WO2014104833A1 - 컴포지트 인슐레이터 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2014104833A1
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insulator
housing
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천현권
정용수
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Hyosung Corp
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    • H02G15/107—Cable junctions protected by boxes, e.g. by distribution, connection or junction boxes with devices for relieving electrical stress of the condenser type

Definitions

  • the present invention relates to a composite insulator and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a composite insulator for providing electric field relaxation by installing a condenser in the glass fiber reinforced plastic tube.
  • Power equipment for example, a gas insulated switchgear (GIS) is provided in a power transmission line or a distribution line and the like to protect the power system by opening and closing the line in an abnormal state such as a ground fault, a short circuit, as well as opening and closing by a normal state.
  • GIS gas insulated switchgear
  • a composite bushing is used for such a power device, which mainly insulates between an enclosure of a power device connected to ground at the top where high voltage is applied.
  • One example of the composite bushing is shown in FIG. 1.
  • the bushing is provided with a tube 10 made of glass fiber reinforced plastic therein.
  • the tube 10 made of glass fiber reinforced plastic is manufactured by a filament winding process and has a cylindrical internal structure.
  • the surface of the tube 10 is provided with a housing 20 made of a polymer.
  • the housing 20 surrounds the tube 10.
  • a plurality of sheds 21 protrude from the surface of the housing 20.
  • a center conductor 30 is installed at the center of the tube 10, and metal flanges 40 and 40 ′ are positioned at both ends of the tube 10 and the housing 20.
  • a central conductor 30 is installed along the inner center of the tube 10. The center conductor 30 extends outwardly through the flanges 40 and 40 '.
  • the tube 10, the housing 20, and the flanges 40 and 40 ′, except for the center conductor 30, form an insulator.
  • the lower flange (40 ') is in contact with the enclosure of the power equipment to the shield portion close to the ground It is mechanically connected to the tube 10 by thermocompression bonding.
  • a shielding portion is generated at a portion connected to the ground of the enclosure of the power device, and electric field concentration occurs at the lower side. Therefore, in order to suppress electric field concentration, the inner shield 60 of cylindrical shape is provided inside the insulator.
  • the conventional insulator as described above has the following problems.
  • a company that manufactures a power device or the like purchases the insulator, installs the inner shield 60, and mounts other components to manufacture a bushing.
  • problems such as damage to the inside of the insulator also occur.
  • An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, to prevent the electric field concentration of the insulator without a separate inner shield.
  • the present invention is a tube having a condenser integrated therein, the first and second flanges provided at both ends of the tube, the outer surface of the tube And a housing having a plurality of sheds formed around the outer surface thereof.
  • the tube is made by placing the first electrode and the second electrode at predetermined intervals inside the base layer.
  • a plurality of the capacitors are installed in turn in the centrifugal direction inside the tube which is cylindrical.
  • the capacitor is formed around the tube over a predetermined region in the longitudinal direction of the tube.
  • the condenser is formed over the entire longitudinal section of the tube.
  • the shed is formed to protrude in a ring shape surrounding the outer surface of the housing.
  • the present invention is a method of manufacturing a composite insulator is provided with a housing provided with first and second flanges on both ends of the tube and the shed protrudes around the outer surface of the tube, A tube manufacturing step of forming a base layer forming a skeleton having a predetermined thickness and installing the first electrode and the second electrode at a predetermined interval while forming the base layer, and the first and the second ends of the tubes made in the tube manufacturing step. 2, a flange installation step of installing a flange, and a housing forming step of forming a housing having a shed on the outer surface of the tube.
  • the capacitor is installed in the tube constituting the composite insulator serves to alleviate the electric field concentration that may occur inside the insulator has the effect of improving the performance of the composite insulator.
  • the condenser is provided on the tube itself to reduce electric field concentration, the process of making a composite bushing using an insulator is relatively easy, and the size of the composite bushing is minimized.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a typical composite bushing.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a preferred embodiment of the composite insulator according to the present invention.
  • Fig. 3 is a sectional view showing the construction of an essential part of the composite insulator according to the embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the field relaxation effect in the bushing using the composite insulator of the embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing the configuration of another embodiment of the present invention.
  • a cylindrical tube 100 is provided inside the composite insulator of the present invention.
  • An inner space 102 is formed inside the tube 100 to open to both ends of the tube 100.
  • the tube 100 is mainly made of glass fiber reinforced plastic. That is, the material for making the tube 100 is glass fiber reinforced plastic, aka FRP is used. Of course, the tube 100 is not made of glass fiber reinforced plastic, but a nonwoven fabric, a polyester film, or the like is used as a component of the tube 100.
  • the skeleton is made of glass fiber reinforced plastic. That is, the base layer 104 is made of glass fiber reinforced plastic, and the capacitor 106 is provided inside the glass fiber reinforced plastic.
  • the capacitor 106 is formed by installing the first electrode 107 and the second electrode 108 at predetermined intervals.
  • the base layer 104 is also provided between the first electrode 107 and the second electrode 108 to maintain the gap.
  • the tube 100 is made of the glass fiber reinforced plastic to make the base layer 104 by a predetermined thickness, and the capacitor electrode 106 is formed by placing the first electrode 107 and the second electrode 108 in the middle. do. That is, a portion of the base layer 104 is formed to a predetermined thickness, and the first electrode 107 is placed on a desired position on the tube 100.
  • the first electrode 107 and the second electrode 108 are made of the same material, and a metal thin film, for example, carbon paper may be used. Of course, as long as it can serve as an electrode, anything may be sufficient.
  • the base electrode 104 is formed on the first electrode 107 again with a glass fiber reinforced plastic, and the second electrode 108 is placed thereon. In this manner, a plurality of capacitors 106 may be formed in the tube 100.
  • the capacitor 106 is formed at a position adjacent to the second flange 110 ′ described below in the longitudinal direction of the tube 100. That is, the capacitor 106 is provided in a portion of the longitudinal region of the tube 100.
  • the capacitor 106 is provided with a plurality in turn while going in the centrifugal direction when the tube 100 is cut laterally.
  • two capacitors 106 are sequentially formed in the centrifugal direction. That is, the capacitor 106 that is relatively outer is surrounded by the capacitor 106 that is relatively inner. The number of the capacitors 106 depends on the design conditions.
  • the capacitor 106 does not necessarily have to be circular in cross section. That is, the metal thin film constituting the capacitor 106 may be provided only over a predetermined length in the circumferential direction corresponding to the region where the electric field may be concentrated in the tube 100. That is, the cross section of the first electrode 107 may not be circular.
  • the location, number, size, etc. of the capacitor 106 formed in the tube 100 may be variously set. That is, the position on the tube 100 may be different from the centrifugal direction and the circumferential direction of the tube 100. In the centrifugal direction, a plurality of capacitors 106 may be placed in this order in the centrifugal direction. In the circumferential direction, the capacitor 106 may be formed only at a position corresponding to the position where the electric field may be concentrated, or the entire circumferential direction may be formed.
  • Both ends of the tube 100 are provided with first and second flanges 110 and 110 ′, respectively.
  • the first and second flanges 110 and 110 ′ are supported at both ends of the central conductor penetrating the inner space 102 of the tube 100.
  • a housing 120 surrounding the outer surface of the tube 100 is installed, and a plurality of sheds 122 are formed to protrude at predetermined intervals surrounding the outer surface of the housing 120.
  • the shed 122 is formed to protrude in a ring shape surrounding the outer surface of the housing 120.
  • the shed 122 may protrude in the same degree or may protrude at a height difference.
  • Figure 6 shows another embodiment of the present invention.
  • the components corresponding to the above-described embodiment will be described with reference numerals of 200 units.
  • a cylindrical tube 200 is provided.
  • An inner space 202 is formed inside the tube 200 to open to both ends of the tube 200.
  • the tube 200 is mainly made of glass fiber reinforced plastic, the capacitor 206 is integrally provided therein. That is, in the configuration of the tube 200, the skeleton is formed by the base layer 204, the base layer 204 is made of glass fiber reinforced plastic, the condenser 206 is provided inside the glass fiber reinforced plastic do.
  • the capacitor 206 is made by installing the first electrode 207 and the second electrode 208 at predetermined intervals.
  • a base layer 204 is also provided between the first electrode 207 and the second electrode 208 to maintain the gap.
  • the capacitor 206 is formed over the entire length of the tube 200. That is, the metal thin film forming the first electrode 207 is configured to completely surround the tube 200 with the same length as the entire length of the tube 200. Of course, it has the same length as the entire length of the tube 200 but may not be configured to completely surround the corresponding position of the tube 200.
  • Both ends of the tube 200 are provided with first and second flanges 210 and 210 ', respectively.
  • the flanges 210 and 210 ' are for fastening with other components.
  • Both ends of the center conductor penetrating the inner space 202 of the tube 200 are supported by the first and second flanges 210 and 210 '.
  • a housing 220 surrounding the outer surface of the tube 200 is installed, and a plurality of sheds 222 are formed to protrude at predetermined intervals surrounding the outer surface of the housing 220.
  • the insulator of the present invention becomes a part for manufacturing a composite bushing. That is, a composite bushing is made by adding various parts to an insulator having the configuration described above.
  • the capacitor 106 is integrally formed in the tube 100 made of glass fiber reinforced plastic.
  • the capacitor 106 may be provided at a portion where the electric field is concentrated in the composite bushing.
  • the electric field is often concentrated in the vicinity of the second flange 110 ', and thus, in the illustrated embodiment, the condenser 106 is disposed inside the tube 100 corresponding to the second flange 110'. ).
  • the portion where the electric field can be concentrated differs according to the configuration of the composite bushing, the position of the capacitor 106 may be changed according to the configuration of the composite bushing.
  • a mandrel (Mandrel) is produced and laminated with glass fibers, that is, glass fiber reinforced plastics, impregnated with resin.
  • the glass fiber reinforced plastic is laminated by a predetermined thickness to make a tube 100 having a desired thickness.
  • the base layer 104 is formed of the glass fiber reinforced plastic.
  • the base layer 104 After the base layer 104 is formed to have a predetermined thickness, the first electrode 107 is placed and the base layer 104 is formed to have a predetermined thickness. Then, the second electrode 108 is placed. In this case, the thickness of the base layer 104 formed on the first electrode 107 becomes a gap between the first electrode 107 and the second electrode 108. After the second electrode 108 is placed, the base layer 104 is formed to have a predetermined thickness again.
  • the base layer 104 is further formed by the required thickness to complete the manufacture of the tube 100.
  • the flanges 110 and 110 ′ are installed at both ends, and the housing 120 is formed.
  • the housing 120 is made of silicon, and the shed 122 is formed to protrude from the outer surface of the housing 120.
  • the insulator is made, and the insulator is attached to an inner conductor, a corona ring, and the like to manufacture a composite bushing.
  • the capacitor 106 when the capacitor 106 is formed inside the tube 100 as in the exemplary embodiment of the present invention, the electric field is relaxed. In general, since a lot of electric field concentration occurs near the second flange 110 ′, the capacitor 106 is disposed near the second flange 110 ′ in the embodiment illustrated in FIG. 2.
  • the capacitor 206 is located throughout the longitudinal direction of the tube 200. In this way, since the capacitor 206 is provided over the entire area of the insulator, electric field concentration can be prevented from occurring anywhere in the insulator. That is, it becomes an insulator which can be used by the composite bushing of various structures. In other words, in this embodiment, electric field concentration can be prevented regardless of the configuration of the composite bushing.
  • the tubes 100 and 200 are made of glass fiber reinforced plastic and the housings 120 and 220 are made of silicon, but this is not necessarily the case. That is, the tubes 100 and 200 may be made of various materials having similar or the same functions as the glass fiber reinforced plastics, and the housings 120 and 220 may also have the same or similar functions as those of silicon.

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Abstract

본 발명은 컴포지트 인슐레이터 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 인슐레이터는 튜브(100)의 내부에 컨덴서(106)가 일체로 형성되어 있다. 상기 컨덴서(106)는 상기 튜브(100)를 형성하는 베이스층(104)의 내부에 소정의 간격을 두고 설치된 제1전극(107)과 제2전극(108)에 의해 형성된다. 상기 제1전극(107)과 제2전극(108)에 의해 형성된 컨덴서(106)는 다수개가 상기 튜브(100)의 내부에 원심방향으로 차례로 설치될 수 있다. 상기 컨덴서(106)는 상기 튜브(100)의 내부를 둘러 횡단면이 원형으로 되도록 형성할 수 있다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 컴포지트 인슐레이터의 구성이 단순화되고 소형화되며 이후의 컴포지트 부싱 제조과정이 용이하게 되는 이점이 있다.

Description

컴포지트 인슐레이터 및 그 제조방법
본 발명은 컴포지트 인슐레이터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리섬유강화 플라스틱 튜브의 내부에 컨덴서를 설치하여 전계완화를 제공하는 컴포지트 인슐레이터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전력기기, 예를 들면 가스절연개폐장치(GIS)는 송전라인 또는 배전라인 등에 구비되어 정상적인 상태에 의한 개폐뿐만 아니라, 지락, 단락 등과 같은 이상 상태에서 선로를 개폐하여 전력계통을 안전하게 보호하는 것이다.
이와 같은 전력기기에는 컴포지트 부싱이 사용되는데, 주로 고전압이 인가되는 상부에서 접지와 연결되는 전력기기의 외함 사이의 절연을 수행하는 것이다. 상기 컴포지트 부싱의 일예가 도 1에 도시되어 있다.
도 1에 따르면, 부싱은 내부에 유리섬유강화 플라스틱으로 된 튜브(10)가 구비된다. 상기 유리섬유강화 플라스틱으로 된 튜브(10)는 필라멘트 와인딩 공정에 의해 제조되어지며 원통형 내부구조를 가진다.
상기 튜브(10)의 표면에는 폴리머로 이루어진 하우징(20)이 구비된다. 상기 하우징(20)은 상기 튜브(10)를 감싸게 된다. 상기 하우징(20)의 표면에는 다수개의 쉐드(21)가 돌출되어 형성된다.
상기 튜브(10)의 중심에는 중심도체(30)가 설치되고, 상기 튜브(10)와 하우징(20)의 양단부에는 금속재질로 된 플랜지(40,40')가 가 위치한다. 상기 튜브(10)의 내부중앙을 따라서는 중심도체(30)가 설치된다. 상기 중심도체(30)는 상기 플랜지(40,40')를 지나 외부로 연장된다. 여기서 상기 중심도체(30)를 뺀, 상기 튜브(10), 하우징(20) 및 플랜지(40,40')는 인슐레이터를 형성하게 된다.
그리고, 도면 상의 상부에 있는 플랜지(40)의 경우 중심도체(30)에 직접적으로 접촉이 되어 높은 전위를 띄게 되는데, 하부 플랜지(40')는 전력기기의 외함에 접촉되어 접지에 가까운 차폐부분으로 되어 있으며, 상기 튜브(10)와 열압착에 의해 기계적으로 연결되어 있다.
상기 인슐레이터의 내측 하부에는, 전력기기의 외함의 접지와 연결되는 부분에 차폐부분이 발생하여, 하부쪽에서의 전계집중이 일어나게 된다. 따라서, 전계집중을 억제하기 위해서, 인슐레이터의 내부에 원통형상으로 된 내부쉴드(60)를 설치한다.
하지만, 상기한 바와 같은 종래의 인슐레이터에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
일반적으로 전력기기 등을 제조하는 업체에서는 상기 인슐레이터를 구입해서 상기 내부쉴드(60)를 설치하고, 그외의 부품들을 장착하여 부싱을 제작하게 된다. 하지만, 상기 내부쉴드(60)를 상기 인슐레이터의 내부에 설치하는 과정에서 인슐레이터의 내부가 손상되는 등의 문제도 발생한다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 내부쉴드없이 인슐레이터의 전계집중을 방지할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 컨덴서가 일체로 구비되는 튜브와, 상기 튜브의 양단에 구비되는 제1 및 제2 플랜지와, 상기 튜브의 외면에 형성되고 외면을 둘러 다수개의 쉐드가 형성된 하우징을 포함한다.
상기 튜브는 베이스층의 내부에 제1 전극과 제2전극이 소정의 간격을 두고 위치되어 만들어진다.
상기 컨덴서는 원통형상으로 되는 상기 튜브의 내부에 원심방향으로 다수개가 차례로 설치된다.
상기 컨덴서는 상기 튜브의 길이방향의 소정 영역에 걸쳐 상기 튜브를 둘러 형성된다.
상기 컨덴서는 상기 튜브의 길이방향 전체의 영역에 걸쳐 형성된다.
상기 쉐드는 상기 하우징의 외면을 둘러 링형상으로 돌출되어 형성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 튜브의 양단에 제1 및 제2 플랜지가 구비되고 상기 튜브의 외면을 둘러 쉐드가 돌출되어 형성된 하우징이 구비되는 컴포지트 인슐레이터의 제조방법에 있어서, 상기 튜브의 골격을 형성하는 베이스층을 소정 두께 형성하고 제1 전극과 제2전극을 베이스층을 형성하면서 소정의 간격을 두고 설치하는 튜브제조단계와, 상기 튜브제조단계에서 만들어진 튜브의 양단에 제1 및 제2 플랜지를 설치하는 플랜지설치단계와, 상기 튜브의 외면에 쉐드를 구비하는 하우징을 형성하는 하우징형성단계를 포함한다.
본 발명에 의한 컴포지트 인슐레이터 및 그 제조방법에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 컴포지트 인슐레이터를 구성하는 튜브 내에 컨덴서가 설치되어 있어 인슐레이터의 내부에서 발생할 수 있는 전계집중을 완화하는 역할을 하게 되어 컴포지트 인슐레이터의 성능이 개선되는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 전력기기 제조업체에서 컴포지트 인슐레이터에 각종 부품을 설치하여 부싱을 제조할 때, 내부쉴드를 사용하지 않아도 되므로 부싱의 제조가 보다 용이하게 되는 효과도 있다.
또한, 본 발명에서는 튜브 자체에 컨덴서가 구비되어 전계집중을 완화하는 역할을 하므로, 인슐레이터를 사용하여 컴포지트 부싱을 만드는 과정이 상대적으로 쉬워지고 컴포지트 부싱의 크기가 최소화되는 효과도 있다.
도 1은 일반적인 컴포지트 부싱의 구성을 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 컴포지트 인슐레이터의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 3은 본 발명 실시예의 컴포지트 인슐레이터의 중요부 구성을 보인 단면도.
도 4는 본 발명 실시예의 구성을 보인 횡단면도.
도 5는 본 발명 실시예의 컴포지트 인슐레이터를 사용한 부싱에서 전계완화효과를 보인 설명도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보인 단면도.
이하 본 발명에 의한 컴포지트 인슐레이터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2에서 도 4에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 컴포지트 인슐레이터의 내부에는 원통형상의 튜브(100)가 구비된다. 상기 튜브(100)의 내부에는 튜브(100)의 양단으로 개방되게 내부공간(102)이 형성된다.
상기 튜브(100)는 주로 유리섬유강화플라스틱으로 만들어진다. 즉, 상기 튜브(100)를 만드는 재질로는 유리섬유강화플라스틱, 일명 FRP가 사용된다. 물론 상기 튜브(100)는 유리섬유강화플라스틱으로만 만들어지는 것은 아니고, 튜브(100)의 일부의 구성요소로서 부직포와 폴리에스터필름 등이 사용된다.
상기 튜브(100)의 구체적인 구조를 살펴보면, 유리섬유강화플라스틱으로 골격이 만들어진다. 즉, 베이스층(104)이 유리섬유강화플라스틱으로 만들어지고, 상기 유리섬유강화플라스틱의 내부에 컨덴서(106)가 구비된다. 상기 컨덴서(106)는 제1전극(107)과 제2전극(108)이 소정의 간격을 두고 설치되어 만들어진다. 상기 제1전극(107)과 제2전극(108)의 사이에도 베이스층(104)이 구비되어 상기 간격을 유지하게 된다.
상기 튜브(100)는 상기 유리섬유강화플라스틱으로 베이스층(104)을 소정의 두께씩 만들어가는데, 중간중간에 상기 제1전극(107)과 제2전극(108)을 두어 컨덴서(106)를 형성한다. 즉, 소정의 두께로 베이스층(104)의 일부를 형성하고, 상기 튜브(100) 상에서 원하는 위치에 제1전극(107)을 둔다. 여기서 상기 제1전극(107)과 제2전극(108)은 동일한 재질로 만들어지는 것으로, 금속박막, 예를 들면 탄소페이퍼(Carbon paper)가 사용될 수 있다. 물론, 전극의 역할을 할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 상관없다.
상기 제1전극(107)상에는 다시 유리섬유강화플라스틱으로 일정 두께의 베이스층(104)을 형성하고, 다시 그 위에 제2전극(108)을 놓게 된다. 이와 같은 방식으로 상기 튜브(100) 내에는 다수개의 컨덴서(106)를 형성할 수 있다.
상기 컨덴서(106)는 상기 튜브(100)의 길이방향으로 볼 때, 아래에서 설명될 제2플랜지(110')에 인접한 위치에 형성된다. 즉, 상기 튜브(100)의 길이방향의 영역 일부에 상기 컨덴서(106)가 구비된다.
그리고, 상기 컨덴서(106)는 상기 튜브(100)를 횡으로 잘라서 볼 때, 원심방향으로 가면서 차례로 다수개가 구비된다. 본 실시예에서는 2개의 컨덴서(106)가 원심방향으로 차례로 형성되어 있다. 즉, 상대적으로 내측에 있는 컨덴서(106)를 상대적으로 외측에 있는 컨덴서(106)가 둘러 싸도록 되어 있다. 상기 컨덴서(106)의 갯수는 설계조건에 따라 달라진다.
한편, 상기 컨덴서(106)가 반드시 횡단면이 원형으로 되어야 하는 것은 아니다. 즉, 상기 컨덴서(106)를 구성하는 금속박막이 상기 튜브(100) 내부에서 전계가 집중될 수 있는 영역에 대응되는 원주방향으로 소정의 길이에 걸쳐서만 있도록 할 수도 있다. 즉, 상기 제1전극(107)의 횡단면이 원형이 아닐 수도 있다는 것이다.
이와 같이 상기 컨덴서(106)가 상기 튜브(100)에 형성되는 위치, 개수, 크기 등은 다양하게 설정될 수 있다. 즉, 상기 튜브(100) 상에서의 위치는 상기 튜브(100)의 원심방향과 원주방향으로 달리 될 수 있다. 원심방향으로는 컨덴서(106)를 원심방향으로 차례로 다수 개 둘 수 있다. 원주방향으로는 전계가 집중될 수 있는 위치와 대응되는 위치에만 두거나 원주방향 전체를 둘러 컨덴서(106)를 형성할 수 있다.
상기 튜브(100)의 양단에는 각각 제1 및 제2 플랜지(110,110')가 구비된다. 상기 플랜지(110,110')는 다른 부품과의 체결을 위한 것이다. 상기 제1 및 제2 플랜지(110,110')에는 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 튜브(100)의 내부공간(102)을 관통하는 중심도체의 양단이 지지된다.
상기 튜브(100)의 외면을 둘러서는 하우징(120)이 설치되는데, 상기 하우징(120)의 외면을 둘러서는 소정의 간격을 두고 다수개의 쉐드(122)가 돌출되어 형성된다. 상기 쉐드(122)는 상기 하우징(120)의 외면을 둘러 링형상으로 돌출되어 형성된다. 상기 쉐드(122)는 전체가 동일한 정도로 돌출되거나 높이차를 두고 돌출될 수 있다.
한편, 도 6에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서는 위에서 설명된 실시예와 대응되는 구성요소에 대해 200단위의 도면부호를 부여하여 설명한다.
본 실시예에서도 원통형상의 튜브(200)가 구비된다. 상기 튜브(200)의 내부에는 튜브(200)의 양단으로 개방되게 내부공간(202)이 형성된다. 상기 튜브(200)는 주로 유리섬유강화플라스틱으로 만들어지는데, 그 내부에 컨덴서(206)가 일체로 구비된다. 즉, 상기 튜브(200)의 구성에서 골격은 베이스층(204)이 형성하는데, 상기 베이스층(204)은 유리섬유강화플라스틱으로 만들어지고, 상기 유리섬유강화플라스틱의 내부에 컨덴서(206)가 구비된다. 상기 컨덴서(206)는 제1전극(207)과 제2전극(208)이 소정의 간격을 두고 설치되어 만들어진다. 상기 제1전극(207)과 제2전극(208)의 사이에도 베이스층(204)이 구비되어 상기 간격을 유지하게 된다.
본 실시예에서 상기 컨덴서(206)는 상기 튜브(200)의 전체 길이에 걸쳐 형성된다. 즉, 상기 제1전극(207)을 만드는 금속박막이 상기 튜브(200)의 전체 길이와 같은 길이를 가지고 상기 튜브(200)를 완전히 감싸도록 구성된다. 물론, 튜브(200)의 전체 길이와 같은 길이를 가지지만 튜브(200)의 해당 위치를 완전히 감싸도록 구성되지 않을 수도 있다.
상기 튜브(200)의 양단에는 각각 제1 및 제2 플랜지(210,210')가 구비된다. 상기 플랜지(210,210')는 다른 부품과의 체결을 위한 것이다. 상기 제1 및 제2 플랜지(210,210')에는 상기 튜브(200)의 내부공간(202)을 관통하는 중심도체의 양단이 지지된다.
상기 튜브(200)의 외면을 둘러서는 하우징(220)이 설치되는데, 상기 하우징(220)의 외면을 둘러서는 소정의 간격을 두고 다수개의 쉐드(222)가 돌출되어 형성된다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 컴포지트 인슐레이터가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.
본 발명의 인슐레이터는 컴포지트 부싱을 제작하는 부품이 된다. 즉, 위에서 설명한 바와 같은 구성을 가지는 인슐레이터에 여러 가지 부품을 추가하여 컴포지트 부싱을 만드는 것이다.
본 발명의 인슐레이터는 유리섬유강화 플라스틱으로 된 튜브(100) 자체에 컨덴서(106)가 일체로 형성되어 있다. 상기 컨덴서(106)는 컴포지트 부싱중에서 전계가 집중되는 부분에 구비되는 것이 좋다.
일반적으로 제2플랜지(110')가 있는 근처에 전계가 집중되는 경우가 많은데, 따라서, 도시된 실시예에서는 상기 제2플랜지(110') 근처에 해당되는 튜브(100)의 내부에 컨덴서(106)를 두고 있다. 하지만, 컴포지트 부싱의 구성에 따라서 전계가 집중될 수 있는 부분이 상이하므로 컴포지트 부싱의 구성에 따라 컨덴서(106)의 위치를 달리하면 된다.
여기서, 도 2에 도시된 실시예의 인슐레이터를 제작하는 것을 설명한다. 먼저, 맨드렐(Mandrel)을 제작하고 수지를 함침시킨 유리섬유, 즉 유리섬유강화 플라스틱을 적층하게 된다. 유리섬유강화플라스틱을 소정의 두께씩 적층하여 원하는 두께의 튜브(100)를 만들게 되는데, 본 발명에서는 상기 유리섬유강화플라스틱으로 베이스층(104)을 형성한다.
상기 베이스층(104)을 소정 두께 형성한 후에 제1전극(107)을 놓고 다시 베이스층(104)을 소정 두께만큼 형성한다. 그리고는 상기 제2전극(108)을 놓게 된다. 이때, 상기 제1전극(107) 상에 형성된 베이스층(104)의 두께가 상기 제1전극(107)과 제2전극(108) 사이의 간격이 된다. 상기 제2전극(108)을 놓은 후에는 다시 베이스층(104)을 소정 두께만큼 형성한다.
그리고, 상기 컨덴서(106)를 다수개 형성하는 경우에는 위에서 설명한 과정을 반복하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 베이스층(104)을 필요한 두께만큼 더 형성하여 튜브(100)의 제작을 완성한다.
상기 튜브(100)가 완성되면, 양단부에 플랜지(110,110')를 설치하고 상기 하우징(120)을 형성하는 과정을 수행한다. 상기 하우징(120)은 실리콘으로 만들어지는데, 상기 하우징(120)의 외면에 쉐드(122)가 돌출되도록 형성하게 된다.
이와 같은 과정을 거쳐 상기 인슐레이터가 만들어지는데, 상기 인슐레이터에는 내부도체, 코로나링 등을 부착하여 컴포지트 부싱을 제작하게 된다.
한편, 본 발명 실시예에서와 같이 튜브(100)의 내부에 컨덴서(106)를 형성하여 두면 도 5에 도시된 바와 같이, 전계를 완화하는 효과를 나타낸다. 일반적으로 상기 제2플랜지(110')의 근처에서 전계집중이 많이 일어나므로, 도 2에 도시된 실시예에서는 제2플랜지(110') 근처에 컨덴서(106)를 두고 있다.
도 6에 도시된 실시예에서는 튜브(200)의 길이방향 전체에 걸쳐서 컨덴서(206)가 위치하고 있다. 이와 같이 함에 의해 인슐레이터 전체 영역에 걸쳐 컨덴서(206)가 설치되므로 인슐레이터의 어디에라도 전계집중이 일어나는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 다양한 구성의 컴포지트 부싱에서 사용할 수 있는 인슐레이터가 된다. 다시 말하면, 본 실시예에서는 컴포지트 부싱의 구성에 상관없이 전계집중을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
예를 들면, 도시된 실시예들에서는 상기 튜브(100,200)가 유리섬유강화 플라스틱이고 상기 하우징(120,220)이 실리콘으로 구성되는 것으로 되어 있으나, 반드시 그러하지는 않다. 즉, 상기 튜브(100,200)는 상기 유리섬유강화 플라스틱과 유사하거나 동일한 기능을 가지는 다양한 재질로 될 수 있고, 상기 하우징(120,220)도 실리콘과 동일하거나 유사한 기능을 가지는 것으로 될 수 있는 것은 마찬가지이다.

Claims (7)

  1. 내부에 컨덴서가 일체로 구비되는 튜브와,
    상기 튜브의 양단에 구비되는 제1 및 제2 플랜지와,
    상기 튜브의 외면에 형성되고 외면을 둘러 다수개의 쉐드가 형성된 하우징을 포함하는 컴포지트 인슐레이터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브는 베이스층의 내부에 제1 전극과 제2전극이 소정의 간격을 두고 위치되어 만들어진 컴포지트 인슐레이터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 컨덴서는 원통형상으로 되는 상기 튜브의 내부에 원심방향으로 다수개가 차례로 설치되는 컴포지트 인슐레이트.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 컨덴서는 상기 튜브의 길이방향의 소정 영역에 걸쳐 상기 튜브를 둘러 형성되는 컴포지트 인슐레이터.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 컨덴서는 상기 튜브의 길이방향 전체의 영역에 걸쳐 형성되는 컴포지트 인슐레이터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 쉐드는 상기 하우징의 외면을 둘러 링형상으로 돌출되어 형성되는 컴포지트 인슐레이터.
  7. 튜브의 양단에 제1 및 제2 플랜지가 구비되고 상기 튜브의 외면을 둘러 쉐드가 돌출되어 형성된 하우징이 구비되는 컴포지트 인슐레이터의 제조방법에 있어서,
    상기 튜브의 골격을 형성하는 베이스층을 소정 두께 형성하고 제1 전극과 제2전극을 베이스층을 형성하면서 소정의 간격을 두고 설치하는 튜브제조단계와,
    상기 튜브제조단계에서 만들어진 튜브의 양단에 제1 및 제2 플랜지를 설치하는 플랜지설치단계와,
    상기 튜브의 외면에 쉐드를 구비하는 하우징을 형성하는 하우징형성단계를 포함하는 컴포지트 인슐레이터 제조방법.
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