KR20170099242A - High frequency power cable - Google Patents

High frequency power cable Download PDF

Info

Publication number
KR20170099242A
KR20170099242A KR1020160021382A KR20160021382A KR20170099242A KR 20170099242 A KR20170099242 A KR 20170099242A KR 1020160021382 A KR1020160021382 A KR 1020160021382A KR 20160021382 A KR20160021382 A KR 20160021382A KR 20170099242 A KR20170099242 A KR 20170099242A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power cable
frequency power
high frequency
jacket
center
Prior art date
Application number
KR1020160021382A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
류성한
김영선
양훈철
Original Assignee
엘에스전선 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스전선 주식회사 filed Critical 엘에스전선 주식회사
Priority to KR1020160021382A priority Critical patent/KR20170099242A/en
Publication of KR20170099242A publication Critical patent/KR20170099242A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00Power cables
    • H01B9/04Concentric cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0045Cable-harnesses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02Disposition of insulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1895Internal space filling-up means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00Power cables
    • H01B9/02Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/30Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material on or between metallic plates

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

The present invention relates to a high-frequency power cable capable of transmitting high-frequency high power. The high-frequency power cable comprises: a central insulating portion consisting of a plurality of fillers disposed at the center of the high-frequency power cable; a conductive portion surrounding the central insulating portion; and a jacket portion surrounding the conductive portion from the outside of the high-frequency power cable. The conductive portion is formed of a plurality of associated wires in which a plurality of wires are associated.

Description

고주파 전력 케이블{High frequency power cable}{High frequency power cable}

본 발명은 고주파 전력 케이블에 관한 것으로서, 상세하게는 고주파수의 전력을 전송할 수 있는 고주파 전력 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a high-frequency power cable, and more particularly to a high-frequency power cable capable of transmitting high-frequency power.

철도나 전기차를 충전하기 위한 무선 전력 전송 시스템뿐만 아니라 고주파 유도 가열을 이용하는 IH(Induction Heater)나 고출력 모터 등에는 고주파를 갖는 매우 큰 용량의 전력을 전송하여야 한다. 고주파 고전력 전송시에는 일반 전력 전송 케이블과 달리 AC 저항을 고려한 전력 전송 케이블의 설계가 요구된다. 즉 일반 전력 케이블의 경우 50 내지 60Hz의 주파수를 갖는 전력이 전송되므로 AC 저항에 의한 발열이나 효율 저하가 크게 문제되지 않는다. 또한 통신 케이블의 경우 수백MHz 내지 수GHz까지 다양한 고주파수 대역을 사용하지만 높은 전력 전송이 아닌 안정적인 신호 전송을 목적으로 설계할 뿐이다. 그러나 20KHz 이상의 고주파 고전력 전송의 경우 표피효과와 근접효과에 의한 AC 저항이 증가되어 발열이 발생하고 전력 효율이 저하되는 문제점이 있다. 이에 따라 고주파 전력 전송용 케이블에서 AC 저항을 최소할 수 있는 기술이 요구되고 있다. In addition to a wireless power transmission system for charging a railway or an electric vehicle, an induction heater (IH) or a high output motor using high frequency induction heating must transmit a very large amount of electric power having a high frequency. Unlike general power transmission cable, design of power transmission cable considering AC resistance is required for high frequency high power transmission. That is, in the case of a general power cable, since power having a frequency of 50 to 60 Hz is transmitted, heat generation due to the AC resistance or deterioration of efficiency is not a big problem. In addition, the communication cable uses various high frequency bands ranging from several hundred MHz to several GHz, but is designed for stable signal transmission instead of high power transmission. However, in the case of high-frequency high-power transmission of 20 KHz or more, AC resistance due to the skin effect and the proximity effect is increased, resulting in generation of heat and deterioration of power efficiency. Accordingly, there is a demand for a technique capable of minimizing the AC resistance in the high-frequency power transmission cable.

본 발명의 주된 목적은 고주파 전력을 전송함에 있어서 AC 저항의 최소화하고 무선 전력 전송 효율을 극대화할 수 있는 고주파 전력 케이블을 제공하는 것이다.The main object of the present invention is to provide a high frequency power cable capable of minimizing the AC resistance and maximizing the wireless power transmission efficiency in transmitting high frequency power.

본 발명의 일 실시예에 따른 According to one embodiment of the present invention

본 발명의 일 실시예에 따르면 고주파 전력을 무선 전송함에 있어서 AC 저항의 최소화하고 무선 전력 전송 효율을 극대화할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the AC resistance can be minimized and the wireless power transmission efficiency can be maximized when wirelessly transmitting high frequency power.

도 1은 무선 전력 전송 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전력 케이블을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 고주파 전력 케이블을 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 4는 60KHz의 주파수를 갖는 전류가 흐르는 고주파 전력 케이블의 온도분포를 나타내는 그래프이다.
1 is a block diagram schematically showing a wireless power transmission system.
2 is a perspective view schematically showing a high-frequency power cable according to an embodiment of the present invention.
3 is a longitudinal sectional view schematically showing the high-frequency power cable shown in Fig.
4 is a graph showing a temperature distribution of a high-frequency power cable through which a current having a frequency of 60 KHz flows.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 무선 전력 전송 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram schematically showing a wireless power transmission system.

도 1에 도시된 바와 같이, 무선전력 전송 장치는 무선 전력 송신 장치(10)와 무선 전력 수신 장치(20) 간에 자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식으로 전력을 전송할 수 있다.As shown in FIG. 1, a wireless power transmission apparatus can transmit power between a wireless power transmission apparatus 10 and a wireless power reception apparatus 20 by a magnetic induction method or a magnetic resonance method.

무선 전력 송신 장치(10)는 외부의 입력 전원(13)으로부터 입력된 AC 전원을 정류부(미도시), 전압 증폭부(미도시) 등의 무전 전력 송신 회로(11)를 통해 전자파 신호로 변환한 후, 송전부(12)를 통해 무선 전력 수신 장치(20)로 전송할 수 있다.The wireless power transmission apparatus 10 converts an AC power input from an external input power supply 13 into an electromagnetic wave signal through an electromotive power transmission circuit 11 such as a rectifying unit (not shown) and a voltage amplifying unit (not shown) And then transmitted to the wireless power receiving apparatus 20 through the transmitting unit 12. [

무선 전력 수신 장치(20)는 무선 전력 송신 장치(10)로부터 전송된 전자파 신호를 수신한다. 이를 위하여 무선 전력 수신 장치(20)는 수전부(22)를 구비할 수 있다.The wireless power receiving apparatus 20 receives the electromagnetic wave signal transmitted from the wireless power transmitting apparatus 10. [ For this purpose, the wireless power receiving apparatus 20 may include a power receiver 22.

자기 공명 방식의 경우, 송전부(12)와 수전부(22)의 공진 주파수는 동일하거나 거의 동일한 것이 바람직하다. 이 경우, 송전부(12)와 수전부(22) 간에는 공진 결합(resonant coupling)에 의해 에너지 전달 채널이 형성된다. 송전부(12)로부터 방출된 전자파는 에너지 전달 채널을 통해 수전부(22)로 전송되며, 수전부(22)를 통해 입력된 전자파는 무선 전력 수신 장치(20) 내부에서 임피던스 매칭부(미도시), 정류부(미도시) 등의 무선 전력 수신 회로(21)를 통해 전력으로 변환될 수 있다. 변환된 전력은 무선 전력 수신 장치(20)에 연결된 부하 기기(30)로 전달되어 부하 기기(30)를 충전시키거나 구동 전력을 제공할 수 있다.In the case of the magnetic resonance method, it is preferable that the resonance frequencies of the power transmitting portion 12 and the power receiver 22 are the same or substantially the same. In this case, an energy transfer channel is formed between the power transmitting part 12 and the power receiver 22 by resonant coupling. The electromagnetic wave emitted from the power transmission unit 12 is transmitted to the power receiver 22 through the energy transfer channel and the electromagnetic wave inputted through the power receiver 22 is transmitted to the impedance matching unit (Not shown), and a rectifier (not shown). The converted power may be transmitted to the load device 30 connected to the wireless power receiving device 20 to charge the load device 30 or provide drive power.

자기 유도 방식을 이용하는 경우에는 송전부(12)와 수전부(22)의 공진 주파수가 거의 동일한 주파수일 필요는 없지만, 송전부(12)와 수전부(22)의 공진 주파수를 거의 동일하게 매칭시킴으로써 양단간의 전력 전송 효율을 향상시킬 수 있다.It is not necessary that the resonance frequencies of the power transmitting portion 12 and the power receiving portion 22 are substantially equal to each other. However, by matching the resonance frequencies of the power transmitting portion 12 and the power receiving portion 22 substantially equally The power transmission efficiency between both ends can be improved.

상기 무선전력 전송 장치는 높은 전력을 전송하기 위해 송전부(12)와 수전부(22)에 고주파 전류가 흐르게 된다. 이 경우 송전부(12)와 수전부(22)는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전력 케이블(100)로 이루어질 수 있다. 이하에서는 고주파 전류가 흐르는 고주파 전력 케이블(100)에 관하여 설명한다. In the wireless power transmission apparatus, a high frequency current flows through the power transmission unit 12 and the power receiver 22 to transmit high power. In this case, the power transmission unit 12 and the power receiver 22 may be formed of the high-frequency power cable 100 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the high-frequency power cable 100 through which a high-frequency current flows will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전력 케이블을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 고주파 전력 케이블을 개략적으로 나타내는 종단면도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing a high-frequency power cable according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing the high-frequency power cable shown in FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전력 케이블(100)은 중심 절연부(110), 도전부(120), 및 자켓부(130)을 구비할 수 있다. 2 and 3, the high-frequency power cable 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a central insulating portion 110, a conductive portion 120, and a jacket portion 130.

중심 절연부(110)는 고주파 전력 케이블(100)의 중심부에 배치될 수 있다. 중심 절연부(110)는 복수 개의 필러(111)로 이루어질 수 있다. 필러(111)는 고주파 전력 케이블(100)의 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 필러(111)는 합성고무로 이루어질 수 있으며, 일 예로서 EPDM(Ethylene propylene diene monomer) 러버일 수 있다. The center insulating portion 110 may be disposed at the center of the high-frequency power cable 100. The center insulating portion 110 may be formed of a plurality of pillars 111. The filler 111 may be formed long along the longitudinal direction of the high-frequency power cable 100. The filler 111 may be made of synthetic rubber, for example, an ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber.

중심 절연부(110)는 EPDM 러버와 같은 합성고무로 이루어지는바 전류가 흐르지 않는다. 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전력 케이블(100)은 그 중심에 배치되는 중심 절연부(110)에서는 전류가 흐르지 않으며, 중심 절연부(110) 외측을 둘러싸는 도전부(120)에서 전류가 흐를 수 있다. The center insulating portion 110 is made of synthetic rubber such as EPDM rubber and does not flow a current. That is, in the high-frequency power cable 100 according to the embodiment of the present invention, current does not flow in the center insulating portion 110 disposed at the center of the high frequency power cable 100, Can flow.

도 4는 60KHz의 주파수를 갖는 전류가 흐르는 고주파 전력 케이블의 전류 밀도를 나타내는 그래프이다. 도 4에 도시된 고주파 전력 케이블의 중심부에서의 온도는 대략 20℃로 발열이 거의 발생하지 않는다. 이에 반하여 고주파 전력 케이블의 외곽을 따라서는 70℃ 이상의 발열이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 도 4에서 보는 바와 같이 고주파 전류가 흐르는 고주파 전력 케이블의 경우에는 케이블 중앙부에는 전류가 거의 흐르지 않는바, 본 발명에서와 같이 케이블의 중앙에 부도체인 중심 절연부(110)를 배치함으로써 고주파 전력 케이블(100)의 제조 단가를 낮출 수 있다. 또한 이와 같은 구조에 의해 고주파의 AC 전류가 흐르는 고주파 전력 케이블에서 AC 저항을 최소화할 수 있다. 이에 대하여는 후술한다. 4 is a graph showing a current density of a high frequency power cable through which a current having a frequency of 60 KHz flows. The temperature at the central portion of the high-frequency power cable shown in Fig. 4 is approximately 20 占 폚, and almost no heat is generated. On the contrary, it can be confirmed that heat generation of 70 ° C or more occurs along the outer periphery of the high-frequency power cable. As shown in FIG. 4, in the case of a high-frequency power cable in which a high-frequency current flows, the current hardly flows through the center of the cable. By disposing the center insulator 110, which is non- 100) can be lowered. This structure also minimizes AC resistance in a high frequency power cable in which high frequency AC current flows. This will be described later.

중심 절연부(110)의 외측을 바인딩 테이프(140)가 둘러쌀 수 있다. 중심 자켓부(110)는 복수 개의 필러(111)로 이루어지는바 바인딩 테이프(140)는 연합된 복수 개의 필러(111)를 둘러쌈으로써 복수 개의 필러(111)의 연합된 형태를 유지시킬 수 있다. 바인더 테이프(140)는 PET 재질이 주로 사용되지만 이에 한정되는 것은 아니다. The binding tape 140 can surround the outer side of the central insulating portion 110. [ The center jacket 110 can maintain the associated shape of the plurality of pillars 111 by surrounding the plurality of pillars 111 associated with the bar binding tape 140 composed of the plurality of pillars 111. The binder tape 140 is mainly made of PET but is not limited thereto.

도전부(120)는 고주파 전류가 흐르는 선로로서 중심 절연부(110)의 외측을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 도전부(120)는 복수 개의 소선이 연합되어 이루어진 복수 개의 연합선(121)으로 이루어질 수 있다.The conductive part 120 may be disposed so as to surround the outer side of the central insulating part 110 as a line through which a high-frequency current flows. The conductive part 120 may include a plurality of coaxial lines 121 having a plurality of small wires connected to each other.

상기 연합선(121)은 일 예로서 리츠 와이어(Litz wire)로 이루어질 수 있다. 리츠 와이어란 극세선의 에나멜 코팅된 와이어(예를 들면, 직경 0.04mm/0.05mm 등)을 몇가닥 일정한 피치로 꼬은 동선을 의미한다. The associated wire 121 may be a Litz wire, for example. Ritz wire refers to a copper wire twisted with enamel coated wires (e.g., 0.04 mm / 0.05 mm in diameter) of a very fine wire in several strands at a constant pitch.

리츠 와이어는 고주파 특유의 표피효과 및 근접효과에 의한 교류저항의 증대를 억제하고, 발열로 인한 온도 상승을 방지할 수 있다. 이에 대하여는 후술한다. The RITZ wire can suppress the increase of the AC resistance due to the skin effect and the proximity effect unique to the high frequency and prevent the temperature rise due to the heat generation. This will be described later.

상기 도전부(120)는 복수 개의 연합선(121)이 적어도 두 개층 이상을 이루어 상기 중심 절연부(110)를 감쌀 수 있다. 상기 도전부(120)는 상기 중심 절연부(110)를 감싸는 제1 도전부(120a), 제1 도전부(120a)를 감싸는 제2 도전부(120b), ..., 제n-1 도전부를 감싸는 제n 도전부로 이루어질 수 있다. The conductive part 120 may include at least two layers of the plurality of cohesive lines 121 to cover the center insulating part 110. The conductive part 120 includes a first conductive part 120a surrounding the center insulating part 110, a second conductive part 120b surrounding the first conductive part 120a, ..., an n- And an n-th conductive part surrounding the part.

도 2 및 도 3은 상기 도전부(120)가 복수 개의 연합선(121)이 두 개층으로 이루어진 본 발명의 일 실시예를 도시하고 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 도전부(120)는 상기 중심 절연부(110)를 감싸는 제1 도전부(120a)와, 제1 도전부(120a)를 감싸는 제2 도전부(120b)로 이루어질 수 있다. FIG. 2 and FIG. 3 show an embodiment of the present invention in which the conductive part 120 has two layers of the plurality of association lines 121. 2 and 3, the conductive part 120 includes a first conductive part 120a surrounding the center insulating part 110, a second conductive part 120b surrounding the first conductive part 120a, ≪ / RTI >

상세하게는 상기 제1 도전부(120a)를 이루는 연합선(121a)들 각각은 서로 이웃하는 연합선(121a)이 그 양측에 배치되며, 연합선(121a)의 안쪽 즉 고주파 전력 케이블(100)의 중심을 향하는 방향으로는 연합선(121a)이 배치되지 않아 연합선(121a)들로 이루어진 제1 도전부(120a)는 한 개층을 형성할 수 있다. Specifically, each of the associated lines 121a forming the first conductive portion 120a are disposed on both sides of the adjacent associated lines 121a, and the inside of the associated line 121a, that is, the high-frequency power cable 100, The first conductive part 120a formed of the associated lines 121a may form one layer without the associated line 121a disposed in the direction toward the center of the first conductive part 120a.

또한 상기 제2 도전부(120b)를 이루는 연합선(121b)들 각각은 서로 이웃하는 연합선(121b)이 그 양측에 배치되며, 연합선(121b)의 안쪽으로는 제1 도전부(120a)의 연합선(121a)들이 위치할 뿐이어서 연합선(121b)들로 이루어진 제2 도전부(120b)는 한 개층을 형성할 수 있다. In addition, each of the associated lines 121b constituting the second conductive portion 120b are disposed on both sides of the adjacent associated lines 121b, and the first conductive portion 120a is formed inside the associated line 121b. The second conductive parts 120b formed of the associated lines 121b may form one layer.

제1 도전부(120a) 안쪽으로는 상기 중심 절연부(110)가 위치하며, 제1 도전부(120a) 바깥쪽으로는 상기 제2 도전부(120b)가 위치하는 바, 복수 개의 연합선(121a, 121b)이 두 개 층을 이루어 상기 중심 절연부(110)를 감싸면서 고주파 전력 케이블(100)의 외측에 배치된다. The central insulating portion 110 is located inside the first conductive portion 120a and the second conductive portion 120b is located outside the first conductive portion 120a. And 121b are disposed on the outer side of the high-frequency power cable 100 while covering the center insulating portion 110 in two layers.

이와 같이 고주파의 전류가 흐르는 도전부(120)를 고주파 전력 케이블(100)의 외측에 배치하고 그 중심에는 전류가 흐르지 않는 중심 절연부(110)를 배치함으로써 연합선(121a, 121b)들에 의한 근접효과(proximity effect)를 낮출 수 있어 고주파수의 고전력을 전송하는 고주파 전력 케이블(100)의 Q 팩터(Q factor)를 높일 수 있다. 또한 상술한 바와 같이 도전부(120)의 연합선(121a, 121b)을 리츠 와이어로 사용함으로써 표피효과에 의한 AC 저항의 증대를 억제할 수 있다. The conductive portion 120 through which the high frequency current flows is disposed outside the high frequency power cable 100 and the center insulating portion 110 in which no current flows is disposed at the center of the high frequency power cable 100, The proximity effect can be lowered, and the Q factor of the high-frequency power cable 100 transmitting a high-frequency high-power can be increased. As described above, by using the joining lines 121a and 121b of the conductive portion 120 as the Litz wire, the increase in the AC resistance due to the skin effect can be suppressed.

상세하게는 50 내지 60Hz 주파수의 AC 전력을 전송하는 기존의 전력케이블의 경우 AC 저항을 고려하지 않고 전력케이블을 설계하였으나, 20KHz 내지 100KHz 주파수의 고주파수 전력을 전송하는 고주파 전력 케이블의 경우 AC 저항이 매우 크기 때문에 전력 전송 효율을 높이기 위해 AC 저항을 고려하여야 한다. 고주파 전력이 전송되는 경우 AC 저항은 표피 효과와 근접 효과에 의해 발생한다. 고주파 전력 전송시 높은 표피 효과와 근접 효과에 의해 전력 케이블에서의 AC 저항이 커지게 되어 전력 케이블에서 높은 발열이 발생하고 전력 전송 효율이 감소하게 된다. Specifically, in the case of a conventional power cable transmitting AC power at a frequency of 50 to 60 Hz, a power cable is designed without considering an AC resistance. However, in the case of a high frequency power cable transmitting high frequency power at a frequency of 20 KHz to 100 KHz, Because of its size, AC resistance must be considered to increase power transfer efficiency. When high frequency power is transmitted, the AC resistance is generated by the skin effect and the proximity effect. The AC resistance in the power cable is increased due to the high skin effect and the proximity effect when the high frequency power is transmitted, so that the power cable generates high heat and the power transmission efficiency is reduced.

표피효과는 도체(導體)에 고주파 전류를 흐르게 할 때 전류가 도체의 표면 부근만을 흐르는 현상이다. 20KHz 내지 100KHz의 고주파 전류가 흐르는 경우 표피효과로 인한 AC 저항이 커지게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전력 케이블(100)은 상기 고주파 전류가 흐르는 도전부(120)를 소선으로 이루어진 복수 개의 연합선(121a, 121b)으로 구성함으로써 고주파 전류가 흐를 수 있는 도체의 표면적을 넓게 하여 표피효과에 따라 AC 저항이 증대되는 것을 억제할 수 있다. The skin effect is a phenomenon in which a current flows only near the surface of a conductor when a high frequency current flows through the conductor. When a high frequency current of 20 KHz to 100 KHz flows, the AC resistance due to the skin effect becomes large. The high frequency power cable 100 according to the embodiment of the present invention is configured such that the conductive part 120 through which the high frequency current flows is composed of a plurality of coaxial lines 121a and 121b made of a single wire so that the surface area It is possible to suppress the increase of the AC resistance according to the skin effect.

또한 근접효과는 고주파 전력 케이블(100) 내부에 배치되는 연합선들이 그에 인접한 다른 연합선들에 의해 발생할 수 있다. 하나의 연합선 주변에 많은 연합선들이 존재하는 하는 경우 그 주변에 배치된 연합선들에 의해 상기 하나의 연합선의 근접효과가 커지게 되어 상기 하나의 연합선의 전류 밀도가 낮아지게 된다. The proximity effect may also be caused by other coalescing lines adjacent to the coalescing lines disposed within the high frequency power cable 100. In the case where many associated lines exist around one associated line, the proximity effect of the one associated line is increased by the associated lines disposed around the associated line, so that the current density of the one associated line is lowered.

본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전력 케이블(100)은 고주파 전력 케이블(100)의 중앙에는 전류가 흐르지 않는 중심 절연부(110)가 배치되고 중심 절연부(110) 외측에 복수 개의 연합선들이 한 층을 이루는 도전부(120)가 배치되므로 연합선(121a, 121b)들 각각의 근접효과를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 고주파 전력 전송에서 AC 저항을 낮출 수 있어 고주파 전력 케이블(100)의 Q 팩터를 높일 수 있다. The high frequency power cable 100 according to the embodiment of the present invention is characterized in that a center insulating portion 110 in which no current flows is disposed at the center of the high frequency power cable 100 and a plurality of coaxial lines are arranged outside the central insulating portion 110 The proximity effect of each of the coaxial lines 121a and 121b can be reduced and the AC resistance can be lowered in the high frequency power transmission so that the Q of the high frequency power cable 100 can be reduced, The factor can be increased.

자켓부(130)는 고주파 전력 케이블(100)의 외측에서 도전부(120)를 감쌀 수 있다. 상기 자켓부(130)는 고주파 전력 케이블(100)의 최외곽층으로서 외부로부터 도전부(120)를 보호하는 기능을 한다. The jacket 130 may surround the conductive part 120 on the outside of the high-frequency power cable 100. The jacket 130 functions as an outermost layer of the high-frequency power cable 100 to protect the conductive part 120 from the outside.

상기 자켓부(130)는 제1 자켓부(131)과 제2 자켓부(132)으로 이루어질 수 있다. 제1 자켓부(131)은 상기 도전부(120)의 외측을 감싸며, 제2 자켓부(132)은 제1 자켓부(131)을 감싼다. 상기 제1 자켓부(131)은 일 예로서 XLPE(Cross Linking-Polyethylene)으로 이루어질 수 있으며, 상기 제2 자켓부(132)은 일 예로서 XLPO(Cross Linking-Polyolefine)으로 이루어질 수 있다. The jacket 130 may include a first jacket portion 131 and a second jacket portion 132. The first jacket portion 131 surrounds the outer side of the conductive portion 120 and the second jacket portion 132 surrounds the first jacket portion 131. The first jacket portion 131 may be formed of XLPE (Cross Linking-Polyethylene), and the second jacket portion 132 may be formed of XLPO (Cross Linking Polyolefin), for example.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 고주파 전력 케이블
110: 중심 절연부
120: 도전부
130: 자켓
100: High-frequency power cable
110:
120:
130: Jacket

Claims (10)

고주파 전력 케이블에 있어서,
상기 고주파 전력 케이블의 중심에 배치되는 복수개의 필러로 이루어진 중심 절연부;
상기 중심 절연부를 둘러싸는 도전부; 및
상기 고주파 전력 케이블의 외측에서 상기 도전부를 감싸는 자켓부; 를 구비하며,
상기 도전부는 복수 개의 소선이 연합되어 이루어진 복수 개의 연합선으로 이루어지며,
상기 도전부는 복수 개의 상기 연합선들이 적어도 2개층을 이루어 상기 중심 절연부를 감싸는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블.
In a high frequency power cable,
A center insulator comprising a plurality of pillars disposed at the center of the high frequency power cable;
A conductive portion surrounding the center insulating portion; And
A jacket portion surrounding the conductive portion outside the high-frequency power cable; And,
Wherein the conductive portion is formed of a plurality of coaxial lines in which a plurality of element wires are associated,
Wherein the conductive portion includes at least two layers of a plurality of the cooperating lines, and surrounds the center insulating portion.
제1항에 있어서,
상기 필러는 상기 고주파 전력 케이블의 길이 방향을 따라 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블.
The method according to claim 1,
Wherein the filler is elongated along the longitudinal direction of the high-frequency power cable.
제1항에 있어서,
상기 필러는 합성고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블.
The method according to claim 1,
Wherein the filler is made of synthetic rubber.
제1항에 있어서,
상기 필러는 EPDM(Ethylene propylene diene monomer) 러버로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블.
The method according to claim 1,
Wherein the filler is made of EPDM (ethylene propylene diene monomer) rubber.
제1항에 있어서,
상기 중심 절연부를 둘러싸는 바인딩 테이프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블.
The method according to claim 1,
Further comprising a binding tape surrounding the central insulating portion.
제1항에 있어서,
상기 연합선은 리츠와이어(Litz wire)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블,
The method according to claim 1,
Wherein the coaxial cable is made of a Litz wire,
제1항에 있어서,
상기 자켓부은,
상기 도전부를 감싸는 제1 자켓부; 및
상기 제1 자켓부을 감싸는 제2 자켓부; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블.
The method according to claim 1,
In the jacket portion,
A first jacket portion surrounding the conductive portion; And
A second jacket portion surrounding the first jacket portion; And the high-frequency power cable.
제7항에 있어서,
상기 제1 자켓부은 XLPE(Cross Linking-Polyethylene)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블.
8. The method of claim 7,
Wherein the first jacket portion is made of XLPE (Cross Linking-Polyethylene).
제7항에 있어서,
상기 제2 자켓부은 XLPO(Cross Linking-Polyolefine)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블.
8. The method of claim 7,
And the second jacket portion is made of XLPO (Cross Linking-Polyolefin).
제1항에 있어서,
상기 도전부에 흐르는 교류 전류의 주파수는 20KHz 내지 100KHz인 것을 특징으로 하는 고주파 전력 케이블.
The method according to claim 1,
And the frequency of the alternating current flowing in the conductive portion is 20 KHz to 100 KHz.
KR1020160021382A 2016-02-23 2016-02-23 High frequency power cable KR20170099242A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160021382A KR20170099242A (en) 2016-02-23 2016-02-23 High frequency power cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160021382A KR20170099242A (en) 2016-02-23 2016-02-23 High frequency power cable

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170099242A true KR20170099242A (en) 2017-08-31

Family

ID=59761109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160021382A KR20170099242A (en) 2016-02-23 2016-02-23 High frequency power cable

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170099242A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5877355B2 (en) Wireless power transmission system and power transmission / reception device with heat dissipation structure
EP0821371B1 (en) High frequency power cable
RU2273939C1 (en) Method and device for transferring electric energy (variants)
WO2015083531A1 (en) Transmission cable
WO2016084112A1 (en) Composite cable
KR20170099242A (en) High frequency power cable
KR20170099244A (en) High frequency power cable
KR20130130195A (en) Transmitter used in wireless power transfer and wireless power transfer system having the same
KR20170099247A (en) High frequency power cable
KR20170099250A (en) High frequency power cable
US9473211B2 (en) Device for the inductive transmission of electrical energy
JP2019531607A5 (en)
WO2016114158A1 (en) Wireless power transmission system
US9601269B2 (en) Resonant coil, wireless power transmitter using the same, wireless power receiver using the same
KR101850643B1 (en) Litz wire terminal for wireless charging power supply device
KR20190120723A (en) Method and device for wireless charging of electrical energy storage in a fixed or mobile consumer
KR102625953B1 (en) Conector for high frequency power cable and high frequency power cable using the same
US20120292075A1 (en) High-power high-frequency cable
JP2015079607A (en) Composite cable, production method of the same, and non-contact power receiving and feeding coil
JP2015080311A (en) Composite cable, and coil for non-contact power reception and supply
US11120925B2 (en) Induction heating extension cables including control conductors
JP2012043966A (en) Non-contact power supply coil
JP2015080310A (en) Device, system and method for non-contact power supply
JP2014150639A (en) Radiation noise reduction method and cable
JP2015012067A (en) Coil unit for wireless power transmission

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application