KR970004548B1 - 알루미늄 동 부스바의 제조방법 - Google Patents

알루미늄 동 부스바의 제조방법 Download PDF

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Abstract

요약 없음

Description

알루미늄 동 부스바의 제조방법
제1도는 종래 동 부스바 사시도.
제2도는 본원 발명에 따른 알루미늄 동 부스바의 사시도.
제3도는 본원 발명에 따른 알루미늄 동 부스바의 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 동 부스바2 : 알루미늄 동 부스바
3 : 알루미늄 중심체22 : 동피복체
본 발명은 발전소, 변전소 각 기업체의 변전실 등에서 전류 용량이 큰 대형 송전선으로서 가공 송배전선, 전기기기용도체, 통신 케이블 등의 송전회로를 구성하는 소재인 부스바에 관한 것으로, 특히 제작이 용이하고 가격이 저렴하면서도 전기도전률이 우수한 알루미늄 동 부스바(Aluminium Copper Bus Bars) 및 알루미늄 동 부스바의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 부스바는 제1도에 도시된 바와 같이 순동(純銅) 재질만으로 제조하였던 것으로, 동(銅)은 융점(1083℃)이 높으며 산화가 되지않고 전기 도전률이 뛰어난 성질을 갖고 있는 점을 이용하여, 동괴(銅塊)를 용해하여 인곳트(ingot)를 만든다음 이 동 인곳트를 소정 규격으로 압출 가공하여 부스바(1)를 형성하고 있다.
이와같이 동은 산화가 잘되지 아니하고 전기 도전률이 우수하기 때문에 지금까지 대용량 송전용으로 가공송배전선, 전기기기용도체, 통신케이블 등에 널리 이용 되어오고 있는 것이며 이와같은 동부스바에 대하여는 각국에서도 국제 규격(IEC, JIS,KS)으로 순동 부스바의 규격을 제정하여 순동 부스바만을 제작하였었다.
그러나 동은 순동 자체의 원자재값이 고가 일뿐아니라 비중(8,9)이 커서 순동만으로 부스바를 만들고 이 부스바를 설치하는 송배전선 공사를 할때에 부스바의 중량이 무거워서 취급이 어렵고 시공시간이 길어져서 공사비가 상승하는 등 경제적이지 못한 문제점이 있어 왔다.
그리하여 미국을 위시하여 일본, 유럽등 선진 각국에서는 순동 부스바를 대체하는 부스바를 개발하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있는바, 이중에는 동과 비교하여 비교적 산화가 잘되며 도전율이 떨어지는 알루미늄에 여러가지 합금 조성물을 첨가하여 산화가 잘되지 아니하며 전기 도전률이 양호하도록 되는 알루미늄 합금체를 개발하고 이 알루미늄 합금체를 사용하여 순 알루미늄 부스바를 만들려고 하는 연구 노력이 계속되고 있으며 또는 부스바과 동을 합금하여 알루미늄 동 합금 부스바를 만드는 기술을 연구하고 있는 단계에 이르고 있습니다.
그러나 위와같은 순 알루미늄 부스바의 경우에는 알루미늄 자체의 특성 때문에 고강도를 유지하면서 동시에 전기 도전률을 향상시키는 제품의 생산의 너무 어렵고 제조 단가가 고가인 문제점이 있는 것이며, 또한 알루미늄 동 합금 부스바는 알루미늄과 동의 용융 온도차가 심하여 이를 극복하기 위한 개발비가 막대한 실정에 있는 것입니다.
본 발명은 알루미늄 자체가 보유하고 있는 특성과 동 자체가 보유하고 있는 특성을 활용하여 알루미늄바로 부스바의 중심체를 형성하고 이 알루미늄 중심체의 둘레를 동으로 에워싸는 형상으로 하여 알루미늄 동 부스바를 형성하므로서 비중이 작고 원자재값이 저렴한 알루미늄이 갖는 특성과, 강도가 강하면서 전기 도전률이 우수한 동의 특성을 동시에 얻을 수 있는 부스바를 얻고자하여 발명된 것으로 첨부 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.
제2도에는 본원 발명에 따른 알루미늄 동 부스바(2)를 도시하고 있다.
본원 발명에 따른 알루미늄 동 부스바(2)는 알루미늄 재질을 사용하여 부스바의 중심체를 이루는 알루미늄 중심체(21)를 형성하고, 동 재질을 사용하여 알루미늄 중심체(21)를 에워싸는 형상으로 하여 동피복체(22)를 형성하여 만들고 있다.
위와같이 구성되는 알루미늄 부스바를 그 제조 과정과 함께 좀더 자세하게 기재하기로 한다.
본원 발명에 따른 알루미늄 동 부스바는 순수한 알루미늄 괴(순도 99.7 이상)를 순도가 떨어지지 아니하도록 용해하여 소정 규격의 인곳트(ingot)를 만든다음, 이 인곳트를 압출기에서 압출하여 소정규격 알루미늄 바(중심체)를 제조하는 것이며, 이때에 알루미늄 바의 전기도전률(60% 이상)이 떨어지지 아니하도록 한다.
한편 알루미늄 중심체(21)의 표면 규격에 맞춰 끼울수 있는 동 파이프를 가공 준비하고, 이 동 파이프를 알루미늄 바(중심체) 위에 씌워 알루미늄 동 결합체를 만든다음 이 알루미늄 동 결합체를 전기로 안에 넣고 환원 분위기 속에서 적정 온도로 가열하며 이와 같이 적정 온도를 가열된 알루미늄 동 결합체를 환원 분위기 속에서 1차로 압축 인발(압축비 30%정도)하여 알루미늄 바와 동을 밀착 접합시키므로서 알루미늄과 동은 완전히 동체(한몸)가 되도록 가공하고 난다음, 2차 냉간 인발(압축비 10% 정도)하므로서 알루미늄 중심체(21)에 동피복체(22)가 완전히 밀착되어 일체형으로 한몸으로 된 알루미늄 동 부스바(2)가 형성되는 것이다.
이렇게 알루미늄 중심체(21)에 동피복체(22)를 일체형으로하여 알루미늄 동 부스바(2)를 형성하므로서 전기 동의 원재값보다 훨씬 싼 알루미늄 원자재(동값의 60% 정도)를 사용하므로서 부스바의 원자재 값이 저렴하여지며, 가벼운 중량의 알루미늄(비중 2.7)과 무거운 중량의 동(비중 8.9)이 적당한 비율로 배합되어 전체적으로 제품의 중량이 가벼워져 생산 능률과 생산량이 향상되고 또한 무게가 가벼우므로 부스바를 설치하는 설치공사 현장에서 취급이 용이하여 공사비가 절감되는 것이다.
그리고 알루미늄의 전기 도전율은 동의 60%정도 이지만 비중에 있어서는 알루미늄이 동의 1/3정도밖에 되지 아니하므로 같은 전류를 흐르게 하기 위하여 알루미늄 동 부스바의 무게는 종전 부스바 중량의 절반 정도로 가능한 것이다.

Claims (1)

  1. 순수한 알루미늄 괴를 용해해서 만든 인곳트를 압축기에서 압축하여 소정 규격의 알루미늄 바를 형성하고, 상기 알루미늄 바의 외표면에 맞춰 동 파이프를 씌워 알루미늄 동 결합체를 만든다음, 이 알루미늄 동 결합체를 전기로 안에 넣고 환원 분위기 속에서 가열하며, 적정 온도로 가열된 알루미늄 동 결합체를 환원 분위기 속에서 1차로 압축 인발 가공하여 알루미늄 바와 동은 일체형으로 인발하고 2차로 냉간 인발 가공하므로서 알루미늄 중심체에 동 피복체가 완전히 부착되어 일체형으로 된 알루미늄 동 부스바를 제조하는 방법.
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