KR20140115034A - 강화부재를 구비한 케이블 - Google Patents
강화부재를 구비한 케이블 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140115034A KR20140115034A KR20130029573A KR20130029573A KR20140115034A KR 20140115034 A KR20140115034 A KR 20140115034A KR 20130029573 A KR20130029573 A KR 20130029573A KR 20130029573 A KR20130029573 A KR 20130029573A KR 20140115034 A KR20140115034 A KR 20140115034A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- line
- reinforcing member
- conductor
- cable
- grounding
- Prior art date
Links
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title abstract description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 108
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 80
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims description 34
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 5
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 5
- 230000005283 ground state Effects 0.000 abstract 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 48
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 38
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/182—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments
- H01B7/1825—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments forming part of a high tensile strength core
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/24—Devices affording localised protection against mechanical force or pressure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables
- H01B7/041—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables attached to mobile objects, e.g. portable tools, elevators, mining equipment, hoisting cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/32—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for indicating defects, e.g. breaks or leaks
- H01B7/328—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for indicating defects, e.g. breaks or leaks comprising violation sensing means
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
본 발명은 강화부재를 구비한 케이블에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 케이블은 적어도 하나의 파워선, 적어도 하나의 접지선, 상기 파워선과 접지선을 감싸는 반도전층 및 상기 접지선과 절연되어 구비되어 상기 접지선의 접지상태를 확인하는 적어도 하나의 접지확인선을 포함하며, 상기 접지확인선은 도체, 상기 도체 외주를 따라 구비되는 적어도 하나의 강화부재 및 상기 도체와 강화부재를 둘러싼 절연체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 강화부재를 구비한 케이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동이 빈번한 케이블의 손상을 방지하기 위하여 강도를 보강하기 위한 강화부재를 구비한 케이블에 대한 것이다.
최근에는 전세계적인 협약, 또는 환경보호의 일환으로 이산화탄소 발생을 줄일려는 노력이 일고 있으며, 그 일환으로 내연기관을 전기전동장치로 대체하는 경향이 많아지고 있다. 이에 따라 전기전동장치에 전력을 공급하는 케이블의 요구가 많아지고 있으며, 그 사용 특성상 케이블의 이동특성에 대한 요구가 커지고 있다. 즉, 케이블에 요구하는 일반적인 전기적인 특성뿐만 아니라 빈번한 이동에 따른 케이블의 기계적인 성능을 보장해야 하며, 그에 따라 전기적 특성을 보장하는 도체의 기계적 보강에 대한 요구가 많아지고 있다.
케이블 이동특성에 따른 기계적 손상은 크게 보아, 케이블 외부가 손상되는 경우와, 케이블 내부가 손상되는 경우로 구분할 수 있다. 여기서, 케이블 외부가 손상되는 경우는 마모, 타격에 의한 손상 및 환경 손상 등을 들 수 있으며, 이러한 손상 정도는 대부분 케이블의 외주를 감싸는 시스(sheath)의 고분자 특성에 의해 결정된다. 또한, 케이블 내부가 손상되는 경우는 비틀림 손상, 벤딩 손상 및 인장 손상을 들 수 있으며, 이러한 손상 정도는 대부분 케이블의 도체 및 그 구조에 의해 결정된다.
결국, 케이블의 전기적인 역할은 전력 및 신호의 원활한 공급이라는 기본적인 기능과 함께 전술한 케이블 손상에 대해 전기적으로 빠른 차단을 할 수 있는 기능을 필요로 한다. 예를 들어, 광산 등에서 사용되는 마이닝(mining) 케이블은 상기 기능을 위하여 파워선(power conductor), 접지선(earth conductor)과 함께 접지확인선(ground check conductor)을 구비한다. 이 경우, 각 도체의 크기는 일반적으로 파워선, 접지선 및 접지확인선의 순서로 크기가 결정되어 있다. 이에 따라 기계적 스트레스를 많이 받는 케이블에서 손상위험이 가장 많은 도체는 접지확인선의 도체라 할 수 있다. 상기 케이블의 손상을 피하기 위해 각 국가별로 케이블 구조에 대해서 규정하고 있는데, 상기 규정에 따라 케이블의 취약 정도는 달라질 수 있다.
전술한 손상을 방지하기 위해서 미국 공개특허 제2012-0111603A1(이하, '선행문헌1'이라고 함)에는 도체 내부에 아라미드실(aramid yarn)을 포함하는 접지확인선을 개시한다. 하지만, 선행문헌1의 구성은 도체 내부에 강화부를 구비함으로써 도체를 제작하는 경우에 공정을 복잡하게 할 뿐만 아니라, 스트레스가 작용하는 경우에 도체의 압력으로 인해 아라미드실이 손상되는 문제점이 있다. 또한, 도체 내부에 강화부를 구비한 구조는 국가별로 규정된 다양한 케이블 규격에 어긋난 배치일 수 있다.
한편, 독일특허 제3064311호(이하, '선행문헌2'라고 함)을 살펴보면 이동용으로 사용되는 멀티코어 케이블(multicore cable)의 각 도체의 중앙부에 강화부를 구비한 기술을 개시하며, 상기 선행문헌2는 선행문헌1과 유사한 문제점을 수반한다.
또한, 국제공개특허 제2011-033539호(이하, '선행문헌3'이라고 함)을 살펴보면, 비대칭 강화부재를 포함하는 케이블에 대해서 개시한다. 그런데, 일반적인 케이블의 구조는 내부에서 대칭적인 구조를 가지고 있으므로, 선행문헌3과 같이 강화부재를 비대칭적으로 배치하게 되면 케이블의 무게중심이 일측으로 몰리게 되어 케이블의 이동 시에 일측으로만 마모가 심해질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 케이블의 손상을 피하기 위해 각 국가별로 규정된 규격을 준수하며, 나아가 케이블의 손상을 방지할 수 있는 케이블을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 빈번한 이동이 요구되는 케이블에 있어서, 케이블의 내부에 구비된 각 선의 도체의 손상을 방지함과 동시에 상기 각 선의 제조를 용이하게 할 수 있는 케이블을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 적어도 하나의 파워선, 적어도 하나의 접지선 및 상기 파워선과 접지선을 감싸는 반도전층, 상기 접지선과 절연되어 구비되어 상기 접지선의 접지상태를 확인하는 적어도 하나의 접지확인선을 포함하며, 상기 접지확인선은 다수의 도체, 상기 도체 외주를 따라 구비되는 적어도 하나의 강화부재 및 상기 도체와 강화부재를 둘러싼 절연체를 구비하는 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블에 의해 달성된다.
여기서, 상기 다수의 도체는 소정의 피치를 가지도록 연선되어 구비되며, 상기 강화부재는 상기 도체의 피치 이상으로 상기 피치를 감싸도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 강화부재의 피치각은 상기 도체의 피치각보다 작도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 강화부재는 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리스터 섬유 및 상기 섬유들의 혼합재료 중에 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 강화부재는 1.1 Gpa 이상의 강도를 가지는 섬유 중에 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 나아가, 상기 강화부재의 외주를 감싸는 절연막을 더 구비할 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 적어도 하나의 파워선, 적어도 하나의 접지선 및 상기 접지선의 접지상태를 확인하는 적어도 하나의 접지확인선을 포함하며, 상기 접지확인선은 다수의 도체, 상기 도체 외주를 따라 구비되는 강화부재 및 상기 도체와 강화부재를 둘러싼 절연체를 구비하고, 상기 다수의 도체는 소정의 피치를 가지도록 연선되어 구비되며, 상기 강화부재는 상기 도체의 피치 이상으로 상기 피치를 감싸는 것을 특징으로 하는 케이블에 의해 달성된다.
여기서, 상기 강화부재는 상기 도체의 피치 이상으로 상기 피치를 감싸도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 강화부재의 피치각은 상기 도체의 피치각보다 작도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 강화부재는 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리스터 섬유 및 상기 섬유들의 혼합재료 중에 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 강화부재는 1.1 Gpa 이상의 강도를 가지는 섬유 중에 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 나아가, 상기 강화부재의 외주를 감싸는 절연막을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 파워선, 접지선 및 접지확인선을 감싸는 절연체를 더 구비할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따르면 케이블의 손상을 피하기 위해 각 국가별로 규정된 규격을 준수하며, 나아가 케이블의 손상을 방지할 수 있다.
특히, 본 발명은 빈번한 이동이 요구되는 마이닝 케이블 등에 있어서, 케이블의 내부에 구비된 각 선의 도체의 손상을 방지함과 동시에 상기 각 선의 제조를 용이하게 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 케이블의 내부구성을 도시한 단면도,
도 2는 다른 실시예에 따른 케이블의 내부구성을 도시한 단면도,
도 3은 케이블에 소정의 인장력이 작용하는 경우에 케이블 내부의 인장스트레스의 정도를 도시한 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 강화부재를 구비한 케이블의 단면도,
도 5는 도 4에서 일 실시예에 따른 접지확인선을 도시한 단면도,
도 6은 도 5에 따른 케이블에서 도체와 강화부재의 피치를 비교한 개략도,
도 7은 도 4에서 다른 실시예에 따른 접지확인선을 도시한 단면도,
도 8은 도 7에 따른 접지확인선을 구성을 도시하기 위한 사시도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 케이블의 내부구성을 도시한 단면도,
도 3은 케이블에 소정의 인장력이 작용하는 경우에 케이블 내부의 인장스트레스의 정도를 도시한 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 강화부재를 구비한 케이블의 단면도,
도 5는 도 4에서 일 실시예에 따른 접지확인선을 도시한 단면도,
도 6은 도 5에 따른 케이블에서 도체와 강화부재의 피치를 비교한 개략도,
도 7은 도 4에서 다른 실시예에 따른 접지확인선을 도시한 단면도,
도 8은 도 7에 따른 접지확인선을 구성을 도시하기 위한 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해서 상세히 살펴보기로 한다.
일반적으로 케이블은 일정 장소에 고정된 장치 등에 연결되거나, 또는 움직이는 장치 등에 연결되어 전력 또는 전기신호를 전달하는 역할을 하게 된다. 특히, 최근에는 전세계적인 협약, 또는 환경보호의 일환으로 이산화탄소 발생을 줄일려는 노력이 일고 있으며, 그 일환으로 내연기관을 전기전동장치로 대체하는 경향이 많아지고 있다. 이에 따라 상기와 같은 전기전동장치에 전력을 공급하는 케이블의 요구가 많아지고 있으며, 그 사용 특성상 케이블의 이동특성에 대한 요구가 커지고 있다. 즉, 케이블에 요구하는 일반적인 전기적인 특성뿐만 아니라 빈번한 이동에 따른 케이블의 기계적인 성능을 보장해야 하며, 그에 따라 전기적 특성을 보장하는 도체의 기계적 보강에 대한 요구가 많아지고 있다.
결국, 케이블의 전기적인 역할은 전력 및 신호의 원활한 공급이라는 기본적인 기능과 함께 전술한 케이블 손상에 대해 전기적으로 빠른 차단을 할 수 있는 기능을 필요로 한다. 이하에서는 빈번한 이동이 요구되어 높은 수준의 기계적 강도가 요구되는 마이닝(mining) 케이블을 예로 들어 설명한다.
도 1과 도 2는 광산 등에서 사용되는 마이닝(mining) 케이블(10)을 구성을 도시한다. 도 1은 'ICEA(Insulated Cable Engineer's Association)' 규격에 따른 마이닝 케이블을 도시하며, 도 2는 'AS/NZS' 규격에 따른 마이닝 케이블을 도시한다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 마이닝 케이블(10)은 파워선(power conductor)(1), 접지선(earth conductor)(3)과 함께 접지확인선(ground check conductor)(5)을 구비한다. 파워선(1)은 적어도 하나 구비되며, 그 내부부터 도체(1-1), 내부반도전층(1-3), 절연층(1-5), 외부반도전층(1-7) 및 외피(1-9)를 구비한다.
마이닝 케이블(10)은 예를 들어 도 1과 같이 파워선(1)을 세 개 구비하여 삼상 케이블로 구성될 수 있다. 이 경우, 마이닝 케이블(10)에는 파워선(1)을 접지하는 적어도 하나의 접지선(3)과 상기 접지선(3)의 상태를 확인하는 접지확인선(5)을 구비할 수 있다. 접지선(3)은 파워선(1)을 접지하기 위해 적절한 수로 구비될 수 있으며, 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 두 개 구비될 수 있다.
한편, 마이닝 케이블(10)은 접지선(3)의 접지상태를 확인하기 위하여 접지확인선(5)을 구비할 수 있다. 접지확인선(5)은 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 하나 이상 구비될 수 있으며, 도면에는 도시되지 않았지만 접지선(3)과 연결되어 접지선(3)의 접지상태를 확인하게 된다. 따라서, 마이닝 케이블(10)의 접지선(3)이 손상된 경우에 접지확인선(5)을 통하여 이를 확인할 수 있게 되어, 마이닝 케이블(10)의 손상을 빠른 시간 내에 처리할 수 있게 된다. 전술한, 파워선(1), 접지선(3) 및 접지확인선(5)은 절연층(7)으로 둘러싸이게 되며, 최외곽에는 케이블 보호를 위하여 표피층(9)을 구비하게 된다.
한편, 도 2는 다른 실시예에 따른 마이닝 케이블(20)을 도시한다.
도 2를 참조하면, 마이닝 케이블(20)은 파워선(21), 접지선(23) 및 접지확인선(25)과, 최외곽에 표피층(30)을 구비한다는 점에서 전술한 실시예와 유사하지만, 내부 구성에 있어서 차이가 있다. 파워선(21), 접지선(23) 및 접지확인선(25)의 기능에 대해서는 이미 설명하였으므로 반복적인 설명은 생략하며, 이하 차이점을 중심으로 설명한다.
마이닝 케이블(20)의 내부를 보면 파워선(21), 접지선(23) 및 접지확인선(25)이 대칭적인 구조를 이루고 있다. 즉, 마이닝 케이블(20)은 세 개의 파워선(21)을 구비하며, 상기 파워선(21) 사이에 접지선(23)을 각각 구비한다. 또한, 마이닝 케이블(20)의 중앙부에는 접지확인선(25)을 구비한다. 따라서, 접지확인선(25)이 가장 중앙부에 위치하며, 그 외주를 따라 파워선(21)과 접지선(23)이 배치된다.
이 경우, 접지확인선(25)은 합성수지 등으로 제작된 분리부재(27)에 의해 파워선(21) 및 접지선(23)과 전기적으로 분리되어 구비된다. 접지확인선(25)은 접지선(23)의 접지상태를 확인하기 위하여 구비되므로, 접지선(23)과 케이블(20)의 단부에서 연결되도록 구성되며 다른 부분에서는 분리부재(27)에 의해 절연되도록 구비된다. 한편, 본 실시예에 따른 마이닝 케이블(20)은 파워선(21)과 접지선(23)을 감싸는 반도전층(32)을 별도로 구비한다.
앞서 살펴본 도 1과 도 2는 각각 미국, 유럽 등에서 널리 사용되는 'ICEA' 규격에 따른 마이닝 케이블과 호주 등에서 널리 사용되는 'AS/NZS' 규격에 따른 마이닝 케이블을 도시한다. 전술한 바와 같이, 파워선, 접지선 및 접지확인선의 기본 구성은 유사하며, 그 배치에 있어서 다소 차이가 있다. 한편, 마이닝 케이블의 경우, 파워선, 접지선 및 접지확인선의 각 도체의 크기는 요구되는 성능에 따라 결정되지만, 일반적으로 파워선, 접지선 및 접지확인선의 순서로 크기가 결정된다. 이에 따라 기계적 스트레스를 많이 받는 케이블에서 손상위험이 가장 많은 도체는 그 직경(또는 크기)이 가장 작은 접지확인선의 도체라 할 수 있다.
도 3은 다양한 구성을 가지는 케이블에 소정의 인장력이 작용하는 경우에 케이블 내부의 인장스트레스의 정도를 도시한 사진이다. 상기 그래프에서 밝은색으로 표시될 수록 인장스트레스가 많이 작용하는 것으로 볼 수 있다.
도 3의 사진에 도시된 바와 같이, 소정의 구성을 가지는 케이블에 인장력이 작용하는 경우에 대부분의 경우에 케이블의 중앙부에 가장 많은 인장스트레스가 작용하게 된다. 따라서, 도 2와 같은 마이닝 케이블의 경우에 케이블의 중앙부에 위치한 접지확인선(25)에 가장 많은 인장스트레스가 작용하게 된다. 결국, 도 2의 'AS/NZS' 규격에 따른 마이닝 케이블을 살펴보면, 접지확인선(25)의 도체가 가장 작은 크기를 가지게 되며, 나아가 중앙부에 위치한 접지확인선(25)에 가장 많은 인장스트레스가 작용하게 되어, 접지확인선(25)의 손상을 방지하기 위한 구성을 필요로 하게 된다. 도 1의 'ICEA' 규격에 따른 마이닝 케이블의 경우에도 접지확인선(5)이 비교적 중앙부에 위치하며, 나아가 접지확인선(5)의 도체의 직경이 다른 선에 비하여 작게 되므로 접지확인선(5)의 손상을 방지하기 위한 구성을 마찬가지로 필요로 하게 된다.
결국, 마이닝 케이블에 있어서 케이블에 인장력, 벤딩력 등이 작용하는 경우에 내부 구성에 있어서 손상이 발생할 가능성이 높은 도체는 접지확인선의 도체이므로, 접지확인선의 손상을 방지하기 위한 구성을 필요로 하게 된다. 이하에서는 상기와 같이 접지확인선의 손상을 방지하기 위하여 강화부재를 구비한 케이블에 대해서 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 다른 실시예에 따른 마이닝 케이블(100)을 내부 구성을 도시하기 위한 단면도이다. 이하에서는 'AS/NZS' 규격에 따른 마이닝 케이블을 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 'ICEA' 규격에 따른 마이닝 케이블에도 물론 적용이 가능하다.
도 4를 참조하면, 마이닝 케이블(100)은 적어도 하나의 파워선(110), 적어도 하나의 접지선(120) 및 상기 접지선(120)과 절연되어 구비되어 상기 접지선(120)의 접지상태를 확인하는 적어도 하나의 접지확인선(130)을 포함한다. 나아가, 마이닝 케이블(100)은 상기 파워선(110)과 접지선(120)을 감싸는 반도전층(150)을 구비하며, 상기 접지확인선(130)은 도체(도 5 참조, 134), 상기 도체(134) 외주를 따라 구비되는 강화부재(도 5 참조, 136) 및 상기 도체(134)와 강화부재(136)를 둘러싼 절연체(도 5 참조, 132)를 구비한다. 여기서, 파워선(110), 접지선(120), 접지확인선(130)과, 상기 접지확인선(130)과 접지선(120)을 절연시키는 분리부재(140)와, 파워선(110)과 접지선(120)을 감싸는 반도전층(150)에 대해서는 전술한 실시예에서 상술하였으므로 반복적인 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 마이닝 케이블(100)은 강화부재(136)를 구비한 접지확인선(130)을 구비하며, 특히 접지확인선(130)의 도체(134) 외주를 따라 구비된 강화부재(136)를 구비한다. 앞서 살펴본 바와 같이 선행기술들은 케이블의 중심부가 인장력에 가장 약하다는 점을 들어 접지확인선의 기계적 특성을 강화하는 경우에 도체의 중심부에 강화부재를 추가하였다. 그런데, 케이블은 기본적으로 설치를 하는 경우에 유연성을 높이기 위해 소선을 소정의 피치를 갖도록 연선하여 제조하게 되며, 이와 같은 구조는 인장력이 작용하는 경우에 소정의 피치를 통해 늘어나게 된다. 즉, 케이블의 중앙부에 가장 강한 인장스트레스가 작용한다고 하여 케이블의 중앙부에 반드시 강화부재를 배치할 필요는 없으며, 예를 들어, 도체 외주를 따라 도체의 피치보다 더 큰 피치를 가지는 강화부재를 구비하게 되면, 인장력이 작용하여 도체가 늘어나기 전에 강화부재에 의해 도체의 손상을 충분히 막을 수 있다. 결국, 본 실시예에 따른 마이닝 케이블(100)은 강화부재(136)를 구비한 접지확인선(130)을 구비하고 있으며, 나아가 상기 강화부재(136)는 접지확인선(130)의 도체(134) 외주를 따라 도체(134)의 피치 이상의 피치를 가지도록 구성된다.
도 5는 본 실시예에 따른 마이닝 케이블(100)의 접지확인선(130)의 단면을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 접지확인선(130)은 대략 중앙부에 구비된 다수의 도체(134)와, 상기 도체(134)를 감싸도록 상기 도체(134)의 외주를 따라 구비된 적어도 하나 이상의 강화부재(136)를 구비할 수 있다.
도체(134)는 다수의 도체가 모여서 하나의 집합을 이루도록 구비되며, 상기 도체(134)들은 소정의 피치(L1, 도 6 참조)를 가지도록 연선되어 구비된다.
상기 도체(134)들의 외주를 감싸도록 적어도 하나의 강화부재(136)가 구비되며, 예를 들어 2개 내지 6개 정도의 강화부재(136)를 구비할 수 있다. 여기서, 강화부재(136)는 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리스터 섬유 및 상기 섬유들의 혼합재료 중에 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 아라미드실(aramid yarn)으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 강화부재(136)는 1.1 Gpa 이상의 강도를 가지는 섬유 중에 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 섬유들에 대해서는 널리 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
상기 강화부재(136)는 도체(134)의 피치(L1) 이상의 피치(L2, 도 6 참조)를 가지도록 구비된다. 도 6은 도체(134)와 강화부재(136)의 피치를 비교하는 개략도이다.
도 6을 참조하면, 도체(134)의 하나의 피치(L1)와 강화부재(136)의 하나의 피치(L2)를 비교해보면, 강화부재(136)의 피치(L2)가 도체(134)의 피치(L1) 이상으로 형성된다. 또한, 이는 강화부재(136)의 피치각(θ2)이 상기 도체(134)의 피치각(θ1)보다 작은 것으로 정의될 수 있다. 즉, 강화부재(136)가 소정의 피치(L2)를 형성하며 감기는 경우에 수평선과 이루는 피치각(θ2)은 도체(134)의 피치각(θ1)에 비해 더 작게 구비될 수 있다.
결국, 본 실시예에서 강화부재(136)는 도체(134)의 외주에 구비된다. 이는 전술한 바와 같이 도체(134)의 외주에 구비되는 경우에도 충분히 도체(134)의 인장력에 대한 저항력을 높일 수 있으며, 나아가 도체(134)를 제작하는 경우에 도체(134)의 내부에 강화부재(136)를 구비하기 보다는 도체(134)의 외주를 따라 강화부재(136)를 구비하는 것이 보다 유리하기 때문이다. 특히, 본 실시예에서 강화부재(136)는 도체(134)의 피치(L1) 이상의 피치(L2)를 가지도록 구비되므로, 인장력이 작용하여 도체(134)에 변형이 생기기 전에 강화부재(136)에 먼저 변형이 생겨 인장력을 흡수하여 도체(134)의 손상을 방지하게 된다.
한편, 하기 [표 1]은 본 발명의 실시예에 따른 마이닝 케이블과 종래 구조에 따른 마이닝 케이블의 인장강도와 도체에 의한 강화부재의 눌림 정도를 비교한 표이다.
| 실시예 | 비교예 | |
| 최대 인장강도(N) | 380 | 320 |
상기 [표 1]에서 '실시예'는 도 5에 따른 접지확인선을 구비한 마이닝 케이블을 의미하며, '비교예'는 전술한 전술한 도 2에 따른 마이닝 케이블에서 접지확인선의 도체 내부에 강화부재를 구비한 경우를 의미한다.
상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, '실시예'와 '비교예'를 비교해보면 인장강도는 '실시예'가 '비교예'에 비해 우수한 것을 알 수 있다. 즉, '실시예'의 경우에 최대 인장강도가 대략 380N에 해당하며, 이에 반해서 '비교예'의 경우에 최대 인장강도가 대략 320N에 해당하여 대략 18% 이상 최대 인장강도가 향상되었음을 알 수 있다. 따라서, 도체의 피치 이상의 피치를 가지는 강화부재를 도체의 외주를 따라 감싸는 경우에 도체의 내부에 강화부재를 구비한 경우에 비해 더 나은 인장강도를 제공할 수 있음을 알 수 있다.
한편, '실시예'와 '비교예'에 따른 마이닝 케이블의 생산성을 살펴보면, '실시예'가 매우 우수한 생산성을 나타내며, 상대적으로 '비교예'가 매우 낮은 생산성을 나타낸다. 이는 전술한 바와 같이 '비교예'의 경우에 접지확인선의 도체 내부에 강화부재를 구비하게 되어, 도체의 제작에 많은 공정이 소요되어 제작이 어렵기 때문이다.
나아가, '실시예'와 '비교예'에 따른 마이닝 케이블의 직경을 비교해 보면, '실시예'의 직경이 상대적으로 '비교예'에 비해 작음을 알 수 있다. '실시예'의 경우에 도체의 외주를 따라 강화부재를 구비하게 되며, 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 강화부재(136)의 적어도 일부가 인접한 도체(134) 사이의 공간으로 삽입된다. 따라서, 접지확인선(130)의 전체 직경을 살펴보면 강화부재를 구비하지 않은 경우와 비교하여 큰 차이가 없게 된다. 하지만, '비교예'의 경우에는 도체 내부에 별도의 강화부재를 구비하게 되어, 도체의 직경 크기를 커지게 하며, 이에 따라 접지확인선의 전체 직경이 커지게 됨을 알 수 있다. 접지확인선의 직경이 커지게 되면, 이를 포함하는 마이닝 케이블의 전체 부피 및 배치에 변화가 발생하게 되어 케이블의 배치 및 제작을 어렵게 하는 요인으로 작용할 수 있다.
한편, 도 7 및 도 8은 또 다른 실시예에 따른 마이닝 케이블(100)의 접지확인선(130)을 도시한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 접지확인선(130)은 도체(134), 상기 도체(134)의 외주를 감싸는 강화부재(136)와, 강화부재(136)의 외주를 감싸는 절연막(138)을 더 구비한다. 즉, 다수의 도체(134)를 소정의 피치(L1)로 연선하여 하나의 집합을 이루도록 하며, 상기 도체(134)의 외주를 따라 도체(134) 피치(L1) 이상의 피치(L2)를 가지는 강화부재(136)를 구비한다. 나아가, 상기 강화부재(136)의 외주를 따라 절연막(138)을 구비한다. 상기 절연막(138)은 강화부재(136) 및 도체(134)를 일차적으로 절연시키는 역할을 하며, 동시에 강화부재(136)와 도체(134)가 하나의 집합체를 이루도록 감싸는 역할을 하게 된다. 접지확인선(130)의 최외곽에 절연체(132)를 구비하게 된다.
한편, 전술한 강화부재(136)를 구비한 케이블을 설명하는 경우에 'AS/NZS' 규격에 따른 마이닝 케이블(100)을 예로 들어 설명하였지만, 이는 하나의 예에 불과하다. 즉, 전술한 도 4 내지 도 8에 따른 케이블에 포함된 접지확인선의 구성은 다른 규격에 따른 마이닝 케이블, 예를 들어 'ICEA' 규격에 따른 마이닝 케이블에도 물론 적용이 가능하다. 이 경우, 상기 마이닝 케이블은 적어도 하나의 파워선과, 적어도 하나의 접지선 및 상기 접지선의 접지상태를 확인하는 적어도 하나의 접지확인선을 포함하며, 상기 접지확인선은 도체, 상기 도체 외주를 따라 구비되는 강화부재 및 상기 도체와 강화부재를 둘러싼 절연체를 구비하도록 구성될 수 있다. 또한, 마이닝 케이블은 상기 파워선, 접지선 및 접지확인선을 감싸는 절연체를 구비할 수 있다. 상기 접지확인선의 구성은 전술한 실시예와 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
100...마이닝 케이블 110...파워선
120...접지선 130...접지확인선
134...도체 136...강화부재
138...절연막 132...절연체
140...분리부재 150...반도전층
120...접지선 130...접지확인선
134...도체 136...강화부재
138...절연막 132...절연체
140...분리부재 150...반도전층
Claims (12)
- 적어도 하나의 파워선;
적어도 하나의 접지선; 및
상기 파워선과 접지선을 감싸는 반도전층;
상기 접지선과 절연되어 구비되어 상기 접지선의 접지상태를 확인하는 적어도 하나의 접지확인선;을 포함하며,
상기 접지확인선은 다수의 도체, 상기 도체 외주를 따라 구비되는 적어도 하나의 강화부재 및 상기 도체와 강화부재를 둘러싼 절연체를 구비하는 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제1항에 있어서,
상기 다수의 도체는 소정의 피치를 가지도록 연선되어 구비되며, 상기 강화부재는 상기 도체의 피치 이상으로 상기 도체를 감싸는 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제1항에 있어서,
상기 강화부재의 피치각은 상기 도체의 피치각보다 작은 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제1항에 있어서,
상기 강화부재는 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리스터 섬유 및 상기 섬유들의 혼합재료 중에 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제1항에 있어서,
상기 강화부재는 1.1 Gpa 이상의 강도를 가지는 섬유 중에 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 강화부재의 외주를 감싸는 절연막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 적어도 하나의 파워선;
적어도 하나의 접지선; 및
상기 접지선의 접지상태를 확인하는 적어도 하나의 접지확인선;을 포함하며,
상기 접지확인선은 다수의 도체, 상기 도체 외주를 따라 구비되는 강화부재 및 상기 도체와 강화부재를 둘러싼 절연체를 구비하고,
상기 다수의 도체는 소정의 피치를 가지도록 연선되어 구비되며, 상기 강화부재는 상기 도체의 피치 이상으로 상기 도체를 감싸는 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제7항에 있어서,
상기 강화부재의 피치각은 상기 도체의 피치각보다 작은 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제7항에 있어서,
상기 강화부재는 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리스터 섬유 및 상기 섬유들의 혼합재료 중에 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제7항에 있어서,
상기 강화부재는 1.1 Gpa 이상의 강도를 가지는 섬유 중에 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 강화부재의 외주를 감싸는 절연막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강화부재를 구비한 케이블. - 제7항에 있어서,
상기 파워선, 접지선 및 접지확인선을 감싸는 절연체를 더 구비한 강화부재를 구비한 케이블.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130029573A KR20140115034A (ko) | 2013-03-20 | 2013-03-20 | 강화부재를 구비한 케이블 |
| AU2014201687A AU2014201687B2 (en) | 2013-03-20 | 2014-03-20 | Cable including reinforcement elements |
| US14/220,219 US20140284073A1 (en) | 2013-03-20 | 2014-03-20 | Cable including reinforcement elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130029573A KR20140115034A (ko) | 2013-03-20 | 2013-03-20 | 강화부재를 구비한 케이블 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140115034A true KR20140115034A (ko) | 2014-09-30 |
Family
ID=51568280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20130029573A KR20140115034A (ko) | 2013-03-20 | 2013-03-20 | 강화부재를 구비한 케이블 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140284073A1 (ko) |
| KR (1) | KR20140115034A (ko) |
| AU (1) | AU2014201687B2 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105047267A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-11-11 | 安徽华星电缆集团有限公司 | 一种新型矿用移动橡胶软电缆 |
| CN109003695A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-14 | 兖矿东华重工有限公司 | 高性能橡套软电缆及煤矿梭车 |
| US11640861B2 (en) * | 2021-05-10 | 2023-05-02 | Te Connectivity Solutions Gmbh | Power cable which reduces skin effect and proximity effect |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2609653A (en) * | 1948-04-27 | 1952-09-09 | Preformed Line Products Co | Helically preformed elements on stranded line |
| US3784732A (en) * | 1969-03-21 | 1974-01-08 | Schlumberger Technology Corp | Method for pre-stressing armored well logging cable |
| US3614300A (en) * | 1970-10-22 | 1971-10-19 | Anaconda Wire & Cable Co | Power cable with polypropylene covered ground-check strand |
| US3699238A (en) * | 1972-02-29 | 1972-10-17 | Anaconda Wire & Cable Co | Flexible power cable |
| CA996645A (en) * | 1974-05-03 | 1976-09-07 | Canada Wire And Cable Limited | Power cable having an extensible ground check conductor |
| US4228475A (en) * | 1978-08-28 | 1980-10-14 | Amf Incorporated | Ground monitoring system |
| US4415850A (en) * | 1981-02-12 | 1983-11-15 | Amf Incorporated | Ground conductor monitoring system |
| DE3335325A1 (de) * | 1983-09-27 | 1985-04-04 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Flexible starkstromleitung mit profilkern und tragorgan |
| FR2745117B1 (fr) * | 1996-02-21 | 2000-10-13 | Whitaker Corp | Cable flexible et souple a helices espacees |
| US6304089B1 (en) * | 1998-10-26 | 2001-10-16 | Garry E. Paulson | Parallel termination apparatus and method for ground-check monitors |
| WO2000030126A1 (en) * | 1998-11-13 | 2000-05-25 | Amercable | Urethane-based coating for mining cable |
| EP1191547A1 (de) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Nexans | Langgestreckter Gegenstand |
| ATE349061T1 (de) * | 2004-10-29 | 2007-01-15 | Nexans | Mehradrige flexible elektrische leitung |
| CN201804579U (zh) * | 2009-12-29 | 2011-04-20 | 无锡江南电缆有限公司 | 一种监视型矿用电缆 |
| US20120111603A1 (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-10 | Jorge Cofre | Power and/or telecommunication cable comprising a reinforced ground-check conductor |
-
2013
- 2013-03-20 KR KR20130029573A patent/KR20140115034A/ko not_active Application Discontinuation
-
2014
- 2014-03-20 US US14/220,219 patent/US20140284073A1/en not_active Abandoned
- 2014-03-20 AU AU2014201687A patent/AU2014201687B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2014201687B2 (en) | 2015-12-03 |
| AU2014201687A1 (en) | 2014-10-09 |
| US20140284073A1 (en) | 2014-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8285095B2 (en) | Optical-electrical hybrid transmission cable | |
| US10090587B2 (en) | Elastomeric and flexible cables | |
| US9378865B2 (en) | High strength tether for transmitting power and communications signals | |
| TWM517896U (zh) | 具有絞織軸線對之電纜 | |
| KR20110125923A (ko) | 광전력 복합 케이블 | |
| MX2008016204A (es) | Cable de multiples pares con longitud de trenzado variante. | |
| US20150075834A1 (en) | Cable with twisted pairs of insulated conductors | |
| US20150129278A1 (en) | Round cable | |
| JP2016110836A (ja) | キャブタイヤケーブル、及び、コネクタ付ケーブル | |
| KR20140115034A (ko) | 강화부재를 구비한 케이블 | |
| US10418153B2 (en) | Fabricatable data transmission cable | |
| US20110174531A1 (en) | Cable with twisted pairs of insulated conductors | |
| US20210057126A1 (en) | Insulated wire | |
| KR200477214Y1 (ko) | 다심 케이블 | |
| US20180130571A1 (en) | Aluminum twisted wire and wire harness | |
| US20140338969A1 (en) | Optical-electrical composite cable | |
| CN105914533B (zh) | 电缆应变消除 | |
| CN205177456U (zh) | 一种聚四氟乙烯结构的高压点火线 | |
| CN104616761B (zh) | 一种电梯用扁电缆 | |
| KR101756254B1 (ko) | 실드를 포함하는 스타-쿼드 케이블 | |
| CN216528087U (zh) | 一种电梯用的磁屏蔽线缆 | |
| KR20180001315U (ko) | 케이블 어셈블리 | |
| JP6686316B2 (ja) | ジャンパ線 | |
| CN103794289B (zh) | 一种耐高压加强绝缘电机引接软线缆 | |
| CN116959788A (zh) | 用于连接电气设备、例如用于连接前照灯的多芯的线缆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |