WO2023121359A1 - 유연성이 향상된 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선 - Google Patents

유연성이 향상된 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선 Download PDF

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WO2023121359A1
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overhead transmission
power transmission
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신승현
이재익
박지용
은승환
박찬웅
권민석
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엘에스전선 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a center tension wire for an overhead transmission line having improved flexibility and an overhead transmission line including the same.
  • the present invention not only has excellent tensile strength and has excellent sag characteristics that prevent the overhead transmission line from drooping down, but also has sufficient flexibility of the central tension line to improve wire workability, and at the same time, around the central tension line
  • For overhead transmission lines with improved flexibility that can avoid or minimize the increase in resistance of overhead transmission lines and the resulting reduction in transmission amount by suppressing corrosion and damage of conductor wires placed in the It relates to a central tension line and an overhead transmission line including the same.
  • Conventional overhead transmission lines generally use aluminum conductor steel reinforced (ACSR) overhead transmission lines in which several strands of aluminum alloy conductors are stranded around the outer periphery of the central tension line to realize high tensile strength.
  • ACSR aluminum conductor steel reinforced
  • the steel core aluminum stranded (ACSR) overhead transmission line has a large sag due to the large load of the steel core itself used as the center tension line, and there is a limit to increasing the weight of the aluminum conductor to increase the transmission amount of the overhead transmission line.
  • FIG. 1 schematically illustrates the cross-sectional structure of a conventional overhead power transmission line having a central tension wire including a fiber-reinforced composite material.
  • a conventional overhead power transmission line may include a central tension wire 10 and a conductor wire 20 disposed around it, and the central tension wire 10 is an inner layer made of a carbon fiber reinforced composite material. (11) and dissimilar metal contact corrosion between the inner layer 11 and the conductor wire 20, that is, to suppress corrosion of the conductor wire 20 by galvanic corrosion, and the conductor wire 20 ) and may include an outer layer 12 made of the same aluminum material.
  • such a conventional overhead power transmission line has a problem in that wiring workability is deteriorated due to insufficient flexibility of the inner layer 11 made of a carbon fiber reinforced composite of the central tension wire 10, and due to insufficient heat resistance, the conductor wire 20 ) Due to heat generation, the tensile strength of the central tension line 10 is lowered, such that the wired overhead transmission line droops down, or the conductor characteristics are lowered or the conductor is prevented from lowering the tensile strength of the central tension line 10.
  • the heating temperature of the line 20 is limited, there is a problem in that the transmission amount is reduced, and in the case of increasing the number of conductor lines 20 to increase the transmission amount again, there is a problem in that the manufacturing cost of the overhead transmission line increases.
  • the present invention provides a center tension wire for an overhead transmission line that has excellent tensile strength and thus has excellent sag characteristics that prevent the overhead transmission line from drooping down, as well as sufficient flexibility to improve overhead transmission line workability, and an overhead transmission line including the same is intended to provide
  • the present invention is capable of suppressing corrosion and damage of the conductor wire disposed around the central tension line, thereby avoiding or minimizing the increase in resistance of the overhead transmission line and the resulting reduction in transmission amount, and a center tension wire for an overhead transmission line, including the same Its purpose is to provide an overhead transmission line.
  • an object of the present invention is to provide a center tension wire for an overhead transmission line and an overhead transmission line including the same, which enable weight reduction and manufacturing cost reduction of the overhead transmission line.
  • a central tension wire for an overhead power transmission line in which a plurality of conductor wires are disposed around the periphery, a wire layer in which a plurality of wires are twisted together, and a binding layer surrounding the wire layer, comprising a carbon fiber reinforced plastic containing carbon fiber in a thermosetting resin matrix.
  • the plurality of twisted strands forming the strand layer are twisted in a certain direction, and the pitch of the strands to which the twist is applied is 100 times or more and 500 times or less of the outer diameter of the strands of the strand layer. Characterized in that, A central tension wire for an overhead transmission line is provided.
  • the wire layer provides a central tension wire for an overhead power transmission line, characterized in that it has a tensile strength of 75% or more compared to the tensile strength when twisting is not applied to the plurality of stranded wire.
  • the central tension wire for the overhead power transmission line is provided, characterized in that the stranded wire layer has an outer diameter of 6 to 15 mm.
  • a central tension wire for an overhead power transmission line is provided, characterized in that the outer diameter of the wire forming the wire layer is 2 to 5 mm.
  • the relationship between the glass transition temperature (Tg) of the bare wire layer and the allowable operating temperature (To) of the conductor wire after 400 hours is as follows.
  • the allowable operating temperature (To) of the conductor wire after 400 hours means the constant temperature at which the tensile strength measured after heating the conductor wire at a constant temperature for 400 hours is 90% of the initial tensile strength at room temperature before heating. do.
  • a central tension wire for an overhead transmission line is provided, characterized in that the glass transition temperature (Tg) of the bare wire layer is 140° C. or higher.
  • a center tension wire for an overhead power transmission line is provided, wherein the bare wire layer has an area occupancy rate of 72% or more and 95% or less.
  • the binding layer provides a central tension wire for an overhead power transmission line, characterized in that it includes a heat-resistant tape that is cross-wound in a predetermined direction.
  • the heat-resistant tape is formed by cross-winding 2 to 6 heat-resistant tapes having a width of 10 to 25 mm and a thickness of 0.001 to 0.2 mm at a wrap rate of 35% or more.
  • the heat-resistant tape is characterized in that it is made of a material having a melting point of 200 ° C. or more, and provides a central tension wire for an overhead power transmission line.
  • the heat-resistant tape includes a heat-resistant tape made of at least one material selected from the group consisting of polyamide, polyimide, silicone, and Teflon.
  • thermosetting resin matrix includes a base resin having a glass transition temperature (Tg) of 140° C. or higher, and provides a center tension wire for an overhead power transmission line.
  • Tg glass transition temperature
  • the carbon fiber includes a high-strength continuous fiber having a diameter of 3 to 35 ⁇ m, a tensile strength of 3.5 to 5.0 GPa, an elastic modulus of 140 to 600 GPa, and a coefficient of thermal expansion of 0 ⁇ m / m °C or less, characterized in that, A central tension wire for an overhead transmission line is provided.
  • an overhead transmission line including the central tension line, a metal tube surrounding the center tension line, and a plurality of conductor lines disposed outside the metal tube is provided.
  • the binding layer is formed along a tangential line of surfaces of adjacent wire forming the wire layer, and a gap is formed between the binding layer and the metal tube.
  • the thickness of the metal tube is 0.3 to 2.5 mm.
  • the conductor wire includes a plurality of aluminum wires made of aluminum or an alloy thereof, and the metal tube is made of aluminum.
  • the overhead transmission line is characterized in that the aluminum wire is made of an aluminum alloy containing at least one of Zr (zirconium), Sc (scandium), and Zn (zinc) alloy elements.
  • the center tension wire for an overhead transmission line has sufficient tensile strength through a precisely designed twisted pair structure and a heat-resistant tape for stably maintaining this twisted pair structure, thereby preventing the overhead transmission line from sagging down.
  • flexibility is greatly improved, so it shows an excellent effect of improving wire workability.
  • the central tension wire for an overhead transmission line can maintain tensile strength even when the conductor wire heats up due to its excellent heat resistance, so that the heating temperature of the conductor wire is not limited. shows excellent effect.
  • the center tension wire for an overhead transmission line minimizes the outer diameter of the overhead transmission line through a precisely designed twisted pair structure, thereby exhibiting excellent effects of enabling weight reduction and manufacturing cost reduction of the overhead transmission line.
  • FIG. 1 schematically illustrates the cross-sectional structure of a conventional overhead transmission line.
  • FIG. 2 schematically illustrates a perspective view of one embodiment of a central tension wire for an overhead transmission line according to the present invention.
  • FIG. 3 schematically illustrates a cross-sectional structure of a central tension wire for an overhead transmission line according to the present invention shown in FIG. 2 .
  • FIG. 4 illustrates a tensile strength ratio of a wire layer according to a twist pitch applied to the wire.
  • FIG. 2 schematically shows a longitudinal cross-sectional structure of one embodiment of a central tension line for an overhead transmission line according to the present invention
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the central tension line for an overhead transmission line according to the present invention shown in FIG. 2 it is depicted
  • the central tension wire 100 for an overhead transmission line may include a strand layer 110 disposed at the center and a binding layer 120 surrounding the strand layer 110.
  • a metal conductor line 300 for power transmission is disposed around the central tension line 100 for the overhead transmission line, and between the center tension line 100 and the metal conductor line 300, the metal conductor line 300 ) May be provided with a metal tube 200 for suppressing the different metal contact corrosion and reducing the resistance.
  • a tensile force acts in the longitudinal direction of the center tension line 100, so that in the longitudinal direction of the overhead transmission line It can be formed to be continuously extended to secure sufficient tensile strength.
  • the strand layer 110 is formed in a twisted-line structure in which a plurality of strands made of fiber-reinforced plastic containing carbon fibers as reinforcing fibers in a thermosetting resin matrix are stranded, thereby improving the flexibility of the central tension cable 100 and improving the quality of the overhead transmission line. Wire workability can be greatly improved.
  • the glass transition temperature (Tg) of the strand layer 110 including a plurality of strands of fiber-reinforced plastic material is the allowable operation after 400 hours of the conductor line 300 disposed around the central tension line 100.
  • the difference can be adjusted to be less than 40° C., thereby providing a tensile strength of 2.6 to 3.6 Gpa due to sufficient heat resistance of the wire layer 100 even when the conductor wire 300 heats up. can keep
  • the relationship between the glass transition temperature (Tg) of the wire layer 110 and the allowable operating temperature (To) of the conductor wire 300 after 400 hours may be set as follows.
  • the allowable operating temperature of the conductor wire 300 after 400 hours is the temperature at which the tensile strength measured after heating the conductor wire 300 at a constant temperature for 400 hours is 90% of the initial tensile strength at room temperature before heating. means constant temperature.
  • the strand layer 110 is formed of a twisted wire structure in which a plurality of strands are twisted, it is formed of one strand and cannot fulfill its function as a central tension wire when the strand is broken, unlike the prior art, whichever of the plurality of strands is broken. Even if one is damaged, it is possible to prevent the overhead power transmission line from sagging down by maintaining tensile force through the remaining wire.
  • a gap (S) is naturally formed between the surface of the binding layer 120 and the metal tube 200, and the gap (S) is used to confirm extrusion of an aluminum rod for forming the metal tube 200.
  • the wire layer 110 and the binding layer 120 and the metal tube 200 behave separately, so that most of the bending stress is relatively
  • the metal tube 200 made of an aluminum material having a relatively low tensile strength while realizing the low-intensity characteristics of an overhead transmission line by applying it to the wire layer 110 including a fiber-reinforced plastic wire having a high tensile strength.
  • the wire layer 110 includes a central wire and a plurality of single-layer wire surrounding the central wire, and in particular, the plurality of single-layer wire is to stably maintain a stranded structure while maintaining a target tensile strength. Twist may be applied in a certain direction.
  • the pitch of the wire layer 110 to which the twist is applied may be 100 times or more, for example, 100 to 500 times the outer diameter of the twisted wire of the wire layer 110, and the outer diameter of the twisted wire of the wire layer 110 This means the outer diameter of the circle having the largest outer diameter among the circles in contact with the outermost surface of the wire layer 110 to which a plurality of wire is twisted.
  • the pitch is less than 100 times, the tensile strength of the wire layer 110 may be greatly reduced because the stress due to twisting is applied to the wire because the pitch is excessively short. 110) may be difficult to maintain stably.
  • the wire layer 110 to which twisting by the pitch is applied may have a tensile strength of 75% or more compared to the tensile strength of the wire layer having the same twisted wire structure except for the layer to which twisting is not applied.
  • the tensile strength of the wire layer to which twist is not applied is the tensile strength of the central wire to which twist is not applied among the wire layers to which twist is applied. Even if twist is applied to the wire layer, since twist is not applied to the central wire among a plurality of wires constituting the wire layer, the tensile strength of the wire layer to which twist is not applied can be confirmed by measuring the tensile strength of the central wire.
  • the tensile strength ratio of the wire layer according to the twist pitch applied to the first-layer wire that is, the twist in the same twisted pair structure
  • the percentage based on the tensile strength of the strand layer not applied is as summarized in Table 1 and FIG. 4 below.
  • the outer diameter of each of the plurality of strands may be 2 to 5 mm
  • the outer diameter of the twisted wire of the strand layer 100 may be 6 to 15 mm
  • the fill factor of the strand layer 110 is 72% or more, for example, It may be 72 to 95%
  • the area ratio means a ratio of an area obtained by summing the areas of each of a plurality of strands forming the strand layer 110 based on the area of the outer diameter of the twisted wires of the strand layer 110.
  • the twist pitch multiple applied to the twisted wire of the strand layer 110 is 100 times or more based on the outer diameter of the twisted wire
  • the space factor of the strand layer 110 is 72% or more and 95% or less
  • the strand layer ( 110) it was confirmed that the center tension line 100 had excellent flexibility by having a radius of curvature less than 65 times the outer diameter of the twisted pair. While the strength may be insufficient, if it exceeds 95%, the flexibility of the central tension wire may be insufficient, and thus the workability of the overhead power transmission line may be deteriorated.
  • the bending radius of the wire layer 110 is measured according to the standard ASTM B987, and the wire layer 110 is wound around a cylindrical mandrel having a diameter 65 times the outer diameter of the twisted wire of the wire layer 110.
  • a load of 15% of the tensile strength of the wire layer 110 is applied to one end of the wire layer 110 for 60 seconds in a state where the portions not in contact with the mandrel are arranged parallel to each other at 180°, and then the wire layer 110 is placed in parallel with each other.
  • the layer 110 was visually observed to evaluate the bending radius of curvature based on whether there were cracks or damages.
  • the thermosetting resin matrix is a base resin such as an epoxy resin having a glass transition temperature (Tg) of 140° C. or higher, an unsaturated polyester resin, a bismalade resin, or a polyimide resin, preferably an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, a release agent, etc. It can be formed by the addition of additives of When the glass transition temperature (Tg) of the base resin is less than 140° C., the heat resistance of the central tension wire 100 is insufficient, so that it cannot be applied to an overhead transmission line to which a conductor having high heat resistance is applied.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature (Tg) of the base resin may be evaluated using a Dynamic Mechanical Analyzer (DMA), and TA Instrument's DMA equipment may be used as an evaluation facility, but is not limited thereto.
  • DMA Dynamic Mechanical Analyzer
  • the epoxy resin may include a diglycidyl ether bisphenol A type epoxy resin, a multifunctional epoxy resin, a diglycidyl ether bisphenol F type resin, and the like, and preferably a mixture of these three types of epoxy resins can include
  • a diglycidyl ether bisphenol A type epoxy resin a multifunctional epoxy resin
  • a diglycidyl ether bisphenol F type resin a diglycidyl ether bisphenol F type resin
  • the epoxy resin may include a diglycidyl ether bisphenol A type epoxy resin, a multifunctional epoxy resin, a diglycidyl ether bisphenol F type resin, and the like, and preferably a mixture of these three types of epoxy resins can include
  • heat resistance, bending properties and flexibility may be improved compared to the case where the diglycidyl ether bisphenol A type epoxy resin is used alone.
  • the curing agent is an acid anhydride-based curing agent such as methyl tetrahydrophthalic anhydride (MTHPA), tetrahydrophthalic anhydride (THPA), hexahydrophthalic anhydride (HHPA), and nadic methyl anhydride (NMA) , preferably methyl tetrahydrophthalic anhydride or nadic methyl anhydride, or an alicyclic polyamine-based compound such as mentaindiamine (MDA), isoprondiamine (IPDA), diaminodiphenylsulfone (DDS) ,
  • MDA mentaindiamine
  • IPDA isoprondiamine
  • DDS diaminodiphenylsulfone
  • a liquid curing agent as an amine-based curing agent such as an aliphatic amine-based compound such as diaminodiphenylmenteine (DDM) may be included.
  • the content of the acid anhydride-based curing agent may be 70 to 150 parts by weight
  • the content of the amine-based curing agent may be 20 to 50 parts by weight
  • the content of the acid anhydride-based curing agent may be 70 parts by weight
  • the content of the amine-based curing agent is less than 20 parts by weight or less than 20 parts by weight
  • heat resistance may be reduced due to insufficient curing during curing of the thermosetting resin matrix
  • the content of the acid anhydride-based curing agent is greater than 150 parts by weight or the amine-based curing agent
  • the unreacted curing agent remains in the thermosetting resin matrix and acts as an impurity, thereby reducing heat resistance and other physical properties of the thermosetting resin matrix.
  • the curing accelerator promotes curing of the thermosetting resin matrix by the curing agent, and if the curing agent is an acid anhydride-based curing agent, an imidazole-based curing accelerator, and if the curing agent is an amine-based curing agent, boron trifluoride ethylamine-based It is preferable to use a hardening accelerator.
  • the content of the imidazole-based hardening accelerator may be 1 to 3 parts by weight
  • the content of the boron trifluoride ethylamine-based hardening accelerator may be 2 to 4 parts by weight
  • the imidazole-based hardening accelerator may be 2 to 4 parts by weight. If the content of the curing accelerator is less than 1 part by weight or the content of the boron trifluoride ethylamine curing accelerator is less than 2 parts by weight, a fully cured thermosetting resin matrix cannot be obtained, whereas the imidazole-based curing accelerator is 3 parts by weight.
  • the curing time is shortened due to a fast reaction rate, so that the viscosity of the thermosetting resin matrix rapidly increases, resulting in a decrease in workability. .
  • the release agent functions to facilitate molding by reducing frictional force with a molding die during molding of the thermosetting resin matrix, and for example, zinc stearate may be used.
  • the content of the release agent may be 1 to 5 parts by weight, and when the content of the release agent is less than 1 part by weight, workability of the thermosetting resin matrix may be deteriorated, whereas more than 5 parts by weight In the case of , the workability of the thermosetting resin matrix cannot be further improved and the manufacturing cost is increased.
  • the carbon fiber is a high-strength continuous fiber having a diameter of 3 to 35 ⁇ m, and may have a tensile strength of 3.5 to 5.0 GPa, an elastic modulus of 140 to 600 GPa, and a coefficient of thermal expansion close to 0 or less than 0 ⁇ m/m° C. If the diameter of the carbon fiber is less than 3 ⁇ m, manufacturing is difficult and uneconomical, whereas if the diameter exceeds 35 ⁇ m, the tensile strength may be greatly reduced.
  • the carbon fiber may be surface treated to improve compatibility with the base resin of the thermosetting resin matrix.
  • the coupling agent for treating the surface of the carbon fiber is not particularly limited as long as it can treat the surface of the high-strength fiber, and may include, for example, a titanate-based, silane-based, zirconate-based coupling agent, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a plurality of reactive groups are introduced to the surface of the carbon fiber surface-treated with the coupling agent. These reactive groups react with the polymer resin to prevent aggregation between fibers, thereby removing air bubbles or defects that affect the physical properties of the final product. , This can improve the interfacial bonding between the high-strength carbon fibers and the thermosetting resin and the dispersibility of the high-strength carbon fibers.
  • the total volume ratio of the carbon fibers may be greater than 75% and less than 85%, preferably 78 to 83% based on the total volume of the strand layer.
  • the total volume fraction of the carbon fibers can be defined as follows.
  • Total volume ratio of carbon fiber (%) (total volume of carbon fiber/total volume of strand layer) ⁇ 100
  • the tensile strength of the central tension line 100 is insufficient, so that the characteristics of the second island before transmission and transmission may be deteriorated.
  • Insufficient flexibility of the overhead transmission line may degrade the workability of the overhead transmission line, and increased agglomeration between carbon fibers may cause bubbles or cracks inside the wire layer 110, resulting in a significant decrease in physical properties and workability.
  • the binding layer 120 enables the stranded structure of the plurality of strands twisted to form the strand layer 110 to be stably maintained so as not to unravel, and at the same time, the conductor wires disposed around the central tension line 100. It performs a function of additionally suppressing the decrease in tensile strength of the central tension line due to heat generation of (300).
  • the binding layer 120 may include a heat-resistant tape made of a material having a melting point of 200° C. or higher, for example, polyamide, particularly aramid fiber, polyimide, silicone, or Teflon. It may include a heat-resistant tape cross-wound in two or more layers, for example, 2 to 6 multi-layers, the heat-resistant tape may have a width of 10 to 25 mm and a thickness of 0.001 to 0.2 mm, and the heat-resistant tape may be multi-layered When cross-rolling, the wrap ratio of the upper heat-resistant tape covering the lower-layer heat-resistant tape may be designed to be 35% or more, preferably 50% or more.
  • a heat-resistant tape made of a material having a melting point of 200° C. or higher, for example, polyamide, particularly aramid fiber, polyimide, silicone, or Teflon. It may include a heat-resistant tape cross-wound in two or more layers, for example, 2 to 6 multi-layers, the heat-resistant tape may
  • the metal tube 200 can further suppress damage to the conductor wire 300 due to contact and friction between the central tension wire 100 and the conductor wire, and has excellent electrical conductivity, for example When made of a metal material having an electrical conductivity of 55 to 64% IACS, preferably the same aluminum material as the conductor line 300, the overhead transmission line It may additionally perform a function of reducing total resistance and consequently improving power transmission.
  • the thickness of the metal tube 200 may be 0.3 to 2.5 mm.
  • the thickness of the metal tube 200 is less than 0.3 mm, the overall resistance reduction effect of the overhead power transmission line is insignificant, whereas when the thickness exceeds 2.5 mm, the central It is difficult to manufacture the joist wire 100, and since the outer diameters of the strand layer 110 and the binding layer 120 are smaller based on the central tension wire 100 having the same outer diameter, the tension of the central tension wire 100 There is a problem in that the strength is lowered and the low-intensity characteristics cannot be implemented.
  • the metal tube 200 may be formed by a method such as conform extrusion of a metal rod such as aluminum or welding of a metal tape such as aluminum.
  • the metal tube ( 200) is preferable, and in this case, the metal tube 200 can be formed in a long way, so productivity can be improved.
  • the metal tube 200 may be formed by extruding a metal material or the like into a tube shape. Specifically, after extruding and forming the metal material surrounding the central tension line 100 and having an inner diameter larger than the outer diameter of the central tension line 100 in a tube shape, the metal tube 200 is formed by reducing the diameter step by step. can form
  • the conductor wire 300 for power transmission is made of 1000 series aluminum such as 1050, 1070, 1100, 1200, or a heat-resistant aluminum alloy containing alloy elements such as Zr (zirco), Sc (scandium), and Zn (zinc). It may include an aluminum wire rod made of, the tensile strength before heat treatment is about 15 to 25 kgf / mm2 and the elongation is less than about 5%, the tensile strength after heat treatment is less than about 9 kgf / mm2 and the elongation may be about 20% or more .
  • the alloying elements as described above contribute to improving the tensile strength and heat resistance of the aluminum wire rod by suppressing the growth of crystal grains.
  • the aluminum wire may have a trapezoidal or circular cross section, and in the case of the trapezoidal shape, the area ratio of the conductor is significantly increased compared to the aluminum wire of the overhead transmission line having a circular cross section, thereby increasing the transmission amount and transmission efficiency of the overhead transmission line. can be maximized.
  • a conventional conductor including an aluminum wire rod having a circular cross section has an occupancy rate of about 75%
  • a conductor including an aluminum wire rod having a trapezoidal cross section may have an occupancy rate of about 95% or more.
  • the trapezoidal aluminum wire may have a trapezoidal cross section by conform extrusion or wire drawing using a trapezoidal die.
  • a separate heat treatment is unnecessary because it is naturally heat treated during the extrusion process, but when formed by a wire drawing process, a separate heat treatment may be subsequently performed.
  • the aluminum wire is subjected to heat treatment in the process of confirming extrusion or subsequent heat treatment after drawing, thereby releasing a region in which stress is concentrated, which is formed inside the aluminum structure by twisting during the extrusion or drawing process and obstructs the flow of electrons.
  • the electrical conductivity of the aluminum wire rod is improved, and as a result, the transmission amount and transmission efficiency of the overhead power transmission line may be improved.
  • the cross-sectional area and number of the aluminum wire rods may be appropriately selected according to the specifications of the overhead power transmission line.
  • the cross-sectional area of the aluminum wire rod may be 3.14 to 50.24 mm2
  • an aluminum wire rod having a trapezoidal cross section has the same cross-sectional area
  • the converted aluminum wire When converted into an aluminum wire having a circular cross section, the converted aluminum wire may have a cross-sectional diameter of 2 to 8 mm.
  • the number of aluminum wires may be, for example, 12 to 40, and preferably may have a multi-layer structure including 8 in the inner layer and 12 in the outer layer.
  • the aluminum wire may be heat treated to improve electrical conductivity.
  • heat treatment as the surface becomes vulnerable to scratches due to softening, external pressure or A large number of scratches may be generated on the surface of the aluminum wire rod due to an impact or the like, and as a result, corona discharge may occur during operation of the overhead transmission line, resulting in high-frequency noise.
  • a surface hardness reinforcing layer may be formed on the surface of the aluminum wire rod to suppress scratches on the surface.
  • the thickness of the surface hardness reinforcing layer may be 5 ⁇ m or more, preferably more than 10 ⁇ m and less than 50 ⁇ m.
  • the thickness of the surface hardness reinforcing layer is less than 5 ⁇ m, the surface hardness of the aluminum wire cannot be sufficiently improved. While many scratches may be generated, if the thickness exceeds 50 ⁇ m, the surface hardness reinforcing layer may be locally damaged or cracked when the overhead transmission line is wound around a bobbin and bent.
  • the surface hardness reinforcing layer is formed on the surface of the aluminum wire rod, tensile strength of the overhead power transmission line is further improved, and as a result, sag of the overhead transmission line can be further suppressed.
  • the surface hardness reinforcing layer may be formed on the entire surface of the plurality of aluminum wire rods constituting the overhead transmission line, and preferably may be formed on the entire surface of each of the aluminum wire rods present in the outermost layer among the plurality of aluminum wire rods. , More preferably, it may be formed on an outer surface forming an outer circumference of the overhead transmission line among surfaces of each of the aluminum wires present in the outermost layer.
  • the surface hardness reinforcing layer is not particularly limited as long as it can suppress scratch generation by improving the hardness of the surface of the aluminum wire rod, and for example, an aluminum oxide film formed by anodizing, or nickel (Ni), tin (Sn) and the like may be included.
  • the method of anodizing the surface of the aluminum wire rod includes cleaning to remove organic contaminants such as oil and fat existing on the surface of the aluminum wire rod, rinsing to wash the surface of the aluminum wire rod with clean water, and Etching to remove existing aluminum oxide with sodium hydroxide, etc., desmutting to dissolve and remove alloy components remaining on the surface of the aluminum wire after etching, and rinsing to wash the surface of the aluminum wire with clean water again , Anodizing performed while applying a voltage of 20 to 40 V to form a dense and stable aluminum oxide film on the surface of the aluminum wire, rinsing to wash the surface of the aluminum wire 10 with clean water again, at room temperature A process such as air drying may be included.
  • the surface hardness reinforcing layer includes an aluminum oxide film by anodizing treatment
  • the aluminum oxide film has excellent insulating properties, power loss can be reduced due to an insulation effect between aluminum wires, and the aluminum oxide film has a high Current capacity can be increased by quickly releasing Joule heat generated during power transmission due to radiation characteristics into the atmosphere.
  • the surface hardness reinforcing layer may be additionally coated with a polymer resin such as fluororesin.
  • the polymer resin imparts a super water-repellent effect to the aluminum oxide film, so that dust or contaminants in the air are adsorbed on the surface of the overhead transmission line, and snow accumulation or ice formation in winter can be suppressed.
  • the surface hardness reinforcing layer may include both an aluminum oxide film by anodizing and a plating film of nickel (Ni) or tin (Sn).
  • Ni nickel
  • Sn tin
  • the aluminum oxide film may be disposed below and the plated film may be disposed above the aluminum oxide film, and the aluminum oxide film and the plated film
  • the thickness ratio of may be about 3:1 to 5:1.
  • the thickness ratio of the aluminum oxide film and the plating film is 3:1 to 5:1
  • the hardness of the surface of the aluminum wire rod can be sufficiently improved by the aluminum oxide film that is relatively thick and has a relatively excellent surface hardness improvement effect, and at the same time .
  • the overhead transmission line is bent, such as being wound on a bobbin, by the plating film, which is disposed on the outside and has a relatively low risk of cracks and breakages, it is possible to effectively suppress local cracks and breakage of the surface hardness reinforcement layer.

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Abstract

본 발명은 유연성이 향상된 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 인장강도가 우수하여 가선된 가공송전선이 아래로 늘어지지 않도록 하는 이도(sag) 특성이 우수할 뿐만 아니라 중심인장선의 유연성이 충분하여 가선 작업성을 향상시키는 동시에, 중심인장선 둘레에 배치되는 도체선의 부식 및 손상을 억제할 수 있어 가공송전선의 저항 증가 및 이에 따른 송전량 저감을 회피하거나 최소화할 수 있으며, 가공송전선의 경량화 및 제조비용 절감을 가능하게 하는 유연성이 향상된 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선에 관한 것이다.

Description

유연성이 향상된 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선
본 발명은 유연성이 향상된 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 인장강도가 우수하여 가선된 가공송전선이 아래로 늘어지지 않도록 하는 이도(sag) 특성이 우수할 뿐만 아니라 중심인장선의 유연성이 충분하여 가선 작업성을 향상시키는 동시에, 중심인장선 둘레에 배치되는 도체선의 부식 및 손상을 억제할 수 있어 가공송전선의 저항 증가 및 이에 따른 송전량 저감을 회피하거나 최소화할 수 있으며, 가공송전선의 경량화 및 제조비용 절감을 가능하게 하는 유연성이 향상된 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선에 관한 것이다.
발전소에서 변전소를 통해 도시나 공장 등에 전기를 공급하는 방법에는 철탑으로 연결되는 가공송전선을 이용하는 가공 송전식과 지하에 매설된 지하 송전선을 이용하는 지중 송전식이 있으며, 가공 송전식이 국내 송전 방식의 약 90%를 차지하고 있다.
종래 가공송전선은 고장력 특성을 구현하기 위한 중심인장선 외주에 여러 가닥의 알루미늄 합금 도체를 연선한 강심 알루미늄 연선(Aluminum Conductor Steel Reinforced; ACSR) 가공송전선이 일반적으로 사용된다.
그러나, 상기 강심 알루미늄 연선(ACSR) 가공송전선은 중심인장선으로 사용되는 강심 자체의 하중이 커서 이도(sag)가 크며, 가공송전선의 송전량을 늘리기 위해 알루미늄 도체 중량을 늘리는데도 한계가 있고, 가공송전선의 이도를 줄이거나 동일한 이도 대비 송전량을 증가시키기 위해 중심인장선에 섬유강화복합재를 사용하여 가공송전선을 경량화하려는 시도가 있었다.
도 1은 섬유강화복합재를 포함하는 중심인장선을 구비한 종래 가공송전선의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 가공송전선은 중심인장선(10) 및 이의 둘레에 배치된 도체선(20)을 포함할 수 있고, 상기 중심인장선(10)은 탄소섬유강화복합재로 이루어진 내층(11) 및 상기 내층(11)과 상기 도체선(20) 사이의 이종금속접촉부식, 즉 갈바닉 부식(galvanic corrosion)에 의한 상기 도체선(20)의 부식을 억제하기 위한 것으로 상기 도체선(20)과 동일한 알루미늄 소재로 이루어진 외층(12)을 포함할 수 있다.
그러나, 이러한 종래 가공송전선은 상기 중심인장선(10)의 탄소섬유강화복합재로 이루어진 내층(11)의 불충분한 유연성으로 인해 가선 작업성이 저하되는 문제가 있고, 불충분한 내열성으로 인해 도체선(20)의 발열에 의해 상기 중심인장선(10)의 인장강도가 저하되어 가선된 가공송전선이 아래로 늘어지는 등 이도 특성이 저하되거나 상기 중심인장선(10)의 인장강도 저하를 방지하기 위해 상기 도체선(20)의 발열 온도를 제한하는 경우 송전량이 저감되는 문제가 있고, 다시 송전량을 증가시키기 위해 도체선(20)을 증가시키는 경우 가공송전선의 제조비용이 증가하는 문제가 있다.
따라서, 인장강도가 우수하여 가선된 가공송전선이 아래로 늘어지지 않도록 하는 이도(sag) 특성이 우수할 뿐만 아니라 중심인장선의 유연성이 충분하여 가선 작업성을 향상시키는 동시에, 중심인장선 둘레에 배치되는 도체선의 부식 및 손상을 억제할 수 있어 가공송전선의 저항 증가 및 이에 따른 송전량 저감을 회피하거나 최소화할 수 있으며, 가공송전선의 경량화 및 제조비용 절감을 가능하게 하는 유연성이 향상된 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 인장강도가 우수하여 가선된 가공송전선이 아래로 늘어지지 않도록 하는 이도(sag) 특성이 우수할 뿐만 아니라 유연성이 충분하여 가선 작업성을 향상시키는 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 중심인장선 둘레에 배치되는 도체선의 부식 및 손상을 억제할 수 있어 가공송전선의 저항 증가 및 이에 따른 송전량 저감을 회피하거나 최소화할 수 있는 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 가공송전선의 경량화 및 제조비용 절감을 가능하게 하는 가공송전선용 중심인장선 및 이를 포함하는 가공송전선을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
둘레에 복수 개의 도체선이 배치되는 가공송전선용 중심인장선으로서, 열경화성 수지 매트릭스에 탄소 섬유가 포함된 탄소섬유강화플라스틱을 포함하는 복수 개의 소선이 연선된 소선층, 및 상기 소선층을 감싸는 바인딩층을 포함하고, 상기 소선층을 형성하는 복수 개의 연선된 소선은 일정한 방향으로 꼬임이 적용되며, 상기 꼬임이 적용된 소선의 피치는 상기 소선층의 연선 외경의 100배 이상 500배 이하인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
여기서, 상기 소선층은 상기 복수 개의 연선된 소선에 꼬임이 적용되지 않은 경우의 인장강도 대비 75% 이상의 인장강도를 보유하는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
또한, 상기 소선층의 연선 외경은 6 내지 15 mm인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
나아가, 상기 소선층을 형성하는 상기 소선의 외경은 2 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
한편, 상기 소선층의 유리전이온도(Tg)와 상기 도체선의 400시간 후 허용운용온도(To)의 관계는 아래와 같은 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
To - Tg < 40℃
여기서, 상기 도체선의 400 시간 후 허용운용온도(To)는 상기 도체선을 일정 온도로 400 시간 동안 가열 후 측정한 인장강도가 가열 전 실온에서의 초기 인장강도 대비 90%가 되는 상기 일정 온도를 의미한다.
여기서, 상기 소선층의 유리전이온도(Tg)는 140℃ 이상인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
또한, 상기 소선층의 점적률은 72% 이상 95% 이하인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
그리고, 상기 바인딩층은 일정한 방향으로 횡권된 내열 테이프를 포함하는것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
여기서, 상기 내열 테이프는 폭이 10 내지 25 mm, 두께가 0.001 내지 0.2 mm인 내열 테이프 2 내지 6매가 35% 이상의 랩율로 횡권됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
또한, 상기 내열 테이프는 융점이 200℃ 이상인 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
그리고, 상기 내열 테이프는 폴리아미드, 폴리이미드, 실리콘 및 테프론으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 소재로 이루어진 내열 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
한편, 상기 열경화성 수지 매트릭스는 유리전이온도(Tg)가 140℃ 이상인 베이스 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
또한, 상기 탄소 섬유는 3 내지 35 ㎛의 직경을 가지는 고강도 연속섬유를 포함하고, 인장강도가 3.5 내지 5.0 GPa, 탄성률이 140 내지 600 GPa, 열팽창계수가 0 ㎛/m℃ 이하인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선을 제공한다.
나아가, 상기 중심인장선, 상기 중심인장선을 감싸는 금속 튜브, 및 상기 금속 튜브의 외측에 배치되는 복수 개의 도체선을 포함하는, 가공송전선을 제공한다.
여기서, 상기 바인딩층은 상기 소선층을 형성하는 인접한 소선들 표면의 접선을 따라 형성되어 상기 바인딩층과 상기 금속 튜브 사이에 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는, 가공송전선을 제공한다.
또한, 상기 금속 튜브의 두께는 0.3 내지 2.5 mm인 것을 특징으로 하는, 가공송전선을 제공한다.
나아가, 상기 도체선은 알루미늄 또는 이의 합금으로 이루어진 복수 개의 알루미늄 선재를 포함하고, 상기 금속 튜브는 알루미늄 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는, 가공송전선을 제공한다.
여기서, 상기 알루미늄 선재는 Zr(지르코늄), Sc(스칸듐) 및 Zn(아연) 중 어느 하나 이상의 합금 원소를 포함하는 알루미늄 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 가공송전선을 제공한다.
본 발명에 따른 가공송전선용 중심인장선은 정밀하게 설계된 연선 구조 및 이러한 연선 구조를 안정적으로 유지하기 위한 내열 테이프를 통해 충분한 인장강도를 보유하여 가선된 가공송전선이 아래로 늘어지지 않도록 하는 이도(sag) 특성이 우수할 뿐만 아니라 유연성이 크게 향상되어 가선 작업성을 향상시키는 우수한 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 가공송전선용 중심인장선은 우수한 내열성으로 인해 도체선의 발열시에도 인장강도를 유지할 수 있어 도체선의 발열 온도를 제한하지 않기 때문에 가공송전선의 송전량 저감을 회피하거나 최소화할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
그리고, 본 발명에 따른 가공송전선용 중심인장선은 정밀하게 설계된 연선 구조를 통해 가공송전선의 외경을 최소화함으로써 가공송전선의 경량화 및 제조비용 절감을 가능하게 하는 우수한 효과를 나타낸다.
도 1은 종래 가공송전선의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 가공송전선용 중심인장선의 하나의 실시예에 관한 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 가공송전선용 중심인장선의 횡단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 소선에 적용된 꼬임 피치에 따른 소선층의 인장강도 비율을 도시한 것이다.
이하, 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 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 가공송전선용 중심인장선의 하나의 실시예에 관한 종단면 구조를 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 가공송전선용 중심인장선의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가공송전선용 중심인장선(100)은 중심에 배치된 소선층(110) 및 상기 소선층(110)을 감싸는 바인딩층(120)을 포함할 수 있고, 상기 가공송전선용 중심인장선(100) 둘레에는 송전을 위한 금속 도체선(300)이 배치되며 상기 중심인장선(100)과 상기 금속 도체선(300) 사이에는 상기 금속 도체선(300)의 이종금속접촉부식을 억제하고 저항을 저감시키기 위한 금속 튜브(200)가 구비될 수 있다.
상기 중심인장선(100)은 이의 둘레에 배치되는 도체선을 포함하는 가공송전선이 철탑 사이에 가설되는 경우 상기 중심인장선(100)의 길이방향으로 인장력이 작용하게 되므로 상기 가공송전선의 길이방향으로 연속적으로 연장되도록 형성하여 충분한 항장력을 확보할 수 있다.
상기 소선층(110)은 열경화성 수지 매트릭스에 보강 섬유로서 탄소 섬유가 포함된 섬유강화플라스틱으로 이루어진 복수 개의 소선이 연선되는 연선 구조로 형성됨으로써 상기 중심인장선(100)의 유연성을 향상시켜 가공송전선의 가선 작업성을 크게 향상시킬 수 있다.
여기서, 섬유강화플라스틱 소재의 복수 개의 소선을 포함하는 상기 소선층(110)의 유리전이온도(Tg)는 상기 중심인장선(100)의 둘레에 배치되는 도체선(300)의 400 시간 후 허용운용온도(To)보다 낮지만, 그 차이는 40℃ 미만일 수 있도록 조절될 수 있고, 이로써 상기 도체선(300)의 발열시에도 상기 소선층(100)의 충분한 내열성으로 인해 2.6 내지 3.6 Gpa의 인장강도를 유지할 수 있다.
즉, 상기 소선층(110)의 유리전이온도(Tg)와 상기 도체선(300)의 400시간 후 허용운용온도(To)의 관계는 아래와 같이 설정될 수 있다.
To - Tg < 40℃
여기서, 상기 도체선(300)의 400 시간 후 허용운용온도는 상기 도체선(300)을 일정 온도로 400 시간 동안 가열 후 측정한 인장강도가 가열 전 실온에서의 초기 인장강도 대비 90%가 되는 상기 일정 온도를 의미한다.
또한, 상기 소선층(110)은 복수 개의 소선이 연선되는 연선 구조로 형성되기 때문에 하나의 소선으로 형성되어 소선이 파손되면 중심인장선으로서의 기능을 다 할 수 없었던 종래와 달리, 복수 개의 소선 중 어느 하나가 파손되더라도 나머지 소선을 통해 인장력을 유지하여 가공송전선이 아래로 늘어지지 않도록 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같은 연선 구조를 통해 유연성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 바인딩층(120)은 상기 소선층(110)을 형성하는 인접한 소선들 표면의 접선을 따라 상기 소선층(110)을 감싸게 되어상기 바인딩층(120)의 표면과 상기 금속 튜브(200) 사이에 자연스럽게 간극(S)이 형성되게 되고, 상기 간극(S)에 의해 상기 금속 튜브(200)의 형성을 위한 알루미늄 로드의 컨펌 압출시의 열이 상기 중심인장선(100)의 바인딩층(120)으로 직접 전달되는 것을 억제하여 상기 바인딩층(120)의 열화를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 가공송전선용 중심인장선(100)에 굽힙응력(bending stress)이 인가되는 경우 상기 간극(S)으로 인해 상기 소선층(110) 및 바인딩층(120)과 상기 금속 튜브(200)가 별도로 거동하도록 함으로써, 상기 굽힘응력 중 대부분이 상대적으로 인장강도가 큰 섬유강화플라스틱 선재를 포함하는 상기 소선층(110)에 인가되도록 하여 가공송전선의 저이도 특성을 구현하는 동시에, 상대적으로 인장강도가 낮은 알루미늄 소재 등으로 이루어진 상기 금속 튜브(200)에 인가되는 응력을 최소화하여 가공송전선의 제조 또는 가설을 위한 보빈, 드럼, 풀리 등에 대한 권취시 상기 금속 튜브(200)가 파손되는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 상기 소선의 단면은 원형일 수 있고 또는 굴곡되거나 굴곡되지 않은 사다리꼴 형상일 수 있다. 상기 소선층(110)은 중심 소선 및 상기 중심 소선을 둘러싸는 복수 개의 1층 소선을 포함하며, 특히, 상기 복수 개의 1층 소선은 목적한 인장강도를 유지하면서 연선된 구조를 안정적으로 유지하기 위해 일정한 방향으로 꼬임이 적용될 수 있다.
구체적으로, 상기 꼬임이 적용된 상기 소선층(110)의 피치는 상기 소선층(110) 연선 외경의 100배 이상, 예를 들어, 100배 내지 500배일 수 있고, 상기 소선층(110)의 연선 외경이란, 복수 개의 소선에 꼬임이 적용된 소선층(110)의 최외곽에 배치된 소선들 표면에 접하는 원 중에서 외경이 가장 큰 원의 외경을 의미한다. 여기서, 상기 피치가 100배 미만인 경우 상기 피치가 과도하게 짧아 꼬임에 의한 응력이 소선에 인가됨으로써 상기 소선층(110)의 인장강도가 크게 저하될 수 있는 반면, 500배 초과인 경우 상기 소선층(110)의 연선 구조가 안정적으로 유지되기 어려울 수 있다.
이로써, 상기 피치에 의한 꼬임이 적용된 소선층(110)은 꼬임이 적용되지 않은 것을 제외하고 동일한 연선 구조를 갖는 소선층의 인장강도 대비 75% 이상의 인장강도를 보유할 수 있다. 여기서, 꼬임이 적용되지 않은 소선층의 인장강도는 꼬임이 적용된 소선층 중 꼬임이 적용되지 않은 중심 소선의 인장강도이다. 소선층에 꼬임이 적용되더라도 소선층을 이루는 복수 개의 소선 중에서 중심 소선에는 꼬임이 적용되지 않기 때문에 중심 소선의 인장강도를 측정하면 꼬임이 적용되지 않은 소선층의 인장강도를 확인할 수 있다.
실제로, 상기 1층 소선에 포함되는 소선의 수가 6개이고 각각의 소선의 외경이 2 내지 5 mm인 경우 상기 1층 소선에 적용된 꼬임 피치에 따른 소선층의 인장강도 비율, 즉 동일한 연선 구조에서 꼬임이 적용되지 않은 소선층의 인장강도 기준 백분율은 아래 표 1 및 도 4에 정리된 바와 같다.
피치 배수(×외경) 인장강도 비율(%) 인장강도(GPa)
10 5.0 0.176
50 30.0 1.054
70 40.5 1.421
80 54.8 1.925
90 60.5 2.124
100 75.1 2.638
110 76.9 2.699
135 79.8 2.802
140 80.9 2.841
150 82.6 2.901
180 85.7 3.01
200 87.9 3.086
230 91.1 3.201
240 93.0 3.267
250 94.3 3.312
300 97.7 3.43
500 99.8 3.505
∞(무피치) 100 3.512
상기 표 1 및 도 4에 나타난 바와 같이, 꼬임 피치가 100배를 기점으로 짧아질수록 소선층의 인장강도가 급격히 저하됨을 확인했고, 이에 기초하여 꼬임 피치를 100배 이상으로 조절하면서 꼬임이 적용되지 않은 소선층의 인장강도 대비 75% 이상의 2.6 내지 3.6 GPa의 충분한 인장강도를 확보하는 동시에 꼬임 피치의 적용에 의한 연선 구조의 안정성도 동시에 확보할 수 있다.나아가, 상기 소선층(110)을 형성하는 복수 개의 소선 각각의 외경은 2 내지 5 mm일 수 있고, 상기 소선층(100) 연선 외경은 6 내지 15 mm일 수 있으며, 상기 소선층(110)의 점적률은 72% 이상, 예를 들어, 72 내지 95%일 수 있고, 상기 점적률은 상기 소선층(110)의 연선 외경의 면적을 기준으로 상기 소선층(110)을 형성하는 복수 개의 소선 각각의 면적을 합한 면적의 비율을 의미한다.
실제로, 상기 소선층(100) 연선 외경이 6 내지 15 mm인 경우 소선에 적용된 꼬임 피치 및 상기 소선층(110)의 점적률에 따른 중심인장선의 유연성은 아래 표 2에 정리된 바와 같다.
점적률(%) 피치 배수 (×외경) 벤딩 곡률반경(65D)
72 150 Pass
75 150 Pass
85 150 Pass
96 150 Fail
98 150 Fail
72 300 Pass
75 300 Pass
85 300 Pass
96 300 Fail
98 300 Fail
상기 표 2에 기재된 바와 같이, 소선층(110)의 연선에 적용된 꼬임 피치 배수가 연선 외경 기준 100 배 이상임을 전제로 소선층(110)의 점적률이 72% 이상 및 95% 이하인 경우 소선층(110)의 연선 외경의 65배 이하의 곡률반경을 보유하여 중심인장선(100)의 유연성이 우수한 것으로 확인되었다.반면, 상기 소선층(110)의 점적률이 72% 미만인 경우 상기 중심인장선의 인장강도가 불충분할 수 있는 반면, 95% 초과인 경우 상기 중심인장선의 유연성이 불충분하여 가공송전선의 가선 작업성이 저하될 수 있다.
여기서, 소선층(110)의 벤딩 곡률반경은 규격 ASTM B987에 준하여 측정하고 소선층(110)의 연선 외경의 65배 직경을 갖는 원통형 맨드릴에 소선층(110)을 감고 상기 소선층(110) 중 상기 맨드릴과 접촉하지 않는 부분이 180°로 서로 평행하도록 배치한 상태에서 상기 소선층(110) 일 말단에 상시 소선층(110)의 인장강도의 15%의 하중을 60초 동안 인가한 후 상기 소선층(110)을 육안으로 관찰하여 크랙이나 손상이 있는지 여부를 기준으로 벤딩 곡률반경을 평가했다.
상기 열경화성 수지 매트릭스는 유리전이온도(Tg)가 140℃ 이상인 에폭시계 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비스 말레이드 수지, 폴리이미드 수지 등의 베이스 수지, 바람직하게는 에폭시 수지에 경화제, 경화촉진제, 이형제 등의 첨가제가 첨가됨으로써 형성될 수 있다. 상기 베이스 수지의 유리전이온도(Tg)가 140℃ 미만인 경우 상기 중심인장선(100)의 내열성이 불충분하여 내열도가 높은 도체를 적용한 가공송전선에 적용할 수 없다.
한편, 상기 베이스 수지의 유리전이온도(Tg)는 DMA(Dynamic Maechanical Analyzer)를 이용하여 평가할 수 있으며, 평가 설비는 TA Instrument사의 DMA 설비를 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
특히, 상기 에폭시 수지는 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형 에폭시 수지, 다관능기 에폭시 수지, 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 F형 수지 등을 포함할 수 있고, 바람직하게는 이들 3종의 에폭시 수지의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 3종의 에폭시 수지를 혼합하여 사용하는 경우 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형 에폭시 수지를 단독으로 사용하는 경우에 비해 상대적으로 내열성이 향상되고, 굴곡특성 및 유연성이 향상될 수 있다.
상기 경화제는 메틸 테트라하이드로 프탈릭 안하이드라이드(MTHPA), 테트라하이드로 프탈릭 안하이드라이드(THPA), 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드(HHPA), 나딕 메틸 안하이드라이드(NMA) 같은 산무수물계 경화제, 바람직하게는 메틸 테트라하이드로 프탈릭 안하이드라이드 또는 나딕 메틸 안하이드라이드, 또는 멘테인다이아민(MDA), 이소프론다이아민(IPDA) 같은 지환족 폴리아민계 화합물, 다이아미노다이페닐설폰(DDS), 다이아미노다이페닐멘테인(DDM) 같은 지방족 아민계 화합물 등의 아민계 경화제로서 액상인 경화제를 포함할 수 있다.
상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 산무수물계 경화제의 함량은 70 내지 150 중량부이고, 상기 아민계 경화제의 함량은 20 내지 50 중량부일 수 있고, 상기 산무수물계 경화제의 함량이 70 중량부 미만이거나 상기 아민계 경화제의 함량이 20 중량부 미만인 경우 상기 열경화성 수지 매트릭스의 경화시 불충분한 경화에 의해 내열성이 저하될 수 있고, 상기 산무수물계 경화제의 함량이 150 중량부 초과이거나 상기 아민계 경화제의 함량이 50 중량부 초과인 경우 상기 열경화성 수지 매트릭스 내에 미반응 경화제가 잔존하여 불순물로 작용함으로써 상기 열경화성 수지 매트릭스의 내열성 및 기타 물성을 저하시킬 수 있다.
상기 경화촉진제는 상기 경화제에 의한 상기 열경화성 수지 매트릭스의 경화를 촉진하는 것으로서, 상기 경화제가 산무수물계 경화제인 경우 이미다졸계 경화촉진제를, 상기 경화제가 아민계 경화제인 경우 보론 트리플로라이드 에틸아민계 경화촉진제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 이미다졸계 경화촉진제의 함량은 1 내지 3 중량부이고, 상기 보론 트리플로라이드 에틸아민계 경화촉진제의 함량은 2 내지 4 중량부일 수 있고, 상기 이미다졸계 경화촉진제의 함량이 1 중량부 미만이거나 상기 보론 트리플로라이드 에틸아민계 경화촉진제의 함량이 2 중량부 미만인 경우 완전 경화된 열경화성 수지 매트릭스를 얻을 수 없는 반면, 상기 이미다졸계 경화촉진제의 함량이 3 중량부 초과이거나 상기 보론 트리플로라이드 에틸아민계 경화촉진제의 함량이 4 중량부 초과인 경우 빠른 반응 속도로 경화 시간이 짧아져서 상기 열경화성 수지 매트릭스의 점도가 급격히 상승하므로 작업성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 이형제는 상기 열경화성 수지 매트릭스의 성형시 성형 다이와의 마찰력을 줄여 성형 가공을 용이하게 하는 작용을 하며, 예를 들어, 스테아린산 아연 등을 사용할 수 있다.
상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 이형제의 함량은 1 내지 5 중량부일 수 있고, 상기 이형제의 함량이 1 중량부 미만인 경우 상기 열경화성 수지 매트릭스의 작업성이 저하될 수 있는 반면, 5 중량부 초과인 경우 상기 열경화성 수지 매트릭스의 작업성을 추가로 향상시킬 수 없고 제조비용을 증가시킬 뿐이다.
상기 탄소 섬유는 3 내지 35 ㎛의 직경을 가지는 고강도 연속섬유로서 3.5 내지 5.0 GPa의 인장강도, 140 내지 600 GPa의 탄성률, 0에 가깝거나 0 ㎛/m℃ 이하인 열팽창계수를 보유할 수 있다. 상기 탄소 섬유의 직경이 3 ㎛ 미만인 경우 제조가 어려워 비경제적인 반면, 35 ㎛ 초과인 경우 인장강도가 크게 저하될 수 있다.
상기 탄소 섬유는 상기 열경화성 수지 매트릭스의 베이스 수지와의 상용성 향상을 위해 표면처리될 수 있다. 상기 탄소 섬유의 표면을 처리하는 커플링제로서는 고강도 섬유의 표면을 처리할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 티타네이트계, 실란계, 지르코네이트계 커플링제 등을 포함할 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 커플링제로 표면처리된 탄소 섬유의 표면에는 다수의 반응기가 도입되게 되는데, 이러한 반응기들은 고분자 수지와 반응함으로써 섬유간의 뭉침현상을 막아주어 최종제품의 물성에 영향을 주는 기포나 결점을 제거하게 되고, 이로써 고강도 탄소 섬유와 열경화성 수지와의 계면 결합성 및 고강도 탄소 섬유의 분산성을 향상시킬 수 있다.
상기 탄소 섬유의 총 체적율은 상기 소선층의 총 체적을 기준으로 75% 초과 85% 미만, 바람직하게는 78 내지 83%일 수 있다. 여기서, 상기 탄소 섬유의 총 체적율은 아래와 같이 정의할 수 있다.
탄소섬유의 총 체적율(%) = (탄소섬유의 총 체적/소선층의 총 체적) × 100
여기서, 상기 탄소 섬유의 체적율이 75% 이하인 경우 상기 중심인장선(100)의 인장강도가 불충분하여 가공송선전의 이도 특성이 저하될 수 있는 반면, 85% 이상인 경우 상기 중심인장선(100)의 유연성이 불충분하여 가공송전선의 가선 작업성이 저하될 수 있고, 탄소 섬유간의 뭉침현상이 증가되어 상기 소선층(110) 내부에 기포나 갈라짐 현상이 일어나 물성과 작업성이 크게 저하될 수 있다.
상기 바인딩층(120)은 상기 소선층(110)을 형성하도록 연선된 복수 개의 소선들의 연선 구조가 풀어지지 않도록 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 동시에 상기 중심인장선(100)의 둘레에 배치된 도체선(300)의 발열로부터 상기 중심인장선의 인장강도가 저하되는 것을 추가로 억제하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 상기 바인딩층(120)은 융점이 200℃ 이상인 소재, 예를 들어 폴리아미드, 특히 아라미드 섬유, 폴리이미드, 실리콘, 테프론 등의 소재로 이루어진 내열 테이프를 포함할 수 있고, 바람직하게는 2층 이상, 예를 들어 2 내지 6의 복층으로 횡권된 내열 테이프를 포함할 수 있으며, 상기 내열 테이프는 폭이 10 내지 25 mm, 두께가 0.001 내지 0.2 mm일 수 있고, 상기 내열 테이프가 복층으로 횡권시 상층의 내열 테이프의 지폭이 하층의 내열 테이프의 지폭을 덮는 랩율이 35% 이상, 바람직하게는 50% 이상이 되도록 설계될 수 있다.
여기서, 상기 내열 테이프의 횡권시 랩율이 35% 미만인 경우 상기 바인딩층(120)의 내열성이 불충분하고 상기 중심인장선(100)의 굴곡시 상기 내열 테이프에서 오버랩되는 부분이 벌어지거나 서로 충돌해 손상되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 금속 튜브(200)는 상기 중심인장선(100)과 상기 도체선 사이의 접촉 및 마찰에 의해 상기 도체선(300)이 손상되는 것을 추가로 억제할 수 있고, 전기전도성이 우수한, 예를 들어 전기전도성이 55 내지 64%IACS인 금속 소재, 바람직하게는 도체선(300)과 동일한 알루미늄 소재로 이루어지는 경우 상기 중심인장선(100)의 둘레에 배치되는 도체선(300)과 통전함으로써 가공송전선의 전체 저항을 저감시키고 결과적으로 송전량을 향상시키는 기능을 추가로 수행할 수 있다.
여기서, 상기 금속 튜브(200)의 두께는 0.3 내지 2.5 mm일 수 있고, 상기 금속 튜브(200)의 두께가 0.3 mm 미만인 경우 가공송전선의 전체 저항 저감효과가 미미한 반면, 2.5 mm 초과인 경우 중심인장선(100)의 제조에 어려움이 있고, 동일 외경의 중심인장선(100)을 기준으로 상기 소선층(110) 및 상기 바인딩층(120)의 외경이 작아지므로 상기 중심인장선(100)의 인장강도가 저하되고 저이도 특성이 구현될 수 없는 문제가 있다.
상기 금속 튜브(200)는 알루미늄 같은 금속 로드(rod)를 컨펌 압출(conform extrusion)하거나 알루미늄 같은 금속 테이프를 용접하는 등의 방법으로 형성될 수 있고, 특히 알루미늄 로드의 컨펌 압출을 통해 상기 금속 튜브(200)를 형성하는 것이 바람직하며, 이 경우, 장조장으로 상기 금속 튜브(200)를 형성할 수 있어 생산성이 향상될 수 있다.
또한, 컨펌 압출을 하는 경우, 용접부 등의 이음매가 없이 연속 형성된 면을 가지는 금속 튜브(200)를 형성할 수 있으므로, 상기 중심인장선(100) 또는 이를 구비한 가공송전선의 제조, 가설 내지 가설 후에 상기 중심인장선(100)에 작용하는 굽힘 응력(bending stress)에 의해 이음매 부분이 파손되어 갈바닉 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 금속 튜브(200)는 금속 소재 등을 튜브 형태로 압출하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 중심인장선(100)을 둘러싸며 상기 중심인장선(100)의 외경보다 큰 내경을 가지는 상기 금속 소재를 튜브형태로 압출하여 형성한 후, 단계적으로 축경하여 금속 튜브(200)를 형성할 수 있다.
한편, 송전을 위한 상기 도체선(300)은 1050, 1070, 1100, 1200 등 1000계 알루미늄 또는 Zr(지르코귬), Sc(스칸듐), Zn(아연) 등의 합금 원소를 포함하는 내열 알루미늄 합금으로 이루어진 알루미늄 선재를 포함할 수 있고, 열처리 전의 인장강도는 약 15 내지 25 kgf/㎟이고 신율은 약 5% 미만이며, 열처리 후의 인장강도는 약 9 kgf/㎟ 미만이고 신율은 약 20% 이상일 수 있다. 상기와 같은 합금 원소는 결정립의 성장을 억제하여 알루미늄 선재의 인장강도 및 내열성을 향상시킬 수 있도록 기여한다.
또한, 상기 알루미늄 선재는 단면이 사다리꼴 형상 또는 원형 형상일 수 있으며, 사다리꼴 형상인 경우, 단면이 원형인 가공송전선의 알루미늄 선재에 비해 도체의 점적율이 현저히 증가함으로써 가공송전선의 송전량 및 송전효율이 극대화될 수 있다. 예를 들어, 종래 단면이 원형인 알루미늄 선재를 포함하는 도체의 점적율은 약 75%인 반면, 단면이 사다리꼴인 알루미늄 선재를 포함하는 도체의 점적율은 약 95% 이상일 수 있다.
상기 사다리꼴 알루미늄 선재는 사다리꼴형 다이스를 이용하는 컨펌 압출 또는 신선가공에 의해 단면이 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. 상기 알루미늄 선재는 컨펌 압출에 의해 형성되는 경우 압출 과정에서 자연스럽게 열처리되기 때문에 별도의 열처리가 불필요하나 신선 공정에 의해 형성되는 경우 별도의 열처리가 후속적으로 수행될 수 있다.
상기 알루미늄 선재는 컨펌 압출 과정에서 열처리 되거나 신선 후 후속적으로 열처리 됨으로써, 압출 또는 신선 과정에서의 비틀림 등에 의해 알루미늄 조직 내부에 형성되고 전자의 흐름을 방해하는 응력이 집중된 영역을 풀어줄 수 있고, 이로써 상기 알루미늄 선재의 전기전도도가 향상되고, 결과적으로 상기 가공송전선의 송전량 및 송전효율이 향상될 수 있다.
상기 알루미늄 선재의 단면적 및 갯수는 상기 가공송전선의 규격에 따라 적절히 선택될 수 있고, 예를 들어, 상기 알루미늄 선재의 단면적은 3.14 내지 50.24 ㎟일 수 있고, 단면이 사다리꼴인 알루미늄 선재를 동일한 단면적을 갖고 단면이 원형인 알루미늄 선재로 환산한 경우 상기 환산된 알루미늄 선재의 단면 직경은 2 내지 8 mm일 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 선재의 갯수는 예를 들어 12 내지 40개일 수 있고, 바람직하게는 내층에 8개, 외층에 12개가 포함되는 복층 구조를 가질 수 있다.
상기 알루미늄 선재는 앞서 기술한 바와 같이 전기전도도 향상을 위해 열처리될 수 있는데, 이렇게 열처리되는 경우 연질화됨으로써 표면이 스크래치에 취약해짐에 따라, 상기 가공송전선의 제조, 운송, 가설 과정에서 외부의 압력이나 충격 등에 의해 상기 알루미늄 선재의 표면에 다수의 스크래치가 생성될 수 있으며, 이로써 상기 가공송전선의 운용시 코로나 방전이 발생해 고주파 소음이 유발될 수 있다.
따라서, 상기 알루미늄 선재는 표면의 스크래치 생성을 억제하기 위해 표면에 표면경도 보강층이 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 표면경도 보강층의 두께는 5 ㎛ 이상, 바람직하게는 10 ㎛를 초과하고 50 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 표면경도 보강층의 두께가 5 ㎛ 미만인 경우 상기 알루미늄 선재의 표면경도가 충분히 향상될 수 없기 때문에 상기 가공송전선의 제조, 이송, 가설 등의 과정에서 외부의 압력이나 충격 등에 의해 상기 알루미늄 선재의 표면에 다수의 스크래치가 생성될 수 있는 반면, 50 ㎛ 초과인 경우 상기 가공송전선이 보빈에 권취되는 등 굴곡시 상기 표면경도 보강층이 국소적으로 파손되거나 크랙이 발생할 수 있다.
나아가, 상기 알루미늄 선재는 이의 표면에 상기 표면경도 보강층이 형성됨으로써 상기 가공송전선의 인장강도가 추가로 향상되어, 결과적으로 상기 가공송전선의 이도(sag)가 추가로 억제될 수 있다.
상기 표면경도 보강층은 상기 가공송전선을 구성하는 복수개의 알루미늄 선재 전체의 표면에 형성될 수 있고, 바람직하게는 상기 복수개의 알루미늄 선재 중 최외층에 존재하는 알루미늄 선재들 각각의 전체 표면에 형성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 최외층에 존재하는 알루미늄 선재들 각각의 표면 중 상기 가공송전선의 외주를 형성하는 외측 표면에 형성될 수 있다.
상기 표면경도 보강층은 상기 알루미늄 선재 표면의 경도를 향상시킴으로써 스크래치 생성을 억제할 수 있다면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 아노다이징(anodizing) 처리에 의해 형성되는 산화알루미늄 피막, 또는 니켈(Ni), 주석(Sn) 등의 도금 피막 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 알루미늄 선재 표면의 아노다이징 처리방법은 상기 알루미늄 선재 표면에 존재하는 유지 등 유기오염물을 제거하는 탈지(cleaning), 상기 알루미늄 선재 표면을 깨끗한 물로 세척하는 수세(rinsing), 상기 알루미늄 선재 표면에 존재하는 산화알루미늄을 수산화나트륨 등으로 제거하는 에칭(etching), 에칭 후 알루미늄 선재 표면에 잔존하는 합금성분을 용해 및 제거하는 디스멋(desmutting), 알루미늄 선재 표면을 다시 깨끗한 물로 세척하는 수세(rinsing), 알루미늄 선재 표면에 치밀하고 안정된 산화알루미늄 피막을 형성하기 위해 20 내지 40 V의 전압을 인가하면서 수행하는 아노다이징(anodizing), 알루미늄 선재(10) 표면을 다시 깨끗한 물로 세척하는 수세(rinsing), 상온에서 에어 건조하는 건조(drying) 등의 공정을 포함할 수 있다.
상기 표면경도 보강층이 아노다이징 처리에 의한 산화알루미늄 피막을 포함하는 경우, 상기 산화알루미늄 피막의 절연특성이 우수하기 때문에 알루미늄 선재 사이의 절연효과로 인하여 전력손실이 감소될 수 있고, 상기 산화알루미늄 피막의 높은 복사 특성에 의해 송전 중 발생하는 줄(Joule)열을 신속하게 대기로 방출함으로써 전류용량을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 표면경도 보강층은 불소수지 등의 고분자 수지에 의해 추가로 코팅될 수 있다. 상기 고분자 수지는 상기 산화알루미늄 피막에 초발수 효과를 부여함으로써, 상기 가공송전선 표면에 대기 중의 먼지나 오염물질이 흡착되거나 겨울철 눈이 쌓이거나 얼음이 생성되는 것을 억제할 수 있다.
상기 표면경도 보강층은 아노다이징 처리에 의한 산화알루미늄 피막과 니켈(Ni), 주석(Sn) 등의 도금 피막을 모두 포함할 수 있다. 상기 표면경도 보강층이 산화알루미늄 피막과 도금 피막을 모두 포함하는 경우, 상기 산화알루미늄 피막은 하부에 배치되고 상기 도금 피막은 상기 산화알루미늄 피막의 상부에 배치될 수 있고, 상기 산화알루미늄 피막과 상기 도금 피막의 두께비는 약 3:1 내지 5:1일 수 있다.
상기 산화알루미늄 피막과 상기 도금 피막의 두께비가 3:1 내지 5:1인 경우, 상대적으로 두껍고 상대적으로 표면경도 향상효과가 우수한 산화알루미늄 피막에 의해 상기 알루미늄 선재 표면의 경도를 충분히 향상시킬 수 있는 동시에, 외측에 배치되고 상대적으로 굴곡에 대한 크랙, 파손 등이 발생할 위험이 적은 상기 도금 피막에 의해 상기 가공송전선이 보빈 등에 권취되는 등 굴곡되는 경우 표면경도 보강층의 국소적인 크랙, 파손 등을 효과적으로 억제할 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.

Claims (18)

  1. 둘레에 복수 개의 도체선이 배치되는 가공송전선용 중심인장선으로서,
    열경화성 수지 매트릭스에 탄소 섬유가 포함된 탄소섬유강화플라스틱을 포함하는 복수 개의 소선이 연선된 소선층, 및
    상기 소선층을 감싸는 바인딩층을 포함하고,
    상기 소선층을 형성하는 복수 개의 연선된 소선은 일정한 방향으로 꼬임이 적용되며,
    상기 꼬임이 적용된 소선의 피치는 상기 소선층의 연선 외경의 100배 이상 500배 이하인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소선층은 상기 복수 개의 연선된 소선에 꼬임이 적용되지 않은 경우의 인장강도 대비 75% 이상의 인장강도를 보유하는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소선층의 연선 외경은 6 내지 15 mm인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소선층을 형성하는 상기 소선의 외경은 2 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소선층의 유리전이온도(Tg)와 상기 도체선의 400시간 후 허용운용온도(To)의 관계는 아래와 같은 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
    To - Tg < 40℃
    여기서, 상기 도체선의 400 시간 후 허용운용온도(To)는 상기 도체선을 일정 온도로 400 시간 동안 가열 후 측정한 인장강도가 가열 전 실온에서의 초기 인장강도 대비 90%가 되는 상기 일정 온도를 의미한다.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소선층의 유리전이온도(Tg)는 140℃ 이상인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소선층의 점적률은 72% 이상 95% 이하인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인딩층은 일정한 방향으로 횡권된 내열 테이프를 포함하는것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 내열 테이프는 폭이 10 내지 25 mm, 두께가 0.001 내지 0.2 mm인 내열 테이프 2 내지 6매가 35% 이상의 랩율로 횡권됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 내열 테이프는 융점이 200℃ 이상인 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 내열 테이프는 폴리아미드, 폴리이미드, 실리콘 및 테프론으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 소재로 이루어진 내열 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지 매트릭스는 유리전이온도(Tg)가 140℃ 이상인 베이스 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소 섬유는 3 내지 35 ㎛의 직경을 가지는 고강도 연속섬유를 포함하고, 인장강도가 3.5 내지 5.0 GPa, 탄성률이 140 내지 600 GPa, 열팽창계수가 0 ㎛/m℃ 이하인 것을 특징으로 하는, 가공송전선용 중심인장선.
  14. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 중심인장선,
    상기 중심인장선을 감싸는 금속 튜브, 및
    상기 금속 튜브의 외측에 배치되는 복수 개의 도체선을 포함하는, 가공송전선.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 바인딩층은 상기 소선층을 형성하는 인접한 소선들 표면의 접선을 따라 형성되어 상기 바인딩층과 상기 금속 튜브 사이에 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는, 가공송전선.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 금속 튜브의 두께는 0.3 내지 2.5 mm인 것을 특징으로 하는, 가공송전선.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 도체선은 알루미늄 또는 이의 합금으로 이루어진 복수 개의 알루미늄 선재를 포함하고,
    상기 금속 튜브는 알루미늄 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는, 가공송전선.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 알루미늄 선재는 Zr(지르코늄), Sc(스칸듐) 및 Zn(아연) 중 어느 하나 이상의 합금 원소를 포함하는 알루미늄 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 가공송전선.
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