KR20110094341A - 고전압용 ｄｃ 케이블 - Google Patents

Abstract

고전압용 DC 케이블은, 케이블의 주변부 및 전도체 사이에서 얻어지는 전압을 취하도록 형성된 절연층 (10) 에 의해 둘러싸인 적어도 내부 전도체 (8) 를 구비한다. 상기 절연층은 그 상부에 금속의 격리 영역 (13) 을 각각 가진 절연 재료의 다수의 중첩된 필름 형상의 층 (12) 에 의해 형성된다. 연속적인 상기 필름 형상의 층의 금속 영역은, 케이블의 상기 절연층에 대량의 소형 커패시터를 형성하도록, 케이블의 반경방향에서 볼 때 서로 적어도 부분적으로 겹쳐진다.

Description

고전압용 ＤＣ 케이블 {A DC CABLE FOR HIGH VOLTAGES}

본 발명은, 케이블의 주변부 및 전도체 사이에서 얻어지는 전압을 취하도록 형성된 절연층에 의해 둘러싸인 적어도 내부 전도체를 구비하는 고전압용 DC 케이블에 관한 것이다.

"고전압" 이라는 것은, 적어도 10 kV, 10 보다 훨씬 더 큰, 예를 들어 수백 kV 의 전압 수준을 의미한다. 이러한 전압은 상기 절연층에 의해 얻어져야 하는데, 그 이유는 케이블의 전도체가 높은 전위에 있고 또한 이 케이블의 주변이 대지 전위 (earth potential) 에 있어야 하기 때문이고, 상기 절연층은 반전도성 얇은 차단층에 의해 통상적으로 둘러싸이도록 되어 있다. 이렇게 함으로써, 절연층에서 유전 스트레스 (dielectric stress) 를 유발하고, 이 절연층은 상기 스트레스를 신뢰가능하게 수용하도록 치수결정되어야 한다.

더욱이, 고전압 직류 (HVDC) 를 통하여 전력을 전송할 때, 전압이 증가하면 손실이 저감되므로, 이를 위해 상기 전압을 증가시키는 것을 요구한다.

본원을 어떠한 방식으로 한정하지 않으면서 설명하기 위해서, HVDC 전송용 상기 유형의 케이블의 사용이 도 1 에 매우 개략적으로 도시되어 있다. 도면에 도시된 전력을 전송하는 플랜트는, 2 개의 스테이션 (4, 5) 을 서로 연결시키는 2 개의 케이블 (2, 3) 을 구비한 HVDC 용 직류 전압 네트워크 (1) 를 포함하고, 상기 스테이션은 직류 전압 네트워크 (1) 및 교류 전압 네트워크 (6, 7) 사이에서 전력을 전송하도록 형성되며, 상기 교류 전압 네트워크는 여기에서 3 개의 위상을 가지며 또한 각각의 스테이션에 연결된다. 케이블 중 일방의 케이블 (2) 은 직류 전압 네트워크의 직류 전압 절반의 양 전위에 있도록 되어 있고, 반면 타방의 케이블 (3) 은 직류 전압의 절반의 음 전위에 있다. 그리하여, 상기 플랜트는 양극 (bipolar) 직류 전압 네트워크를 갖지만, 대지 전극 (earth electrodes) 을 관류하는 복귀 전류를 가진 단극 (monopolar) 네트워크도 또한 상정가능하다.

오늘날 HVDC 전송시에 가능한 것보다 더 많은 전력을 전송할 필요가 있지만, 800 MW 보다 큰 전력을 위한 케이블이 아직까지 개발되지 않았다. 이미 현재 굉장하고 또한 전송 한계에 근접한 케이블의 치수를 증가시키지 않고 이를 실시하다면, 전류는 더 큰 전도도를 가진 전도체에 의해 증가되어야 하거나 또는 전압은 상기 절연층에 대한 더 큰 스트레스에 의해 증가되어야 한다. 전도체의 전도도는 개선될 수 없는 전도체의 재료, 구리 및 알루미늄에 의해 제한되고, 가까운 장래에 다른 전도체가 이용불가능하고 또는 어떠한 실제 옵션을 구성하기에는 너무 값비싸다 (초전도체). 그리하여, 상기 전송시 전력을 증가시키는 다른 방법으로는 절연재를 개선시키는 것이고, 이는 전력을 실질적으로 증가시키는 가장 유망한 방법인 것으로 보여질 수 있고 또한 전압을 증가시킴으로써 달성되는 손실 저감으로 인해 또한 바람직하다.

질량 함침된 케이블 (오일에 의해 함침된 종이에 의해 통상적으로 형성되는 얇은 절연층) 및 압출된 케이블 (폴리머 기재상의 절연층) 의 2 가지의 공지된 유형의 HVDC 케이블이 있다. 이러한 케이블에 대하여 수용가능한 평균 전기장은, 질량 함침된 케이블에 대해서는 밀리미터당 대략 30 kV 이고, 압출된 케이블에 대해서는 밀리미터당 대략 20 kV 이다. 상기 질량 함침된 케이블은, 상기 종이의 일부 또는 전부를 플라스틱 필름으로 교체함으로써 개선될 수 있지만, 이는 함침을 더 어렵게 만든다. 더욱이, 압출된 케이블은 개선된 재료를 사용함으로써 증가된 필드를 가질 여전히 잠재적인 가능성을 가지고, 이의 일 목표는 유전 스트레스를 밀리미터당 40 kV 로 두배로 하는 것이다. 첨부된 도 2 에서는, 전위 등화 특성 (potential equalizing properties) 을 가진 얇은 반전도성 층 (9) 에 의해 둘러싸인 내부 전도체 (8), 그 외측에 가교결합된 폴리에틸렌 등의 폴리머 기재의 두꺼운 절연층 (10), 및 전위 등화인 외부 얇은 반전도성 차단층 (11) 을 포함하는 공지된 압출된 케이블을 도시한다. 이러한 케이블은 또한 EP 0 868 002 에 공지되어 있다.

US 6 509 527 에는 상기 유형의 케이블에 대한 유전 스트레스를 증가시킬 수 있도록 하는 케이블 절연층의 사용이 개시되어 있다.

DC 케이블을 제조하는 전술한 기술 둘 다는, 케이블의 수명, 40 년 동안 유전 오류 (dielectric faults) 가 발생하지 않아야 하는 설계 기준을 가진다. 이는 설계의 신뢰성에 대한 매우 엄격한 요건을 부여하고, 전압 스트레스는 보다 빈번한 오류가 허용되는 것보다 훨씬 낮아야 한다.

본 발명의 목적은, 증가된 허용가능한 유전 스트레스를 가진 절연층을 구비고 또한 그럼으로써 이미 공지된 상기 케이블에 대하여 케이블의 치수를 증가시키지 않으면서 전압 수치를 증가시킬 수 있는, 고전압용 DC 케이블을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본원에 따라서, 이러한 케이블을 제공함으로써 달성되고, 상기 절연층은 그 상부에 금속의 격리 영역을 각각 가진 절연 재료의 다수의 중첩된 필름 형상의 층에 의해 형성되고, 연속적인 상기 필름 형상의 층의 금속 영역은, 케이블의 상기 절연층에 대량의 소형 커패시터를 형성하도록, 케이블의 반경방향에서 볼 때 서로 적어도 부분적으로 겹쳐진다.

상기 절연층의 이러한 구성으로, 적어도 밀리미터당 50 kV, 예를 들어 밀리미터당 50 ~ 150 kV, 또한 100 ~ 150 kV/밀리미터 또는 가능하게는 더 높은, 상기 절연층에 대한 유전 스트레스를 수용할 수 있게 된다. 이에 대한 설명은, DC 커패시터 기술의 특성으로부터 유래되고, 본 발명은 DC 케이블을 개선시키기 위해서 상기 기술을 사용할 수 있다는 관점에 기초로 한다. DC 커패시터는 전극을 형성하도록 매우 얇은 금속 층으로 부분적으로 덮여진 플라스틱 필름을 사용하여 제조된다. 이러한 구성은, 오류가 매우 작은 체적내에 유지되면 이 오류를 수용한다. 이는, 전극의 차단 효과와, 오류 에너지가 금속 층을 융합하여 이 오류 주변에 절연층을 형성한다는 점 때문이다. 즉, 커패시터 자체의 기능에 영향을 주지 않으면서 수 천개의 오류를 수용할 수 있다는 것이다. DC 커패시터를 위한 설계 값은 통상적으로 밀리미터당 200 kV 이다. 본 발명의 아이디어는, 전체적인 수명 동안 케이블의 적절한 기능을 위험하게 하지 않으면서, 절연층상의 유전 스트레스를 실질적으로 증가시킬 수 있도록, 이미 공지된 케이블과는 반대로 단일의 오류를 수용하는 절연층을 가진 케이블을 제조하기 위해 상기 기술을 사용하는 것이다. 상기 금속 영역을 사용함으로써, 상기 필름 형상의 층의 오류는, 금속화되지 않은 필름 형상의 층에서의 오류처럼 주변부에서 큰 영역으로 상승하지 않는다. 그 이유는, 하나의 필름 형상의 층내에서 오류와는 상관없이 안정적인 전압을 유지하는 대량의 소형 커패시터에 의해 케이블이 형성되기 때문이다. 오류 영역 자체만을 살펴보면, DC 케이블 또는 DC 커패시터인지 차이가 없다. 그리하여, 금속 영역은 전기장에 펼쳐져서, 국부적인 오류가 다음의 필름 형상의 층을 통하여 전파되지 않을 것이다.

그리하여, 본 발명은 어떠한 두께의 DC 케이블을 통하여 전송되는 전력에 의해 또한 전압을 증가시킬 수 있지만, 또한 이전에 가능한 것보다 더 얇은 어떠한 전력용 DC 케이블을 형성하는데 관심이 있는 일부 분야에서도 가능할 수 있다.

본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 절연층의 중첩된 상기 필름 형상의 층의 개수는 100 개 초과, 또는 500 개 초과, 또는 1,000 개 초과, 예를 들어 200 ~ 10,000 개이다. 따라서, 상기 필름 형상의 층의 두께는 본원의 다른 실시형태에서와 같이 0.5 ~ 100 ㎛, 또는 1 ~ 20 ㎛, 또는 1 ~ 10 ㎛ 이고, 그리하여 상기 절연층의 두께를 통하여 많은 개수의 소형 커패시터가 형성되고, 하나 또는 몇 개의 필름 형상의 층내에 발생하는 오류에도 불구하고 작업의 높은 신뢰성이 얻어진다.

본원의 다른 실시형태에 따라서, 상기 금속 영역 각각은 200 ㎚ 이하, 100 ㎚ 이하, 1 ㎚ ~ 50 ㎚, 또는 1 ~ 10 원자 층의 두께를 가진다. 따라서, 금속 영역의 두께는 필름 형상의 층의 두께에 비하여 무시할 만하고, 그리하여 상기 필름 형상의 층은 상기 금속 영역의 존재에도 불구하고 서로 단단히 배열될 수 있고 또한 절연층의 두께는 절연 재료에 의해 실질적으로 전체적으로 형성될 것이다. 그리하여, 실제로, 금속 영역은 단지 몇 개의 원자 층의 두께를 가질 수 있다.

본원의 다른 실시형태에 따라서, 상기 금속 영역의 두께는, 상기 필름 형상의 층 각각의 두께의 1/5 이하, 1/10 이하, 또는 1/50 이하이다. 필름 형상의 층의 두께 및 금속 영역의 두께 간의 상기 비 또는 심지어 더 큰 차이는 선택된 필름 형상의 층의 두께에 따라서 가능하다.

본원의 다른 실시형태에 따라서, 상기 금속 영역 각각은 10 ㎠ 이하, 또는 1 ㎟ ~ 5 ㎠ 인 영역을 가진다. 이는 상기 격리된 금속 영역의 적합한 영역이고, 1 ㎠ 는 통상적으로 적합한 영역일 것이다.

본원의 다른 실시형태에 따라서, 상기 금속 영역은 상기 필름 형상의 층 각각에 격리부를 형성하고, 인접한 상기 격리부들 사이의 거리는 이러한 격리부의 폭과 실질적으로 동일하거나 또는 그 보다 작은, 예를 들어 상기 폭의 0.1 ~ 1 배이다. 이는, 목표로 하는 더 큰 유전 스트레스를 가능하게 하는 상기 절연층의 적합한 대량의 소형 커패시터를 얻도록, 인접한 금속 영역을 분리시키는 적합한 거리이다.

본원의 다른 실시형태에 따라서, 2 개의 연속적인 필름 형상의 층의 상기 금속 영역은 케이블의 상기 반경방향에서 볼 때 상호 변위된다. 이러한 변위를 가진 상기 금속 영역을 배열함으로써, 오류의 발생시 케이블의 두께를 통하여 단락 회로의 전파 위험이 효과적으로 제거된다.

본원의 다른 실시형태에 따라서, 상기 절연층은 케이블의 상기 전도체 주변에서 다수의 중첩된 층으로 감기는 격리된 금속화 영역을 가진 플라스틱 필름의 웨브에 의해 형성되고, 이는 실현되는 본원에 따른 케이블을 구비하는 적합한 방식이다.

본원의 다른 실시형태에 따라서, 상기 플라스틱 필름 웨브는 케이블의 종방향에 대하여 서로 이웃하여 배열되는 필름 감김부의 중첩없이 감겨진다. 겹칩부가 없고 또한 가장자리 대 가장자리 간격에 대한 긴밀한 공차로 상기 감김부를 정확하게 감음으로써, 전기장 집중 위험이 있는 감겨진 절연부에서의 어떠한 쐐기부를 없앨 수 있다.

본원의 다른 실시형태에 따라서, 상기 필름 웨브는 케이블의 종방향에 대하여 필름 웨브의 연속 감김부의 부분적인 겹침으로 감겨지고, 이러한 겹쳐진 필름 부분의 가장자리에 형성되는 보이드는 겔 형상의 절연 재료로 충전된다. 이렇게 함으로써, 상기 정확한 감음이 생략될 수 있고, 공기 보이드에 연결되는 쐐기부에서의 큰 필드의 문제도 해결될 수 있다.

본원의 다른 실시형태에 따라서, 상기 필름 웨브는 케이블의 종방향에 대하여 필름 웨브의 연속 감김부의 부분적인 겹침으로 감겨지고, 이러한 감겨진 필름 웨브의 측방향 외부 가장자리는 챔퍼 처리되며, 연속적인 필름 감김부는, 케이블의 종방향에서 볼 때, 서로에 대하여 단단히 지지하면서 겹쳐진다. 이는 보이드를 가진 문제를 방지하기 위해 정확한 감김에 대한 요건을 방지하는 다른 방법이다.

본원은 또한 고전압용 DC 케이블을 제조하는 방법에 관한 것으로, 그 상면에 금속의 격리된 영역을 가진 절연 재료의 필름 형상의 웨브를 전도체의 주변에서 다수의 중첩된 층으로 감아서, 케이블의 상기 절연층에 대량의 소형 커패시터를 형성하도록, 연속적인 상기 필름 형상의 층의 금속 영역은 케이블의 반경방향에서 볼 때 서로 적어도 부분적으로 겹쳐지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 허용된 큰 유전 스트레스를 가진 DC 케이블은 상기 방법에 의해 달성될 수 있다.

본원은, 관류하는 고전압 직류 형태로, 전력, 예를 들어 500 ~ 1,500 MW, 800 ~ 1,500 MW, 또는 800 ~ 1,200 MW 을 전송하기 위해 본원에 따른 케이블을 사용하는 용도에 관한 것이다. 이러한 큰 전력을 전송하기 위한 본원에 따른 케이블의 사용은 유리한데, 이는 케이블의 어떠한 과대 치수를 불필요하게 하기 때문이다. 이는 또한 10 kV ~ 1,500 kV, 100 kV ~ 1,500 kV, 400 kV ~ 1,500 kV 또는 800 kV ~ 1,500 kV 의 전압에서, 전력을 전송하기 위해 본원에 따른 케이블을 사용하는 용도에도 적용가능하다. 그 후, 상기 전력은 상기 케이블에서 흐르는 500 A ~ 7 kA, 1 kA ~ 7 kA, 또는 2 kA ~ 5 kA 의 전류에 의해 전송된다.

본원의 다른 장점 뿐만 아니라 유리한 특징은 이하의 설명으로부터 명백할 것이다.

첨부된 도면을 참조하여, 이하에는 실시예로 기재된 본원의 실시형태에 대하여 설명한다.

도 1 은 본원에 따른 케이블이 사용될 수 있는 플랜트를 도시하는 매우 개략적인 블럭선도,
도 2 는 고전압 DC 케이블의 일반적인 구성을 도시하는 간단한 단면도,
도 3 은 본 발명에 따른 DC 케이블의 절연층의 일부의 매우 간단한 단면도,
도 4 는 상기 절연층에서 국부 오류의 발생을 도시한 도 3 에 대응하는 도면,
도 5 는 그 절연층의 2 개의 중첩된 필름 형상의 층의 일부를 도시한 본원에 따른 DC 케이블의 반경방향의 개략도,
도 6 은 그 절연층의 필름 형상의 층이 도 5 에 따라서 감겨지는 케이블의 도 3 에 대응하는 도면,
도 7 은 상기 절연층에서 필름 형상의 층이 중첩되어 감겨질 때 어떻게 보이드가 형성되는지를 나타내는 매우 간단한 도면,
도 8 은 상기 필름 형상의 층이 정밀하게 감겨지는 것을 도시한 도 7 에 대응하는 도면,
도 9 및 도 10 은 도 7 에 도시된 보이드가 어떻게 겔 형상의 재료로 충전될 수 있는지를 도시한 도면, 및
도 11 은 상기 필름 형상의 층을 겹쳐서 감을 때 보이드가 공기로 충전되는 것을 방지하는 다른 방법을 도시한 도 7 에 대응하는 도면.

본 발명의 일 실시형태에 따른 DC 케이블의 절연층 (10) 의 작은 영역이 도 3 에 도시되어 있다. 이 절연층은 많은 함량, 예를 들어 200 ~ 10,000, 서로 상하로 감겨지는 금속화된 플라스틱 필름의 층 (12) 에 의해 형성된다. 이 플라스틱 필름은 적합한 절연 특성을 가진 재료, 예를 들어 가교결합된 폴리에틸렌으로 형성되고 또한 1 ~ 10 ㎛ 정도의 두께를 가진다. 금속화는 플라스틱 필름의 두께에 비하여 무시가능한 두께를 가진 격리된 금속 영역 (13) 에 의해 달성되고, 이러한 금속 영역의 두께는 이러한 영역을 전부 볼 수 있도록 도면에서는 크게 확대 도시되었다. 그리하여, 상기 금속 영역의 두께는 몇 개의 원자층만큼 작을 수 있다. 이러한 금속 영역은 통상적으로 1 ㎠ 정도의 영역을 가지고, 이들 영역 사이의 거리는 이러한 영역의 폭과 동일하거나 그보다 작다. 이러한 영역은, 필름 표면에 수직한 방향에서 볼 수 있는 어떠한 형상을 가질 수 있고 또한 본 실시형태 (도 5 참조) 에서는 사각형이다. 플라스틱 필름 층 (12) 및 금속 영역 (13) 의 두께 관계 덕분에, 연속적인 플라스틱 필름 층이 서로 단단히 지지할 수 있다.

절연층의 내측에는 상기 방식으로 다수의 소형 커패시터가 형성된다. 즉, 절연층 내측의 전기장은 절연층 내측에 실질적으로 균일하게 분포될 수 있다는 것이다.

도 4 에서는 절연층의 스팟 (14) 에 오류가 나타나면 발생하는 것을 도시한다. 절연층의 구성은 상기 오류를 매우 작은 체적내에 유지하고, 상기 오류 에너지는 당해 금속 영역에 구멍을 형성하는 오류 스팟 (14) 에서 금속층을 융합하여, 이 오류 주변에 절연된 영역이 형성될 것이다. 즉, 케이블의 절연층의 만족스러운 기능에 영향을 주지 않고, 케이블의 제한된 길이, 예를 들어 1 미터내에 다수의 오류가 실제로 수용될 수 있다는 것이다.

도 5 에서는, 2 개의 플라스틱 필름 층 (12, 12') 이, 그의 금속 영역 (13, 13') 이 케이블의 반경방향에서 볼 때, 상호 변위되도록 어떻게 중첩되는지를 도시한다. 이렇게 함으로써, 오류로 인한 케이블 격리를 통하여 각각의 단락 회로 위험을 제거한다.

도 6 에서는 도 5 에 따라서 구성되는 케이블의 일부의 단면로서, 내부 전도체 (8) 가 또한 도시되었다.

상기 방식으로 구성되는 DC 케이블의 절연층이 DC 커패시터와 유사한 기능을 갖더라도, 일부 차이가 있다. 일 차이로는, 커패시터내에서 충전 전류가 커패시터의 내부로 또한 외부로 이동되어야 한다는 것이고, 이는 케이블 구성에 대하여 이를 더 용이하게 해주는 케이블에서의 경우가 아니다. 하지만, 다른 차이로는, 함께 적층되는 커패시터가 모든 플라스틱 필름 또는 호일을 구비한다는 것이고, 이는 단자 문제가 발생하지 않는 한 커패시터에 의해 더 용이하게 된다.

도 7 에서는, 가능하게는 대략 20 ㎜ 의 폭 및 5 ㎛ 의 두께를 가진 플라스틱 필름 웨브가 케이블의 종방향에 대하여 서로 이웃하여 배열되는 필름 감김부 (turns) 의 겹칩으로 중첩된 층 (12, 12', 12") 에서 감겨질 때 발생하는 것을 도시한다. 이렇게 함으로써, 겹침 영역을 유발하는 쐐기부 (16) 에 공기 보이드 (15) 를 유발한다.

상기 보이드의 형성과 관련된 문제에 대처하는 일 방안은, Paschen Law 에 따라서 견디기에 충분하도록 얇게 보이드를 형성하는 매우 얇은 플라스틱 필름을 사용하는 것이다. 계산에서는, 5 ㎛ 보다 얇은 플라스틱 필름이 밀리미터당 200 kV 의 전압 강도에 도달하기에 충분한 것으로 나타났다.

하지만, 또한 상기 보이드와 관련된 문제에 대처하는 다른 방법도 있으며, 일 방법으로는, 도 8 에 도시되어 있고 또한 겹침 없이 가장자리 대 가장자리의 간격에서의 공차가 엄격한 플라스틱 필름 웨브 (17, 17', 17", 18, 18') 의 정밀한 감김부로 구성된다.

도 9 및 도 10 에서는, 도 7 에 도시된 감기 공정시 겹치부를 형성하도록 하는 다른 대안을 도시한다. 이러한 경우에, 보이드는 감기 공정시 겔 형상, 따라서 반액체 (semi-liquid) 의 절연 재료 (19) 로 충전되고, 잉크젯 인쇄기에 사용되는 바와 동일한 기술을 사용하며, 여기서 "잉크젯" 은 개략적으로 도시된 노즐 (20) 로부터 나온다. 이러한 아이디어는, 새로운 보이드가 생기는 위험을 방지하도록 겔의 체적이 보이드보다 커야 한다는 것이다.

도 11 에서는, 감기 전에 플라스틱 필름 웨브를 기계적으로 형성하여 보이드가 발생하지 않도록 함으로써 보이드 관련 문제를 방지하기 위한 다른 가능성을 나타내고, 이는, 상기 필름 웨브의 측방향 가장자리에 챔버 (21) 를 제공함으로써, 그리하여 감기 전에 이러한 가장자리를 기계적으로 "샤프닝 (sharpening)" 함으로써, 필름 형상의 층이 겹침 영역에 또한 서로에 대하여 단단히 지지됨으로써 실시된다.

본원은, 물론 어떠한 방식으로 전술한 실시형태들에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위에 한정된 바와 같이 본원의 관점을 벗어나지 않으면서 이의 많은 가능한 변형이 당업자에게 명백하다.

Claims (16)

1. 케이블의 주변부 및 전도체 사이에서 얻어지는 전압을 취하도록 형성된 절연층 (10) 에 의해 둘러싸인 적어도 내부 전도체 (8) 를 구비하는 고전압용 DC 케이블에 있어서,
   상기 절연층은 그 상부에 금속의 격리 영역 (13) 을 각각 가진 절연 재료의 다수의 중첩된 필름 형상의 층 (12) 에 의해 형성되고,
   연속적인 상기 필름 형상의 층의 금속 영역은, 케이블의 상기 절연층에 대량의 소형 커패시터를 형성하도록, 케이블의 반경방향에서 볼 때 서로 적어도 부분적으로 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 절연층의 중첩된 상기 필름 형상의 층 (12) 의 개수는 100 개 초과, 또는 500 개 초과, 또는 1,000 개 초과, 예를 들어 200 ~ 10,000 개인 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 필름 형상의 층 (12) 의 두께는 0.5 ~ 100 ㎛, 또는 1 ~ 20 ㎛, 또는 1 ~ 10 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 금속 영역 (13) 각각은 200 ㎚ 이하, 100 ㎚ 이하, 1 ㎚ ~ 50 ㎚, 또는 1 ~ 10 원자 층의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 금속 영역 (13) 의 두께는, 상기 필름 형상의 층 각각의 두께의 1/5 이하, 1/10 이하, 또는 1/50 이하인 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 금속 영역 (13) 각각은 10 ㎠ 이하, 또는 1 ㎟ ~ 5 ㎠ 인 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 금속 영역 (13) 은 상기 필름 형상의 층 각각에 격리부를 형성하고, 인접한 상기 격리부들 사이의 거리는 이러한 격리부의 폭과 실질적으로 동일하거나 또는 그 보다 작은, 예를 들어 상기 폭의 0.1 ~ 1 배인 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   2 개의 연속적인 필름 형상의 층 (12, 12') 의 상기 금속 영역 (13, 13') 은, 케이블의 상기 반경방향에서 볼 때, 상호 변위되는 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절연층은 케이블의 상기 전도체 (8) 주변에서 다수의 중첩된 층으로 감기는 격리된 금속화 영역 (13) 을 가진 플라스틱 필름 (12) 의 웨브에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 플라스틱 필름 웨브 (17, 17', 17", 18, 18') 는 케이블의 종방향에 대하여 서로 이웃하여 배열되는 필름 감김부의 중첩없이 감겨지는 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 필름 웨브 (17) 는 케이블의 종방향에 대하여 필름 웨브의 연속 감김부의 부분적인 겹침으로 감겨지고, 이러한 겹쳐진 필름 부분의 가장자리에 형성되는 보이드 (15) 는 겔 형상의 절연 재료 (19) 로 충전되는 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름 웨브 (17) 는 케이블의 종방향에 대하여 필름 웨브의 연속 감김부의 부분적인 겹침으로 감겨지고, 이러한 감겨진 필름 웨브의 측방향 외부 가장자리는 챔퍼 (21) 처리되며, 연속적인 필름 감김부는, 케이블의 종방향에서 볼 때, 서로에 대하여 단단히 지지하면서 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블.
13. 고전압용 DC 케이블을 제조하는 방법에 있어서,
    그 상면에 금속의 격리 영역 (13) 을 가진 절연 재료의 필름 형상의 웨브 (17) 를 전도체 (8) 의 주변에서 다수의 중첩된 층 (12) 으로 감는 단계로서, 케이블의 상기 절연층에 대량의 소형 커패시터를 형성하도록, 연속적인 상기 필름 형상의 층의 금속 영역은 케이블의 반경방향에서 볼 때 서로 적어도 부분적으로 겹쳐지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압용 DC 케이블의 제조 방법.
14. 관류하는 고전압 직류 형태로, 전력, 예를 들어 500 ~ 1,500 MW, 800 ~ 1,500 MW, 또는 800 ~ 1,200 MW 을 전송하기 위해 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 케이블을 사용하는 용도.
15. 10 kV ~ 1,500 kV, 100 kV ~ 1,500 kV, 400 kV ~ 1,500 kV 또는 800 kV ~ 1,500 kV 의 전압에서, 전력을 전송하기 위해 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 케이블을 사용하는 용도.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 전력은 상기 케이블에서 흐르는 500 A ~ 7 kA, 1 kA ~ 7 kA, 또는 2 kA ~ 5 kA 의 전류에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 용도.

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