KR20220146184A - 해저케이블용 풀링아이 및 풀링아이를 구비한 해저케이블 - Google Patents

해저케이블용 풀링아이 및 풀링아이를 구비한 해저케이블 Download PDF

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KR20220146184A
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Abstract

본 발명은 해저케이블의 최외부의 금속 아머층과 함께 해저케이블의 코어를 구성하는 도체를 함께 고정하여 해저케이블 견인시 해저케이블 해저케이블의 비틀림 또는 회전을 최소화하고, 풀링아이를 통해 해저케이블 내부로 수분 침투 위험에 대한 수밀성을 확보할 수 있는 풀링아이 및 풀링아이를 구비한 해저케이블에 관한 것이다.

Description

해저케이블용 풀링아이 및 풀링아이를 구비한 해저케이블{Pulling Eye For Submarine Cable And Submarine Cable Having The Same}
본 발명은 해저케이블용 풀링아이 및 풀링아이를 구비한 해저케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 해저케이블의 최외부의 금속 아머층과 함께 해저케이블의 코어를 구성하는 도체를 함께 고정하여 해저케이블 견인시 해저케이블 해저케이블의 비틀림 또는 회전을 최소화하고, 풀링아이를 통해 해저케이블 내부로 수분 침투 위험에 대한 수밀성을 확보할 수 있는 풀링아이 및 풀링아이를 구비한 해저케이블에 관한 것이다.
풀링아이(pulling eye)는 금속 아머층을 구비한 해저 전력케이블(이하, 해저케이블이라 함) 등을 시험 또는 포설하는 경우에 상기 해저케이블이 단부를 견인하는 견인작업의 작업성을 향상시키기 위하여 해저케이블의 단부에 설치되는 장치를 의미한다.
통상 해저케이블의 경우, 거친 환경에서 케이블 보호를 위하여 금속 재질의 아머 와이어로 구성된 금속 아머층을 구비하며, 풀링아이는 금속 아머층을 구성하는 아머 와이어를 노출시키고 노출된 아머 와이어를 풀링아이 내부에 고정하는 방법으로 장착될 수 있다.
해저케이블의 금속 아머층을 구성하는 아머 와이어는 거친 해저 환경경에서 코어를 보호하기 위하여 해저케이블 외주면에 나선형으로 횡권되어 설치된다.
이러한 아머 와이어를 풀링아이에 고정하여 견인하는 경우, 견인력이 아머 와이어에 집중되므로 아머 와이어의 나선형 권취 상태가 풀리며 해저 케이블이 회전 또는 비틀림이 발생될 수 있다.
해저케이블의 포설을 위한 견인 과정에서 발생된 해저케이블의 비틀림은 해저케이블 접속 또는 사용시 다양한 문제를 발생시키므로 바람직하지 않다.
또한, 해저케이블이 단상 케이블이 아닌 예를 들어 코어가 3개인 3상 전력 케이블인 경우 해저케이블의 무게와 크기가 커져, 단일 풀링아이에 3상 해저케이블의 아머 와이어만을 풀링아이에 고정하는 경우 충분한 견인력을 제공하기 쉽지 않고, 코어 별로 풀링아이를 설치하는 방법을 고려할 수 있으나, 아머 와이어를 포함하는 케이블 외장층내에 복수의 코어가 구비되는 구조이므로 코어별로 아머 와이어가 구비되지 않아 풀링아이를 설치하기 쉽지 않다.
또한, 풀링아이는 해저케이블을 견인하기 위한 장치이지만, 해저케이블이 탈피되어 고정되는 풀링아이를 통해 수분 침투 가능성이 존재하고 풀링아이의 확실한 방수 성능이 보장되어야 하지만, 고정 구조만으로 수밀성까지 확보하는 것은 쉽지 않다.
본 발명은 해저케이블의 최외부의 금속 아머층과 함께 해저케이블의 코어를 구성하는 도체를 함께 고정하여 해저케이블 견인시 해저케이블 해저케이블의 비틀림 또는 회전을 최소화하고, 풀링아이를 통해 해저케이블 내부로 수분 침투 위험에 대한 수밀성을 확보할 수 있는 풀링아이 및 풀링아이를 구비한 해저케이블을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 도체와 절연층을 포함하는 적어도 하나의 전력 코어, 상기 전력 코어 외측에 구비되며 복수 개의 아머 와이어로 구성된 금속 아머층 및 상기 금속 아머층 외측에 구비되는 써빙층을 포함하는 케이블 외장부;를 구비하는 해저케이블 단부에 장착 및 고정되는 해저케이블용 풀링아이에 있어서, 원형 파이프 형태의 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 해저케이블의 단부의 써빙층이 제거된 상태에서 상기 금속 아머층 둘레에 장착된 후 상기 아머 와이어의 단부가 반대방향으로 밴딩되는 와이어 고정링; 상기 하우징 내에서 상기 전력 코어의 탈피된 도체가 접속되어 고정되는 도체 슬리브; 상기 도체 슬리브가 관통되어 장착되어 전력 코어의 하우징 내에서의 위치를 결정하는 스페이서 플레이트; 상기 하우징의 단부를 막도록 상기 하우징에 체결되고 외측에 견인부가 구비된 커버부재;를 포함하고, 상기 하우징 내측 공간은 에폭시가 충진되어 수용되는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이를 제공할 수 있다.
또한, 상기 와이어 고정링은 2분할된 제1 고정링과 제2 고정링이 체결부재로 체결되어 장착될 수 있다.
그리고, 상기 고정링의 외측단의 외경이 내측단의 외경보다 클 수 있다.
여기서, 상기 하우징 내에서 상기 와이어 고정링을 감싸며 반대방향으로 밴딩된 아머 와이어는 금소밴드로 감싸 고정될 수 있다.
이 경우, 상기 하우징 외측에 노출된 아머 와이어는 금소밴드로 감싸 고정될 수 있다.
그리고, 상기 코어 및 상기 도체 슬리브는 복수 개가 구비되며, 상기 스페이서 플레이트는 상기 복수 개의 도체 슬리브가 각각 이격되어 관통되도록 복수 개의 관통구 및 상기 하우징 내로 주입되는 에폭시가 유입될 수 있도록 테두리가 절개된 적어도 하나의 절개부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 도체 슬리브는 일단에 도체가 삽입되어 접속되며 도체 접속부 및 타단에 상기 하우징 내에 충진 및 경화된 에폭시와 걸림 고정되는 에폭시 고정부를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 도체 슬리브의 도체 접속부에 복수 개의 체결홀이 형성되고, 상기 도체 접속부에 상기 전력 코어의 도체가 삽입된 상태에서 상기 도체 접속부의 복수 개의 상기 체결홀을 통해 복수 개의 파단볼트를 도체 방향으로 체결하여 도체가 접속 및 고정될 수 있다.
여기서, 상기 도체 슬리브의 도체 접속부에 상기 전력 코어의 도체가 삽입된 상태에서 도체 슬리브의 도체 접속부가 압착되어 접속이 완료될 수 있다.
이 경우, 상기 도체 슬리브의 도체 접속부와 상기 전력 코어의 외주면의 일부는 열수축 재질의 방수튜브로 마감될 수 있다.
그리고, 상기 에폭시 고정부는 직경이 확장되는 플랜지 형태의 걸림 단차일 수 있다.
또한, 상기 커버부재는 상기 하우징 단부를 막는 커버부, 해저케이블 견인수단을 연결할 수 있는 견인홀이 형성되며 상기 커버부에서 수직하게 연결되는 플레이트로 구성되는 견인부 및 상기 커버부 하부에 구비되며 상기 하우징 입구에 나가 결합 방식으로 체결되도록 나사산이 형성된 체결부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 견인부, 상기 커버부 및 상기 체결부는 일체형으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 도체와 절연층을 포함하는 전력 코어, 상기 전력 코어 외측에 구비되고 금속시스와 시스부재를 포함하는 케이블 보호부, 상기 케이블 보호부 외측에 구비되며 복수 개의 아머 와이어로 구성된 금속 아머층 및 상기 금속 아머층 외측에 구비되는 써빙층을 포함하는 케이블 외장부;를 구비하는 해저케이블; 및, 상기 해저케이블의 단부에 장착되는 전술한 어느 하나의 풀링아이가 장착된 해저케이블을 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 전력 코어의 도체는 복수 개의 소선이 집합되어 S 방향 연합 또는 Z방향 연합된 집합도체이고, 상기 금속 아머층을 구성하는 아머 와이어는 Z 방향 또는 S 방향으로 해저케이블의 베딩층 외주면에 나선형으로 권취될 수 있다.
그리고, 상기 코어부 및 상기 풀링아이의 도체 슬리브는 각각 3개가 구비되어 상기 해저케이블은 3상 전력 케이블일 수 있다.
본 발명에 따른 해저케이블용 풀링아이 및 풀링아이를 구비한 해저케이블에 의하면, 해저케이블의 견인력이 해저케이블 최외부에 나선형으로 권취된 금속 아머층과 전력 코어에 분산되므로, 나선형으로 권취된 금속 아머층에 견인력이 제공되어 발생되는 해저케이블의 비틀림 또는 회전 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 해저케이블용 풀링아이 및 풀링아이를 구비한 해저케이블에 의하면, 풀링아이를 구성하는 하우징 내부에 에폭시 수지가 충진되고, 전력 코어의 접속부를 방수튜브로 마감하여 풀링아이의 수밀성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 해저케이블의 구성을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 풀링아이가 해저케이블단부에 장착된 상태의 사시도를 도시한다.
도 3은 도 2의 풀링아이의 단면도를 도시한다.
도 4는 해저케이블의 단부에서 서빙층을 일부 제거한 후 금속 아머층 외주면에 와어어 고정링을 장착하는 과정을 도시한다.
도 5는 아머 와이어 고정링이 개재된 상태로 아머 와이어가 밴딩된 상태에서 금속 밴드로 아머 와이어가 고정된 상태를 도시한다.
도 6 및 도 7은 와이어 고정링의 평면도와 단면도를 도시한다.
도 8은 각각의 전력 코어에서 탈피되어 노출된 도체 및 상기 광유닛에 도체 슬리브와 광유닛 커버가 장착되는 과정을 도시한다.
도 9는 상기 도체 및 상기 광유닛에 도체 슬리브와 광유닛 커버가 장착된 상태를 도시한다.
도 10은 도체에 장착된 도체 슬리브에 파단볼트가 장착되는 과정을 도시한다.
도 11은 도체 슬리브에 파단볼트의 체결이 완료된 상태를 도시한다.
도 12는 상기 도체 슬리브의 도체 접속부와 상기 전력 코어의 외주면의 일부는 열수축 재질의 방수튜브로 마감된 상태를 도시한다.
도 13 및 도 14는 도체 슬리브와 전력 코어의 접속부위에 방수튜브가 장착된 상태에서 스페이서 플레이트 및 하우징이 장착되는 과정과 장착된 상태를 도시한다.
도 15는 도 14에 도시된 하우징이 장착된 상태에서 하우징 내로 에폭시 수지가 주입되는 과정을 도시한다.
도 16은 커버부재가 장착되는 과정을 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 해저케이블(100)의 구성을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 해저케이블(100)은 전력 코어(10)를 3개 구비한 3상 케이블을 예로 들어 도시하지만, 이에 한정되지 않으며 단일 전력 코어를 구비하거나, 전력 코어의 개수가 다른 경우에도 적용될 수 있다.
각각의 상기 전력 코어(10)는 도체(11), 내부반도전층(12), 절연층(13), 외부반도전층(14), 금속 차폐층(15), 및 고분자 시스(16)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 도체(11)는 전력을 전송하기 위해 전류가 흐르는 통로 역할을 하며, 전력 손실을 최소화할 수 있도록 도전율이 우수하고 케이블 제조 및 사용에 적절한 강도와 유연성을 가진 소재, 예를 들어 구리 또는 알루미늄 등으로 이루질 수 있다.
상기 도체(11)는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 개의 원형소선을 연선하여 원형으로 집합한 집합도체일 수 있고, 구체적으로 S 방향 연합 또는 Z방향 연합된 집합도체일 수 있으며, 더 나아가 원형의 중심소선과 상기 원형 중심소선을 감싸도록 연선된 평각소선으로 이루어진 평각소선층을 구비하며 전체적으로 원형의 단면을 가지는 평각도체일 수 있으며, 도체를 후자의 평각도체로 구성하는 경우 원형 압축도체에 비하여 점적율이 상대적으로 높아 케이블 외경을 축소할 수 있는 장점이 있다.
그러나 상기 도체(11)는 그 표면이 평활하지 않아 전계가 불균일할 수 있으며, 부분적으로 코로나 방전이 일어나기 쉽다. 또한 상기 도체(11) 표면과 후술하는 절연층(13) 사이에 공극이 생기게 되면 절연 성능이 저하될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 도체(11) 외부에는 내부반도전층(12)이 형성될 수 있다. 상기 내부반도전층(12)은 절연성 물질에 카본블랙, 카본 나노튜브, 카본나노플레이트, 그라파이트 등의 도전성 입자가 첨가되어 반도전성을 가질 수 있다.
상기 내부반도전층(12)은 상기 도체(11)와 후술하는 절연층(13) 사이에서 급격한 전계변화가 발생하는 것을 방지하여 절연성능을 안정화하는 기능을 수행한다. 또한 도체면의 불균일한 전하분포를 억제함으로써 전계를 균일하게 하고, 도체(11)와 절연층(13) 간의 공극 형성을 방지하여 코로나 방전, 절연파괴 등을 억제할 수 있다.
상기 절연층(13)은 상기 내부반도전층(12)의 바깥쪽에 구비되어 상기 도체(11)를 따라 전류가 외부로 누설되지 않도록 외부와 전기적으로 절연시켜 준다. 일반적으로 상기 절연층(13)은 파괴전압이 높고, 절연성능이 장기간 안정적으로 유지될 수 있어야 한다. 나아가 유전손실이 적으며 내열성 등의 열에 대한 저항 성능을 지니고 있어야 한다. 따라서 상기 절연층(13)은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지가 사용될 수 있으며, 상기 폴리에틸렌 수지는 가교수지로 이루어질 수 있다.
상기 절연층(13)의 외부에는 외부반도전층(14)이 구비될 수 있다. 상기 외부반도전층(14)은 내부반도전층(12)과 같이 절연성 물질에 도전성 입자, 예를 들면 카본블랙, 카본나뉴튜브, 카본나노플레이트, 그라파이트 등이 첨가되어 반도전성을 가지는 물질로 형성되어, 상기 절연층(13)과 후술하는 금속 차폐층(15) 사이의 불균일한 전하 분포를 억제하여 절연 성능을 안정화한다. 또한, 상기 외부반도전층(14)은 케이블에 있어서 절연층(13)의 표면을 평활하게 하여 전계집중을 완화시켜 코로나 방전을 방지하며, 상기 절연층(13)을 물리적으로 보호하는 기능도 수행할 수 있다.
상기 전력 코어(10)는 케이블 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하기 위한 수분 흡수부(미도시)를 추가적으로 구비할 수 있다. 상기 수분 흡수부는 도체(11)를 구성하는 소선 사이 및/또는 도체(11)의 외부에 형성될 수 있다. 상기 수분 흡수부는 케이블에 침투한 수분을 흡수하는 속도가 빠르고, 흡수 상태를 유지하는 능력이 우수한 고흡수성 수지(super absorbent polymer; SAP)를 포함하는 분말, 테이프, 코팅층 또는 필름 등의 형태로 구성되어 케이블 길이방향으로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 수분 흡수부는 또한 급격한 전계 변화를 방지하기 위하여 반도전성을 가질 수 있다.
상기 외부반도전층(14)의 외부에는 금속 차폐층(15) 및 고분자 시스(16)를 추가적으로 구비할 수 있다. 상기 금속 차폐층(15) 및 고분자 시스(16)는 케이블의 전력 전송 성능에 영향을 미칠 수 있는 수분침투, 기계적 외상, 부식 등의 다양한 환경요인 및 사고전류로부터 상기 케이블 전력 코어를 보호할 수 있다.
상기 금속 차폐층(15)은 케이블 단부에서 접지되어 지락 또는 단락 등의 사고 발생시 사고 전류가 흐르는 통로 역할을 하며, 외부의 충격으로부터 케이블을 보호하고, 전계가 케이블 외부로 방전되지 않도록 차폐할 수 있다.
또한, 해저 등의 환경에 부설되는 해저 케이블의 경우, 상기 금속 차폐층(15)이 상기 전력 코어를 실링하도록 형성되어 수분과 같은 이물질이 침입하여 절연 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 상기 전력 코어 외부에 용융된 금속을 압출하여 이음새가 없는 연속적인 외면을 가지도록 형성함으로써 차수성능을 향상시킬 수 있다. 상기 금속으로는 납(Lead) 또는 알루미늄을 사용하며, 특히 해저 케이블의 경우에는 해수에 대한 내식성이 우수한 납을 사용하는 것이 바람직하고, 기계적 성질을 보완하기 위해 금속 원소를 첨가한 합금연(Lead alloy)을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 금속 차폐층(15)의 외부에는 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(polyethylene) 등과 같은 수지로 구성된 고분자 시스(16)가 형성되어 해저 케이블의 내식성, 차수성 등을 향상시키고, 기계적 외상 및 열, 자외선 등의 기타 외부 환경 요인으로부터 케이블을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 특히, 해저 케이블의 경우에는 차수성이 우수한 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 난연성이 요구되는 환경에서는 폴리염화비닐 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력 코어(10)는 상기 금속 차폐층(15)과 상기 외부반도전층(14) 사이에 동선직입 테이프(미도시) 내지 수분 흡수층(미도시)이 추가적으로 구비될 수 있다. 상기 동선 직입테이프는 동선(Copper wire)과 부직포 테이프 등으로 구성되어 외부반도전층과 금속 시스 간의 전기적 접촉을 원활히 하는 작용을 할 수 있다. 상기 수분 흡수층(미도시)은 케이블에 침투한 수분을 흡수하는 속도가 빠르고, 흡수 상태를 유지하는 능력이 우수한 고흡수성 수지(super absorbent polymer; SAP)를 포함하는 분말, 테이프, 코팅층 또는 필름 등의 형태로 이루어질 수 있다. 이에 따라 상기 수분 흡수층은 케이블 길이방향으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 수분 흡수층에서의 급격한 전계 변화를 방지하기 위해 수분 흡수층에 동선을 포함시켜 구성할 수도 있다.
한편, 상기 해저케이블(100)은 광유닛(20)을 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 광유닛(20)은 적어도 하나의 광섬유(21)와, 상기 광섬유(21)를 수용하는 튜브(22)를 구비할 수 있다.
상기 각 광유닛(20)은 튜브(22) 내에 충진재와 함께 실장시킨 소정 갯수의 광섬유(21)를 구비하며, 상기 튜브는 스테인레스 스틸과 같은 강성이 있는 재질을 사용할 수 있다. 그리고, 상기 광유닛(20)은 상기 튜브(22)를 감싸는 금속시스(23) 및 고분자 시스(24)를 더 구비할 수 있다.
한편, 도 1에서는 단일 시스 내부에 단일 보호용 튜브가 구비된 예를 도시하나 이는 일예에 지나지 않으며, 예를 들어 하나의 시스 내부에 복수 개의 보호용 튜브를 구비하고 상기 각 보호용 튜브의 내부에 적어도 하나의 광섬유를 구비하는 구성도 물론 가능하다.
한편, 상기 해저케이블(100)은 바다와 같은 해저를 가로질러 설치되므로 바다 속의 해수, 염분 등과 같은 가혹한 환경에서도 내부 구성요소를 보호하기 위한 각종 보호층을 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 전력 코어(10)와 광유닛(20)을 감싸는 폴리프로필렌(PP: Polypropylene) 얀 등으로 구성되는 베딩층(70)과, 상기 베딩층(70)의 바깥쪽에 구비되어 상기 해저케이블(100)의 기계적 강도를 향상시키는 금속 아머층(80) 및 상기 금속 아머층(80)의 외부에 구비되는 써빙층(90)을 구비할 수 있다.
상기 금속 아머층(80)은 복수 개의 아머 와이어(81)을 해저케이블 외장층에 나란하게 사선형으로 권취되어 장착할 수 있으며, 상기 금속 아머층(80)을 구성하는 아머 와이어(81)는 강철, 아연도금강, 구리, 황동, 청동 등으로 이루어지고 단면 형태가 원형, 평각형 등인 와이어를 횡권하여 적어도 1층 이상으로 구성할 수 있으며, 상기 해저케이블(100)의 기계적 특성과 성능을 강화하는 기능을 수행할 뿐만 아니라 외력으로부터 케이블을 추가적으로 보호한다.
상기 금속 아머층을 구성하는 아머 와이어는 상기 베딩층(70) 등의 외주면에 나선형으로 황권될 수 있으며, 바람직하게 상기 전력 코어의 집합 방향과 반대방향인 Z 방향 또는 S 방향으로 권취될 수 있다.
상기 써빙층(90)은 폴리프로필렌 얀 등으로 구성되며, 상기 금속 아머층(80)을 구성하는 아머 와이어(81)의 상부 및/또는 하부에 1층 이상으로 형성되어 케이블을 보호하며, 최외곽에 형성되는 써빙층(81)은 색상이 다른 2종 이상의 재료로 구성되어 해저에서 포설된 케이블의 가시성을 확보할 수 있다.
한편, 본 발명의 해저케이블에서는 전술한 전력 코어(10)과 광유닛(20)을 보호하기 위하여 상기 전력 코어(10) 및 광유닛(20)과 상기 베딩층(70) 사이에 충진재(30)를 구비할 수도 있다. 전술한 충진재(30)는 해저케이블 내부의 빈공간을 채워 해저케이블을 원형으로 유지하는 기능 및 전력 코어 및 광유닛을 보호하는 기능을 수행하며, 일반적으로 폴리프로필렌 재질의 얀(Yarn) 등의 섬유 또는 부재가 적용될 수 있다.
아와 같이 구성되는 해저케이블을 해저에 포설하는 경우 해저케이블(100) 단부에 풀링아이를 장착한 후 풀링아이에 견인수단을 장착하여 선박 등을 이용하여 견인하며 케이블을 포설할 수 있다.
특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 전력 코어가 복수 개인 해저케이블의 경우 아머 와이어가 각각의 전력 코어부에 구비되지 않고 전체 외장층에 구비되므로, 일반적인 단상 해저케이블의 풀링아이 고정방법과 마찬가지로 아머 와이어만 풀링아이에 고정하여 장착하는 경우, 아머 와이어의 나선형 권취상태가 풀리며 해저케이블이 회전되거나 비틀리는 문제가 발생될 수 있음은 전술한 바와 같다.
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 3상 해저케이블의 경우 외경이 300 밀리미터 이상으로 구성되어 아머 와이어의 고정만으로 케이블이 안정적으로 고정되기 어렵다.
따라서, 본 발명에 따른 해저케이블용 풀링아이는 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 풀링아이와 해저케이블의 고정방법을 다원화하고 수밀성까지 향상시키도록 설계를 변경하였으며, 이하 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 풀링아이(200)가 해저케이블(100)단부에 장착된 상태의 사시도를 도시하며, 도 3은 도 2의 풀링아이(200)의 단면도를 도시한다.
본 발명에 따른 풀링아이(200)는 도체와 절연층을 포함하는 적어도 하나의 전력 코어(10), 상기 전력 코어(10) 외측에 구비되며 복수 개의 아머 와이어(81)로 구성된 금속 아머층(80) 및 상기 금속 아머층(80) 외측에 구비되는 써빙층(90)을 포함하는 케이블 외장부;를 구비하는 해저케이블(100)단부에 장착 및 고정되는 해저케이블용 풀링아이(200)에 있어서, 원형 파이프 형태의 하우징(220); 상기 하우징(220) 내에 배치되는 해저케이블(100)의 단부의 써빙층(90)이 제거된 상태에서 상기 금속 아머층(80) 둘레에 장착된 후 상기 아머 와이어(81)의 단부가 반대방향으로 밴딩되는 와이어 고정링(260); 상기 하우징(220) 내에서 상기 전력 코어(10)의 탈피된 도체(11)가 접속되어 고정되는 도체 슬리브(240); 상기 도체 슬리브(240)가 관통되어 장착되어 전력 코어(10)의 하우징(220) 내에서의 위치를 결정하는 스페이서 플레이트(270); 상기 하우징(220)의 단부를 막도록 상기 하우징(220)에 체결되고 외측에 견인부가 구비된 커버부재(210);를 포함하고, 상기 하우징(220) 내측 공간은 에폭시 수지(e)가 충진되어 수용될 수 있다.
본 발명에 따른 풀링아이(200)는 아머 와이어(81)를 밴딩하여 고정하기 위한 와이어 고정링(260)을 구비할 수 있다.
상기 와이어 고정링(260)은 금속 아머층(80)을 구성하는 아머 와이어(81)의 밴딩 부위에 체결한 후 아머 와이어(81)를 반대방향으로 밴딩하여 고정하기 위한 구성이다.
후술하는 바와 같이, 상기 와이어 고정링(260)은 이분할된 구조로 구성될 수 있다.
상기 아머 와이어(81)가 와이어 고정링(260)을 통해 밴딩되어 고정된 후 금속 밴드(sb1) 등으로 아머 와이어(81)를 고정하여 슬립 등을 방지할 수 있다.
상기 풀링아이(200)를 구성하는 하우징(220) 내에서 와이어 고정링(260)이 장착된 상태로 반대방향으로 밴딩된 아머 와이어(81)는 하우징(220) 내에 주입되는 후술하는 에폭시 수지(e)가 경화된 상태로 하우징(220)과 일체화되어 단단하게 고정될 수 있다.
또한, 본 발명은 풀링아이(200)와 해저케이블(100)을 고정하기 위하여 아머 와이어(81) 이외에도 각각의 전력 코어(10)의 도체(11)를 풀링아이(200)와 고정하는 방법을 적용하여, 풀링아이(200)를 통한 견인력이 아머 와이어(81) 이외에 전력 코어(10)의 도체(11)로 분산되도록 할 수 있다.
따라서, 상기 해저케이블(100)단부에서 전력 코어(10)의 도체(11)가 접속되어 고정되는 도체 슬리브(240)가 구비될 수 있다.
상기 도체 슬리브(240)는 각각의 전력 코어(10)의 단부가 도체(11)만 노출된 상태로 탈피된 후 후술하는 바와 같이 파단볼트(300)에 의하여 체결되고, 경화된 에폭시 수지(e)에 의하여 견인력 제공시 도체와 분리되는 것이 차단되는 형상으로 구성될 수 있다.
상기 도체 슬리브(240)와 전력 코어(10)의 도체(11)의 접속부위는 열수축 튜브로 마감되어 수밀성이 향상될 수 있다. 그리고, 도체 슬리브(240)와 전력 코어(10)의 도체(11)의 접속이 완료되면, 도체 슬리브(240)를 관통하여 배치되는 스페이서 플레이트(270)가 장착될 수 있다.
상기 스페이서 플레이트(270)는 하우징(220) 내에서 전력 코어(10)의 위치를 결정하기 위하여 구비될 수 있다.
이와 같이 아머 와이어(81)가 밴딩되어 고정되고, 전력 코어(10)의 도체(11)와 접속된 도체 슬리브(240)는 하우징(220)에 수용되고, 에폭시 수지(e)가 충진되어 경화된 후 커버부재(210)로 마감되어 풀링아이(200)가 완성될 수 있다.
상기 하우징(220) 내에서 에폭시 수지(e)가 경화되며 상기 하우징(220), 상기 하우징(220) 내에서 밴딩 고정된 아머 와이어(81) 및 도체 슬리브(240)와 일체화되어 해저케이블(100)의 견인력이 금속 아머층(80)과 전력 코어(10)의 도체(11)로 분산되어 해저 케이블의 회전 또는 비틀림을 방지하면서도, 기구적인 구조로만 구성되는 풀링아이(200)에 비해 해저케이블(100)의 단부에 설치되는 풀링아이(200)의 수밀성도 보강할 수 있다. 또한, 해저케이블의 견인력이 금속 아머층(80)과 전력 코어(10)의 도체(11)로 분산되어 인가되어 해저 케이블의 회전 또는 비틀림이 최소화된다는 것은 풀링아이를 통하여 해저케이블에 전달되는 견인력의 크기가 더 커질 수 있음을 의미하는 것으로 도 1 내지 도 3에 도시된 외경이 300 밀리미터가 넘는 대용량 해저케이블의 견인도 무리없이 수행될 수 있음을 의미하는 것이다.
이하 본 발명에 따른 해저케이블용 풀링아이(200) 제조방법을 상세하게 설명한다.
도 4 내지 도 16은 본 발명의 해저케이블(100)에 풀링아이(200)를 장착하는 과정을 도시한다.
도 4는 해저케이블(100)의 단부에서 서빙층을 일부 제거한 후 금속 아머층(80) 외주면에 와어어 고정링을 장착하는 과정을 도시한다.
써빙층(90)은 폴리프로필렌 얀 등으로 구성되고 풀링아이(200) 내부에서 에폭시 수지(e) 등에 의한 고정력을 제공하는 구성이 아니므로 탈피하여 아머 와이어(81)만 남긴 상태로 제거될 수 있다.
탈피된 써빙층(90)의 경계영역은 마감부재 등으로 풀링아이(200) 제조 또는 해저케이블(100) 견인시 써빙층(90)이 풀리는 것을 방지하기 위하여 마감부재(85)로 마감될 수 있다.
상기 써빙층(90)이 제거된 상기 금속 아머층(80)의 아머 와이어는 상기 해저케이블의 베딩층(70) 등의 외주면에 S 방향 또는 Z 방향 나선형으로 횡권되나, 해저케이블의 단부에 풀링아이를 설치하기 위하여 써빙층이 탈피된 아머 와이어는 나선형 횡권 상태를 해제하여 해저 케이블의 길이방향으로 평행하개 배치되는 것이 바람직하다.
상기 써빙층(90) 하부의 금속 아머층(80)이 노출되면 상기 금속 아머층(80) 외주면에 2분할된 형태의 와이어 고정링(260)을 체결한다. 상기 와이어 고정링(260)은 아머 와이어(81)가 적절한 곡률로 밴딩되도록 밴딩 궤적을 형성하며 후술하는 금속 밴드(sb)로 고정시 밴딩된 아머 와이어(81)의 움직임 또는 변형을 방지하는 기능을 제공할 수 있다. 상기 와이어 고정링(260)은 2분할되어 볼트 등의 체결부재로 체결될 수 있다.
도 5는 아머 와이어(81) 고정링이 개재된 상태로 아머 와이어(81)가 밴딩된 상태에서 금속 밴드(sb)로 아머 와이어(81)가 고정된 상태를 도시한다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 와이어 고정링(260)이 장착된 상태에서 상기 금속 아머층(80)을 구성하는 아머 와이어(81)의 단부를 반대방향으로 밴딩한 후 아머 와이어(81)가 중첩된 부분과과 그 하부의 아머 와이어(81)를 각각 금속 밴드(sb1, sb2)로 고정할 수 있다. 상기 금속 밴드는 예를 들면 스틸 재질의 밴드일 수 있다.
도 6 및 도 7은 와이어 고정링(260)의 평면도와 단면도를 도시한다.
와이어 고정링(260)은 금속 아머층(80) 외주면에 장착되며, 장착시 금속 아머층(80)을 단단하게 고정하고 유격을 최소화하기 위하여 제1 고정링(260a)과 제2 고정링(260b)으로 이분할된 구조로 구성될 수 있다.
또한, 2개의 고정링 중 어느 하나의 고정링의 체결홀(261)을 통해 볼트 등의 체결부재가 체결되고 다른 하나의 고정링에도 나사산이 형성된 체결홀(262)이 구비되어 2개의 고정링(260a, 260b)을 체결볼트로 체결하면 와이어 고정링(260)이 금속 아머층(80)의 외주면을 단단하게 고정할 수 있다.
또한, 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이, 상기 와이어 고정링(260) 상부로 노출된 아머 와이어(81)는 상기 와이어 고정링(260)을 감싸며 반대방향으로 밴딩된 후 금속 밴드 등으로 고정된다.
따라서, 밴딩 과정에서 아머 와이어(81)의 꺾임 또는 단선을 방지하며 충분한 곡률 반경을 형성하기 위하여 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 고정링의 외측단(260af, 260bf)의 외경(d1)이 내측단(260ar, 260br)의 외경(d2)보다 크게 구성되어 아머 와이어(81)가 부드럽게 밴딩됨과 동시에 밴딩되지 않은 그 내부의 금속 아머층(80) 외주면에 밀착될 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 고정링에 형성된 체결홀(261, 262)은 고정링의 외경이 큰 외측단에 형성될 수 있다.
도 8 내지 도 11은 해저케이블(100)의 단부에 도체 슬리브(240)가 장착되는 과정을 도시한다.
구체적으로, 도 8은 각각의 전력 코어(10)에서 탈피되어 노출된 도체 및 상기 광유닛에 도체 슬리브(240)와 광유닛 커버(26)가 장착되는 과정을 도시하며, 도 9는 상기 도체 및 상기 광유닛에 도체 슬리브(240)와 광유닛 커버(26)가 장착된 상태를 도시하며, 도 10은 도체에 장착된 도체 슬리브(240)에 파단볼트(300)가 장착되는 과정을 도시하며, 도 11은 도체 슬리브(240)에 파단볼트(300')의 체결이 완료된 상태를 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이 상기 전력 코어(10)는 복수 개가 구비되며, 상기 도체 슬리브(240)는 복수 개의 전력 코어(10)의 도체에 각각 접속 및 고정되기 위하여 복수 개가 구비될 수 있다. 따라서, 단상 해저케이블(100)의 경우 전력 코어(10)가 1개가 구비되고, 그에 따라 도체 슬리브(240)는 1개만 구비될 수 있다.
상기 도체 슬리브(240)는 일단에 도체가 삽입되어 접속되며 복수 개의 체결홀(243h)이 형성되는 도체 접속부(243) 및 타단에 상기 하우징(220) 내에 충진 및 경화된 에폭시 수지(e)와 걸림 고정되는 에폭시 수지 고정부(241)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 도체 접속부(243)는 원형 파이프 형태로 구성되어, 내측에 도체가 삽입될 수 있고, 상기 에폭시 수지 고정부(241)는 직경이 확장되는 플랜지 또는 원판 형태의 걸림단차(241s)가 구비될 수 있다.
상기 걸림단차(241s)는 풀링아이(200)를 구성하는 하우징(220) 내에 에폭시 수지(e)가 충진되어 경화된 상태에서 견인력에 의해 에폭시 수지(e)와 도체 슬리브(240)가 분리되는 것을 방지할 수 있는 구조적 저항력을 제공할 수 있다.
상기 도체 슬리브(240)의 도체 접속부(243)에 상기 도체가 삽입된 상태에서 상기 도체 접속부(243) 외주면에 형성된 복수 개의 체결홀(243h)을 통해 복수 개의 파단볼트(300)를 도체 방향으로 체결하여 도체가 접속 및 고정될 수 있다.
파단볼트(300)는 체결홀(243h)을 통한 체결과정에서 도체를 소성 변형하며 도체 내부로 침투되며 일정한 크기 이상의 체결 토크가 인가되는 경우 헤드부가 파단되는 볼트를 의미하는 것으로 도체 슬리브(240)와 전력 코어(10)의 도체(11)를 체결하기 위하여 구비될 수 있다. 상기 파단볼트는 물리적 고정만을 위한 것이므로, 케이블의 중간접속을 위하여 접속재로 사용되는 파단볼트와 달리 통전성이 요하지 않으나 충분한 체결력을 제공할 수 있는 금속 재질이라면 다양한 재질로 구성될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 도체 슬리브(240)의 도체 접속부(243)에 전력 코어(10)의 도체(11)가 삽입된 상태에서 도체 접속부(243)의 체결홀(243h)에 파단볼트(300)가 각각 체결되고, 도 11에 도시된 바와 같이 파단볼트(300)의 헤드부가 파단되면, 도체 슬리브(240)의 도체 접속부(243)와 도체의 체결이 완료되어 충분한 체결력을 확보할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 풀링아이를 구성함에 있어서, 해저케이블(100)의 단부에 도체 슬리브(240)를 장착 및 고정하는 방법으로 도체 슬리브에 복수 개의 체결홀을 형성하고 파단볼트를 적용하는 방법 이외에도 상기 도체 슬리브의 도체 접속부에 상기 전력 코어의 도체가 삽입된 상태에서 도체 슬리브의 도체 접속부를 압착하는 방법이 적용될 수도 있다.
즉, 전력 코어의 도체의 크기와 재질 또는 케이블의 종류 등에 따라 도체 슬리브와 도체를 고정하는 방법은 파단볼트를 적용하는 방법과 압착하는 방법 등이 선택될 수 있다.
도 12는 상기 도체 슬리브(240)의 도체 접속부(243)와 상기 전력 코어(10)의 외주면의 일부는 열수축 재질의 방수튜브(250)로 마감된 상태를 도시한다.
본 발명에 따른 풀링아이(200)는 해저케이블(100)을 해저에서 견인하기 위한 견인수단으로 수분침투시 전력 코어(10) 또는 광유닛 내부로 수분이 침투되는 경우, 수분 침투 구간 전체를 폐기해야 하는 위험이 존재하므로 해저 케이블을 안정적으로 고정하는 이외에도 수밀성이 보장되어야 한다.
따라서, 상기 도체 슬리브(240)와 전력 코어(10)의 도체(11) 접속 영역은 열수축 재질의 방수튜브(250)로 피복되는 것이 바람직하다.
물론, 후술하는 바와 같이, 풀링아이(200)를 구성하는 하우징(220) 내에 에폭시 수지(e)가 충진되어 경화되면 하우징(220) 내부 공간은 어느 정도의 수말성을 확보할 수 있으나, 전력 공급 수단인 도체의 경우 확실한 수밀성이 보장되어야 하므로 추가적으로 방수튜브(250)로 수밀성을 강화할 필요가 있다.
도 12에 도시된 예에서 상기 방수튜브(250)는 전력 코어(10)와 도체 슬리브(240)의 접속영역만 장착되는 것으로 도시되나, 광유닛(20)과 광유닛 커버(26)의 경계영역도 방수튜브(250)가 장착될 수 있다.
상기 도체와 도체 슬리브(240)의 접속영역에 장착된 방수튜브(250)는 도체 슬리브(240)의 도체 접속부(243)에 형성된 체결홀과 전력 코어(10)의 탈피되지 않은 고분자 시스(16)의 외주면까지 연장되도록 장착되는 것이 바람직하다.
상기 방수튜브(250)는 열수축 재질의 튜브 이외에도 수밀테이프 또는 자기융착 테이프 형태의 부재가 적용될 수도 있다.
도 13 및 도 14는 도체 슬리브(240)와 전력 코어(10)의 접속부위에 방수튜브(250)가 장착된 상태에서 스페이서 플레이트(270) 및 하우징(220)이 장착되는 과정과 장착된 상태를 도시한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 각각의 전력 코어(10)의 단부에 도체 슬리브(240)가 접속된 상태에서 스페이서 플레이트(270)가 없이 에폭시 수지(e)가 주입되면, 각각의 전력 코어(10)의 간격이 유지되지 못하고 기울거나 전력 코어간 거리가 변경될 수 있으므로, 하우징(220) 내에서 각각의 전력 코어(10)의 위치를 고정하기 위하여 스페이서 플레이트(270)가 장착될 수 있다.
상기 스페이서 플레이트(270)는 원판형으로 구성되되, 각각의 전력 코어(10)가 관통되는 관통구(271)와 에폭시 수지(e) 주입시 에폭시 수지(e)가 하방으로 유입될 수 있도록 절개된 절개부(273)가 형성된 형태를 가질 수 있다.
상기 스페이서 플레이트(270)가 장착된 상태에서 상기 해저케이블(100) 단부에 하우징(220)이 장착될 수 있다. 상기 하우징(220)은 파이프 형태, 예를 들면 원형 파이프 형태로 구성될 수 있으며, 입구 또는 단부 내주면에 나사산이 형성되어 커버부재(210)의 체결을 가능하게 할 수 있다.
도 15는 도 14에 도시된 하우징(220)이 장착된 상태에서 하우징(220) 내로 에폭시 수지(e)가 주입되는 과정을 도시하고, 도 16은 커버부재(210)가 장착되는 과정을 도시한다.
상기 해저케이블(100)단부의 금속 아머층(80)과 전력 코어(10)의 도체(11)가 각각 와이어 고정링(260)과 도체 슬리브(240)에 고정 또는 접속된 상태에서 하우징(220)이 장착되고 상기 하우징(220) 내로 에폭시 수지(e)를 주입한다. 상기 에폭시 수지(e)는 경화 후 하우징(220)의 내주면과 금속 아머층(80)을 구성하는 아머 와이어(81) 및 도체 슬리브(240)의 빈틈을 메우며 일체화된다.
즉, 아머 와이어(81), 와이어 고정링(260), 도체 슬리브(240) 및 하우징(220) 내주면 사이의 빈공간이 에폭시 수지(e)를 매개로 일체화될 수 있다.
상기 하우징 내의 공간을 순수한 에폭시 수지로만 충진하면 비용이 크고, 풀링아이의 체결강도 향상에 한계가 있으므로, 에폭시 수지에 다양한 필러가 부가되어 함께 주입될 수 있다.
상기 필러는 coarse ground sand, fine ground sand, fine silica powder, chalk 또는 micro glass ball 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있는데, 일반적으로 상기 5종의 필러를 적정한 비율로 함께 혼합하여 모두 첨가시킬 수 있다.
이때 상기 에폭시 수지와 필러는 자동 계량을 통해 기 설정된 정량을 투입하여야 제품 품질을 일정하게 유지할 수 있다.
한편, 상기 하우징에 투입되는 필러와 에폭시 수지의 혼합비는 70:30 내지 80:20의 범위로 구성할 수 있다. 상기 필러의 혼합비가 70:30보다 작은 경우에는 에폭시 수지의 비중이 증가하여 제조비용이 상승하는 문제가 있다. 그리고 혼합비가 80:20보다 큰 경우에는 경화 품질이 저하되고 풀링아이의 기계적 강도 등이 감소하는 문제가 있다. 따라서 상기 필러와 에폭시 수지의 혼합비는 70:30 내지 80:20의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.
상기 필러 중 coarse ground sand는 PH값은 5.3 내지 9.3이고, 비중은 0.78 내지 1.78인 제품을 적용하는데, 함유된 수분은 0.03% 이하를 유지하여야 한다. 그리고 상기 fine ground sand 경우에는 PH값은 4.8 내지 8.8이고, 비중은 1.09 내지 2.09인 제품을 적용하며, 함유된 수분은 0.05% 이하를 유지하여야 한다.
상기 필러가 fine silica powder를 포함하는 경우에는 상기 fine silica powder의 PH값은 5 내지 8이고, 비중은 1.6 내지 3.6인 제품을 적용한다. 이때 상기 fine silica powder의 모스(Mohs) 경도는 7 이상, 함유된 수분은 0.1% 이하로 유지되어야 하며, 평균입자 크기는 10um 내지 15um 로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 필러가 chalk를 포함하는 경우에는 상기 chalk의 PH값은 6.8 내지 10.8 범위의 제품을 적용한다. 이때 상기 chalk의 모스 경도는 7 이상, 함유된 수분은 0.35% 이하로 유지되어야 하며, 평균입자 크기는 9um 내지 13um 로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 상기 chalk의 백색도 즉, whiteness는 90% 내지 94%인 제품을 적용한다. 상기 chalk는 microdol로 대체될 수 있다.
상기 필러가 micro glass ball를 포함하는 경우 상기 micro glass ball의 비중은 1.5 내지 3.5 범위의 제품을 적용한다. 여기서 상기 micro glass ball의 백색도는 90% 내지 94%, 함유된 수분은 0.1% 이하로 유지되어야 한다.
필러 : 에폭시 수지 (76 : 24)
주제 0.17700
경화제 0.06300
coarse ground sand 0.23800
fine ground sand 0.25000
find silica powder 0.14000
chalk or microdol 0.04200
micro glass ball 0.09000
계 1.0000
표 1은 풀링아이의 하우징에 주입되는 주요 구성의 실제 적용 혼합비를 예로 나타낸 것이다. 물론 필러와 에폭시 수지의 비는 상기한 76:24에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 75:25로 적용할 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 70:30 내지 80:20 범위 내에서 변형 실시하는 것이 가능하다.
그리고, 에폭시 수지의 충진 및 경화가 완료되면, 하우징(220)에 커버부재(210)가 장착 및 체결될 수 있다.
상기 커버부재(210)는 상기 하우징(220) 단부를 막는 커버부(213) 및 해저케이블(100) 견인수단을 연결할 수 있는 견인홀(212h)이 형성되며 상기 커버부(213)에서 수직하게 연결되는 플레이트로 구성되는 견인부(212) 및 상기 커버부(213) 하부에 구비되며 상기 하우징(220) 입구에 나가 결합 방식으로 체결되도록 나사산이 형성된 체결부(214)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 커버부(213)는 상기 하우징(220)의 개방된 입구를 차폐하기 위하여 구비되며, 그 하부의 체결부(214)는 하우징(220)의 나사산이 형성된 입구에 나사결합 되도록 나사산이 외주면에 형성될 수 있다.
상기 커버부(213)와 체결부(214)는 별도로 구획되지 않을 수 있고, 상기 견인부(212), 상기 커버부(213) 및 상기 체결부(214)는 일체로 구성될 수도 있다.
이와 같이 구성된 풀링아이(200)는 해저케이블(100)의 견인력이 견인부를 통해 하우징(220)에 전달되고, 하우징(220)은 내부에서 경화된 에폭시 수지(e)에 의하여 금속 아머층(80) 및 도체 슬리브(240)에 접속된 전력 코어(10)의 도체(11)로 분산되어 전달되도록 할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하여 견인력이 금속 아머층(80)만으로 집중되어 해저케이블(100) 견인시 해저케이블(100)의 비틀림 또는 회전 현상을 방지 또는 최소화할 수 있고, 에폭시 수지(e)에 의하여 풀링아이(200)의 수밀성도 더 향상시킬 수 있다.
특히, 도 1에 도시된 아머 와이어(81)의 권취 방향과 도체의 권취방향이 반대인 경우, 해저케이블(100)의 견인력이 도체와 금속 아머층(80)으로 분산되는 경우, 금속 아머층(80)을 구성하는 견인 와이어와 전력 코어(10)를 구성하는 도체의 견인력에 의한 비틀림 토크가 상쇄되어 해저케이블(100)의 회전 또는 비틀림 현상은 더욱 감소될 수 있다.
따라서, 상기 전력 코어(10)의 도체(11)는 복수 개의 소선이 집합되어 S 방향 연합 또는 Z방향 연합된 집합도체이고, 상기 금속 아머층(80)을 구성하는 아머 와이어(81)는 Z 방향 또는 S 방향으로 상기 케이블 보호부 외주면에 권취되도록 하여 본 발명의 풀링아이(200)를 통한 견인력에 의한 해저케이블(100)의 비틀림을 더욱 최소화할 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 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 : 해저케이블
200 : 풀링아이

Claims (16)

  1. 도체와 절연층을 포함하는 적어도 하나의 전력 코어, 상기 전력 코어 외측에 구비되며 복수 개의 아머 와이어로 구성된 금속 아머층 및 상기 금속 아머층 외측에 구비되는 써빙층을 포함하는 케이블 외장부;를 구비하는 해저케이블 단부에 장착 및 고정되는 해저케이블용 풀링아이에 있어서,
    원형 파이프 형태의 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 해저케이블의 단부의 써빙층이 제거된 상태에서 상기 금속 아머층 둘레에 장착된 후 상기 아머 와이어의 단부가 반대방향으로 밴딩되는 와이어 고정링;
    상기 하우징 내에서 상기 전력 코어의 탈피된 도체가 접속되어 고정되는 도체 슬리브;
    상기 도체 슬리브가 관통되어 장착되어 전력 코어의 하우징 내에서의 위치를 결정하는 스페이서 플레이트;
    상기 하우징의 단부를 막도록 상기 하우징에 체결되고 외측에 견인부가 구비된 커버부재;를 포함하고,
    상기 하우징 내측 공간은 에폭시가 충진되어 수용되는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 와이어 고정링은 2분할된 제1 고정링과 제2 고정링이 체결부재로 체결되어 장착되는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정링의 외측단의 외경이 내측단의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내에서 상기 와이어 고정링을 감싸며 반대방향으로 밴딩된 아머 와이어는 금소밴드로 감싸 고정되는 것을 특징을 하는 해저케이블용 풀링아이.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 외측에 노출된 아머 와이어는 금소밴드로 감싸 고정되는 것을 특징을 하는 해저케이블용 풀링아이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코어 및 상기 도체 슬리브는 복수 개가 구비되며, 상기 스페이서 플레이트는 상기 복수 개의 도체 슬리브가 각각 이격되어 관통되도록 복수 개의 관통구 및 상기 하우징 내로 주입되는 에폭시가 유입될 수 있도록 테두리가 절개된 적어도 하나의 절개부가 구비되는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도체 슬리브는 일단에 도체가 삽입되어 접속되며 도체 접속부 및 타단에 상기 하우징 내에 충진 및 경화된 에폭시와 걸림 고정되는 에폭시 고정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도체 슬리브의 도체 접속부에 복수 개의 체결홀이 형성되고, 상기 도체 접속부에 상기 전력 코어의 도체가 삽입된 상태에서 상기 도체 접속부의 복수 개의 상기 체결홀을 통해 복수 개의 파단볼트를 도체 방향으로 체결하여 도체가 접속 및 고정되는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 도체 슬리브의 도체 접속부에 상기 전력 코어의 도체가 삽입된 상태에서 도체 슬리브의 도체 접속부가 압착되어 접속 및 고정되는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 도체 슬리브의 도체 접속부와 상기 전력 코어의 외주면의 일부는 열수축 재질의 방수튜브로 마감되는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 에폭시 고정부는 직경이 확장되는 플랜지 형태의 걸림 단차인 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 커버부재는 상기 하우징 단부를 막는 커버부, 해저케이블 견인수단을 연결할 수 있는 견인홀이 형성되며 상기 커버부에서 수직하게 연결되는 플레이트로 구성되는 견인부 및 상기 커버부 하부에 구비되며 상기 하우징 입구에 나가 결합 방식으로 체결되도록 나사산이 형성된 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 견인부, 상기 커버부 및 상기 체결부는 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 해저케이블용 풀링아이.
  14. 도체와 절연층을 포함하는 전력 코어, 상기 전력 코어 외측에 구비되고 금속시스와 시스부재를 포함하는 케이블 보호부, 상기 케이블 보호부 외측에 구비되며 복수 개의 아머 와이어로 구성된 금속 아머층 및 상기 금속 아머층 외측에 구비되는 써빙층을 포함하는 케이블 외장부;를 구비하는 해저케이블; 및,
    상기 해저케이블의 단부에 장착되는 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항의 풀링아이가 장착된 해저케이블.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전력 코어의 도체는 복수 개의 소선이 집합되어 S 방향 연합 또는 Z방향 연합된 집합도체이고,
    상기 금속 아머층을 구성하는 아머 와이어는 Z 방향 또는 S 방향으로 해저케이블의 베딩층 외주면에 나선형으로 권취되는 것을 특징으로 하는 풀링아이가 장착된 해저케이블.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 코어부 및 상기 풀링아이의 도체 슬리브는 각각 3개가 구비되어 상기 해저케이블은 3상 전력 케이블인 것을 특징으로 하는 풀링아이가 장착된 해저케이블.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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