KR20150003937A - 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한가닥, 한가닥 선택되는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유와 같은 섬유의 표면에 알루미늄을 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 도금 증착방식 중에서 선택하여 코팅한 후 섬유들을 꼬아서 송전선용 강심을 제조함으로써, 송전선의 강심을 가볍고 도전성을 지니게 할 수 있음은 물론 저온에서 사용이 가능한 저가의 유리섬유를 사용할 수 있기 때문에 제조원가가 저렴하고, 송전선용 강심을 알루미늄이 코팅된 섬유들을 꼬아서 만들어 줌으로써, 송전용량을 증대시킴은 물론 경량으로 인해 철탑 사이의 간격인 장간에 설치가 용이하며, 종래와 같이 여러 가닥을 함침할 때 사용되는 초음파 혼, 초음파 변환기의 제조설비가 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 도금 증착방식 중에서 선택하여 코팅함으로 인하여 필요가 없고, 1㎛ 내지 1mm 직경의 섬유를 알루미늄 증착용 챔버 내부에서 간단히 코팅함으로써, 간단한 설비만으로 송전선을 제작할 수 있어 경제적인 제조가 가능하므로 가격경쟁력을 확보할 수 있으며, 알루미늄이 코팅된 섬유들을 집합기를 사용하여 서로 꼬아줌으로써, 인장력이 증대되고 통전이 가능한 강심을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

송전선용 도전성 코어와 그 제조방법{electro-conductive core for transmission line and manufactuaring method thereof}
본 발명은 한가닥, 한가닥 선택되는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유와 같은 섬유의 표면에 알루미늄을 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 도금 증착방식 중에서 선택하여 코팅한 후 섬유들을 꼬아서 송전선용 강심을 제조함으로써, 송전선의 강심을 가볍고 도전성을 지니게 할 수 있음은 물론 저온에서 사용이 가능한 저가의 유리섬유를 사용할 수 있기 때문에 제조원가가 저렴하고, 송전선용 강심을 알루미늄이 코팅된 섬유들을 꼬아서 만들어 줌으로써, 송전용량을 증대시킴은 물론 경량으로 인해 철탑 사이의 간격인 장간에 설치가 용이하며, 종래와 같이 여러 가닥을 함침할 때 사용되는 초음파 혼, 초음파 변환기의 제조설비가 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 도금 증착방식 중에서 선택하여 코팅함으로 인하여 필요가 없고, 1㎛ 내지 1mm 직경의 섬유를 알루미늄 증착용 챔버 내부에서 간단히 코팅함으로써, 간단한 설비만으로 송전선을 제작할 수 있어 경제적인 제조가 가능하므로 가격경쟁력을 확보할 수 있으며, 알루미늄이 코팅된 섬유들을 집합기를 사용하여 서로 꼬아줌으로써, 인장력이 증대되고 통전이 가능한 강심을 제조할 수 있는 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법에 관한 기술이다.
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 열팽창계수는 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 온도가 180℃ 이상의 경우, 자체 무게를 지탱하지 못하고 늘어지는 현상이 발생하였다.
그러므로, 한가닥, 한가닥 선택되는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유와 같은 섬유의 표면에 알루미늄을 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 도금 증착방식 중에서 선택하여 코팅한 후 섬유들을 꼬아서 송전선용 강심을 제조하므로 송전선의 강심을 가볍고 도전성을 지니게 할 수 있음은 물론 저온에서 사용이 가능한 저가의 유리섬유를 사용할 수 있기 때문에 제조원가가 저렴하고, 송전선용 강심을 알루미늄이 코팅된 섬유들을 꼬아서 만들어 주므로 송전용량을 증대시킴은 물론 경량으로 인해 철탑 사이의 간격인 장간에 설치가 용이한 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법의 개발이 절실한 실정이다.
KR 10-2010-0081316(2010. 08. 23)
이에 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 한가닥, 한가닥 선택되는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유와 같은 섬유의 표면에 알루미늄을 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 도금 증착방식 중에서 선택하여 코팅한 후 섬유들을 꼬아서 송전선용 강심을 제조함으로써, 송전선의 강심을 가볍고 도전성을 지니게 할 수 있음은 물론 저온에서 사용이 가능한 저가의 유리섬유를 사용할 수 있기 때문에 제조원가가 저렴한 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 송전선용 강심을 알루미늄이 코팅된 섬유들을 꼬아서 만들어 줌으로써, 송전용량을 증대시킴은 물론 경량으로 인해 철탑 사이의 간격인 장간에 설치가 용이한 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 종래와 같이 여러 가닥을 함침할 때 사용되는 초음파 혼, 초음파 변환기의 제조설비가 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 도금 증착방식 중에서 선택하여 코팅함으로 인하여 필요가 없는 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 1㎛ 내지 1mm 직경의 섬유를 알루미늄 증착용 챔버 내부에서 간단히 코팅함으로써, 간단한 설비만으로 송전선을 제작할 수 있어 경제적인 제조가 가능하므로 가격경쟁력을 확보할 수 있는 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 알루미늄이 코팅된 섬유들을 집합기를 사용하여 서로 꼬아줌으로써, 인장력이 증대되고 통전이 가능한 강심을 제조할 수 있는 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선용 도전성 코어는 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 탄소섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 액정 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미노실리케이트 섬유 중에서 어느 하나인 섬유와; 상기 섬유의 표면에 알루미늄을 증착방식으로 코팅한 알루미늄 코팅층과; 상기 알루미늄이 코팅된 섬유 중에서 한 종류의 섬유 또는 복수개 종류의 섬유들을 꼬아서 만든 강심; 을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 섬유의 종류에 현무암(basalt) 섬유, 붕소(boron) 섬유, 케브랄(Kevlar) 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유를 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 섬유의 직경은 1㎛ 내지 1mm인 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 증착방식은 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 플라즈마 토치, 도금 증착방식 중에서 선택되는 것을 포함함을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선용 도전성 코어의 제조방법은 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 탄소섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 액정 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유, 현무암(basalt) 섬유, 붕소(boron) 섬유, 케브랄(Kevlar) 섬유를 준비하는 단계와; 상기 준비된 섬유의 표면에 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 플라즈마 토치, 도금 증착방식 중에서 선택되는 방식으로 알루미늄을 코팅하여 알루미늄 코팅층을 형성하는 단계와; 상기 알루미늄이 코팅된 한 종류의 섬유 또는 복수개 종류의 섬유들을 꼬아서 강심을 만드는 단계; 을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명은 한가닥, 한가닥 선택되는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유와 같은 섬유의 표면에 알루미늄을 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 도금 증착방식 중에서 선택하여 코팅한 후 섬유들을 꼬아서 송전선용 강심을 제조함으로써, 송전선의 강심을 가볍고 도전성을 지니게 할 수 있음은 물론 저온에서 사용이 가능한 저가의 유리섬유를 사용할 수 있기 때문에 제조원가가 저렴하다.
둘째, 본 발명은 송전선용 강심을 알루미늄이 코팅된 섬유들을 꼬아서 만들어 줌으로써, 송전용량을 증대시킴은 물론 경량으로 인해 철탑 사이의 간격인 장간에 설치가 용이하다.
셋째, 본 발명은 종래와 같이 여러 가닥을 함침할 때 사용되는 초음파 혼, 초음파 변환기의 제조설비가 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 도금 증착방식 중에서 선택하여 코팅함으로 인하여 필요가 없다.
넷째, 본 발명은 1㎛ 내지 1mm 직경의 섬유를 알루미늄 증착용 챔버 내부에서 간단히 코팅함으로써, 간단한 설비만으로 송전선을 제작할 수 있어 경제적인 제조가 가능하므로 가격경쟁력을 확보할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 알루미늄이 코팅된 섬유들을 집합기를 사용하여 서로 꼬아줌으로써, 인장력이 증대되고 통전이 가능한 강심을 제조할 수 있다.
도 1은 종래의 가공선의 일례인 ACSR 와이어를 나타낸 단면.
도 2는 종래의 가공선이 다른 일례인 ACCC 와이어를 나타낸 단면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 송전선용 도전성 코어의 측면을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 송전선용 도전성 코어의 제조 흐름도.
이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시 예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 송전선용 도전성 코어와 그 제조방법을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선용 도전성 코어를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 송전선용 도전성 코어의 측면을 나타낸 도면이다.
본 발명인 송전선용 도전성 코어(30)는 섬유(31), 알루미늄 코팅층(32), 강심(33)로 구성된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 송전선용 도전성 코어(30)는 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 탄소섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 액정 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유 중에서 어느 하나인 섬유(31)와; 상기 섬유의 표면에 알루미늄을 증착방식으로 코팅한 알루미늄 코팅층(32)과; 상기 알루미늄이 코팅된 섬유 중에서 한 종류의 섬유 또는 복수개 종류의 섬유들을 꼬아서 만든 강심(33); 을 구비한다.
상기 본 발명인 송전선용 도전성 코어를 구성하는 기술적 수단들의 기능을 살펴보면 다음과 같다.
상기 섬유(31)는 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 탄소섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 액정 섬유, 탄화규소 섬유, 현무암(basalt) 섬유, 붕소(boron) 섬유, 케브랄(Kevlar) 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유 중에서 어느 하나인 것이다. 여기서, 상기 섬유의 직경은 1㎛ 내지 1mm인 것이다.
상기 알루미늄 코팅층(32)은 상기 섬유의 표면에 알루미늄을 증착방식으로 코팅한 것이다. 여기서, 상기 증착방식은 물리증기증착(PVD), 플라즈마 토치, 화학증기증착(CVD), 도금 방식 중에서 선택되는 것이다. 상기 물리증기증착(PVD)에는 저항가열, E-beam, RF 유도가열과 같은 Evaporation과, DC-magnetron, S-gun, DC-diode, RF-magnetron, RF-diode와 같은 Sputter가 있다. 또한 상기 화학증기증착(CVD)에는 LPCVD, PECVD, Laser CVD, MOCVD가 있다.
상기 강심(33)은 상기 알루미늄이 코팅된 섬유 중에서 한 종류의 섬유 또는 복수개 종류의 섬유들을 꼬아서 만든 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 송전선용 도전성 코어의 제조 흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 송전선용 도전성 코어를 제조하는 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
첫째로는, 섬유를 준비하는 단계로서, 인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 탄소섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 액정 섬유, 탄화규소 섬유, 현무암(basalt) 섬유, 붕소(boron) 섬유, 케브랄(Kevlar) 섬유(31), 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유를 준비하는 것이다.
둘째로는, 섬유의 표면에 알루미늄 코팅층을 형성하는 단계로서, 상기 준비된 섬유(31)의 표면에 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 플라즈마 토치, 도금 방식 중에서 선택되는 방식으로 알루미늄을 코팅하여 알루미늄 코팅층(32)을 형성하는 것이다.
셋째로는, 섬유들을 꼬아서 강심을 만드는 단계로서, 상기 알루미늄이 코팅된 한 종류의 섬유 또는 복수개 종류의 섬유들을 꼬아서 강심(33)을 만드는 것이다.
상술한 바와 같은, 본 발명인 송전선용 도전성 코어는 발전소, 변전소에 적용되는 송전선, 배전선에 사용할 수 있음은 산업용과 가정용 배선으로도 사용할 수가 있으므로 그 적용 분야에 따른 대상이 광범위하다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.
30 : 도전성 코어 31 : 섬유
32 : 알루미늄 코팅층 33 : 강심

Claims (5)

  1. 송전선용 도전성 코어에 있어서,
    인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 탄소섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 액정 섬유, 탄화규소 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유 중에서 어느 하나인 섬유와;
    상기 섬유의 표면에 알루미늄을 증착방식으로 코팅한 알루미늄 코팅층과;
    상기 알루미늄이 코팅된 섬유 중에서 한 종류의 섬유 또는 복수개 종류의 섬유들을 꼬아서 만든 강심; 을 포함함을 특징으로 하는 송전선용 도전성 코어.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 섬유의 종류에 현무암(basalt) 섬유, 붕소(boron) 섬유, 케브랄(Kevlar) 섬유를 더 포함함을 특징으로 하는 송전선용 도전성 코어.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 섬유의 직경은 1㎛ 내지 1mm인 것을 특징으로 하는 송전선용 도전성 코어.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 증착방식은 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 플라즈마 토치, 도금 방식 중에서 선택되는 것을 포함함을 특징으로 하는 송전선용 도전성 코어.
  5. 송전선용 도전성 코어의 제조방법에 있어서,
    인장력이 높아지고 경량화가 가능하도록 하는 탄소섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 액정 섬유, 탄화규소 섬유, 현무암(basalt) 섬유, 붕소(boron) 섬유, 케브랄(Kevlar) 섬유, 알루미노실리케이트 섬유, 고성능 폴릴에틸렌 섬유를 준비하는 단계와;
    상기 준비된 섬유의 표면에 물리증기증착(PVD), 화학증기증착(CVD), 플라즈마 토치, 도금 방식 중에서 선택되는 방식으로 알루미늄을 코팅하여 알루미늄 코팅층을 형성하는 단계와;
    상기 알루미늄이 코팅된 한 종류의 섬유 또는 복수개 종류의 섬유들을 꼬아서 강심을 만드는 단계; 을 포함함을 특징으로 하는 송전선용 도전성 코어의 제조방법.
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US20180096748A1 (en) * 2015-05-15 2018-04-05 Lg Chem, Ltd. Conductive laminate and transparent electrode including same
WO2018147652A1 (ko) * 2017-02-08 2018-08-16 일진복합소재 주식회사 고용량 송전케이블용 중심인장선 및 이를 제조하는 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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