KR102494284B1 - 케이블 어닐링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절단된 두 케이블을 접속하는 케이블 접속 공정 기간을 단축할 수 있는 케이블 어닐링 방법에 관한 것이다.

Description

케이블 어닐링 방법{Method for annealing cable}

본 발명의 일 실시예는 케이블 어닐링 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전력 케이블은 전력을 공급하는 도체를 이용하여 지중, 지상 또는 해저를 통하여 원하는 장소로 전력을 공급하도록 사용된다. 이러한 전력 케이블은 상기 도체를 절연하는 것이 매우 중요하며, 이를 위하여 상기 도체를 절연시키는 절연층은 XLPE(Cross-linked Polyethylene; 가교 폴리에틸렌) 등을 원료로 하여 제작될 수 있다.

한편, 상기 전력케이블은 수백m 또는 수십km 간격으로 중간 접속함(Joint box)에 의해 접속이 이루어지며, 상기 전력 케이블의 말단은 종단 접속부(Termination part)에 의해 접속이 이루어지게 된다.

절단된 두 케이블을 접속하기 위해서는 접속함이 체결되는 부분에서의 케이블의 직진도가 확보되어야 한다. 특히 고전압 케이블의 경우 두 케이블의 접속 부분에서는 전계가 집중되어 절연 파괴가 발생할 가능성이 크다. 따라서 절연 파괴를 방지하기 위해서는 두 케이블 간의 절단면, 케이블과 접속재 사이의 빈 공간없이 밀착시키는 것이 중요하다. 두 케이블의 절단면 사이, 그리고 케이블과 접속재 사이의 밀착도를 높이기 위해서 케이블의 직진도 향상이 필요하다. 그러나 케이블은 릴(reel)에 감겨 이송되므로 릴에서 풀린 케이블은 접속하는데 필요한 정도의 진직도를 가지지 못한다.

따라서 케이블의 접속 전에 구부러진 케이블을 펴는 공정이 요구된다. 이와 같이 케이블 접속 전에 구부러진 케이블을 펴는 공정을 케이블 어닐링 공정이라고 한다. 케이블 어닐링 공정은 케이블을 소정의 온도로 가열하여 유동성을 확보한 후 케이블을 직선으로 유지시킨 채 냉각시켜 케이블의 진직도를 확보하는 것이다.

케이블 어닐링 공정은 일반적으로 어닐링 준비단계, 케이블 가열 단계, 및 케이블 냉각 단계로 이루어진다. 이들 단계들은 각각 하루가 소요된다. 즉 종래에는 케이블의 가열 준비, 예를 들면 케이블의 외부반도전층이 노출되도록 케이블을 박피하고, 외부반도전층 상에 PS 테이프, 알루미늄 호일, 히터부재, 알루미늄 호일, 및 비닐 랩을 감는데 하루가 소요되고, 소정의 시간 동안 케이블을 가열한 후 외부반도전층 상에 상기 부재들을 제거하고 냉각하는데 또 하루가 소요되었다.

이와 같은 케이블 어닐링 공정은 대부분 작업자가 직접 관여하여 많은 인건비가 소요된다. 따라서 케이블 어닐링 공정 시간을 단축함으로써 케이블 접속 공정 기간을 단축할 수 있으며 이에 따라 공사 비용을 절감할 수 있는바 케이블 어닐링 공정 단축을 위한 연구가 필요한 실정이다.

본 발명의 주된 목적은 절단된 두 케이블을 접속하는 케이블 접속 공정 기간을 단축할 수 있는 케이블 어닐링 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법은, 도체층, 내부반도전층, 절연층, 외부반도전층, 금속시스층, 자켓층으로 이루어진 케이블을 접속하기 전 상기 케이블의 진직도를 개선하는 방법에 있어서, 상기 케이블의 상기 금속시스층 및 상기 자켓층의 일부를 박리하는 단계; 상기 박리된 케이블의 표면 상에 보호부재를 감싸는 단계; 상기 보호부재 상에 제1 금속부재를 감싸는 단계; 상기 케이블의 절단면로부터 소정의 거리만큼 이격된 상기 제1 금속부재 상에 온도센서를 부착하는 단계; 파이프의 관통공 내에 상기 케이블을 위치시키는 단계; 상기 파이프를 히터부재로 둘러싸는 단계; 상기 히터부재를 보온부재로 감싸는 단계; 상기 히터부재에 의해 상기 케이블을 소정의 시간 동안 가열하는 단계; 및 상기 케이블의 진직도가 개선된 이후 상기 케이블을 냉각하는 단계; 를 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 온도센서는 상기 케이블의 여장(余長) 방향으로 노출되도록 부착할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 히터부재를 상기 보온부재로 감싸는 단계와 상기 히터부재에 의해 상기 케이블 가열하는 단계 사이에, 상기 보온부재 상에 제2 금속부재를 감싸는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 케이블을 상기 파이프에 위치시키는 단계와 상기 파이프를 히터부재로 둘러싸는 단계 사이에, 상기 파이프를 적어도 하나의 호스밴드로 조이는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 파이프를 상기 히터부재로 둘러싸는 단계는, 상기 히터부재 간에 서로 겹치지 않도록 상기 파이프 표면을 감쌀 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가열단계는, 제어부가 상기 온도센서에서 측정된 온도가 기 설정된 소정의 온도 이상이 되는지를 판단하고, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 이상인 경우 상기 히터부재의 전원을 차단하며, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 미만인 경우 상기 히터부재에 전원을 공급하도록 제어할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 케이블을 냉각하는 단계는 상기 케이블 상의 상기 보호부재, 상기 온도센서, 상기 파이프, 상기 히터부재, 및 상기 보온부재를 해체하지 않은 상태에서 상기 히터부재에 의한 더 이상의 가열이 없이 자연냉각으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법은, 도체층, 내부반도전층, 절연층, 외부반도전층, 금속시스층, 자켓층으로 구성된 전력케이블을 접속하기 전 상기 케이블의 진직도를 개선하는 방법에 있어서, 상기 케이블의 금속시스층 및 자켓층을 박리하는 단계; 상기 박리된 케이블의 표면 상에 보호부재를 감싸는 단계; 상기 고정부재 상에 제1 금속부재를 감싸는 단계; 상기 케이블을 고정부재를 이용하여 L자형 앵글에 고정하는 단계; 상기 케이블의 절단면로부터 소정의 거리만큼 이격된 상기 고정부재 상에 온도센서를 부착하는 단계; 상기 케이블 및 L자형 앵글을 히터부재로 둘러싸는 단계; 상기 히터부재를 보온부재로 감싸는 단계; 상기 히터부재에 의해 상기 케이블을 가열하는 단계; 및 상기 케이블의 진직도가 개선된 이후 상기 케이블을 냉각하는 단계; 를 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 온도센서는 상기 케이블의 여장(余長) 방향으로 노출되도록 부착할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 히터부재를 상기 보온부재로 감싸는 단계와 상기 히터부재에 의해 상기 케이블 가열하는 단계 사이에, 상기 보온부재 상에 제2 금속부재를 감싸는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 케이블 및 상기 L자형 앵글을 상기 히터부재로 둘러싸는 단계는, 상기 히터부재 간에 서로 겹치지 않도록 상기 파이프 표면을 감쌀 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가열단계는, 제어부가 상기 온도센서에서 측정된 온도가 기 설정된 소정의 온도 이상이 되는지를 판단하고, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 이상인 경우 상기 히터부재의 전원을 차단하며, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 미만인 경우 상기 히터부재에 전원을 공급하도록 제어할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 케이블을 냉각하는 단계는 상기 케이블 상의 상기 보호부재, 상기 온도센서, 상기 L자형 앵글, 상기 히터부재, 및 상기 보온부재를 해체하지 않은 상태에서 상기 히터부재에 의한 더 이상의 가열이 없이 자연냉각으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 L자형 앵글은 가로변과 세로변의 길이는 금속시스층까지 박리된 상기 케이블이 상기 고정부재에 의해 압박이 가해지고, 박리된 상기 케이블 표면에 상기 L자형 앵글 자국이 생기지 않는 길이를 가질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 L자형 앵글은 가로변과 세로변의 길이(h)는 동일하고, 상기 가로변 또는 상기 세로변의 길이(h)는 (2r) ≤ h ≤ (√2+2)r을 만족하며, 상기 r은 상기 케이블의 중심에서 상기 외부반도전층까지 길이일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이블을 포설하고 접속하는 공사 기간을 단축할 수 있으며, 공사 기간이 단축되는 만큼 공사 비용도 절감할 수 있다.

도 1은 케이블의 내부 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 케이블을 가열하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 4 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법을 단계별로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 14 내지 도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법을 단계별로 나타내는 도면이다.
도 23은 케이블을 L자형 앵글로 고정하는 단계를 공정별로 나타내는 도면이다.
도 24은 케이블이 고정되는 L자형 앵글의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 25는 케이블이 고정되는 L자형 앵글의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 26은 케이블이 고정되기에는 부적절한 L자형 앵글의 실시예를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 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 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

이하에서는 먼저 전력케이블의 구성에 대해서 살펴보고, 이어서 접속함의 구성에 대해서 살펴보기로 한다.

도 1은 케이블의 내부 구성을 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 전력케이블(10)은 중심부를 따라 도체(11)를 구비한다. 도체(11)는 전류가 흐르는 통로 역할을 하게 되며, 예를 들어 구리 또는 알루미늄 등으로 구성될 수 있다. 도체(11)는 복수개의 소선(11)을 연선하여 구성된다.

그런데, 도체(11)는 그 표면이 평활하지 않아 전계가 불균일할 수 있으며, 부분적으로 코로나 방전이 일어나기 쉽다. 또한, 도체(11) 표면과 후술하는 절연층(13) 사이에 공극이 생기게 되면 절연성능이 저하될 수 있다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도체(11) 외부를 반도전성 카본지와 같은 반도전성 물질 등으로 감싸게 되며, 반도전성 물질에 의해 형성된 층을 내부반도전층(12)으로 정의하게 된다.

내부반도전층(12)은 도체면의 전하분포를 고르게 하여 전계를 균일하게 하여 후술하는 절연층(13)의 절연내력을 향상시키게 된다. 나아가, 도체(11)와 절연층(13) 간의 간격형성을 방지하여 코로나 방전 및 이온화를 방지하게 된다. 또한, 내부반도전층(12)은 전력케이블(10) 제작 시에 절연층(13)의 도체(11) 내부 침투를 방지하는 역할도 하게 된다.

내부반도전층(12)의 바깥쪽에는 절연층(13)이 구비된다. 절연층(13)은 도체(11)를 외부와 전기적으로 절연시켜준다. 일반적으로 절연층(13)은 파괴전압이 높고, 절연성능이 장기간 안정적으로 유지될 수 있어야 한다. 나아가, 유전손실이 적으며 내열성 등의 열에 대한 저항 성능을 지니고 있어야 한다. 따라서, 절연층(13)은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지가 사용되며, 폴리에틸렌 수지가 바람직하다. 상기 폴리에틸렌 수지는 가교 수지일 수 있으며 가교제로서 실란 또는 유기 과산화물, 예를 들어, 다이큐밀퍼옥사이드(DCP) 등에 의해 제조될 수 있다.

한편, 절연층(13)의 내부뿐만 아니라 외부를 차폐하지 않으면, 전계의 일부는 절연층(13)으로 흡수되지만, 대부분의 전계는 외부로 방전된다. 이 경우, 전계가 소정치 이상으로 커지게 되면 전계에 의해 절연층(13)과 전력케이블(10)의 외피가 파손될 수 있다. 따라서, 절연층(13)의 바깥쪽에는 다시 반도전층이 구비되며, 전술한 내부반도전층(12)과 구별하기 위하여 외부반도전층(14)으로 정의된다. 결국, 외부반도전층(14)은 전술한 내부반도전층(12) 과의 사이에 전기력선의 분포를 등전위로 만들어 절연층(13)의 절연내력을 향상시키는 역할을 하게 된다. 또한, 외부반도전층(14)은 케이블에 있어서 절연층(13)의 표면을 평활하게 하여 전계집중을 완화시켜 코로나 방전을 방지할 수 있다.

외부반도전층(14)의 바깥쪽에는 케이블의 종류에 따라 금속시스로 이루어진 금속시스층(15)이 구비될 수 있다. 금속시스층(15)는 전기적 차폐 및 단락전류의 귀로 기능을 할 뿐만 아니라 이물질 침입 방지 및 반도전층, 절연층 등의 내부층을 외부충격으로부터 보호할 수 있다.

케이블(10)의 최외곽에는 자켓층(19)이 구비된다. 자켓층(19)은 케이블(10)의 최외곽에 구비되어 케이블(10)의 내부 구성을 보호하는 역할을 하게 된다. 따라서, 자켓층(19)은 빛·풍우·습기·공기 중의 기체 등 각종 기후를 비롯한 자연환경에 견딜 수 있는 내후성, 화학물질 등과 같은 약품 등에 견디는 내약품성 및 기계적 강도가 우수한 성질을 갖게 된다. 일반적으로 PVC(Polyvinyl chloride; 폴리염화비닐) 또는 PE(Polyethylene: 폴리에틸렌)를 재질로 하여 외피를 제작하게 된다.

도 2는 발명의 일 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 3은 케이블을 가열하는 단계를 나타내는 흐름도이고, 도 4 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 어닐링 공정을 단계별로 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법은 케이블 준비 단계(S101), 어닐링 단계(S102 내지 S109), 및 냉각 단계(S110)로 이루어질 수 있다. 도 2 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 4와 같이 절단된 두 개의 케이블을 중간접속함으로 접속하기 전에 케이블(10)의 절단면에서 소정의 길이만큼 이격된 지점까지 외부반도전층(14)이 노출되도록 외부반도전층(14) 상에 배치된 층들을 제거한다(S101). 일 예로서 도 1의 전력케이블(10)의 경우에는 외부반도전층(14) 상의 금속시스(15), 자켓층(19)를 소정의 길이 만큼 제거하여 외부반도전층(14)을 노출시킨다.

외부반도전층(14)을 박리하지 않고 케이블 어닐링 공정을 수행함으로써 케이블 어닐링 공정 중에 있을 수 있는 절연체(13)의 손상이나 절연체(13) 눌림을 최소화할 수 있다. 상세하게는 케이블 어닐링 공정은 케이블(10)을 장시간 동안 가열한 후 냉각하여 케이블의 진직도를 확보하는 것으로서 케이블 진직도 확보를 위해서는 절연체(13)를 직접 가열하는 것이 효과적이나 절연체(13)가 노출되도록 박리하여 절연체(13)에 직접 가열하는 것은 박리 공정 중에 절연체(13)를 손상시킬 수 있을 뿐만 아니라 가열 공정 중에도 절연체(13)를 손상시킬 수 있는바 절연체(13) 바로 위에 형성되는 외부반도전층(14)이 노출되도록 박리하고 외부반도전층(14) 상에 어닐링 공정을 수행함으로써 절연체(13)를 보호할 수 있다.

케이블(10)을 박리함에 있어서 도 5에 도시된 바와 같이 케이블(10)의 절단면에서 소정의 길이까지는 외부반도전층(14)이 노출되도록 박리하고, 그 이후의 소정의 길이까지는 금속시스(15)가 노출되도록 박리할 수 있다.

외부반도전층(14)까지 박리한 후 박리하기 전에 케이블 어닐링 공정에 사용되는 장비들 예를 들면 온도 컨트롤러, 히터부재, 온도센서 등의 이상 유무를 점검할 수 있다. 상세하게는 밸트히터에 막대 온도계와 온도 센서를 동시에 감고 T온도센서를 온도 컨트롤러에 연결한다. 온도 컨트롤러의 온도를 소정의 온도로 셋팅 후 셋팅된 온도까지 상승시킨다. 온도 컨트롤러의 온도가 상기 소정의 온도에 도달 후 소정의 시간이 경과했을 때, 막대 온도계의 온도와 비교하여 일치 여부를 확인한다. 동시에 온도센서로 밸트히터의 온도를 측정하여 막대 온도계의 온도와 비교하여 일치 여부를 확인한다. 온도 컨트롤러와 온도센서의 온도차가 ±5 ℃ 이면 양호하다. 이상이 있을 경우 해당 장비를 점검 또는 교체한다. 히터부재는 요구 온도 조건을 만족하는 규격이어야 하며, 파이프는 그 내경이 케이블의 외경 보다 소정의 범위 내에서 더 커야 한다.

다음으로 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 상기 박리된 케이블(10)의 표면 상에 보호부재(101)를 둘러쌀 수 있다(S102). 보호부재(101)는 케이블 어닐링 공정 중에 절연체(13)가 눌리거나 손상되는 것을 방지하는 기능을 한다.

보호부재(101)는 PS 테이프일 수 있다. 이 경우 우선 외부반도전층(14)을 PS 테이프(101)로 감싼다(S102). PS 테이프(101)에 장력을 주며 외부반도전층(14)을 감싼다. PS 테이프(101)은 서로 겹치면서 외부반도전층(14)을 둘러싸서 외부반도전층(14)의 표면이 외부로 노출되지 않도록 한다. PS 테이프(101)은 적어도 1회 이상 외부반도전층(14)을 둘러싸며, 일 예로서는 3회를 감는다.

외부반도전층(14)을 PS 테이프(101)으로 감싼 후에는 제1 금속부재(102)로 상기 PS 테이프(101)을 둘러싼다(S103). 제1 금속부재(102)는 일 예로서 알루미늄 호일(102)일 수 있다. 알루미늄 호일(102)을 둘러쌈으로써 히터부재(108)에서 발생한 열을 케이블(10)에 골고루 전달할 수 있다.

알루미늄 호일(102)은 서로 겹쳐서 PS 테이프(102)을 둘러싸서 PS 테이프(101)이 외부로 노출되지 않도록 한다.

이어서 도 7에 도시된 바와 같이 제1 금속부재(102) 상에 온도센서(103)를 부착한다(S104). 온도센서(103)는 제1 금속부재(102) 상에서 온도를 측정하고 이를 제어부에 전송할 수 있다. 온도센서(103)는 케이블(10)의 절단면으로부터 소정의 거리만큼 이격된 보호부재 상에 부착할 수 있다. 일 예로서 온도센서(103)는 케이블(10)의 절단면으로부터 소정의 거리만큼 이격된 제1 금속부재(102) 상에 배치될 수 있다. 바람직하게는 온도센서(103)는 케이블(10)의 절단면에서 대략 300mm 지점에 설치될 수 있다. 온도센서(103)는 제1 알루미늄 호일(102) 상에서 설치되는바 케이블(10)을 누를 수 있기 때문에 케이블(10)의 여장(余長) 방향으로 노출되도록 설치될 수 있다.

온도센서(103)는 제1 금속부재(102) 상에서 접착 테이프에 의해 부착될 수 있다. 접착 테이프는 일 예로서 융착 테이프(NF 500)일 수 있다. 온도센서(103)이 여장 방향으로 설치되도록 융착 테이프 역시 케이블의 여장 방향으로 노출되도록 붙일 수 있다.

다음으로 도 8에 도시된 바와 같이 파이프(105) 내에 케이블(10)을 삽입한다(S105). 즉 보호부재, 제1 금속부재, 및 온도센서(103)가 설치된 케이블(10)을 파이프(105)의 관통공에 위치시킨다. 케이블(10)의 절단면이 파이프(105)의 관통공 내에 위치하도록 파이프(105)의 일단이 배치되며, 파이프(105)의 타단은 케이블(10)의 금속시스(15)를 감싸는 제1 금속부재(102) 상에 위치할 수 있도록 한다. 즉 박리된 케이블(10)의 외부반도전층(14)은 파이프(105)의 관통공 내에 위치하게 된다.

일 실시예로서 파이프(105)는 길이 방향으로 반분할일 수 있다. 이 경우 파이프(105)의 반분할된 두 부분을 케이블(10)의 양측부에 배치한 후 적어도 하나의 호스밴드(106, 107)로 조임으로써 파이프(105)의 관통공 내에 케이블(10)을 위치시킬 수 있다. 호스밴드(106, 107)는 도 9에 도시된 바와 같이 일 예로서 2개일 수 있으며, 두 개의 호스밴드(106, 107)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.

두 개의 호스밴드(106, 107) 각각의 조임 방향은 서로 반대가 되도록 호스밴드(106, 107)가 파이프(105) 상에 이격되어 배치될 수 있다. 즉 호스밴드(106, 107)는 밴드부와 클램프부로 이루어질 수 있다. 클램프부는 나선형으로 이루어져 있어 클램프부를 회전시킴으로써 밴드부의 직경이 줄어들어 밴드부 내에 배치된 파이프(105)를 고정시킬 수 있다. 클램프부는 밴드부 내에 배치되는 파이프(105)의 길이방향에 수직하게 배치되는바, 호스밴드(106)의 클램프부 나사 헤드(106a)가 케이블(10)의 오른쪽을 향하도록 호스밴드(106)가 배치된다면, 호스밴드(107)는 그 클램프부 나사 헤드(107a)가 케이블(10)의 왼쪽을 향하도록 배치될 수 있다. 또는 호스밴드(106)의 클램프부 나사 헤드(106a)가 케이블(10)의 왼쪽을 향하도록 호스밴드(106)가 배치된다면, 호스밴드(107)는 그 클램프부 나사 헤드(107a)가 케이블(10)의 오른쪽을 향하도록 배치될 수 있다.

상기 파이프(105)는 지면에서 이격되도록 배치하며, 상기 파이프(105)의 길이방향과 상기 지면이 이루는 각도는 0도에서 90도 사이일 수 있다.

이어서 도 9에 도시된 바와 같이, 케이블(10)이 삽입된 파이프(105)를 히터부재(108)로 둘러싼다(S106). 히터부재(108)는 가열원으로서 파이프(105)에 열을 가할 수 있다. 히터부재(108)는 일 예로서 벨트히터일 수 있다. 히터부재(108)에서 발생한 열에 의해 파이프(105)가 가열되며 케이블(10)에도 상기 열이 전달되어 케이블(10)도 가열될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

파이프(105)를 히터부재(108)로 둘러싸는 단계는 히터부재(108)를 그 일부가 겹치지 않도록 갭을 두면서 파이프(105)의 원주면을 따라 감싼다.

히터부재(108)로 파이프(105)를 둘러싼 후, 파이프(105)의 양단부 상에 위치하는 히터부재(108) 상에 융착 테이프(109)를 붙여 히터부재를 파이프(105)에 고정할 수 있다. 일 예로서 융착 테이프로는 NF500이 사용될 수 있다.

다음으로 도 10에 도시된 바와 같이 상기 히터부재(108)를 제2 금속부재(110)로 감쌀 수 있다(S107). 제2 금속부재(110)는 히터부재(108)에서 발생한 열이 상기 열이 파이프(105)로 균일하게 보다 잘 전달될 수 있도록 하는 기능을 한다.

제2 금속부재(110)는 알루미늄 호일일 수 있다. 이 경우 우선 히터부재(108)를알루미늄 호일(110)로 둘러싼다(S107). 알루미늄 호일(110)은 서로 겹쳐서 적어도 1회 이상을 감는다. 일 예로서 알루미늄 호일(110)은 ½겹쳐서 총 2회를 감을 수 있다.

제1 금속부재(110)로 히터부재(108)를 감싼 후 제1 금속부재(110)를 보온부재(111)로 둘러싼다(S108). 보온부재(111)는 히터부재(108)에서 발생한 열의 발산을 막는 기능을 한다. 보온부재(111)는 비닐 랩일 수 있다. 비닐 랩(111)은 서로 겹쳐서 제2 알루미늄 호일(110)을 둘러싸서 제2 알루미늄 호일(110)이 외부로 노출되지 않도록 한다. 비닐 랩(111)은 일 예로서 1회 감을 수 있다.

다음으로 도 11에 도시된 바와 같이 상기 히터부재(108)에 의해 상기 케이블(10)을 소정의 시간 동안 가열할 수 있다(S109). 히터부재(108)는 가열원으로서 파이프(105)에 열을 가할 수 있다. 히터부재(108)에서 발생한 열에 의해 파이프(105)가 가열되며 케이블(10)에도 상기 열이 전달되어 케이블(10)이 가열될 수 있다.

히터부재(108)에 의한 가열 시간과 온도는 케이블(10)의 규격에 따라 정해진다. 상세하게는 케이블(10)의 규격 및 케이블(10)의 도체(11) 사이즈에 따라 케이블(10)을 가열하는 온도 및 상기 온도의 유지시간이 달라진다.

히터부재(108)는 제어부(미도시)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 상세하게는 제어부에서 히터부재(108)의 가열온도 및 가열시간을 설정될 수 있다. 상기 예에서 케이블(10)이 132kV 급 케이블이고 도체 사이즈가 630mm²인 경우에는 제어부에서 히터부재(108)의 설정온도를 80도로 설정하고 가열시간을 4시간으로 설정할 수 있다. 상기 제어부에 따라 히터부재(108)는 80도로 4시간 동안 가열될 수 있다. 또한 케이블(10)이 132kV 급 케이블이고 도체 사이즈가 2500mm²인 경우에는 제어부에서 히터부재(108)의 설정온도를 80도로 설정하고 가열시간을 6시간으로 설정할 수 있다. 상기 제어부에 따라 히터부재(108)는 80도로 6시간 동안 가열될 수 있다.

또한 도 3을 참조하면, 제어부는 상기 온도센서(103)에서 측정된 온도가 기 설정된 소정의 온도 이상이 되는지를 판단하고, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 이상인 경우 히터부재(108)의 전원을 차단하며, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 미만인 경우 히터부재(108)에 전원을 공급하도록 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이 온도센서(103)는 제1 금속부재(102) 상에서의 온도를 측정하고 이를 제어부에 전송할 수 있다(S109b). 제어부는 상기 전송된 온도를 기 설정된 온도와 비교한다(S109c).

상기 전송된 온도가 기 설정된 온도보다 작거나 같은 것으로 판별된 경우 제어부는 히터부재(108)에 전원이 공급되도록 제어하여 히터부재(108)가 파이프(10)를 가열하도록 한다(S109a).

그러나 상기 전송된 온도가 기 설정된 온도보다 큰 것으로 판별된 경우 제어부는 히터부재(108)의 전원을 차단하여 히터부재(108)가 더 이상 발열되는 것을 막아서 케이블(10)이 과열되는 것을 방지할 수 있다(S109d).

히터부재(108)에 전원이 차단되어 히터부재(108)가 더 이상 발열이 되지 않는 이후에도 온도센서(103)는 계속해서 제1 금속부재(102) 상에서의 온도를 측정하며 측정된 온도가 기 설정된 온도보다 큰 경우에는 제어부는 계속하여 히터부재(108)로의 전원 공급을 차단한다. 하지만 상기 측정된 온도가 기 설정된 온도보다 작거나 같은 것으로 판별된 경우 제어부는 히터부재(108)에 전원이 다시 공급되도록 제어하여 히터부재(108)가 파이프(10)를 가열하도록 한다(S109a).

제어부는 콘트롤 박스일 수 있다. 제어부(콘트롤 박스)에 전원 투입 후 제어부 및 각 히터부재(108)의 동작 유무를 확인한다. 콘트롤 박스의 온도계는 반드시 검교정 확인된 것을 사용하여야 한다. 어닐링 공정이 종료될 때까지 콘트롤 박스, 히터부재의 이상 유무를 수시로 확인하며, 시작시간, 도달시간, 유지시간을 기록한다.

상기 설정 시간 동안 케이블(10)을 가열한 후에는 히터부재(108)에 의한 가열을 중단하고 소정의 시간 동안 케이블(10)을 냉각시킨다(S110). 즉 제어부는 상기 설정 시간 동안 히터부재(108)가 발열할 수 있도록 히터부재(108)에 전원이 공급되도록 제어하며, 상기 설정 시간이 지난 이후에는 히터부재(108)으로의 전원을 차단하여 히터부재(108)에 의해 파이프(10)가 더 이상 가열되지 않도록 한다. 상기 냉각 단계에서는 가열 단계에서의 상태를 유지한채 케이블(10)의 온도가 상온이 될때까지 지속한다. 즉 케이블(10) 상의 보호부재(101), 제1 금속부재(102), 파이프(105), 히터부재(108), 제2 금속부재(110), 보온부재(111)를 해체하지 않은 상태에서 냉각을 유지한다.

상기 가열 단계와 냉각 단계는 도 12에 도시된 바와 같이 케이블(10)이 직선을 유지할 수 있도록 지지대(120)에 의해 지지될 수 있다.

냉각 단계 이후 케이블(10) 상의 보호부재(101), 제1 금속부재(102), 파이프(105), 히터부재(108), 제2 금속부재(110), 보온부재(111)를 제거한다. 상기 부재들을 제거한 후에도 외부반도전층 상에는 눌림이 없어야 한다.

이후 스틸자와 갭 게이지를 이용하여 케이블(10)의 진직도를 측정한다. 케이블(10)의 길이방향에 대해서는 600mm 스틸자를 이용하며, 횡단면 방향으로는 300mm 스틸자를 이용할 수 있다. 케이블(10)의 길이방향으로는 2mm이내의 진직도를 가져야 한다.

케이블(10)을 냉각한 후 중간접속함에 의해 케이블을 접속하기 전에 케이블의 절단면에서 소정의 거리까지의 케이블 부분을 절단할 수 있다. 절단되는 상기 케이블 부분은 상기 온도센서가 배치되었던 지점을 포함할 수 있다. 이는 온도센서(103)이 배치되었던 부분은 외부반도전층에 눌림이 발생할 수 있기 때문이다.

이와 같이 케이블(10)을 소정의 온도로 가열시킴으로써 케이블(10)의 도체(11)와 절연층(13)가 유연하게 되어 벤딩되어 있던 케이블(10)을 곧게 할 수 있다. 즉 케이블(10)의 진직도를 높일 수 있다.

또한 케이블(10)을 파이프(105)에 삽입하여 가열하고, 가열시 설치했던 케이블(10) 상의 보호부재(101), 제1 금속부재(102), 파이프(105), 히터부재(108), 제2 금속부재(110), 보온부재(110)를 유지한 채로 냉각함으로써 케이블 접속 공정의 기간을 크게 단축할 수 있다. 상세하게는 종래에는 케이블(10)의 가열 준비, 즉 케이블(10)의 외부반도전층이 노출되도록 케이블을 박피하고, 외부반도전층 상에 PS 테이프, 알루미늄 호일, 히터부재, 알루미늄 호일, 및 비닐 랩을 감는데 하루가 소요되고, 소정의 시간 동안 케이블을 가열한 후 외부반도전층 상에 상기 부재들을 제거하고 냉각하는데 또 하루가 소요되었다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면 파이프(105)를 사용하여 가열 시 케이블(10) 상에 설치하였던 보호부재(101), 제1 금속부재(102), 파이프(105), 히터부재(108), 제2 금속부재(110), 보온부재(111)를 해체하지 않고 가열시 그 상태로 자연 냉각하고, 케이블이 설정 온도 이상으로 되는 경우에는 제어부에 의해 케이블 가열이 중단되는바, 가열과 냉각이 하루에 이루어지며, 다음날 바로 케이블을 접속할 수 있다. 이에 따라 종래의 케이블 접속 공정보다 본 발명의 일 실시예에 따르면 케이블 접속 공정이 하루 이상 단축되어 공기 단축뿐만 아니라 공기 단축에 따른 인건비 절감이 가능하여 케이블 접속 공정의 단가를 낮출 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법을 나타내는 흐름도이이며, 도 14 내지 도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법을 단계별로 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법은 케이블 준비 단계(S201), 어닐링 단계(S202 내지 S209), 및 냉각 단계(S210)로 이루어질 수 있다. 도 13 내지 도 22를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 어닐링 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 14와 같이 절단된 두 개의 케이블을 중간접속함으로 접속하기 전에 케이블(10)의 절단면에서 소정의 길이만큼 이격된 지점까지 외부반도전층(14)이 노출되도록 외부반도전층(14) 상에 배치된 층들을 제거한다(S201). 일 예로서 도 1의 전력케이블(10)의 경우에는 외부반도전층(14) 상의 금속시스(15), 자켓층(19)을 소정의 길이 만큼 제거하여 외부반도전층(14)을 노출시킨다.

외부반도전층(14)을 박리하지 않고 케이블 어닐링 공정을 수행함으로써 케이블 어닐링 공정 중에 있을 수 있는 절연체(13)의 손상이나 절연체(13) 눌림을 최소화할 수 있다. 상세하게는 케이블 어닐링 공정은 케이블(10)을 장시간 동안 가열한 후 냉각하여 케이블의 진직도를 확보하는 것으로서 케이블 진직도 확보를 위해서는 절연체(13)를 직접 가열하는 것이 효과적이나 절연체(13)가 노출되도록 박리하여 절연체(13)에 직접 가열하는 것은 박리 공정 중에 절연체(13)를 손상시킬 수 있을 뿐만 아니라 가열 공정 중에도 절연체(13)를 손상시킬 수 있는바 절연체(13) 바로 위에 형성되는 외부반도전층(14)이 노출되도록 박리하고 외부반도전층(14) 상에 어닐링 공정을 수행함으로써 절연체(13)를 보호할 수 있다.

케이블(10)을 박리함에 있어서 도 15에 도시된 바와 같이 케이블(10)의 절단면에서 소정의 길이까지는 외부반도전층(14)이 노출되도록 박리하고, 그 이후의 소정의 길이까지는 금속시스(15)가 노출되도록 박리할 수 있다.

외부반도전층(14)까지 박리한 후 박리하기 전에 케이블 어닐링 공정에 사용되는 장비들 예를 들면 온도 컨트롤러, 히터부재, 온도센서 등의 이상 유무를 점검할 수 있다. 상세하게는 밸트히터에 막대 온도계와 온도 센서를 동시에 감고 T온도센서를 온도 컨트롤러에 연결한다. 온도 컨트롤러의 온도를 소정의 온도로 셋팅 후 상기 소정의 온도까지 상승시킨다. 온도 컨트롤러의 온도가 상기 소정의 온도에 도달 후 소정의 시간이 경과했을 때, 막대 온도계의 온도와 비교하여 일치 여부를 확인한다. 동시에 온도센서로 밸트히터의 온도를 측정하여 막대 온도계의 온도와 비교하여 일치 여부를 확인한다. 온도 컨트롤러와 온도센서의 온도차가 ±5 ℃ 이면 양호하다. 이상이 있을 경우 해당 장비를 점검 또는 교체한다. 히터부재는 요구 온도 조건을 만족하는 규격이어야 하며, 파이프는 그 내경이 케이블의 외경 보다 소정의 범위 내에서 더 커야 한다.

다음으로 도 15 및 16에 도시된 바와 같이 상기 박리된 케이블(10)의 표면 상에 보호부재(101)를 둘러쌀 수 있다(S202). 보호부재(101)는 케이블 어닐링 공정 중에 절연체(13)가 눌리거나 손상되는 것을 방지하는 기능을 한다.

보호부재(101)는 PS 테이프일 수 있다. 이 경우 우선 외부반도전층(14)을 PS 테이프(101)로 감싼다(S202). PS 테이프(101)에 장력을 주어 외부반도전층(14)을 감싼다. PS 테이프(101)은 서로 겹치면서 외부반도전층(14)을 둘러싸서 외부반도전층(14)의 표면이 외부로 노출되지 않도록 한다. PS 테이프(101)은 적어도 1회 이상 외부반도전층(14)을 둘러싸며, 일 예로서는 3회를 감는다.

외부반도전층(14)을 PS 테이프(101)으로 감싼 후에는 제1 금속부재(102)로 상기 PS 테이프(101)을 둘러싼다(S203). 제1 금속부재(102)는 일 예로서 알루미늄 호일(102)일 수 있다. 알루미늄 호일(102)을 둘러쌈으로써 히터부재(108)에서 발생한 열을 케이블(10)에 골고루 전달할 수 있다.

알루미늄 호일(102)은 서로 겹쳐서 PS 테이프(102)을 둘러싸서 PS 테이프(101)이 외부로 노출되지 않도록 한다. 알루미늄 호일(102)은 일 예로서 1회 감을 수 있다.

다음으로 도 17에 도시된 바와 같이 케이블(10)을 L자형 앵글(205)에 고정한다(S204). 즉 보호부재가 설치된 케이블(10)을 L자형 앵글(205)의 절곡부위 내측에 위치시킨다. 케이블(10)의 절단면이 L자형 앵글(205)의 절곡부위 내측에 위치하도록 L자형 앵글(205)의 일단이 배치되며, L자형 앵글(205)의 타단은 케이블(10)의 금속시스(15)와 겹치지 않도록 위치할 수 있도록 한다.

도 24은 케이블이 고정되는 L자형 앵글의 일 실시예를 나타내는 단면도이며, 도 25는 케이블이 고정되는 L자형 앵글의 다른 실시예를 나타내는 단면도이고, 도 26은 케이블이 고정되기에는 부적합한 L자형 앵글의 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 24 및 도 25를 참조하면, 케이블이 고정되는 L자형 앵글(205)은 그 단면을 볼 때 제1 변(세로변)(205a)과 상기 제1 변에서 일단에서 절곡된 제2 변(가로변)(205b)로 이루어질 수 있다. 제1 변(세로변)(205a)의 길이를 h1이라고 하고, 제2 변(가로변)(205b)를 h2라고 하며, 외부반도전층(14)이 노출된 케이블의 반지름, 즉 케이블의 중심에서 외부반도전층(14) 까지의 길이를 r이라고 한다면, 제1 변(세로변)(205a)의 길이(h1) 또는 제2 변(가로변)(205b)의 길이(h2)는 다음의 수학식1을 만족하는 것이 바람직하다.

[수학식 1]

(2r) ≤ h1, h2 ≤ (√2+2)r

또한 일 예로서 제1 변(세로변)(205a)의 길이(h1)와 제2 변(가로변)(205b)의 길이(h2)는 동일할 수 있다. 제1 변(세로변)(205a)의 길이와 제2 변(가로변)(205b)의 길이가 h로 동일한 경우에는 h는 다음과 같은 수학식 2를 만족하는 것이 바람직하다.

[수학식 2]

(2r) ≤ h1, h2 ≤ (√2+2)r

제1 변(세로변)(205a)의 길이(h1) 또는 제2 변(가로변)(205b)의 길이(h2)가 2r인 경우는 제1 변(세로변)(205a)의 길이(h1) 또는 제2 변(가로변)(205b)의 길이(h2)가 외부반도전층(14)이 노출된 케이블의 지름과 동일한 것이며, 제1 변(세로변)(205a)의 길이(h1) 또는 제2 변(가로변)(205b)의 길이(h2)가 (√2+2)r인 경우는 도 25에 도시된 바와 같이 제1 변(세로변)(205a), 제2 변(가로변)(205b), 그리고 제1 변(세로변)(205a)의 일단과 제2 변(가로변)(205b)의 일단을 연결한 선분에 의해 형성되는 가상의 삼각형 내에 외부반도전층(14)이 노출된 케이블이 상기 삼각형의 세 변에 접하는 경우이다.

제1 변(세로변)(205a)의 길이(h1) 또는 제2 변(가로변)(205b)의 길이(h2)가 (√2+2)r 보다 큰 경우에는 고정벨트(210)로 케이블(10)과 L자형 앵글(205)을 감쌀 때 고정벨트(210)가 케이블(10)에 압박을 가하면서 감싸지 못하는 문제점이 있다.

도 26에 도시된 바와 같이 제1 변(세로변)(205a)의 길이(h1) 또는 제2 변(가로변)(205b)의 길이(h2)가 2r 보다 작은 경우, 즉 외부반도전층(14) 까지 노출된 케이블의 직경보다 작은 경우에는 고정벨트(210)로 케이블(10)과 L자형 앵글(205)을 감쌀 때 L자형 앵글(205)에 의해 케이블의 외부반도전층(14) 상에 자국이 남을 수 있다.

도 23은 케이블을 L자형 앵글로 고정하는 단계를 공정별로 나타내는 도면이다.

도 23을 참조하면, 케이블(10)을 L자형 앵글(205)에 고정하는 단계는, L자형 앵글(205)의 절곡부위 내측에 케이블(10)을 위치시키고, 케이블(10)의 절단면에서 소정의 거리 이격된 지점에 고정벨트(210)로 L자형 앵글(205)과 케이블(10)을 묶어서 L자형 앵글(205)에 케이블(10)을 밀착시킨다. 그 이후 상기 고정벨트(210) 안쪽, 즉 상기 고정벨트(210)가 묶인 지점과 상기 L자형 앵글(205)의 타단 사이에 PS 테이프(211)로 L자형 앵글(205)과 케이블(10)을 함께 고정시킨다. 이어서 상기 고정벨트(210)를 풀어 케이블(10)의 절단면에 더 가까운 지점에서 상기 고정벨트(210)로 L자형 앵글(205)과 케이블(10)을 묶어서 L자형 앵글(205)에 케이블(10)을 밀착시키고, 상기 고정벨트(210)가 묶인 지점과 상기 PS 테이프(211)가 묶인 지점 사이에서 다른 PS 테이프로 L자형 앵글(205)과 케이블(10)을 함께 고정시킨다. 이후 상기 고정벨트(210)를 풀고 묶으며 PS 테이프로 L자형 앵글(205)과 케이블(10)을 함께 고정하는 과정을 반복한다.

상기 L자형 앵글(205)는 지면에서 이격되도록 배치하며, 상기 L자형 앵글(205)의 길이방향과 상기 지면이 이루는 각도는 0도에서 90도 사이일 수 있다.

상기 파이프(105)의 경우 케이블의 크기, 예를 들면 케이블의 직경에 따라 제작을 하여야 하지만, L자형 앵글(205)의 경우 케이블(10)을 고정할 수 있고 케이블(10)에 앵글(205) 자국이 남지 않는 크기이면 다양한 사이즈를 갖는 케이블(10)에 적용할 수 있다.

L자형 앵글(205)은 케이블(10)과 두변에서 접하게 되므로 파이프(105)보다는 더 효율적으로 열전달이 된다.

이어서 도 18에 도시된 바와 같이 온도센서(103)는 케이블(10)의 절단면으로부터 소정의 거리만큼 이격된 PS 테이프(211) 상에 부착할 수 있다(S204). 일 예로서 온도센서(103)는 케이블(10)의 절단면으로부터 소정의 거리만큼 이격된 PS 테이프(211) 상에 배치될 수 있다. 바람직하게는 온도센서(103)는 케이블(10)의 절단면에서 대략 300mm 지점에 설치될 수 있다. 온도센서(103)는 PS 테이프(211) 상에서 설치되는바 케이블(10)을 누를 수 있기 때문에 케이블(10)의 여장(余長) 방향으로 노출되도록 설치될 수 있다. 케이블(10) 절단면으로부터 300mm 지점까지는 케이블 어닐링 과정 후에 제거되는 부분이므로 온도센서(103)의 부착에 의해 외부반도전층 상에 눌림이 발생하여도 케이블 접속에는 문제가 발생하지 않는다.

이어서 도 19에 도시된 바와 같이, 케이블(10)이 고정된 L자형 앵글(205)를 히터부재(108)로 둘러싼다(S206). 히터부재(108)는 가열원으로서 L자형 앵글(205)과 케이블(10)에 열을 가할 수 있다. 히터부재(108)에서 발생한 열에 의해 L자형 앵글(205)과 케이블(10)에 상기 열이 전달되어 케이블(10)이 가열될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

L자형 앵글(205)과 케이블(10)을 히터부재(108)로 둘러싸는 단계는 히터부재(108)를 그 일부가 겹치지 않도록 L자형 앵글(205)과 케이블(10)의 외부면을 따라 감싼다.

히터부재(108)로 L자형 앵글(205)과 케이블(10)를 둘러싼 후, L자형 앵글(205)의 양단부 상에 위치하는 히터부재(108) 상에 융착 테이프(109)를 붙여 히터부재를 L자형 앵글(205)에 고정할 수 있다. 일 예로서 융착 테이프로는 NF500이 사용될 수 있다.

다음으로 도 20에 도시된 바와 같이 상기 히터부재(108)를 제2 금속부재(110)로 감쌀 수 있다(S207). 제2 금속부재(110)는 히터부재(108)에서 발생한 열이 상기 열이 L자형 앵글(205)과 케이블(10)로 보다 균일하게 잘 전달될 수 있도록 하는 기능을 한다.

제2 금속부재(110)는 알루미늄 호일일 수 있다. 이 경우 우선 히터부재(108)를 알루미늄 호일(110)로 둘러싼다(S207). 알루미늄 호일(110)은 서로 겹쳐서 적어도 1회 이상을 감는다. 일 예로서 알루미늄 호일(110)은 ½겹쳐서 총 2회를 감을 수 있다.

알루미늄 호일(110)으로 히터부재(108)을 감싼 후 알루미늄 호일(110)을 보온부재(111)으로 둘러싼다(S208). 보온부재(111)은 히터부재(108)에서 발생한 열의 발산을 막는 기능을 한다. 보온부재(111)는 일 예로서 비닐 랩일 수 있다. 비닐 랩(111)은 서로 겹쳐서 알루미늄 호일(110)을 둘러싸서 알루미늄 호일(110)이 외부로 노출되지 않도록 한다. 비닐 랩(111)은 일 예로서 1회 감을 수 있다.

다음으로 도 21에 도시된 바와 같이 상기 히터부재(108)에 의해 케이블(10)을 소정의 시간 동안 가열할 수 있다(S209). 히터부재(108)는 가열원으로서 L자형 앵글(205)과 케이블(10)에 열을 가할 수 있다. 히터부재(108)에서 발생한 열에 의해 L자형 앵글(205)가 가열되며 케이블(10)에도 상기 열이 전달되어 케이블(10)이 가열될 수 있다.

히터부재(108)에 의한 가열 시간과 온도는 케이블(10)의 규격에 따라 정해진다. 상세하게는 케이블(10)의 규격 및 케이블(10)의 도체(11) 사이즈에 따라 케이블(10)을 가열하는 온도 및 상기 온도의 유지시간이 달라진다.

히터부재(108)는 제어부(미도시)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 상세하게는 제어부에서 히터부재(108)의 가열온도 및 가열시간을 설정될 수 있다. 상기 예에서 케이블(10)이 132kV 급 케이블이고 도체 사이즈가 630mm²인 경우에는 제어부에서 히터부재(108)의 설정온도를 80도로 설정하고 가열시간을 4시간으로 설정할 수 있다. 상기 제어부에 따라 히터부재(108)는 80도로 4시간 동안 가열될 수 있다. 또한 케이블(10)이 132kV 급 케이블이고 도체 사이즈가 2500mm²인 경우에는 제어부에서 히터부재(108)의 설정온도를 80도로 설정하고 가열시간을 6시간으로 설정할 수 있다. 상기 제어부에 따라 히터부재(108)는 80도로 6시간 동안 가열될 수 있다.

또한 도 3을 참조하면, 제어부는 상기 온도센서(103)에서 측정된 온도가 기 설정된 소정의 온도 이상이 되는지를 판단하고, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 이상인 경우 히터부재(108)의 전원을 차단하며, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 미만인 경우 히터부재(108)에 전원을 공급하도록 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이 온도센서(103)는 보호부재(102) 상에서의 온도를 측정하고 이를 제어부에 전송할 수 있다. 제어부는 상기 전송된 온도를 기 설정된 온도와 비교한다.

상기 전송된 온도가 기 설정된 온도보다 작거나 같은 것으로 판별된 경우 제어부는 히터부재(108)에 전원이 공급되도록 제어하여 히터부재(108)가 케이블(10)를 가열하도록 한다.

그러나 상기 전송된 온도가 기 설정된 온도보다 큰 것으로 판별된 경우 제어부는 히터부재(108)의 전원을 차단하여 히터부재(108)가 더 이상 발열되는 것을 막아서 케이블(10)이 과열되는 것을 방지할 수 있다.

히터부재(108)에 전원이 차단되어 히터부재(108)가 더 이상 발열이 되지 않는 이후에도 온도센서(103)는 계속해서 보호부재(102) 상에서의 온도를 측정하며 측정된 온도가 기 설정된 온도보다 큰 경우에는 제어부는 계속하여 히터부재(108)로의 전원 공급을 차단한다. 하지만 상기 측정된 온도가 기 설정된 온도보다 작거나 같은 것으로 판별된 경우 제어부는 히터부재(108)에 전원이 다시 공급되도록 제어하여 히터부재(108)가 케이블(10)를 가열하도록 한다.

제어부는 콘트롤 박스일 수 있다. 제어부(콘트롤 박스)에 전원 투입 후 제어부 및 각 히터부재(108)의 동작 유무를 확인한다. 콘트롤 박스의 온도계는 반드시 검교정 확인된 것을 사용하여야 한다. 어닐링 공정이 종료될 때까지 콘트롤 박스, 히터부재의 이상 유무를 수시로 확인하며, 시작시간, 도달시간, 유지시간을 기록한다.

상기 설정 시간 동안 케이블(10)을 가열한 후에는 히터부재(108)에 의한 가열을 중단하고 소정의 시간 동안 케이블(10)을 냉각시킨다(S210). 즉 제어부는 상기 설정 시간 동안 히터부재(108)가 발열할 수 있도록 히터부재(108)에 전원이 공급되도록 제어하며, 상기 설정 시간이 지난 이후에는 히터부재(108)으로의 전원을 차단하여 히터부재(108)에 의해 L자형 앵글(205)과 케이블(10)가 더 이상 가열되지 않도록 한다. 상기 냉각 단계에서는 가열 단계에서의 상태를 유지한채 케이블(10)의 온도가 상온이 될때까지 지속한다. 즉 케이블(10) 상의 보호부재(101), 제1 금속부재(102), L자형 앵글(205), 히터부재(108), 제2 금속부재(110), 보온부재(111)를 해체하지 않은 상태에서 냉각을 유지한다.

상기 가열 단계와 냉각 단계는 도 22에 도시된 바와 같이 케이블(10)이 직선을 유지할 수 있도록 지지대(120)에 의해 지지될 수 있다.

냉각 단계 이후 케이블(10) 상의 보호부재(101), 제1 금속부재(102), L자형 앵글(205), 히터부재(108), 제2 금속부재(110), 보온부재(111)를 제거한다. 상기 부재들을 제거한 후에도 외부반도전층 상에는 눌림이 없어야 한다.

이후 스틸자와 갭 게이지를 이용하여 케이블(10)의 진직도를 측정한다. 케이블(10)의 길이방향에 대해서는 600mm 스틸자를 이용하며, 횡단면 방향으로는 300mm 스틸자를 이용할 수 있다. 케이블(10)의 길이방향으로는 2mm이내의 진직도를 가져야 한다.

케이블(10)을 냉각한 후 중간접속함에 의해 케이블을 접속하기 전에 케이블의 절단면에서 소정의 거리까지의 케이블 부분을 절단할 수 있다. 절단되는 케이블(10) 부분은 상기 온도센서가 배치되었던 지점을 포함할 수 있다. 이는 온도센서(103)이 배치되었던 부분은 외부반도전층에 눌림이 발생할 수 있기 때문이다.

이와 같이 케이블(10)을 소정의 온도로 가열시킴으로써 케이블(10)의 도체(11)와 절연층(13)가 유연하게 되어 벤딩되어 있던 케이블(10)을 곧게 할 수 있다. 즉 케이블(10)의 진직도를 높일 수 있다.

또한 케이블(10)을 L자형 앵글(205)에 고정하여 가열하고, 가열시 설치했던 케이블(10) 상의 보호부재(101), 제1 금속부재(102), L자형 앵글(205), 히터부재(108), 제2 금속부재(110), 보온부재(111)를 유지한 채로 냉각함으로써 케이블 접속 공정의 기간을 크게 단축할 수 있다. 상세하게는 종래에는 케이블(10)의 가열 준비, 즉 케이블(10)의 외부반도전층이 노출되도록 케이블을 박피하고, 외부반도전층 상에 PS 테이프, 알루미늄 호일, 히터부재, 알루미늄 호일, 및 비닐 랩을 감는데 하루가 소요되고, 소정의 시간 동안 케이블을 가열한 후 외부반도전층 상에 상기 부재들을 제거하고 냉각하는데 또 하루가 소요되었다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면 L자형 앵글(205)을 사용하여 가열 시 케이블(10) 상에 설치하였던 보호부재(101), 제1 금속부재(102), L자형 앵글(205), 히터부재(108), 제2 금속부재(110), 보온부재(111)를 해체하지 않고 가열시 그 상태로 자연 냉각하고, 케이블이 설정 온도 이상으로 되는 경우에는 제어부에 의해 케이블 가열이 중단되는바, 가열과 냉각이 하루에 이루어지며, 다음날 바로 케이블을 접속할 수 있다. 이에 따라 종래의 케이블 접속 공정보다 본 발명의 일 실시예에 따르면 케이블 접속 공정이 하루 이상 단축되어 공기 단축뿐만 아니라 공기 단축에 따른 인건비 절감이 가능하여 케이블 접속 공정의 단가를 낮출 수 있다.

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.

10: 케이블
101: PS 테이프
102: 제1 알루미늄 호일
103: 온도센서
105: 파이프
106, 107: 호스밴드
108: 히터부재
110: 제2 알루미늄 호일
111: 비닐 랩

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 도체층, 내부반도전층, 절연층, 외부반도전층, 금속시스층, 자켓층으로 구성된 전력케이블을 접속하기 전 상기 케이블의 진직도를 개선하는 방법에 있어서,
   상기 케이블의 금속시스층 및 자켓층을 박리하는 단계;
   상기 박리된 케이블의 표면 상에 보호부재를 감싸는 단계;
   상기 고정부재 상에 제1 금속부재를 감싸는 단계;
   상기 케이블을 고정부재를 이용하여 L자형 앵글에 고정하는 단계;
   상기 케이블의 절단면로부터 소정의 거리만큼 이격된 상기 고정부재 상에 온도센서를 부착하는 단계;
   상기 케이블 및 L자형 앵글을 히터부재로 둘러싸는 단계;
   상기 히터부재를 보온부재로 감싸는 단계;
   상기 히터부재에 의해 상기 케이블을 가열하는 단계; 및
   상기 케이블의 진직도가 개선된 이후 상기 케이블을 냉각하는 단계; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 어닐링 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 온도센서는 상기 케이블의 여장(余長) 방향으로 노출되도록 부착하는 케이블 어닐링 방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 히터부재를 상기 보온부재로 감싸는 단계와 상기 히터부재에 의해 상기 케이블 가열하는 단계 사이에,
    상기 보온부재 상에 제2 금속부재를 감싸는 단계를 더 포함하는 케이블 어닐링 방법.
11. 제8항에 있어서,
    상기 케이블 및 상기 L자형 앵글을 상기 히터부재로 둘러싸는 단계는,
    상기 히터부재 간에 서로 겹치지 않도록 상기 파이프 표면을 감싸는 케이블 어닐링 방법.
12. 제8항에 있어서,
    상기 가열단계는,
    제어부가 상기 온도센서에서 측정된 온도가 기 설정된 소정의 온도 이상이 되는지를 판단하고, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 이상인 경우 상기 히터부재의 전원을 차단하며, 상기 측정된 온도가 상기 소정의 온도 미만인 경우 상기 히터부재에 전원을 공급하도록 제어하는 케이블 어닐링 방법.
13. 제8항에 있어서,
    상기 케이블을 냉각하는 단계는 상기 케이블 상의 상기 보호부재, 상기 온도센서, 상기 L자형 앵글, 상기 히터부재, 및 상기 보온부재를 해체하지 않은 상태에서 상기 히터부재에 의한 더 이상의 가열이 없이 자연냉각으로 이루어지는 케이블 어닐링 방법.
14. 제8항에 있어서,
    상기 L자형 앵글은 가로변과 세로변의 길이는 금속시스층까지 박리된 상기 케이블이 상기 고정부재에 의해 압박이 가해지고, 박리된 상기 케이블 표면에 상기 L자형 앵글 자국이 생기지 않는 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 케이블 어닐링 방법.
15. 제8항에 있어서,
    상기 L자형 앵글은 가로변의 길이(h1) 또는 세로변의 길이(h2)는 (2r) ≤ h1, h2 ≤ (√2+2)r을 만족하며, 상기 r은 상기 케이블의 중심에서 상기 외부반도전층까지 길이인 것을 특징으로 하는 케이블 어닐링 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 가로변의 길이와 상기 세로변의 길이는 동일한 것을 특징으로 하는 케이블 어닐링 방법.

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