KR20010002787A - 고압용 수밀형 분할 압축도체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축도체를 케이블로 구성하여 고압 GIS의 주변기기가 설치되는 변전소내의 좁은 장소에서도 용이하게 설치할 수 있도록 하는 고압용 수밀형 분할 압축도체의 제조방법에 관한 것으로, 각 연선의 외주면에 수밀 콤파운드를 묻히지 않고도 연선의 수밀상태를 보다 확실히 유지시킬 수 있는 수밀 케이블을 제조할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 여러가닥의 연선(1)(1a)(1b)을 단면이 1/4원형상으로 꼬아 분할 연선도체를 만든 다음 4가닥의 분할 연선도체를 동시에 꼬으면서 중심부에 로프(5)를 충진한 후 외주면에 여러층의 피복층을 형성하여 수밀 케이블을 제조하는 방법에 있어서, 1가닥의 연선(1) 외주면에 수밀테이프(15)를 감은 상태에서 제 1 케이지(14)의 내부를 통과할 때 그 외측으로 수밀테이프가 감겨진 6가닥의 연선을 꼬은 다음 분할 압축로울러(16)에 의해 수밀 테이프가 연선의 외주면을 완전히 감싸도록 압력을 가하는 단계와, 상기 제 1 케이지를 통과한 연선의 외주면에 수밀테이프(15a)를 감은 상태에서 제 2 케이지(17)의 내부를 통과할 때 그 외측으로 수밀테이프가 감겨진 12가닥의 연선을 꼬은 다음 분할 압축로울러(16a)에 의해 수밀 테이프가 연선의 외주면을 완전히 감싸도록 압력을 가하는 단계와, 상기 제 2 케이지를 통과한 연선의 외주면에 수밀테이프(15b)를 감은 상태에서 제 3 케이지(18)의 내부를 통과할 때 그 외측으로 수밀테이프가 감겨진 18가닥의 연선을 꼬은 다음 분할 압축로울러(16b)에 의해 단면이 1/4원 형태가 되도록 압력을 가하여 분할 연선도체(19)를 성형하여 보빈(20)에 감는 공정을 수행하여 분할 연선도체를 얻게 된다.

Description

고압용 수밀형 분할 압축도체의 제조방법{method for fabricating high voltage, water proof, segmented, and compressed conductor}

본 발명은 변전소내에 설치되는 고압(22.9kV) GIS(Gas Insulated Switchgear : 가스절연 개폐장치)의 주변기기(예를 들어, Switchgear-Switchgear, Switchgear-Transformer, Transformer-Reactor, GIS-Transformer 등)를 전기적으로 연결하는데 사용되는 압축도체에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 압축도체를 케이블로 구성하여 좁은 장소에서도 용이하게 설치할 수 있도록 하는 고압용 수밀형 분할 압축도체의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 22.9kV의 고전압이 사용되는 변전소내의 GIS 주변기기간 전원 연결을 위해서는 주로 절연 부스바를 사용하였다.

그러나 상기한 용도의 절연 부스바를 생산하기 위해서는 반드시 고가의 전용 제조설비를 갗추어야 되므로 많은 설비 투자가 요구되었음은 물론 제조공정이 까다로워 생산 원가가 상승되므로 인해 국내 생산이 곤란하여 외국의 특정업체로부터의 수입에 의존하고 있는 실정이다.

또한, 상기한 절연 부스바는 유연성(Flexibility)이 거의 없어 주변기기간의 연결작업시 전원 연결부가 일직선상에 위치되지 않고 상호 어긋나 있을 경우에는 전원 연결작업이 어렵게 되는 문제점도 있었다.

따라서 관련업체에서는 상기한 문제점을 감안하여 절연 부스바를 대체할 수 있는 도체(케이블)의 개발에 박차를 가하고 있다.

이에 따라, 도 1 및 도 2에 도시한 플랙시블한 수밀형 케이블을 개발하기에 이르렀는데, 이에 대한 제조공정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 나타낸 바와 같이 연선(1)의 둘레면에 접착제(2)를 골고루 도포한 상태에서 이를 파운더형태의 수밀 콤파운드(3)가 담겨진 용기(도시는 생략함)의 내부를 차례로 통과시켜 연선의 외주면에 수밀 콤파운드를 균일한 두께로 묻힌다.

이와 같이 여러 가닥의 연선(1)에 각각 수밀 콤파운드(3)를 묻히고 나면 다음 공정을 차례로 거치면서 여러가닥으로 꼬아 분할 연선도체(4)를 만들어 보빈에 감는다.

이 때, 분할 연선도체(4)는 단면이 원을 1/4등분한 형상을 갖는다.

이러한 형상을 갖는 분할 연선도체가 보빈에 전부 감겨지고 나면 이를 다음 공정으로 운반하여 케이블을 성형하게 된는데, 상기 분할 연선도체(4)는 단면이 1/4등분한 원형상을 하고 있기 때문에 4가닥의 분할 연선도체를 동시에 꼬아 단면이 원형인 케이블을 형성하여 보빈에 감는다.

이 때, 4가닥의 분할 연선도체가 교차되는 지점, 즉 케이블의 중심부에는 로프(5)를 충진하게 된다.

이와 같은 공정에 의해 단면이 원형인 케이블이 성형되고 나면 그 외주면에 반도전성 콤파운드인 내부 반도전층(6), 가교 폴리에틸렌인 절연층(7), 반도전성 콤파운드인 외부 반도전층(8), 반도전성 부풀음 테이프인 제 1 수밀 차폐층(9), 구리재질의 차폐 테이프(10), 비도전성 부풀음 테이프인 제 2 수밀 차폐층(11), 그리고 최외피인 난연저독성 폴리올레핀인 시스층(12)을 형성하므로써, 케이블의 제조공정이 완료된다.

그러나 이러한 구조의 케이블은 절연 부스바가 갖는 문제점인 유연성을 해결하지만, 각 연선(1)을 수밀하기 위해 연선에 접착제(2)를 도포한 다음 수밀 콤파운드(3)를 묻히기 때문에 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

첫째, 연선(1)의 외주면에 도포되는 접착제(2)의 도포상태가 불량하여 수밀 콤파운드(3)가 연선의 둘레면에 균일하게 묻지 않을 경우에는 각 연선의 수밀성이 보장되지 않게 되므로 습기가 침투할 경우 케이블의 열화촉진으로 인한 수명단축의 우려가 있다.

둘째, 각 연선(1)의 둘레면에 접착제(2) 및 수밀 콤파운드(3)를 차례로 묻히기 위해서는 접착제 및 수밀 콤파운드가 담겨지는 별도의 설비를 갖추어야 되므로 설비가 복잡해짐은 물론 초기 설비의 투자비용이 증대되므로 경제적으로 부담스럽다.

셋째, 용기내에 담겨진 수밀 콤파운드(3)의 내부를 연선(1)이 통과할 때 수밀 콤파운드가 비산되므로 이를 방지하기 위해서는 분진 제거시스템을 구비하여야 되지만, 현실적으로 이러한 설비를 갖추지 않은 상태에서 작업이 이루어지게 되므로 작업환경이 열악하다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 각 연선의 외주면에 수밀 콤파운드를 묻히지 않고도 연선의 수밀상태를 보다 확실히 유지시킬 수 있는 수밀 케이블을 제조할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 여러가닥의 연선을 단면이 1/4원형상으로 꼬아 분할 연선도체를 만든 다음 4가닥의 분할 연선도체를 동시에 꼬으면서 중심부에 로프를 충진한 후 외주면에 여러층의 피복층을 형성하여 수밀 케이블을 제조하는 방법에 있어서, 1가닥의 연선 외주면에 수밀테이프를 감은 상태에서 제 1 케이지의 내부를 통과할 때 그 외측으로 수밀테이프가 감겨진 6가닥의 연선을 꼬은 다음 분할 압축로울러에 의해 수밀 테이프가 연선의 외주면을 완전히 감싸도록 압력을 가하는 단계와, 상기 제 1 케이지를 통과한 연선의 외주면에 수밀테이프를 감은 상태에서 제 2 케이지의 내부를 통과할 때 그 외측으로 수밀테이프가 감겨진 12가닥의 연선을 꼬은 다음 분할 압축로울러에 의해 수밀 테이프가 연선의 외주면을 완전히 감싸도록 압력을 가하는 단계와, 상기 제 2 케이지를 통과한 연선의 외주면에 수밀테이프를 감은 상태에서 제 3 케이지의 내부를 통과할 때 그 외측으로 수밀테이프가 감겨진 18가닥의 연선을 꼬은 다음 분할 압축로울러에 의해 단면이 1/4원 형태가 되도록 압력을 가하여 분할 연선도체를 성형하여 보빈에 감는 공정을 수행하여 분할 연선도체를 얻게 됨을 특징으로 하는 고압용 수밀형 분할 압축도체의 제조방법이 제공된다.

도 1은 고압용 수밀형 분할 압축도체를 나타낸 사시도

도 2는 도 1의 종단면도

도 3은 종래의 연선에 수밀 콤파운드가 묻혀진 상태의 확대 단면도

도 4는 본 발명에서 분할 압축도체의 제조과정을 나타낸 개략도

도 5는 본 발명에서 성형된 복수개의 분할 압축도체를 이용하여 최종 제품을 제조하는 과정을 나타낸 개략도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

14 : 제 1 케이지 15, 15a, 15b : 수밀 테이프

16, 16a, 16b : 압축로울러 17 : 제 2 케이지

18 : 제 3 케이지 19 : 분할 연선도체

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 4 및 도 5를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에서 분할 압축도체의 제조과정을 나타낸 개략도이고 도 5는 본 발명에서 성형된 복수개의 분할 압축도체를 이용하여 최종 제품을 제조하는 과정을 나타낸 개략도로서, 본 발명의 제조 방법 중 종래의 케이블 제조방법과 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.

본 발명은 도 4에 나타낸 바와 같이 보빈(13)에 감겨져 있던 1가닥의 연선(1)을 제 1 케이지(14)측으로 공급할 때, 상기 연선(1)의 외주면을 완전히 감싸도록 수밀테이프(15)를 감는다.

이렇게 연선(1)을 제 1 케이지(14)측으로 공급시 수밀테이프(15)를 감아 준 상태에서 상기 연선이 제 1 케이지의 내부로 이송되고 나면 상기 제 1 케이지의 내부에서 별도의 보빈에 각각 감겨져 있던 6가닥의 연선을 공급하여 이들을 함께 꼬아주게 된다.

이 때, 상기 제 1 케이지(14)의 내부에서 공급되는 연선에도 수밀테이프가 감겨져 있음은 물론이다.

이와 같이 제 1 케이지(14)를 통과하면서 7가닥의 연선(1a)이 꼬아진 상태에서 제 1 케이지(14)를 빠져 나오면 상기 연선은 제 1 케이지의 출구측에 분할 형성되게 설치된 압축로울러(16)에 의해 눌려 압력이 가해지므로 상기 각 연선은 독립적으로 수밀을 유지하게 된다.

그 후, 7가닥이 꼬여진 연선(1a)이 계속해서 다음 공정인 제 2 케이지(17)측으로 이송되는 과정에서 전술한 바와 같이 외주면에 수밀테이프(15a)를 감아준 상태에서 상기 연선이 제 2 케이지(17)의 내부로 이송되고 나면 상기 제 2 케이지의 내부에서 각각 보빈에 감겨져 있던 12가닥의 연선을 공급하여 이들을 함께 꼬아주게 된다.

이와 같이 제 2 케이지(17)의 내부에서 제 1 케이지(14)를 통과한 연선의 외주면에 12가닥의 연선을 꼬아준 상태에서 제 2 케이지(17)를 빠져 나오면 제 1 케이지(14)와 마찬가지로 상기 연선은 제 2 케이지(17)의 출구측에 분할 형성되게 설치된 압축로울러(16a)에 의해 눌려 압력이 가해지므로 상기 각 연선은 독립적으로 수밀을 유지하게 된다.

상기한 바와 같이 19가닥이 꼬여진 연선이 계속해서 다음 공정인 제 3 케이지(18)측으로 이송되는 과정에서 전술한 바와 같이 외주면에 수밀테이프(15b)를 감아준다.

그 후, 상기 연선이 제 3 케이지(18)의 내부로 이송되고 나면 상기 제 3 케이지의 내부에서 각각 보빈에 감겨져 있던 18가닥의 연선을 공급하여 이들을 함께 꼬아주게 된다.

이와 같이 제 3 케이지(18)의 내부에서 제 2 케이지(17)를 통과한 연선의 외주면에 18가닥의 연선을 꼬아준 상태, 즉 총 37가닥으로 이루어진 연선이 제 3 케이지(18)를 빠져 나오면 제 3 케이지(18)의 출구측에 분할 형성되게 설치된 압축로울러(16b)가 37가닥의 연선을 눌러 단면이 1/4원 형태가 되도록 압력을 가하여 분할 연선도체(19)의 가공을 완료하게 되므로 생산 완료된 분할 연선도체(19)를 보빈(20)에 감아 보관하게 된다.

상기한 공정으로 생산되는 4가닥의 분할 연선도체(19)는 도 5에 나타낸 바와 같이 가이드관(21)의 내부를 통과하면서 단면이 원형인 케이블로 가공되는데, 이 때 각 분할 연선도체(19)의 꼭지점인 케이블의 중심부에 로프(5)가 충진되어 보빈(22)에 최종적으로 감기게 된다.

이 후, 케이블의 외주면에 복수개의 절연층을 형성하는 과정은 종래와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이상에서와 같이 본 발명은 두께가 동일한 수밀테이프(15)(15a)(15b)를 연선(1)(1a)(1b)의 외주면에 감은 상태에서 분할 형성된 압출로울러(16)(16a)(16b)에 의해 눌러주게 되므로 종래의 방법에 비해 다음과 같은 효과를 얻게 된다.

첫째, 각 연선의 수밀정도를 향상시킬 수 있게 되므로 습기의 침투로 인한 케이블의 수명단축을 미연에 방지하게 된다.

둘째, 별도의 접착제 및 수밀 콤파운드의 도포에 관련된 장비를 설치하지 않아도 되므로 설비비를 대폭 절감할 수 있게 되고, 이에 따라 케이블의 생산원가를 대폭 줄일 수 있다.

셋째, 작업시 수밀 콤파운드가 비산될 염려가 없으므로 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 여러가닥의 연선을 단면이 1/4원형상으로 꼬아 분할 연선도체를 만든 다음 4가닥의 분할 연선도체를 동시에 꼬으면서 중심부에 로프를 충진한 후 외주면에 여러층의 피복층을 형성하여 수밀 케이블을 제조하는 방법에 있어서, 1가닥의 연선 외주면에 수밀테이프를 감은 상태에서 제 1 케이지의 내부를 통과할 때 그 외측으로 수밀테이프가 감겨진 6가닥의 연선을 꼬은 다음 분할 압축로울러에 의해 수밀 테이프가 연선의 외주면을 완전히 감싸도록 압력을 가하는 단계와, 상기 제 1 케이지를 통과한 연선의 외주면에 수밀테이프를 감은 상태에서 제 2 케이지의 내부를 통과할 때 그 외측으로 수밀테이프가 감겨진 12가닥의 연선을 꼬은 다음 분할 압축로울러에 의해 수밀 테이프가 연선의 외주면을 완전히 감싸도록 압력을 가하는 단계와, 상기 제 2 케이지를 통과한 연선의 외주면에 수밀테이프를 감은 상태에서 제 3 케이지의 내부를 통과할 때 그 외측으로 수밀테이프가 감겨진 18가닥의 연선을 꼬은 다음 분할 압축로울러에 의해 단면이 1/4원 형태가 되도록 압력을 가하여 분할 연선도체를 성형하여 보빈에 감는 공정을 수행하여 분할 연선도체를 얻게 됨을 특징으로 하는 고압용 수밀형 분할 압축도체의 제조방법.