KR20070077761A - 전기 부싱 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 전도체(9)와 상기 전기 전도체를 둘러싸는 절연층(10)을 구비한, 초전도 장치를 대기 온도에 있는 장치에 연결시키는 전기 부싱(1)을 특정하고 있다. 중간층(15)이 상기 전기 전도체(9)와 상기 절연층(10) 사이에 제공되고, 상기 중간층은 70 K 내지 대기 온도의 온도 범위 내에서 상기 전기 전도체(9)가 절연층(10)에서 미끄러질 수 있게 한다. 또한, 필드 제어층(11)이 상기 절연층(10)에 부착된다.

전도체, 절연층, 중간층, 필드 제어층

Description

전기 부싱{ELECTRICAL BUSHING}

도 1은 본 발명의 초전도 케이블을 전기 전도체에 연결시키는 전기 부싱의 실시예를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 전기 전도체의 확대 도면.

본 발명은 청구항 1의 전문에 따른 전기 부싱에 관한 것이다.

유럽특허공보 EP 1 283 576 A는 초전도체 케이블의 전도체를 전기 공급 시스템에 연결시키는 전기 부싱을 개시하고 있다. 부싱의 전도체는 구리 전도체를 포함하며, 이는 예를 들어 에틸렌-프로필렌 고무 또는 유사 물질인 고체 전기절연층으로 둘러싸여 있다.

공지의 부싱은 초전도체 케이블의 전도체를 전기 공급 시스템에 연결시키며, 이 부싱은 예를 들어 액체 질소와 같은 낮은 온도를 갖는 영역을 통과하며, 영역은 초전도체 케이블의 전도체가 부싱의 전도체에 연결되는 지점과 대기온도의 영역 사 이의 거리를 증가시키기 위해 대기온도의 영역까지 약간 더 높은 온도(가스 질소)를 갖는다.

이 부싱에 있어서, 예를 들어 초전도체 케이블이 동작되거나 동작이 중지되면, 온도의 변화를 초래하는 문제가 발생한다. 부싱의 전도체 물질(구리, 알루미늄, 등등)과 절연 물질의 상이한 열팽창 계수 때문에, 전도체/절연층 영역의 부싱을 손상시키는 열기계적 응력이 초래된다.

독일특허공보 DE 26 07 516 A1은 전도체와 이 전도체를 둘러싸는 절연층을 갖는 전기 케이블을 개시하고 있다. 중간층은 전도체와 절연층 사이에 제공되며, 절연층이 전도체에 부착되는 것을 방지하고, 그 결과 절연층이 전도체로부터 더 쉽게 제거될 수 있게 된다.

본 발명은 열기계적 응력 때문에 절연층의 파괴가 일어나는 것이 방지되는 전기 부싱을 제공하는 목적에 기초하고 있다.

이러한 목적은 청구항 1의 내용에 포함된 특징에 의해 달성된다.

본 발명의 장점이 되는 세부적인 내용은 종속항과 본 발명의 실시예에 기재되어 있다.

본 발명의 실질적인 이점은 전도체와 절연층 사이의 억지끼움식 연결이 중간층 때문에 없어도 되고, 나아가 전도체와 절연층 사이에서 방해를 받는 상대적인 이동이 없다는 점에 있다. 중간층은 고체 물질 또는 액체 또는 점성 물질을 포함한 다; 적어도 약 70 K 온도에서 대기온도까지의 온도 범위 내에서, 부싱의 전도체와 절연층 사이의 분리를 중간층이 보장할 수 있다는 것만이 중요하다.

본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명된다.

도 1은 초전도 케이블(2)을 전기 전도체(도시 안됨)에 연결시키는 전기 부싱(1)의 실시예를 나타낸다. 초전도 케이블(2)에 대한 접속부는 하우징(3)에 위치되어 있고, 여기에서 온도는 약 70 캘빈 온도이다. 하우징(3)에 접하여, 플랜지 접속부(5)에 의해 연결되는 하우징(4)이 또 있다. 분할벽(6)은 하우징(3, 4)의 내부를 서로 분리시킨다. 하우징(4)의 내부는 폴리우레탄 발포재 또는 발포 유리 물질과 같은 고체 열 절연물질로 채워져 있다.

하우징(4) 위에, 하우징(7)이 또 있으며, 이 부분의 온도는 대기온도이다. 하우징(4)은 단단한 분할벽(8)에 의해 하우징(7)과 구획이 나누어진다.

하우징(4) 내의 온도는 하우징(3) 내의 저온 온도와 하우징(7) 내의 대기 온도 사이에 있다. 하우징(3, 4)의 외부벽은 열 절연성이 좋은 저온장치를 형성한다.

부싱(1)은 중심 전도체(9)를 구비하며, 이 전도체에는 절연층(10)이 제공된다. 또한, 필드 제어층(11)이 절연층(10)에 제공되어, 절연층(10) 부분 위에 형성되어 있다. 부싱(1)의 상단부에, 전기 공급 시스템에 대한 접속부(12)가 제공된다.

필드 제어층(11)은 절연층(10)의 외부 표면에 부착되는 아연층 또는 다른 전도성 물질의 층을 포함한다. 필드 제어층(11)은 바람직하게 코팅층의 형태로 부착 된다. 절연층(10)은 열가소성 물질 또는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에 기초한 교차결합된 물질로 구성된다. 그러나, 절연층(10)은 또한 에폭시 수지로도 구성될 수 있다. 필드 제어층(11)은 필드 제어 원뿔부(13)에 연결되며, 이는 고전압 기술분야에서 잘 알려져 있다.

도 2는 전도체(9)의 확대된 도면을 보여준다. 단부(12, 14)는 절연층(10) 밖으로 돌출되어 있다. 단부(12)는 케이블(도시 안됨)에 의해 공급 시스템에 연결되며, 단부(14)는 초전도체 케이블의 전도체에 연결된다.

본 발명이 추구하는 내용에 의하면, 중간층(15)은 전도체(9)와 절연층(10) 사이에 제공되며, 전도체(9)가 절연층(10)에서 방해받지 않고 미끄러질 수 있게 하려는 것을 꾀하고 있다. 절연층(10)이 전도체(9)에 부착될 때, 절연층은 전도체에 달라붙는 것을 볼 수 있었다. 구리와 같은 전도체(9)와 절연용 물질의 상이한 열팽창 계수 때문에, 초전도체 케이블이 동작할 때 냉각하는 동안 또는 초전도체 케이블이 스위치가 꺼지는 경우 가열하는 동안, 열기계적 응력은 이 응력에 의해 절연층(10)이 손상되는 결과를 낳는다. 전도체(9)와 절연층(10)의 표면 사이에서 들러붙는 결합이 일어나지 않도록 하는 중간층(15) 때문에, 부싱은 여러번의 온도 사이클이 진행된 후에도 완벽하게 기능을 다하게 된다.

중간층에 적합한 재료는 고체 물질 또는 액체이며, 이 경우 액체는 70 K 내지 대기온도의 온도 범위에서 굳어지게 되어서는 안 된다. 액체의 바람직한 예는 미네랄 오일 또는 폴리이소부틸렌이다. 고체 물질은 전도체(9)에 발라지는 코팅 또는 테이핑일 수 있다. 테이핑의 예는 미네랄 오일로 코딩되거나 미네랄 오일이 주 입될 수도 있는 종이 테이프, PTFE 테이프, 유리섬유 테이프, 운모 테이프, 또는 이와 유사한 물질이다. 바람직한 전도체(9)용 고체 코팅 재료는 흑연 또는 폴리테트라플루오르폴리에틸렌(PTFE) 이다. 또한, 고체 입자로서 흑연 또는 PTFE 분말을 포함하는 물질이 사용될 수 있다. 나아가, 미끄러지는 성질을 갖는 액체 및 고체 재료와 테이핑을 조합한 것이 있을 수도 있다.

본 발명의 전기 부싱에 의하면, 열기계적 응력에 의해 절연층이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 전기 전도체(9)와 상기 전기 전도체를 둘러싸는 절연층(10)을 구비하고, 초전도 장치를 대기 온도에 있는 장치에 연결시키는 전기 부싱(1)에 있어서,

   상기 전기 전도체(9)와 상기 절연층(10) 사이에 중간층(15)이 제공되고, 상기 중간층은 70 K 내지 대기 온도의 온도 범위 내에서 상기 전기 전도체(9)가 절연층(10)에서 미끄러질 수 있게 하며, 상기 절연층(10)에 필드 제어층(11)이 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 부싱.
2. 제1항에 있어서,

   상기 중간층(15)의 재료는 70 K 내지 대기 온도의 온도 범위에서 액체 또는 점성이 있는 상태인 것을 특징으로 하는 전기 부싱.
3. 제2항에 있어서,

   상기 중간층(15)은 폴리테트라플루오르에틸렌으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 부싱.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중간층(15)은 고전압을 견디는 재료로 구성된 테이핑인 것을 특징으로 하는 전기 부싱.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중간층(15)은 흑연으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 부싱.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중간층(15)은 흑연으로 코팅된 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 부싱.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중간층(15)은 운모 또는 유리섬유 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 부싱.

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