데 그렇게 도움이 될 수 있다.

도 13e 는 냉간 스프레이 장치(1360)를 이용하여, 제 1 도전체 재료(1367A)를 도전체 단부 표면(1320)상으로 침착시키는 것을 도시한다. 완벽하게 균일한 표면을 형성하기에는 너무 경질(hard)인, 일부 재료들이 사용되기 바랄 수 있다. 예를 들어, 일부 재료들은 가닥/와이어들의 가장자리 또는 연질 재료(softer material)상의 그 사이에 달라붙지 않을 것이며, 그러나 재료가 와이어 자체의 단부들 상에 달라붙는 동안, 도전체 안으로 깊게 파묻히거나, 재료를 침식하거나, 또는 단순히 덜어질 것이다. 이것은 와이어 돌출부(1347)들이 형성되는 도면에 도시되어 있다. 시간이 지나면, 냉간 스프레이는 와이어 돌출부(1347)들을 표면상에 구성한다. 돌출부(1347)들의 도시된 높이는 예시적인 목적을 위하여 과장되어 있다. 이들은 종종 와이어 단부들상에서 나타날지라도, 그 어느 곳에라도 형성될 수 있다. 와이어들의 전부가 아니지만, 일부 사이에서 전기적인 연결이 달성될 수 있다. 구리 및 은(silver)은 2 개의 적절한 예시적인 재료이다.

도 13f 는 도전체 단부(1320)상에 제 2 충전 재료(filler material, 1367B)를 침착하는 프로세스를 도시한다. 이러한 재료는 와이어 돌출부들에 의해 생성된 표면에 부합하고 부착되며, 또한 차후의 프로세싱(이후 설명됨)을 견딜 수 있는 성능을 위하여 선택된다. 충전 물질(1347)은 와이어 돌출부(1367)들 사이의 구멍들을 채우지만, 일부 와이어 돌출부(1347)을 완전하게 덮을 수 있으며, 이것은 와이어 돌출부들을 효과적으로 엔캡슐레이션(encapsulation)한다. 주석, 어닐링된 구리 또는 은(silver)이 충전 재료(1367B)로서 이용될 수 있다. 제 1 도전성 재료(1367A)와 제 2 충전 재료(1367B) 사이에 전기적인 경로를 만드는 것이 소망스럽다. 만약 와이어 돌출부들이 차후의 마모 단계(abrading step)에서 완전하게 노출된다면 플라스틱 또는 세라믹들이 이용될 수 있으며, 왜냐하면 차후에 적용되는 도전성 재료(1367A)로써 돌출부들 사이에 완전한 전기적 연결이 허용되기 때문이다. 즉, 충전 재료(1367B)는 전기적으로 도전성일 수 있으며 제 1 도전성 재료(1367A)와 비교하여 연성(softness)이므로 적용되고, 또는 다른 목적을 위하여 이용된다.

도 13G 는 샌더(sander, 1346)를 가지고 침착된 재료들을 연마(abrading)하는 것을 도시한다. 그 어떤 다른 적절한 제거 과정이라도 사용될 수 있으며, 예를 들어 절단, 셰이빙(shaving), 또는 끌 작용(chiselling)을 사용할 수 있어서, 케이블 단부의 층들을 벗겨내지 않도록 해야 한다. 이러한 프로세스 이후에, 실질적으로 평탄한 표면이 제공되는데, 제 1 의 전기적으로 도전성인 재료(1367A)의 와이어 돌출부(1347)들은 바람직스럽게는 충전 재료(1367B)를 통하여 노출되거나, 또는 대안으로서, 충전 재료가 도전성이다. 그 어떤 것에 관련되더라도, 모든 와이어들은 처리 이전보다 더 경질(harder)인 케이블의 단부 표면으로 전기적인 경로를 가진다.

도 13h 는 다시 니들 해머(needle hammer, 1345)로 표면에 해머 작용을 하여 표면을 평탄화시키고 침착된 재료를 압축하는 것으로 도시하며, 이것은 기계적 및 전기적 특성들을 향상시킬 수 있다. 비록 도 13h 는 침착된 재료들에 해머 작용을 하는 것을 도시하지만, 해머 작용은 도전성 재료(1367A)를 침착하기 전에, 침착하는 동안 또는 침착하는 대신에 발생될 수 있을 뿐만 아니라, 충전 재료(1367B)를 침착하기 전에, 침착하는 동안 또는 침착하는 대신으로 발생될 수 있다.

도 13k 는 연마되거나 또는 다르게 처리된 침착 재료(들)의 상부에 도전성 재료(1367C)의 다른 층을 추가하는 것을 도시한다. 따라서, 인터페이스 세그먼트(1330)는 도전체의 모든 와이어 단부들 사이에 전기적인 연결을 구성하는 높은 기계적 강도와 낮은 전기 저항을 가지고 구성된다. 제 2 도전성 재료(1367C)는 제 1 도전성 재료와 동일할 수 있거나 또는 상이한 유형의 재료일 수 있다.

실시예들에서, 냉간 스프레이 장치(cold spraying device)는 혼합된 재료 조성들을 이용할 수 있다. 유용한 예는 피닝 재료(peening material)를 스프레이 재료 조성물에 첨가하는 것이다. 피닝 재료는 표면에 부착되지 않지만, 충격 이후에 떨어져서, 가격된 영역을 변형시키거나, 또는 침착된 도전성 재료(x67A) 또는 충전 재료(x67B)의 내부에 매립된다. 단부 표면상으로 도전성 재료를 침착하는 것은 피닝 재료를 혼합물에 첨가함으로써 향상될 수 있다. 재료의 적어도 50 vol. % 만큼이 피닝 재료일 수 있어서, 침착된 재료의 기계적 및 전기적 특성을 향상시킨다.

도 13j 내지 도 13k 는 고정 시스템(1379)에 부착된 인터페이스 형성 장치(1360)/냉간 스프레이 장치(1360)를 도시한다. 냉간 스프레이 장치(1360)는 고정 시스템(1379)에 역으로 부착되며, 고정 시스템은 케이블(1300)에 고정된다. 냉간 스프레이 장치(1360)는 케이블 단부(1320) 및 스프레이 노즐(1361) 둘레의 폐쇄 환경을 생성하는 국부적인 엔크로져(local enclosure, 1363); 모터 노즐 제어부(motorized nozzle control, 1374); 재료 및 압력 흡입 채널(material and pressure suction channel, 1369); 및 벤트(vent, 1368);를 포함한다.

도 13j 는 냉간 스프레이 장치(1360)의 사시도이다. 이것은 인터페이스로서 고정 시스템(1379)(도 13j 에는 도시되지 않음)을 이용하여 케이블(1300)에 부착하고 차후에 케이블(1300)로부터 탈착시키는데 사용자 친화적이며, 자동화된 방식으로 인터페이스 섹션을 생성하도록 작동한다. 2 개의 냉간 스프레이 장치(1360)들은 2 개의 대향하는 케이블 단부들상에 장착될 수 있어서 그들을 접합하는데 신속하게 준비된다. 이들은 또한 현장을 벗어나서, 예를 들어 제조 설비에서 케이블 상에 편리하게 사용될 수도 있어서, 적어도 하나의 케이블 단부를 준비한다. 냉간 스프레이 장치(1360)를 케이블(1300)에 부착한 이후에, 3 개의 모터들(1374X, 1374Y, (미도시), 및 1374Z)은 케이블 단부(1320)의 중심에 대하여 냉간 스프레이 장치를 움직여서 인터페이스 세그먼트를 구성한다.

도 13k 는 냉간 스프레이 장치의 단면도이다. 국부적인 엔크로져(1363) 안으로 ž†아된 노즐(1361)을 가지는 냉간 스프레이 장치(1360)이 움직일 때, 국부적인 엔크로져(1363)의 벽(1378)을 형성하는 멤브레인은 움직임에 적합화됨으로써, 국부적인 엔크로져(1363) 안에서 케이블 단부 표면(1320)에 대하여 X, Y 및 Z 방향으로 침착 수단/노즐(1361)의 완전한 자유도를 허용한다.

냉간 스프레이 장치(1360)는 고정 시스템(1379)을 통하여 케이블(1300)에 부착된다. 고정 시스템(1379)은 그 어떤 통상적인 구조일 수도 있다. 도시된 것은 3 부재 압력 핏(three piece pressure fit)으로서, 이것은 압력 스크류(1379D)를 조임으로써 소망의 위치에서 와이어 제한부(1324)에 처음으로 부착된다. 이것은 부재(1379A, 1379C)들을 함께 당기고, 이것은 다시 부재(1379B)를 와이어 제한부/크림프(1324)를 향하여 가압하여 확고한 핏(firm fit)을 달성한다. 냉간 스프레이 장치(1360)는 차후에 상호 인터페이스(mutual interface)를 통하여 고정 시스템상에 장착될 수 있다. 케이블 유형과 관련된 케이블 프로파일(cable profile)은 장치상으로 로딩될 수 있거나 또는 센서들을 더 가질 수 있어서 도전체 단부 표면(1320)의 크기 및 다른 관련 정보를 읽는다. 그 어떤 것에 관련해서도, 케이블(1300)에 대하여 장치를 지향시키도록 클램핑되고 고정되는 고정(affixing)이 장치에 허용되어, 사람이 개입 없이 자동화된 방식으로 도전체 단부 표면상으로 소망의 재료를 침착시킨다. 고정 시스템(1379)도 케이블의 주위에 연장되는 개스킷(gasket, 1393)을 구비하여 먼지가 케이블(1300)에 남겨지거나 케이블을 손상시키지 않도록 한다. 고정 시스템 인터페이스는 냉간 스프레이 장치(1360)의 탈착(demounting)을 허용하여, 구축 인터페이스 층(building interface layer)/케이블 단부 표면을 검사하거나, 수공구를 이용하는 수작업 처리를 수행하거나, 또는 상이한 공구를 장착하여 다른 유형의 자동화된 임무, 예를 들어 연마(abrading) 또는 바늘 해머링(needle hammering)을 수행한다.

냉간 스프레이 장치(1360)는 국부적인 엔크로져(1363)를 더 가진다. 이러한 국부적인 엔크로져(1363)의 벽은 적어도 부분적으로 탄성 재료로 만들어지며 도전체 단부(1320)를 완전하게 감싸도록 구성되거나, 또는 케이블(1300)의 단부 부분 자체를 감싸도록 구성된다. 스프레이 노즐(1361)은 개스 밀폐 밀봉(1349)을 통하여 국부적인 엔크로져(1363) 안으로 연장되어, 재료가 엔크로져(1363) 밖으로 나오지 않으면서 재료(1367)를 침착시킬 수 있다. 작업자는 침착 재료(1367)와 접촉하지 않으며, 기계 부품과도 접촉하지 않는다. 그러나, 숙련된 작업자는 여분의 부품을 교환할 수 있고 노즐 및 국부적인 엔크로져에 대한 유지 관리를수행할 수 있다. 이것은 작업 조건 및 재료의 수명을 각각 향상시킨다. 더욱이, 케이블 접합(joining) 또는 마무리(termination) 마다 침착 영역을 밀봉하도록 대형의 스프레이 부스(spray booth)가 세워질 필요가 없으며, 이것은 설치 비용을 감소시킨다.

흡입 채널(suction channel, 1369)은 도 13j 의 국부적인 엔크로져의 저부로부터 연장되는데, 여기에서 재료는 부분적으로 중력 때문에 배출되며, 일부 실시예에서는 부분적으로 능동적인 흡입 때문에 배출된다. 다른 실시예들에서, 흡입은 다른 위치들에 배치될 수 있으며, 예를 들어 케이블 단부 위에 배치된다. 다른 실시예들에서, 채널은 케이블 단부 표면(1320)으로부터 가장 멀리에 배치될 수 있다. 냉간 스프레이 장치(1360)는 미리 결정된 유량으로 케이블 단부(1320)에 대하여 가압된 공기를 분산된 입자들과 함께 스프레이한다. 바람직한 실시예에서, 흡입 채널(1369)은 유입 유동의 유량에 맞춰지며, 그에 의하여 국부적인 엔크로져(1363) 안에 대기 압력이 있게 된다. 유입 유동과 유출 유동 사이에 발생될 수 있는 그 어떤 약간의 부정합(mismatch)이라도 경감시키도록, 압력을 증가시키든 또는 감소시키든, 필터(1368)는 국부적인 엔크로져(1363)의 감압을 허용하여, 외부 압력에 맞춘다.

모터 노즐 제어부(motorized nozzle control, 1374)는 X, Y, Z 방향에서의 병진 움직임을 허용하도록 3 개 차원들에서 작용하는 모터들로 이루어진다. 예를 들어, 스텝 모터(stepper motor, 1374X)는 쓰레드 스핀들(threaded spindle, 1399)에 회전을 제공하며, 이것은 노즐을 케이블 단부 표면(1320)을 향하여 움직이는 역할을 한다.

실시예에서, 모터 노즐 제어부(1374)는 케이블 단부 표면에 평행한 움직임만을 제공한다.

도 14 는 본 발명에 따른 레이저를 이용하는 사전 처리(pre-treatment)를 도시한다. 도 14a 는 보호 층들을 제거한 이후에 와이어(802) 및 케이블 단부(820)를 가진 케이블(800)을 도시한다.

도 14b 는 도 14a 의 케이블 단부에 대한 부분 확대도를 도시한다. 레이저 장치(860)를 이용하여, 에너지가 케이블 단부로 전달되며, 상기 에너지는 와이어들에게 현저하게 영향을 미치기에는 불충분한 반면에, 반응 화합물을 증발시키기에 충분하며, 도시된 실시예에서 반응 화합물은 바니쉬(varnish, 804)이다. 이해될 수 있는 바와 같이, 사전 처리에 이용된 레이저 장치는 처리 영역(861)에서 최외측의 바니쉬를 특정 깊이(804')로 제거하였다. 이러한 방법은 유리하게는 반응 화합물(reactive compound)을 식별하고 레이저 장치(860)를 제어하도록 패턴 인식 소프트웨어(pattern recognition software)를 이용하여 수행된다.

이후에, 레이저 프로세스 또는 다른 방법은 본 발명에 따른 인터페이스 세그먼트를 구성하도록 이용될 수 있다.

도 15 는 인터페이스 세그먼트(1530)에 부착된 표면상에 도관(1583) 또는 다른 연결 요소에 스파이크(spiked)가 있는 것을 도시한다. 처음에, 케이블(1500)이 제공되며 와이어들은 와이어 제한부(1552)를 이용하여 크림핑(crimped)된다.

도시된 실시예에서, 연결 고정구(1581)는 크림프 연결구(crimp connector)로서, 슬리브(1598)의 외측에 가해지는 힘은 도전체를 압축하고 와이어 제한부(1552)를 변형시켜서, 우수한 전기적 경로 뿐만 아니라 와이어 제한부와 슬리브 사이에 적어도 마찰 끼움(frictional fit)을 형성한다. 와이어 제한부 재료보다 훨씬 뻣뻣한(stiff) 재료로 만들어진 와이어 제한부(1552)에 일체화된 강화 링(1589)은 슬리브(1598)가 와이어 제한부(1552)상으로 압축될 때 도전체 와이어(1502)의 그 어떤 추가적인 변형이라도 억제할 수 있다. 강화 링(1589)은 적용된 인터페이스 세그먼트(1530) 안으로 와이어들의 그 어떤 추가적인 변형이라도 억제할 것이다. 동일한 방식으로, 와이어 제한부(1552)는 와이어상으로 크림핑되어, 다음 도면들에서 뿐만 아니라 도며에서 알 수 있는 바와 같이, 가닥/와이어 둘레에 빈틈 없는 맞춤을 형성하고 단면적을 변형시킨다.

스파이크가 있는 도관(1583)을 인터페이스 세그먼트(1530)에 대하여 축방향(H)으로 가압함으로써, 2 개의 요소들 사이에 향상된 연결이 달성되는데, 왜냐하면 몇 개의 접촉 지점들이 생성되기 때문이다. 편리하게는, 2 개의 평탄 표면들을 맞닿게 가압하는 것은 표면들이 서로에 대하여 안주되기 전에 오직 3 개의 연결 지점들을 달성한다. 접촉 표면의 증가는 실질적인 힘을 가할 것을 필요로 한다. 더욱이, 단부에서 형성된 접촉 지점들이 편리하게는 무작위의 크기 뿐만 아니라 표면을 따라서 무작위로 분포될 것이다. 스파이크가 있는 도관(spiked conduit, 1583)을 제공하고 그것을 인터페이스 세그먼트로 가압함으로써, 접촉 지점들의 보다 균일한 분포가 달성되며, 따라서 축방향으로 연결되었을 때 인터페이스 세그먼트(1530)에 걸쳐 보다 균일한 전류 분포가 달성된다.

축방향의 접촉이 달성되기 때문에, 축방향을 통하여 전기적인 경로가 직접 형성된다. 전기적인 연결이 전체 전류 부하 또는 그것의 현저한 일부를 운반하기에 적절하게 충분한 실시예에서, 슬리브(1598)는 전력 전송(power transfer) 뿐만 아니라 기계적인 고정을 제공하도록, 또는 전력 전송 대신에 기계적인 고정을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 슬리브는 강철로부터 만들어질 수 있고 케이블들을 함께 보다 용이하게 당기기 위한 쓰레드(thread)를 포함할 수 있다.

도시된 실시예의 스파이크가 있는 도관(1583) 또는 다른 연결 요소는, 도 11 및 도 12 와 관련하여 설명된 소켓 슬리브(1284, 1384)와 관련된 것과 같이, 당업자가 이해하는 바로서 본 명세서에 설명된 다른 실시예들과 관련하여 이용될 수 있다.

도 16 은 케이블(1600)의 반경 방향에서 균일하지 않은 두께를 가진 각이 이루어진(angular) 인터페이스 세그먼트(1632)를 도시한다. 슬리브(1688)를 통한 전력 전송에 의존하는 연결 또는 종결(termination)을 위하여, 인터페이스 층(1633)의 필요한 두께는 반경 방향을 따라서 밖으로 가장 멀리에서 가장 두꺼우며, 여기에서는 축적된 도전체 단면적 때문에 더 많은 전류가 흐른다. 따라서 인터페이스 층은 중심에서 얇아서, 재료를 절감한다.

각이 진 인터페이스 세그먼트(1632)는 도시된 바와 같이 만곡될 필요는 없지만, 단순하게는 반경 방향으로 멀리 있는 가장자리로부터 인터페이스 세그먼트(1632)의 중심으로의 직선 가장자리를 가지고 역전된 원추 형상일 수 있다.

도 17 은 도 16 의 인터페이스 층의 변형을 나타낸다. 인터페이스 층 자체의 두께를 변화시키는 대신에, 도전성 플랜지 단부 플레이트(conductive flanged end plate)가 케이블 단부 위에 부착될 수 있으며, 플랜지 단부 플레이트(1733)는 중간에 구멍을 가진다. 과정은 다음과 같다; 인터페이스 층(1730)은 전류가 내측 가닥들로부터 외측으로 흐를 수 있고 차후의 프로세싱을 위한 초기의 기계적 강도를 제공할 수 있는 최소한의 적절한 두께로 형성된다. 다음에, 플랜지 단부 플레이트(1733)는 인터페이스 세그먼트(1730)에 걸쳐 부착된다. 그것의 중간에 있는 구멍은 필요한 두께가 초기에 형성된 인터페이스 세그먼트(1730)의 두께와 같거나 또는 그보다 얇은 경우에 해당한다. 이러한 단부 플레이트는 유리하게는 다음에 유압 프레스(hydraulic press) 또는 그와 유사한 것으로 확고하게 부착된다. 그러한 단부 플레이트를 이용함으로써, 전기 저항은 케이블 단부로부터, 인터페이스 세그먼트를 통하여 반경 방향을 따라서 외측으로 페룰/와이어 제한부(1752) 또는 다른 반경 방향 부착 수단으로 내려진다. 플랜지 단부 플레이트도 경사질 수 있어서, 케이블의 중간에서 구멍을 향하여 수평을 유지한다.

도 17b 에 도시된 실시예는 아래에서 설명되는 것을 제외하고는 도 17a 에 도시된 것과 동일하다. 이 실시예는 축방향으로부터 도시되어 있다. 플랜지 단부 플레이트(1733) 대신에, 동일 중심의 단부 플레이트(1734)가 제공되며, 이것은 플랜지 단부 플레이트로서의 플랜지들을 가지며, 그것의 단부 플레이트 부분은 별개의 플레이트 부분(1734A, 1734B 및 1734C)들로 분리된다. 플레이트 부분들은 적어도 실질적으로 서로로부터 자유롭고 서로 강성도(stiffness)를 제공하지 않으면서 인터페이스 세그먼트에 대하여 가압될 수 있다. 이들은 미끄럼 방식으로 또는 부착 '브리지(bridge)'의 쌍을 통하여 서로 부착될 수 있다. 예를 들어, 동심의 미로와 같은 패턴(maze-like pattern)이 단부 플레이트에 절단될 수 있어서, 일체로 형성되지만 최소한의 강성도를 서로에게 제공하는 내측 및 외측 플레이트 부분들을 형성한다.

임의 개수의 플레이트 부분들이 사용될 수 있고, 플레이트들은 동심으로 있을 필요가 없다. 더욱이, 이들은 낮은 강성도를 유지하면서 감소된 전기 저항을 제공하도록 몇 개 지점들에서 부착될 수 있다.

도 17c 는 단부 플레이트가 파이 형상(pie-shaped) 플랜지 단부 플레이트(1735)인 실시예를 도시한다. 각각의 개별적인 단부 플레이트 파이(1735A, 1735B...)는 인터페이스 세그먼트(1730)에 대하여 고정되도록 개별적으로 기계 가공될 수 있어서, 단부 플레이트를 부착시키는데 필요한 힘을 현저하게 감소시킨다. 더욱이, 전류의 이동 방향은 중심으로부터 도전체의 반경 방향에서 외측이므로, 파이 형상 플랜지 단부 플레이트(1735)는 소망의 방향에서 낮은 전기 저항을 제공한다.

도 18 은 본 발명에 따른 2 개의 케이블을 축방향으로 연결하는 2 중 쐐기 슬리브 시스템(double wedge sleeve system)의 단면도이다. 2 개의 케이블(1800, 1800')들이 연결을 위하여 제공된다. 바람직스럽게는 도관(1883, 1883')을 가진 슬리브(1898) 및 와이어 제한부(1852)를 부착시킨 이후에, 쐐기부(1836, 1836')들이 각각 J 및 J' 방향을 따라서 밀어넣어질 수 있어서, 도전체 단부들의 단단한 끼움을 제공한다.

도관(1883)은 축방향에서 단단하게 부착되지 않을 수 있거나, 또는 인터페이스 세그먼트(1830)에 대하여 확고하게 부착될 수 있다. 만약 사용된다면, 도관(1883)은 인터페이스 세그먼트(1830)를 마찰력에 대하여 보호하고 따라서 쐐기부(1836, 1836')에 의하여 야기될 수 있는 구조적 손상에 대하여 인터페이스 세그먼트를 보호한다.

쐐기부(1836, 1836')들은 지지를 위하여 (도시되지 않은) 슬릿내에 존재한다. 일 실시예에서, 쐐기부(1836, 1835')들은 필요한 힘을 생성하도록 유압 프레스 또는 다른 기계류에 의하여 서로에 대하여 강제된다. 쐐기부(1836, 1836')의 마찰 감소를 돕도록, 이들은 삽입전에 윤활될 수 있다. 삽입후에는 윤활제를 제거하도록 솔벤트가 바람직스럽게는 사용된다. 이것은 쐐기부들이 제 위치에 고정되도록 하는 역할을 하고 또한 만약 쐐기부들이 2 개의 케이블(1800, 1800') 사이에서 전기를 도전시키는데 사용된다면, 그들 사이의 전이 저항(transition resistance)을 감소시키는 역할을 한다.

일 실시예에서, 쐐기부(1836, 1836')들은 그들이 제 위치로 적절하게 고정된 이후에 스프링에 의하여 유지된다. 일 실시예에서, 쐐기부(1836, 1836')들은 적절한 삽입이 달성된 이후에 제 위치에 고정되는데, 예를 들어 치가 형성된 측면(teethed side)/래치트(ratchet)와 유사한 메커니즘을 통하여, 제 위치로의 용접을 통하여, 또는 그 어떤 다른 편리한 방법을 통하여 고정된다.

도 19a 및 도 19b 는 2 개의 전력 케이블(1900, 1900')들을 접합시키기 위한 확장 요소의 다른 실시예를 도시한다.

전기적으로 도전성인 스프링 부하 요소(spring-loaded element, 1994)는 그것의 탄성 변형 범위내에서 미리 텐션을 받으면서 제공된다. 도 19a 에서, 그것은 슬리브(1998)에 있는 슬롯을 통하여 인터페이스 층들 사이에 삽입된다. 대안으로서, 그것은 슬리브(1998)의 나머지에 대한 상이한 물리적 배치로 도관의 일부로서 삽입될 수 있으며, 예를 들어 그곳에 배치된 도관에 추가적으로 또는 도관 대신에, 도 11 또는 도 12 에서와 같은 소켓 내부에 삽입된다. 스프링 부하 요소(1994)는 동체, 헤드(1996)를 가진 압축 볼트(1995), 조임 쓰레드(tightening thread, 1997)를 포함한다. 조임 쓰레드는 금속 와이어로 이루질 수 있는데, 상기 금속 와이어는 폐쇄된 동체 외부로부터 쓰레드(1995)를 조작함으로써 또는 그 어떤 다른 편리한 구조를 조작함으로써 감긴다.

스프링 부하 요소(1994)가 의도된 위치에 배치된 이후에, 압축 볼트(1994)를 이완/스크류 해제시킴으로써 텐션(tension)이 해제된다. 텐션이 해제될 때, 스프링 부하 요소는 축(K)을 따라서 인터페이스 세그먼트(1930)에 대하여 밀어서, 이후에 표면들 사이의 전기적인 연결을 제공한다. 인터페이스 세그먼트(1930)상으로 직접 맞닿는 대신에, 스프링 부하 요소(1994)는 도 11 에 도시된 소켓 슬리브와 같은 것에서 도관으로서 사용될 수 있다.

도 19b 는 스프링 부하 요소(1994)의 탄성 변형이 부분적으로 해제된 이후에 케이블 연결을 도시한다. 팽창 및 수축으로써, 스프링 부하 요소(1994)는 전류를 전달함에 있어 유효하게 유지된다.

바람직스런 실시예에서, 스프링 부하 요소는 도 15 에서 설명된 바와 같이 스파이크(spike)가 있는 측면을 가진다.

실시예

다음에서, 본 발명의 실시예들이 나열된다.

A. 전기적으로 도전성인 적어도 2 개의 분리된 와이어들을 가진 전력 케이블(x00)의 단부 표면상에 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스(x30)를 제공하기 위한 방법으로서, 케이블은 와이어들과 상이한 반응 화합물(reactive compound)을 더 포함하고, 상기 방법은:

상기 전력 케이블의 단부 섹션을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 단부 섹션은 와이어 단부들을 가진 와이어들을 포함하고, 단부 섹션은 상기 반응 화합물을 더 가지고,

인터페이스 세그먼트(interface segment)를 달성하도록 상기 단부 섹션상으로 전기 도전성의 입자들을 연속적으로 추가함으로써 상기 케이블의 단부 섹션에 인터페이스 세그먼트를 형성하는 것을 특징으로 하고, 상기 인터페이스 세그먼트는:

상기 반응 화합물의 용융점보다 높은 용융점을 가지고,

와이어들의 80% 중에서 평균으로서 0.6 mΩmm² 미만의 전기 저항을 가지고,

5 MPa 보다 높은 기계적인 인장 접착 강도(mechanical tensile adhesive strength)를 가진다.

B. 전기적으로 도전성인 적어도 2 개의 분리된 와이어들을 가진 전력 케이블(x00)로서, 케이블은 전력 케이블에 다른 특징들을 제공하도록 와이어들과 상이한 반응 화합물을 더 포함하고, 케이블은,

와이어 단부들(x22) 및 케이블 단부 표면(x20)으로부터 5 mm 의 거리 이내에 상기 반응 화합물을 가지는 케이블 단부를 더 포함하고,

상기 케이블은 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스(x30)를 더 포함하고, 상기 전력 전송 인터페이스는 상기 케이블 단부 표면으로부터 연장되고 상기 와이어 단부들과 일체로 형성되고, 상기 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스(x30)는,

상기 반응 화합물의 융융점보다 높은 용융점,

와이어들의 80% 중에서 평균으로서 0,6 mΩmm2 미만의 전기 저항 및,

5 MPa 를 초과하는 기계적인 인장 접착 강도를 가지는 것을 특징으로 한다.

C. 전력 케이블(x00') 또는 케이블 터미네이션(cable termination, 1390)인 전기 인터페이스에 실시예B 에 따른 전력 케이블(x00)을 접합하기 위한 슬리브(x80)로서, 상기 슬리브(x80)는,

케이블(x00)을 수용하기 위한 적어도 하나의 소켓을 형성하고 상기 소켓으로부터 상기 전기 인터페이스로의 도전성 채널을 더 가지는 슬리브 동체(x84)를 포함하고,

삽입된 케이블(x00)의 인터페이스 세그먼트(x30) 또는 단부 세그먼트(x20)로의 전기 접촉을 제공하도록 상기 소켓으로부터 벗어나게 향하는 표면을 가진 동체(x84)에 대하여 변위될 수 있고 도전성인 적어도 하나의 소켓 내부의 도관(x83) 및,

슬리브 동체(x84)에 대한 케이블(200)을 향하여 도관(x83)상에 축방향 힘을 가하고 유지함으로써 상기 인터페이스 세그먼트(x30)에 대하여 상기 도관(x83)의 고정을 허용하는 스프링 고정구(x85, x86)을 더 포함하고,

상기 도관(x83)은 상기 슬리브 동체와 직접적으로 및/또는 상기 압축 고정구(x85, x86)을 통하여 전기 연결됨으로써, 전류는 상기 도전체(x01)로부터 인터페이스 세그먼트(x30)로, 다음에 상기 도관(x83)에 걸쳐서 상기 동체(x84)로 그리고 상기 전기 인터페이스로 흐를 수 있는 것을 특징으로 한다.

D. 전력 케이블(x00') 또는 케이블 터미네이션(cable termination, 1390)인 전기 인터페이스에 실시예(B)에 따른 전력 케이블(x00)을 접합시키기 위한 슬리브(x80)로서, 상기 슬리브(x80)는:

슬리브 동체(x84)를 포함하고, 상기 슬리브 동체는 케이블(x00)을 수용하기 위한 적어도 하나의 소켓을 형성하고 상기 소켓으로부터 상기 전기 인터페이스로의 도전성 채널을 더 가지고,

삽입된 케이블(x00)의 인터페이스 세그먼트(x30) 또는 단부 세그먼트(x20)에 대한 전기 접촉을 제공하도록 상기 소켓으로부터 벗어나게 향하는 표면을 가진 동체(x84)에 대하여 변위될 수 있고 도전성이 있는 적어도 하나의 소켓 내부의 도관(x83), 및,

슬리브 동체(x84)에 대한 케이블(200)을 향하여 도관(x84)상에 축방향 힘을 가하여 유지함으로써 상기 인터페이스 세그먼트(x30)에 대한 상기 도관(x83)의 고정을 허용하는 압축 고정구(x85, x86)를 더 포함하고,

상기 도관(x83)은 상기 슬리브 동체와 직접적으로 및/또는 상기 압축 고정구(x85, x86)를 통하여 전기 연결됨으로써, 전류는 상기 도전체(x01)로부터 인터페이스 세그먼트(x30)로, 다음에 상기 도관(x83)에 걸쳐서 상기 동체(x84)로 그리고 상기 전기 인터페이스로 흐를 수 있는 것을 특징으로 한다.

100. 전력 케이블 101. 도전체
110. 보호층 112.반초체 층
113. 외피 114. 제 2 보호층

Claims (16)

1. 전기적으로 도전성인 적어도 2 개의 분리된 와이어(x02)들을 가진 전력 케이블(x00)의 단부 표면상에 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스(x30)를 제공하는 방법으로서, 전력 케이블(x00)은 전력 케이블(x00)에 추가의 특징들을 제공하도록 와이어(x02)들과 상이한 반응 화합물을 더 포함하고, 상기 방법은:
   상기 전력 케이블(x00)의 단부 섹션을 제공하는 단계로서, 상기 단부 섹션은 와이어 단부들을 가진 와이어(x02)들을 포함하고, 단부 섹션은 상기 반응 화합물을 더 가지는, 상기 단부 섹션의 제공 단계; 및,
   전기적으로 도전성인 입자(electrically conductive particulates)와 상이한 물질의 분산매(carrier fluid) 안에 분산된 전기적으로 도전성인 입자를 상기 단부 섹션과 접촉시킴으로써, 전기적인 도전성 입자를 상기 단부 섹션에 연속적으로 추가하는 단계;를 포함하고,
   상기 연속적으로 추가하는 단계는 연속적으로 냉간 추가(cold-adding)하는 것이고, 실질적으로 반응 온도 미만으로 반응 화합물의 온도가 유지됨을 보장하도록 온도에 관련된 파라미터들이 제어되고, 상기 반응 온도에서, 상기 반응 화합물은 상기 연속적으로 추가하는 단계와 간섭되어 상기 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스의 전기적 특성 및/또는 기계적 특성을 저해하고, 그리고/또는 반응 화합물은 상기 반응 온도에서 케이블에 손상을 가하는, 전력 케이블의 단부 표면상에 도전성 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기적으로 도전성인 입자와 상이한 물질의 비 접착 유체(non-adhering fluid) 안에 상기 전기적인 도전성 입자의 분산체(dispersion)를 제공하는 단계를 더 포함하는, 전력 케이블의 단부 표면상에 도전성 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   외부 환경으로부터 국부적인 엔크로져(local enclosure, x63)를 제한하는 엔크로져 경계(x78)를 제공하는 단계로서, 상기 엔크로져 경계(x78)는 상기 국부적인 엔크로져 안으로 케이블 단부를 수용하기 위한 개방 단부를 가지는, 엔크로져 경계의 제공 단계;
   국부적인 엔크로져와 외부 환경 사이에 적어도 먼지 밀폐 밀봉을 제공하도록 상기 전력 케이블 단부 섹션을 상기 엔크로져 경계(x78)의 상기 개방 단부 안으로 제공하는 단계로서, 전기적으로 도전성 입자를 상기 단부 섹션에 추가하는 침착 수단(x61)이 상기 국부적인 엔크로져(x63) 내부에 제공되는, 단계;를 포함하는, 전력 케이블의 단부 표면상에 도전성 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 전송 인터페이스(x30)가 상기 와이어들의 상기 적어도 2 개의 와이어 단부들과 일체로 형성될 때까지 상기 연속적으로 추가하는 단계를 계속하는 단계를 더 포함하는, 전력 케이블의 단부 표면상에 도전성 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 연속적으로 추가하는 단계는 냉간 스프레이(cold spray), 전기 도금 또는 레이저 금속 침착(laser metal deposition)의 목록으로부터 선택되는, 전력 케이블의 단부 표면상에 도전성 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 연속적으로 추가하는 단계는 냉간 스프레이이고, 상기 냉간 스프레이는:
   제 1 도전성 재료(x67A)를 침착하는 단계 및,
   충전 재료(x67B)를 침착하는 단계를 포함하는 방법에 의해 수행되는, 전력 케이블의 단부 표면상에 도전성 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 충전 재료(x67B)가 침착된 이후에, 침착된 제 1 도전성 재료(x67A)를 노출시키도록 단부 표면이 처리되는 단계; 및,
   도전성 재료(x67C)의 제 2 층은 침착된 제 1 도전성 재료(x67A)와 일체로 상호 작용하도록 상기 단부 표면상에 침착되는 단계;를 더 포함하는, 전력 케이블의 단부 표면상에 도전성 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 단부 표면이 기계적인 압축력을 겪는 피닝(peening) 또는 해머링(hammering)의 단계를 더 포함하는, 전력 케이블의 단부 표면상에 도전성 전력 전송 인터페이스를 제공하는 방법.
10. 전기적으로 도전성인 적어도 2 개의 분리된 와이어(x02)들을 가진 전력 케이블(x00)의 단부 표면상에 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스(x30)를 제공하기 위한 인터페이스 형성 장치(x60)로서, 상기 전력 케이블(x00)은 전력 케이블(x00)에 다른 특징들을 제공하도록 상기 와이어(x02)와 상이한 반응 화합물을 더 포함하고, 상기 인터페이스 형성 장치는:
    상기 전력 케이블(x00)의 단부 섹션을 제공하기 위한 부착 수단(affixing means)으로서, 상기 단부 섹션은 와이어 단부들을 가진 와이어(x02)를 포함하고 상기 반응 화합물을 더 가지는, 부착 수단; 및,
    상기 부착 수단에 연결된 침착 수단(x61)으로서, 전기적으로 도전성인 입자와 상이한 재료의 비 접착성 분산매(non-adhering carrier fluid) 안에 분산된 전기적으로 도전성인 입자를 상기 단부 섹션과 접촉되게 하여, 전기적으로 도전성인 입자(x67A)를 단부 섹션에 연속적으로 추가하도록 구성된, 침착 수단(x61);을 포함하고,
    상기 단부 섹션에 연속적으로 추가하는 것은 연속적으로 냉간 추가(cold-adding)하는 것이고, 인터페이스 형성 장치는 실질적으로 반응 온도 미만으로 반응 화합물의 온도가 유지됨을 보장하도록 온도에 관련된 파라미터들을 제어하도록 구성된 파라미터 제어 수단을 구비하고, 반응 온도는, 상기 반응 화합물이 상기 연속적으로 추가하는 것과 간섭되어 상기 전기적으로 도전성인 전력 전송 인터페이스의 전기적 특성 및/또는 기계적 특성을 저해하는 온도이고, 그리고/또는 반응 화합물이 케이블에 손상을 가하는 온도인, 인터페이스 형성 장치(x60).
11. 제 10 항에 있어서, 상기 전기적으로 도전성인 입자들과 상이한 재료의 유체 안에 분산된 전기적으로 도전성인 입자들의 분산체(dispersion)를 제공하도록 적합화된 분산 수단을 더 포함하고, 상기 분산 수단은 상기 침착 수단에 연결되고 상기 침착 수단에 상기 분산체를 공급하도록 구성되는, 인터페이스 형성 장치(x60).
12. 제 10 항에 있어서, 외부 환경으로부터 국부적인 엔크로져(x63)를 형성하는 엔크로져 경계부(enclosure boundary, x78)를 더 포함하고, 엔크로져 경계부는 케이블 단부를 상기 국부적인 엔크로져(x63)로 수용하기 위한 개방 단부를 가지고, 상기 부착 수단은 국부적인 엔크로져와 외부 환경 사이에 적어도 먼지 밀폐 밀봉을 제공하기 위하여 상기 엔크로져 경계부(x78)의 상기 개방 단부 안으로 삽입되는 케이블 둘레에 부착되도록 구성되고, 침착 수단(x61)은 상기 국부적인 엔크로져(x63) 내부에 제공되는, 인터페이스 형성 장치(x60).
13. 제 12 항에 있어서, 상기 인터페이스 형성 장치(x60)는 이동 수단(x74)을 더 구비하고, 상기 이동 수단은 상기 외부 환경에 위치되어 상기 국부적인 엔크로져(x63)의 벽(x78)을 통해 연장된 연결 부분(x49)에 의해 상기 침착 수단(x61)에 연결되고, 상기 이동 수단(x74)은 도전체 단부 표면(x20)을 따라서 상기 침착 수단(x61)을 이동시키도록 구성되는, 인터페이스 형성 장치(x60).
14. 제 10 항에 있어서, 상기 침착 수단(x61)은 전기 도금 수단(x70), 냉간 스프레이 수단 및 레이저 침착 수단중 어느 하나로부터 선택되는, 인터페이스 형성 장치(x60).
15. 제 10 항에 있어서, 적어도 상기 침착 수단(x61)은 상기 부착 수단에 역전될 수 있게 부착되는 장착용 부착부를 가지는, 인터페이스 형성 장치(x60).
16. 제 10 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 따른 인터페이스 형성 장치의 사용 방법으로서,
    상기 부착 수단을 이용하여 상기 전력 케이블(x00)의 단부 섹션을 제공하는 단계; 및,
    상기 침착 수단(x61)을 이용하여 상기 단부 섹션에 전기적으로 도전성의 입자들을 연속적으로 추가하는 단계;를 포함하는, 인터페이스 형성 장치의 사용 방법.
    

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