KR200389355Y1 - 특고압 난연 수밀형 가공케이블 - Google Patents

Abstract

본 고안은 특고압 난연 수밀형 가공케이블에 관한 것으로, 보다 자세하게는 특고압 수밀형 가공케이블에 내화보호층을 삽입하고 시스에 난연 특성을 부여한 재질을 사용함으로써, 절연케이블 내부 및 외부에서의 열화가 다른 층으로 전이되는 것을 막아주어, 화재발생을 근본적으로 방지하고 화재시에도 피해를 최소화 시킬 수 있는 특고압 난연 수밀형 가공케이블에 관한 것이다.

본 고안의 특고압 난연 수밀형 가공케이블은 수밀 컴파운드가 충진된 도체층; 반도전성 컴파운드로 이루어지고 상기 도체층 외곽에 형성되는 내부 반도전층; 가교 폴리에틸렌으로 이루어지고 상기 내부 반도전층 외곽에 형성되는 절연층; 반도전성 컴파운드로 이루어지고 상기 절연층 외곽에 형성되는 외부 반도전층; 및 상기 외부 반도전층 외곽에 형성되는 시스층을 포함하여 이루어지는 특고압 난연 수밀형 가공케이블에 있어서, 상기 외부 반도전층 외곽에 형성되고, 카본을 함침시켜 500Ωｍ 이하의 저항 특성을 갖는 내화 보호층; 및 난연성 고밀도 폴리에틸렌을 혼합하여 이루어지고 상기 내화 보호층 외곽에 형성되는 시스층을 포함하여 이루어짐에 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 고안의 특고압 난연 수밀형 가공케이블은 외부 반도전층과 시스층 사이에 형성된 내화 보호층에 반도전 특성은 물론 내열 특성을 갖도록 하고, 상기 내화 보호층 외곽에 형성된 시스층에 반도전 특성 및 난연특성을 갖도록 함으로써, 케이블의 내부 및 외부에서의 열화가 다른 층으로 전이되는 것을 막아주어 화재발생을 근본적으로 방지하고, 화재시에도 피해를 최소화 시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 가선 방식이나 전기적 특성을 모두 만족시키므로 가설이나 추후작업에 추가되는 비용이나 설비가 필요없게 된다.

Description

특고압 난연 수밀형 가공케이블{Flame retardant and water-proof type aerial bundled cable of high voltage}

본 고안은 특고압 난연 수밀형 가공케이블에 관한 것으로, 보다 자세하게는 특고압 수밀형 가공케이블에 내화보호층을 삽입하고 시스에 난연 특성을 부여한 재질을 사용함으로써, 절연케이블 내부 및 외부에서의 열화가 다른 층으로 전이되는 것을 막아주어, 화재발생을 근본적으로 방지하고 화재시에도 피해를 최소화 시킬 수 있는 특고압 난연 수밀형 가공케이블에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 옥외용 케이블을 단면도로 도시한 것인데, 케이블의 중앙에 일반 강선에 알루미늄이 피복된 AW강선(10)이 형성되고, 상기 AW강선(10)의 외측면으로 알루미늄도체층(20)이 층을 이루어 형성되고, 반도전성 컴파운드층(30), 가교폴리에틸렌층(40)이 동심원상으로 순차적으로 층을 이루어 형성된다.

상기 AW강선(10)은 일반 강선에 알루미늄이 피복된 선으로 전주와 전주사이에 옥외용 전선이 가공배전될 때 전선하중을 지지하는 지지선역할 및 중성선 역할을 한다. 상기 알루미늄도체층(20)은 Al의 순도가 99.7%이상이고 도전율이 60%이상인 전기가 송전되는 전로(電路) 기능을 담당한다. 상기 반도전성 컴파운드층(30)은 반도전 열경화성 폴리에틸렌이 구성물질이고, 전계(電界)를 완화하고 절연체의 함몰을 방지하는 기능을 수행한다.

상기 가교폴리에틸렌층(40)은 폴리에틸렌과 가교제가 혼합되어 만들어져 전선의 수명을 보장하는 것이다.

상기 전선의 특성상 옥외 특히 산간지역에 가선되는 경우가 많기 때문에 나뭇가지나 기타 외부요인으로부터의 외상에 의한 화재발생 및 시스 열화에 의한 전선사고가 전체 배전 선로에 있어 고장의 다수를 점유하는 바, 상기 전선이 갖추어야 할 성질로써 절연성(絶緣性), 시스의 내후성(耐朽性), 내한성(내한(耐寒性) 및 내마모성(耐磨耗性)을 갖추어야 하며 특히 시스 외상이나 열화에 의한 사고가 다수 발생하므로 shore D 50이상의 경도 및 난연성을 갖추어야 한다.

그러나 상기와 같은 종래기술은 케이블 내부 및 외부에서의 열화가 다른 층으로 쉽게 전이됨으로써 화재 발생의 잠재적 요인이 된다. 즉, 종래의 가공전선 케이블은 도체,내도,절연,외도,시스 총 5층으로 구성되어 있고, 각 층은 비난연화 재질을 사용하고 있어 열화로 인한 불씨가 발생했을때 전선의 손실은 물론 단선까지 이르러 사회적 물의를 일으키고, 이를 확산시켜 산불 발생 및 확산 등 2차 피해를 발생시킬 수 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특고압 수밀형 가공케이블에 내화보호층을 삽입하고 시스에 난연 특성을 부여한 재질을 사용함으로써, 케이블 내부 및 외부에서의 열화가 다른 층으로 전이되는 것을 막아주어, 화재발생을 근본적으로 방지하고 화재시에도 피해를 최소화 시킬 수 있는 특고압 난연 수밀형 가공케이블을 제공함에 본 고안의 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적은 수밀 컴파운드가 충진된 도체층; 반도전성 컴파운드로 이루어지고 상기 도체층 외곽에 형성되는 내부 반도전층; 상기 내부 반도전층 외곽에 형성되는 절연층; 반도전성 컴파운드로 이루어지고 상기 절연층 외곽에 형성되는 외부 반도전층; 및 상기 외부 반도전층 외곽에 형성되는 시스층을 포함하여 이루어지는 특고압 난연 수밀형 가공케이블에 있어서, 상기 외부 반도전층 외곽에 형성되고, 카본을 함침시켜 500Ωｍ 이하의 저항 특성을 갖는 내화 보호층; 및 난연성 고밀도 폴리에틸렌을 혼합하여 이루어지고 상기 내화 보호층 외곽에 형성되는 시스층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 특고압 난연 수밀형 가공케이블에 의해 달성된다.

본 고안의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

하기 표 1은 본 고안에 따른 특고압 난연 수밀형 가공케이블의 구조의 실시예를 나타낸 것이다.

항목	단위	규격
		50㎟	95㎟	150㎟	240㎟
도체 외경	㎜	5.0~15.0	8.0~20.0	11.0~24.0	15.0~27.0
내부 반도전층 두께	㎜	0.2~1.0	0.2~1.0	0.2~1.0	0.2~1.0
절연층 두께	㎜	4.5~15.0	4.5~15.0	4.5~15.0	4.5~15.0
절연층 외경	㎜	18.0~33.0	20.0~40.0	25.0~45.0	30.0~50.0
외부 반도전층 두께	㎜	0.2~1.5	0.2~1.5	0.2~1.5	0.2~1.5
내화용 테이프 두께	㎜	0.1~1.0	0.1~1.0	0.1~1.0	0.1~1.0
시스 두께	㎜	1.5~4.5	1.5~4.5	1.5~4.5	1.5~4.5

도 2는 본 고안에 따른 특고압 난연 수밀형 가공케이블의 단면도를 나타낸 일실시예이다. 도 2는 조가선을 중심으로 연합을 한 3상의 단면도이다. 단상의 경우는 따로 연합을 하지 않는다.

도 2의 단면도에서 가장 중심에 있는 도체층(1)은 수밀 컴파운드를 충진하고 경알루미늄(Al)선을 소선으로 구성한 원형압축 연선으로 형성한다. 또한, 연선 작업전의 경알루미늄선의 기계적, 전기적 특성은 전기용 경알루미늄선(KSC 3111)에 적합하여야 한다.

상기 원형압축 연선은 소선을 동심원상으로 연합하여 원형으로 압축성형한 것으로서 최외층의 연선피치는 바깥지름의 20배 이하가 되게 하고, 꼬임 방향은 최외층에서 S꼬임이 되게 한다. 상기 도체층(1) 내부의 홈에는 물이 쉽게 침입하지 않도록 수밀성 컴파운드 또는 이와 동등 이상의 컴파운드를 충진한다.

본 고안에 따른 특고압 난연 수밀형 가공케이블의 절연체는 절연층(3)의 최외층 및 도체측에는 반도전성 혼화물을 절연층(3)과 동시 압출한 반도전층이 있어야 하며, 건식방식으로 가교된다.

상기 도체층(1)을 둘러싼 내부 반도전층(2)은 반도전성 컴파운드를 사용하여 형성한다. 도체상에는 표면이 평활하고, 절연층과 완전 밀착되는 압출 반도전층을 형성한다. 단, 도체 측에 접하는 부분에는 반도전성테이프에 의한 세퍼레이터(separator)를 두어서는 안 된다.

상기 내부 반도전층(2)의 외곽은 절연층(3)으로 이루어지는 바, 절연층(3)은 가교 폴리에틸렌으로 형성한다. 상기 절연층(3)은 가교 폴리에틸렌을 동심원상으로 피복하며, 사용상 유해한 이물, 보이드 등이 없어야 한다.

상기 절연층(3)의 외곽은 외부 반도전층(4)으로 구성되는 바, 외부 반도전층(4)의 재질은 상기 내부 반도전층(2)과 마찬가지로 반도전성 컴파운드를 사용하여 형성한다. 상기 외부 반도전층(4)은 절연층(3)과 밀착되어야 하고, 또한 절연층(3)과 쉽게 분리되어야 한다.

상기 외부 반도전층(4)의 외곽은 시스층(6)이 형성되기 전에 내화 보호층(5)을 형성한다. 상기 내화 보호층(5)은 반도전 특성은 물론 내열 특성을 갖도록 하는 바, 테이프 형태 또는 컴파운드 형태로 이루어진다. 상기 내화 보호층(5)이 테이프 형태를 이룰 경우에는 종방향 또는 횡방향으로 상기 외부 반도전층(4)의 외곽을 형성한다.

케이블의 가선방식 특성상 모든 자재는 반도전성을 지니고 있어야 하는 바, 상기 내화 보호층(5)은 카본을 함침시켜 500Ωｍ 이하로 저항 특성을 맞춰 기존의 전기적 특성을 그대로 유지시키고, 화재를 방지하며, 화재가 발생했을때 2차 피해를 최소화시킨다.

상기 내화 보호층(5)이 내화보호용 테이프로 이루어질 경우에는 기본 글라스(glass) 테이프를 위치하고 실란(SiH4)처리한 후 카본블랙(carbon black)을 함침시켜 내화보호용 테이프를 형성한다. 이 때, 상기 카본 블랙은 30g/㎡ 내지 300g/㎡ 로 조절한다.

상기 내화보호용 테이프의 경우는 0.1㎜ 내지 1.0㎜, 외부 반도전층(4)과 긴밀히 접촉되도록 약 10 내지 50%씩 겹쳐 나선형으로 감을 수 있다. 또한 테이프의 표면에 결함이 없어야 하고, 케이블 연합 및 포설시 밀림현상이나 찢어짐 등이 없도록 폭을 선정한다.

상기 내화 보호층(5)의 외곽은 시스(sheath)층(6)으로 구성되는 바, 상기 시스층(6)은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 사용하여 난연 특성을 부여함으로써, 드롭(dropping)에 의한 화재발생을 방지하고, 화재시 피해를 최소화 시키는 역할을 한다. 상기 시스층(6)은 기존 시스의 특성을 유지하면서 지중 난연 CNCV(동심중성선형케이블)과 동등하거나 그 이상으로 시스의 난연 특성을 구비하는 것이다.

상기 시스층(6)의 구성을 보다 상세히 설명하면, 고밀도 폴리에틸렌 및 폴리올레핀 엘라스토머를 혼합한 조성물에 대하여 카본블랙, 난연제, 실리콘 커플링제, 산화방지제, 금속성 지방산 분산제, 폴리에틸렌 왁스 등을 선택적으로 혼합하여 이루어지고, 이를 동심 원상으로 압출 피복하는 바, 표면에는 사용상 유해한 홈, 기포 등이 없어야 한다. 상기 시스층(6)의 두께는 1.0 내지 4.5㎜ 범위로 형성된다.

상기 시스층의 경도의 측정은 쇼아 D(Shore D)타입으로 하고, KS M 6518(가황고무 물리시험 방법)에 규정된 6-2 스프링식 경도시험에 준해 실시하면, Shore D 50이상을 만족한다.

따라서, 본 고안에 따른 특고압 난연 수밀형 가공케이블은 케이블의 주요특성인 반도전성과 시스경도(Shore D)를 모두 만족할 수 있다.

도 2에서 볼 수 있는 중성선(7)은 알루미늄 피복강심 경알루미늄 연선으로 이루어진다. 상기 중성선(7)은 전선을 지탱하는 조가선의 역할을 겸용하고, 특히 3상의 각 전선의 고장 발생시 누설 전류를 접지시키는 역할을 한다.

상기 중성선(7)은 경강선재(KS D 3559) 또는 동등이상의 강선을 중심으로 그 위에 전기용 알루미늄 지금(KS D 2315)에 적합한 알루미늄을 균일하게 밀착 피복한 알루미늄피복강선을 동심원으로 연합한 것으로 꼬임의 방향은 S꼬임(또는 Z꼬임)으로 한다. 상기 알루미늄피복강선은 연선 1조를 통해 접속점이 없어야 한다.

본 고안에 따른 특고압 난연 수밀형 가공케이블을 활용한 3상 4선식 가공케이블의 경우는 상기 중선선(7)을 중심으로 3가닥의 상 케이블을 함께 꼬며, 꼬임 방향은 Z꼬임(또는 S꼬임)으로 한다.

본 고안에 따른 특고압 난연 수밀형 가공케이블을 활용한 단상 2선식 가공케이블의 경우는 중선선을 중심으로 1가닥의 상도체 케이블을 함께 꼬며, 꼬임 피치는 연합외경의 30배 이하, 꼬임 방향은 Z꼬임(또는 S꼬임)으로 한다.

본 고안은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

따라서, 본 고안의 특고압 난연 수밀형 가공케이블은 외부 반도전층과 시스층 사이에 형성된 내화 보호층에 반도전 특성은 물론 내열 특성을 갖도록 하고, 상기 내화 보호층 외곽에 형성된 시스층에 반도전 특성 및 난연특성을 갖도록 함으로써, 케이블의 내부 및 외부에서의 열화가 다른 층으로 전이되는 것을 막아주어 화재발생을 근본적으로 방지하고, 화재시에도 피해를 최소화 시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 가선 방식이나 전기적 특성을 모두 만족시키므로 가설이나 추후작업에 추가되는 비용이나 설비가 필요없게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 특고압 수밀형 가공케이블.

도 2는 본 고안에 따른 특고압 난연 수밀형 가공케이블.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 도체 2: 내부 반도전층

3: 절연층 4: 외부 반도전층

5: 내화 보호층 6: 시스층

7: 중성선

Claims (8)

1. 수밀 컴파운드가 충진된 도체층; 반도전성 컴파운드로 이루어지고 상기 도체층 외곽에 형성되는 내부 반도전층; 상기 내부 반도전층 외곽에 형성되는 절연층; 반도전성 컴파운드로 이루어지고 상기 절연층 외곽에 형성되는 외부 반도전층; 및 상기 외부 반도전층 외곽에 형성되는 시스층을 포함하여 이루어지는 특고압 난연 수밀형 가공케이블에 있어서,

   상기 외부 반도전층 외곽에 형성되고, 카본을 함침시켜 500Ωｍ 이하의 저항 특성을 갖는 내화 보호층; 및

   난연성 고밀도 폴리에틸렌을 혼합하여 이루어지고 상기 내화 보호층 외곽에 형성되는 시스층

   을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 특고압 난연 수밀형 가공케이블.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내화 보호층은 내화보호용 테이프로 이루어짐을 특징으로 하는 특고압 난연 수밀형 가공케이블.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 내화 보호층은 내화보호용 컴파운드로 이루어짐을 특징으로 하는 특고압 난연 수밀형 가공케이블.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 내화 보호층은 30g/㎡ 내지 300g/㎡ 의 카본블랙을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 특고압 난연 수밀형 가공케이블.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 내화보호용 테이프는 글라스(glass) 테이프를 위치하고 실란처리한 후 카본블랙을 함침시켜 이루어짐을 특징으로 하는 특고압 난연 수밀형 가공케이블.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 내화보호용 테이프의 두께는 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 범위임을 특징으로 하는 특고압 난연 수밀형 가공케이블.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 시스층은 고밀도 폴리에틸렌 및 폴리올레핀 엘라스토머를 혼합한 조성물에 대하여 카본블랙, 난연제, 실리콘 커플링제, 산화방지제, 금속성 지방산 분산제, 폴리에틸렌 왁스를 선택적으로 혼합하여 이루어짐을 특징으로 하는 특고압 난연 수밀형 가공케이블.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 시스층의 두께는 1.0 내지 4.5㎜ 범위임을 특징으로 하는 특고압 난연 수밀형 가공케이블.