KR20120057824A

KR20120057824A - 평활 금속시스를 갖는 전력케이블

Info

Publication number: KR20120057824A
Application number: KR1020100119340A
Authority: KR
Inventors: 이호림; 김도영; 김현주
Original assignee: 대한전선 주식회사
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-06-07

Abstract

본 발명은 지중 전력케이블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외피부의 금속 시스가 파형을 갖지 않는 평활 금속 시스(Smoothness Metallic Sheath) 형성된 전력케이블에 관한 것이다.
본 발명에 따른 평활 금속시스를 갖는 전력케이블은, 중심도체와, 상기 중심도체의 둘레에 형성되는 내부 반도전층과, 상기 반도전층의 둘레에 형성되는 XLPE재질의 절연층과, 상기 절연층의 둘레에 형성되는 외부 반도전층으로 이루어지는 코어부; 및 평활 알루미늄 플레이트가 상기 외부 반도전층의 외주를 감싸면서 포밍되고, 상기 평활 알루미늄 플레이트의 양단이 용접(Welding)되어 형성되는 평활 금속 시스(Smoothness Metallic Sheath)와, 상기 평활 금속 시스의 둘레에 피복되는 방식층으로 이루어지는 외피부;를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

평활 금속시스를 갖는 전력케이블{ELECTRICAL POWER CABLE FORMED SMOOTHNESS METALLIC SHEATH}

본 발명은 지중 전력케이블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외피부의 금속 시스가 파형을 갖지 않는 평활 금속 시스(Smoothness Metallic Sheath) 형성된 전력케이블에 관한 것이다.

일반적으로 지중 전력케이블은 코아부와 코아부을 감싸는 금속시스와 보호층으로 구분된다.

금속시스는 알루미늄 시스 또는 납 시스가 주로 이용된다.

알루미늄 시스는 케이블의 굴곡특성(Bending)을 향상시키기 위해 파부형(Sine wave, Corrugated Aluminum) 즉 일정한 파형을 가진 상태로 형성된다.

하지만, 케이블의 굴곡특성을 향상시키기 위한 구조로는 파부형 알루미늄 시스 구조가 바람직하지만, 파부형 알루미늄 시스 구조는 전력케이블의 외경이 커지는 단점이 있다.

전력케이블의 외경이 커진다는 것은 전력케이블의 권취 조장이 짧게되어 이로 인해 접속개소가 늘어나 접속재 수량이 증가하여 케이블 포설 비용이 상승되는 원인이 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전력케이블의 권취 조장을 길게함으로써 접속재 수량을 감소시키고 케이블 포설에 따른 비용을 최소화할 수 있는 평활 금속시스를 갖는 전력케이블을 제공하고자 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 평활 금속시스를 갖는 전력케이블은, 중심도체와, 상기 중심도체의 둘레에 형성되는 내부 반도전층과, 상기 반도전층의 둘레에 형성되는 XLPE재질의 절연층과, 상기 절연층의 둘레에 형성되는 외부 반도전층으로 이루어지는 코어부; 및 평활 알루미늄 플레이트가 상기 외부 반도전층의 외주를 감싸면서 포밍되고, 상기 평활 알루미늄 플레이트의 양단이 용접(Welding)되어 형성되는 평활 금속 시스(Smoothness Metallic Sheath)와, 상기 평활 금속 시스의 둘레에 피복되는 방식층으로 이루어지는 외피부;를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 코어부의 외부 반도전층과 상기 외피부의 평활 금속시스층 사이에는 수밀 테이프가 권취되는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 전력케이블의 권취 조장을 길게함으로써 접속재 수량을 감소시키고 케이블 포설에 따른 비용을 최소화할 수 있는 평활 금속시스를 갖는 전력케이블을 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 평활 금속시스를 갖는 전력케이블의 종단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 평활 금속시스를 갖는 전력케이블의 제조 공정중 평활 금속시스층을 형성하는 공정을 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 평활 금속시스를 갖는 전력케이블의 구조 및 그에 따른 작용효과에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 평활 금속시스를 갖는 전력케이블의 종단면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 평활 금속시스를 갖는 전력케이블은 전력케이블의 중심부에 배치되는 코어부(100)와, 코어부(100)의 둘레에 피복되는 외피부(200)를 포함하여 이루어진다.

코어부(100)는 중심 도체(11)와, 중심 도체(11)의 외주에 권취되는 내부 반도전층(Inner Semi-conductive Layer, 12), 내부 반도전층(12)의 외주에 형성되는 XLPE(Cross Linking-Polyethylene)가 가압 성형되는 절연층(Insulation Layer, 13), 절연층(13)의 외주에 권취되는 외부 반도전층(Outer Semi-conductive Layer, 14)으로 이루어진다.

중심 도체(11)는 변전소로부터 공급되는 전류가 전력기기 등에 공급될 수 있도록 안내한다.

내부 및 외부 반도전층(12, 14)은 중심 도체(11)에 전류가 공급되는 과정에서 발생되는 열이 외부로 전달되는 것을 차단하는 동시에 절연기능을 갖으며, 도체 표면 평활성을 확보하고 절연체와의 밀착효과를 통하여 계면에서의 부분방전을 억제하고 국부적인 전기 스트레스의 집중을 완화하는 역할을 한다.

절연층(13)은 과전류에 의해 발생되는 절연파괴 현상을 방지하는 동시에 내부 반도전층(12)을 통과한 열이 외부로 전달되는 것을 차단한다.

외피부(200)는 외부 반도전층(14)의 외주에 형성되는 수밀테이프(15)와 평활 금속시스(16)와, 평활 금속시스(16) 위에 피복되는 방식층(17)으로 구성된다.

평활 금속시스(16)는 알루미늄재로 이루어지며, 적정한 두께의 알루미늄 판 위에 코아부(100)을 세팅시켜 알루미늄 양단을 용접(Welding)시킨 후 형성한다.

방식층(17)은 폴리에틸렌과 같은 합성수지재를 평활 금속시스(16) 외주에 압출하는 것에 의해 형성된다.

외부 반도전층(14)과 평활 금속시스(16) 사이에는 수밀테이프(15)가 더 권취될 수 있다.

수밀테이프(15)는 부풀음테이프를 사용할 수 있으며, 부풀음테이프는 수분과 접촉시 수분을 흡수하여 부푸는 성질을 갖는 테이프이다. 수밀테이프(15)는 수분이 침투된 경우 수분을 흡수하여 부품으로써 더 이상의 수분을 침투시키지 않아 내부 코어부(100)를 보호하는 역할을 한다. 수밀테이프(15)는 폴리에스테르(Polyester)를 주성분으로 하며 흡수성 폴리머(Sodium Polyacrylate)를 내포하고 있다.

평활 금속시스(16)로 이루어진 전력케이블의 외경을 파부형 알루미늄시스로 이루어진 전력케이블과 비교하면 다음과 같다.

전력케이블의 단면적 600, 1200, 2000 및 2500sqmm를 기준으로 본 발명의 평활 금속시스를 갖는 전력케이블의 최대 외경은 93, 103, 113 및 122mm로 설계되고, 파부형 알루미늄시스를 갖는 전력케이블의 최대 외경은 103, 115, 127 및 135mm로 설계된다.

즉, 본 발명의 평활 금속시스를 갖는 전력케이블은 파부형 알루미늄시스를 갖는 전력케이블에 비해 최대 외경이 9.71%, 10.43%, 11.02%, 9.63% 정도 감소되어 대략적으로 기존에 비해 10% 정도의 외경 감소 효과를 가져온다.

도 2는 본 발명에 따른 평활 금속시스를 갖는 전력케이블의 제조 공정중 평활 금속시스를 형성하는 공정을 나타낸 것이다.

먼저 (A)는 코어부(100)를 롤러 등에 셋팅된 알루미늄 판 위에 셋팅된 과정을 보여준다.

코어부(100)의 제조 공정은 종전의 전력케이블 제조공정과 동일하며, SCR(Southwire Contimuous Rod) 공정, 신선 공정, 연선 공정 및 연합 공정을 거쳐 중심 도체(11)가 형성되고, 중심 도체(11) 위에 내부 반도전층(12)이 권취되고, 내부 반도전층(12) 위에는 가교폴리에틸렌(XLPE)을 피복 압출해 고온, 고압에서 가교 후 냉각해서 절연체를 형성시킨다. 그 후 내부 반도전층(12)의 형성과 마찬가지로 외부 반도전층(14)이 권취된다.

(A)에 나타낸 공정은 위의 외부 반도전층(14) 권취가 완료된 상태에서, 코어부(100)와 알루미늄 판을 셋팅한 상태이다.

(B)를 참조하면, 외부 물리적인 충격으로부터 케이블을 보호하기 위해 1차적으로 평활 금속시스(16)를 형성하는 데, 측면 롤러에 의해 셋팅된 알루미늄 판을 코아부(100)을 중심으로 말아올려 알루미늄 판의 양단을 용접(Welding)하여 형성한다. 평활 금속시스(16)의 형성이 완료된 후 접착제를 녹여 알루미늄 표면에 압출한다.

그리고 (C) 및 (D)의 순서대로 부식 방지를 위해 PVC나 폴리에틸렌을 입혀주는 과정으로 고압으로 물질을 분사하고 고열로 코팅해 준다.

상술한 구조와 공정에 의해 제조되는 본 발명의 평활 금속시스를 갖는 전력케이블은 종래의 파부형 알루미늄시스를 갖는 전력케이블에 비해 최대 외경이 9.71%, 10.43%, 11.02%, 9.63% 정도 감소되어 전력케이블의 드럼에 권취할 수 있는 조장이 길어지게 되어 드럼 수량 감소, 접속재 수량 감소의 효과를 가져오고 결과적으로 전력케이블의 포설에 따른 비용의 감소 효과를 가져오게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

11 : 중심 도체 12 : 내부 반도전층
13 : 절연층 14 : 외부 반도전층
15 : 수밀테이프 16 : 평활 금속시스
17 : 방식층 100 : 코아부
200 : 외피부

Claims

중심도체와, 상기 중심도체의 둘레에 형성되는 내부 반도전층과, 상기 반도전층의 둘레에 형성되는 XLPE재질의 절연층과, 상기 절연층의 둘레에 형성되는 외부 반도전층으로 이루어지는 코어부; 및
평활 알루미늄 플레이트가 상기 외부 반도전층의 외주를 감싸면서 포밍되고, 상기 평활 알루미늄 플레이트의 양단이 용접(Welding)되어 형성되는 평활 금속 시스(Smoothness Metallic Sheath)와, 상기 평활 금속 시스의 둘레에 피복되는 방식층으로 이루어지는 외피부;를 포함하여 이루어지는, 평활 금속시스를 갖는 전력케이블.
제1항에 있어서,
상기 코어부의 외부 반도전층과 상기 외피부의 평활 금속시스 사이에는 수밀 테이프가 권취되는, 평활 금속시스를 갖는 전력케이블.