KR20120018473A

KR20120018473A - 가공선

Info

Publication number: KR20120018473A
Application number: KR1020100081316A
Authority: KR
Inventors: 정승; 손순일; 양훈철; 정민수; 김영홍; 배형우
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2012-03-05

Abstract

본 발명은 경량화가 가능하고, 쉽게 처지지 않으며, 물의 흡습이 쉽게 되지 않도록 한 가공선이 개시된다.
본 발명은 코어부와, 이 코어부의 둘레에 알루미늄 도체부로 구성되는 가공선에 있어서, 상기 코어부는 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 아라미드 섬유로 하고, 이 아라미드 섬유의 표면에 물의 흡습을 방지하도록 하는 코팅층이 형성된 구조이다.

Description

가공선{Overhead Wire}

본 발명은 가공선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경량화가 가능하고, 쉽게 처지지 않으며, 물의 흡습이 쉽게 되지 않도록 한 것이다.

일반적으로 전력 소비량이 늘어남에 따라 발전소에서 공급해야 하는 전력량도 증가하게 된다. 이를 위해서는 전압을 높이거나 전류량을 늘이는 방법이 있는데, 승압을 시킬 때에는 철탑 등을 교체해야 하므로, 공사기간 및 공사비가 많이 소요되어 승압보다는 전류량을 증가시키는 방법을 전력공급자들이 선호한다.

이때, 전선(가공선)의 전류량을 제한하는 요소로서 전선 허용온도라는 것이 있는데, 전류가 커지면 전선 자체의 저항에 의해 열의 발생량이 증가한다.

상기 언급한 전선으로서, 종래의 가공선(가공 송전선)의 구조를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 1+6 구조의 스틸재의 코어부(11)와, 이 스틸재의 코어부(11)의 외주면에 형성되는 알루미늄재로 이루어진 도체부(12)로 구성되는 ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced)와이어(10)가 사용되어 왔다.

그런데, 스틸재의 코어부(11)의 열팽창 계수는 온도에 비례하여 상승하므로, 상기와 같은 ACSR 와이어(10)는 송전량 증가에 수반되는 온도 상승으로 스틸재의 코어부가 늘어지는 현상(sagging)이 발생하여 가공선 전체가 아래로 늘어져 처지게 된다.

이러한 현상에 대비하여 충분히 높은 철탑을 가설하거나 철탑간의 간격을 조밀하게 하기 위해 철탑수를 증가시켜야 한다. 따라서, 이러한 대안은 많은 설치비용이 들기 때문에 경제성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 다른 가공선의 일례로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 탄소섬유를 이용한 ACCC(Aluminum Conductor Composite Core) 와이어(20)가 있는데, 이 ACCC 와이어(20)는 탄소섬유 보강재와 에폭시 수지를 함침하여 이루어진 내부 합성코어부(21)와, 이 내부 합성코어부(21)의 외주면에 유리섬유 보강재와 에폭시 수지를 함침하여 형성되는 외부 합성코어부(22)와, 이 외부 합성코어부(22)의 외주면에 2개층으로 형성되는 알루미늄재로 이루어진 도체부(23)로 구성된다.

그러나, 상기 ACCC 와이어(20)는 시공시 또는 포설 이후에 와이어의 굽힘 등의 변형에 의해 내부 합성코어부(21)가 파손되는 문제점이 있었다.

또한, 탄소섬유로 구성되는 내부 합성코어부(21)도 온도 180도 이상의 경우, 자체 무게를 지탱하지 못하고 늘어지는 현상이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하려는 과제는 경량화가 가능하고 온도가 상승하더라도 늘어지지 않으며, 높은 인장력을 유지할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 수단은, 코어부와, 이 코어부의 둘레에 배열,형성되는 도체부로 구성되는 가공선으로서, 상기 코어부는 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 아라미드 섬유와, 이 아라미드 섬유의 표면에 물의 흡습을 방지하도록 하는 코팅층을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명은 코어부와, 이 코어부의 둘레에 형성되는 외부 합성코어부와, 이 외부 합성코어부의 둘레에 배열,형성되는 도체부로 구성되는 가공선으로서, 상기 코어부는 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 아라미드 섬유와, 이 아라미드 섬유의 표면에 물의 흡습을 방지하도록 하는 코팅층을 포함하여 구성된다.

상기 코팅층은 플라즈마 처리를 통해 소수성을 가지도록 표면 개질화되어 형성되는 구조이다.

또한, 상기 코팅층은 불소 처리를 통해 소수성을 가지도록 표면 개질화되어 형성되는 구조이다.

또한, 상기 코팅층의 두께는 10 ~ 50㎛로 된 구조이다.

또한, 플라즈마 처리를 통해 형성되는 코팅층과 물방울과의 접촉각은 135도 ~ 180도이다.

또한, 불소 처리를 통해 형성되는 코팅층과 물방울과의 접촉각은 160도 ~ 180도이다.

이와 같이, 본 발명은 가공선을 이루는 코어부를 아라미드 섬유로 구성하면서 그 표면을 플라즈마 또는 불소처리하여 코팅층을 형성함으로써, 아라미드 섬유의 우수한 성질 즉, 무게가 가볍고 인장력이 스틸에 비해 5배 정도 높기때문에 철탑간의 간격을 종래보다 상당히 길게할 수 있다.

또한, 송전량 증가에 따른 사용온도가 높아지더라도 이에 충분히 견딜 수 있어 쉽게 처지지 않는다.

또한, 코어부에 코팅층이 형성되어 있으므로, 물이 쉽게 흡습되지 않아 종래와 같이 물의 흡습에 따른 무게의 증가현상이 없고, 그에따라 부식도 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 가공선의 일례인 ACSR 와이어를 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 가공선이 다른 일례인 ACCC 와이어를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공선의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가공선의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가공선에 구비되는 코어부의 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공선 코어부 표면과 물방울과의 접촉각을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공선의 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공선(100)은, 종래의 ACSR 와이어와 유사하게 코어부(110)와, 이 코어부(110)의 둘레에 형성되는 알루미늄재로 이루어진 도체부(120)로 구성된다.

상기 코어부(110)는 아라미드 섬유로 이루어지고, 도 5에 도시된 바와 같이, 코어부(110)의 외부면은 플라즈마 또는 불소처리와 같은 표면 개질과정을 통해 소수성을 가지도록 코팅층(111)을 형성한다.

표면 개질화된 코팅층(111)의 두께는 10 ~ 50㎛이다.

표면 개질 과정으로서, 본 실시 예에서는 공지의 상압 플라즈마 시스템(Atmosphere Plasma System)을 통해 1기압의 RF(Radio Frequency) 플라즈마를 사용하여 CF₄, H₂, He 들을 10 ~ 50㎛ 두께로 코팅하여 초소수성(SuperHydrophobic)의 표면을 가지도록 한다.

도 4는 다른 일례의 가공선(200)을 도시한 것으로서, 종래의 ACCC 와이어와 유사하게 코어부(210)와 외부 합성코어부(220), 알루미늄재로 이루어진 도체부(230)로 구성되는데, 상기 코어부(210)는 아라미드 섬유로 이루어지고, 그 외부면에는 표면 개질화된 코팅층(211)이 형성된 구조를 가진다.

상기 코팅층(211)은 상기 가공선(100)의 코팅층(111)과 동일한 과정을 거쳐서 표면 개질화된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 표면 개질화된 코팅층(111)(211)은 물이 쉽게 흡습되지 않고 표면을 타고 흘러내리는데, 코팅층(111)(211)의 표면에 물을 떨어뜨리면 물방울과 코팅층(111)(211)과의 접촉각(α)은 135도 ~ 180도이다.

만일, 코어부(110)(210)를 표면 개질화하지 않고 아라미드 섬유로만 형성하는 경우에는, 눈과 비에 의해 아라미드 섬유에 물이 흡습되어 가공선의 무게가 증가되는 결과를 가져오며, 또한, 아라미드 섬유내에 모인 수분이 도체의 부식을 촉진시켜서 가공선의 수명을 단축시키는 문제점을 가진다.

따라서, 본 발명의 실시 예와 같이 아마리드 섬유를 표면 개질화하여 코팅층을 형성함으로써, 초소수성을 가져서 물이 쉽게 흡습되지 않는 것이다.

한편, 가공선(100)(200)의 코어부(110)(210)를 불소를 이용하여 표면 개질화하여 코팅층을 형성하는 경우에는, 불소 고분자를 아라미드 섬유에 전기 방사하여 코팅층(111)(211)을 형성한다.

이때, 코팅층(111)(211)의 두께는 10 ~ 50㎛으로 하고, 이때 코팅층(111)(211)과 물방울과의 접촉각(α)은 160도 ~ 180도이다.

본 발명은 편의상 첨부된 예시도면에 의거 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범주내에서 여러가지 변형 및 수정이 가능하고, 이러한 변형 및 수정은 본 발명의 청구범위내에 포함됨은 자명한 사실이다.

10 : ACCC 와이어
11 : 스틸코어(steel core)
12 : 알루미늄 도체
20 : ACCC 와이어
21 : 내부 합성코어
22 : 알루미늄 도체
100 : 가공선
110 : 코어부
111 : 코팅층
120 : 도체부
200 : 가공선
210 : 코어부
211 : 코팅층
220 : 외부 합성코어부
230 : 도체부

Claims

코어부와, 이 코어부의 둘레에 배열,형성되는 도체부로 구성되는 가공선으로서,
상기 코어부는 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 아라미드 섬유와, 이 아라미드 섬유의 표면에 물의 흡습을 방지하도록 하는 코팅층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가공선.
코어부와, 이 코어부의 둘레에 형성되는 외부 합성코어부와, 이 외부 합성코어부의 둘레에 배열,형성되는 도체부로 구성되는 가공선으로서,
상기 코어부는 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 아라미드 섬유와, 이 아라미드 섬유의 표면에 물의 흡습을 방지하도록 하는 코팅층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가공선.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 코팅층은 플라즈마 처리를 통해 소수성을 가지도록 표면 개질화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 가공선.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 코팅층은 불소 처리를 통해 소수성을 가지도록 표면 개질화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 가공선.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 코팅층의 두께는 10 ~ 50㎛인 것을 특징으로 하는 가공선.
청구항 3에 있어서,
플라즈마 처리를 통해 형성되는 코팅층과 물방울과의 접촉각은 135도 ~ 180도인 것을 특징으로 하는 가공선.
청구항 4에 있어서,
불소 처리를 통해 형성되는 코팅층과 물방울과의 접촉각은 160도 ~ 180도인것을 특징으로 하는 가공선.