KR101977966B1 - 지중매설 고압 케이블용 마일라 테이프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지중매설 고압 케이블의 수밀성, 유연성, 및 차폐성을 향상시킬 수 있는 구리 마일라 테이프를 제공한다.

Description

지중매설 고압 케이블용 마일라 테이프{Mylar tape of high voltage cable for underground}
본 발명은 지중매설 고압 케이블용 마일라 테이프에 관한 것이다.
일반적으로 동축 전력 케이블은 중심부의 도체를 가교 폴리에틸렌으로 절연하고, 나아가 외부를 폴리에틸렌이나 PVC 등으로 피복한 케이블을 의미하며 설계에 따라 다양한 특징을 가지게 된다.
참고로 상기 전력 케이블의 사용전압은 750V 이하의 저압, 750V~7,000V의 고압, 7,000V~66,000V의 특별고압, 66,000V~220,000V의 초고압 등으로 구분되며, 통상적으로 전주에는 22,900V(즉, 229kV)의 특고압, 송전탑에는 154,000V 또는 765,000V 등의 초고압이 흐른다. 따라서 안전을 위해서는 사용 전압(또는 송전 전압)에 따라 적절한 케이블 설계가 이루어진다.
상기 전력 케이블은 지중 케이블과 가공 케이블로 나뉠 수 있다. 지중 케이블은 지하에 매설되는 케이블이며, 가공 케이블은 전주 위에 가설되는 케이블이다. 가공 케이블은 외부에 노출되어 있기 때문에 주변 환경(예 : 햇빛, 바람, 비, 눈, 번개, 나뭇가지 등)의 영향을 많이 받아서 노후화가 빨리 이루어지고 외부 충격에 의해 절연이 파괴될 가능성이 있으며, 절연이 파괴될 경우 단락의 위험이 있으며, 단락 시 순간적으로 큰 전류(즉, 고장전류)가 흘러 선로(케이블)가 모두 녹거나 화재가 발생할 우려가 있다. 또한 어지럽게 가설된 가공 케이블로 인해 주변의 경관을 해치며, 고압의 경우 전자파의 유해성 논란으로 인해 고압 이상의 케이블은 지중에 설치하게 된다.
지중에 고압 케이블을 매설하는 경우 크게 두 가지로 분류가 되는데, 한가지는 콘크리트 재질의 터널을 지중에 매설하고 지중배전선을 안치할 수 있도록 터널의 내부에 선반을 설치하여 선반의 상측으로 지중배전선을 고정하여 설치하는 방법과 다른 한가지는 콘크리트 재질 또는 합성수지로 된 보호관을 지중에 매설하고, 매설된 보호관의 내부에 지중배전선을 안치시켜 보관하는 방법이다.
양 방법 모두 지중에 외부의 접촉으로부터 분리된 공간에 지중배전선을 설치하게 되는바 집중호우나 홍수가 발생하는 경우 갑작스런 우수가 유입될 수 있으며 또한 지중터널이나 보호관의 파손으로 인한 물의 유입이 불균일적으로 발생할 수 있다. 외부의 접촉으로부터 분리된 환경에 의해 유입된 물의 배수가 원활하게 이루어지지 않는다면 지중배전선이 물과 접촉할 수 있으며, 심한 경우 지중배전선이 물속에 잠기는 사태가 발생할 수도 있다. 상기와 같은 경우 전선과 물의 접촉으로 인해 누전이 발생할 수 있으며 사람이 감전되는 위험도 발생할 수 있다.
또한 지중배전선이 지중터널 내에 위치하는 관계로 지중배전선에 누전 기타 이유로 화재가 발생하는 경우 신속한 화재의 진압이 어려운 문제점이 있다.
지중배전선이 지중에 오랜기간 배치되면 지중터널 내 환경의 영향으로 노후화가 이루어지면서 절연이 파괴될 가능성이 있다. 절연이 파괴될 경우 단락의 위험이 있으며, 단락 시 순간적으로 큰 전류(즉, 고장전류)가 흘러 선로(케이블)가 모두 녹거나 화재가 발생할 우려가 있다.
이때 상기 고장전류는 도체에만 흐르는 것이 아니며 접지를 통하여 케이블의 차폐층에도 흐르게 된다. 차폐층도 어느 정도의 단락용량(고장전류 및 그에 버틸 수 있는 고장 지속시간)을 견뎌주지 않으면 케이블 전체가 손상될 수 있다.
종래에는 중성전 방식을 사용하여 고장에 대비하기도 하였다. 그러나 중성선 방식의 경우 3심 케이블, 예를 들면 3상 전류의 송배전을 위한 3심 케이블에 강선을 삽입함으로써, 절연체가 압박되고, 포설과 운용이 어려우며, 차폐 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명의 주된 목적은 지중매설 고압 케이블의 포설이 용이하고, 케이블 내로의 침수를 막을 수 있으며, 케이블 내부에서의 쇼트로 인한 파열을 방지할 수 있는 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프는, 3개의 도체 심선으로 이루어진 코어부와 상기 코어부를 둘러싸는 시스층을 갖는 지중매설 고압 케이블에서 상기 시스층 내측에서 상기 코어부를 감싸는 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프에 있어서, 상기 코어부에 인접하는 제1 동박층과, 상기 시스층에 인접하는 제2 동박층과, 상기 제1 동박층과 제2 동박층 사이에 게재하며, 접착제층에 의해 상기 제1 동박층과 상기 제2 동박층과 접착하는 베이스층과, 상기 코어부를 향하는 상기 제1 동박층의 일면에 형성되는 산화 방지층과, 상기 시스층을 향하는 상기 제2 동박층의 일면에 형성되는 라미네이트층을 구비하며, 상기 라미네이트층은 일면에서 상기 제2 동박층과 용융 접착되고, 타면에서 상기 시스층과 접착되어 상기 라미네이트층 내측의 상기 코어부로 물이 침투하는 것을 막을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 라미네이트층은 PE 70중량%, 아교제 20중량%, 산 10중량%로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 라미네이트층은 EAA(ethylene acrylic acid)로 이루어질 수 있다
본 발명에 있어서, 상기 라미네이트층은 60℃ 이상의 온도로 가열함으로써 산(acid)가 표출되어 상기 제2 동박층과 용융 접착될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 라미네이트층은 상기 시스층 형성 공정 중 일부가 용융되어 상기 시스층과 접합될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 베이스층의 두께는 상기 제1 동박층의 두께 및 상기 제2 동박층의 두께보다 크고, 상기 제1 동박층의 두께와 상기 제2 동박층의 두께의 합보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 드럼 권취 후 포설을 위한 권출시 케이블의 회복력을 높여 포설을 용이하게 하며, 시스층과의 접착력이 높아 케이블 내부로의 침수를 막을 수 있고, 케이블 내부에서의 쇼트로 인한 파열을 방지할 수 있는 강도를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 구리 마일라 테이프를 포함하는 지중매설 고압 케이블을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 지중매설 고압 케이블을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프의 제조 공정별 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "구비하다", "포함하다", 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1의 구리 마일라 테이프를 포함하는 지중매설 고압 케이블을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 지중매설 고압 케이블을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프(100)는 3개의 도체 심선을 갖는 지중매설 고압 케이블에서 3개의 도체 심선을 감싸는 용도로 사용된다.
상세하게는, 지중매설 고압 케이블(10)은 제1 도체 심선(10a), 제2 도체 심선(10b), 및 제3 도체 심선(10c)이 삼각형 형상으로 상호 간에 맞닿는 형태로 밀착된다. 구리 마일라 테이프(100)는 상기 밀착된 3개의 도체 심선(10a, 10b, 10c)의 외측 둘레를 길이방향으로 팽팽하게(즉, 늘어지지 않고 곧게 펴지게) 감싸서 상기 도체 심선(10a, 10b, 10c)의 밀착상태를 견고하게 유지시켜 그 단면이 3각형 형상이 되도록 할 수 있다. 구리 마일라 테이프(100)가 도체 심선(10a, 10b, 10c)을 서로 밀착시켜 견고하게 3각형 형상을 유지함으로써, 3개의 도체 심선(10a, 10b, 10c)이 흔들리는 것을 방지할 수 있으며, 각각의 도체 심선(10a, 10b, 10c)의 외측을 편조 형태로 둘러싸는 차폐부(18)에서 편조 동선이 일측으로 밀리거나 쏠리는 현상을 방지할 수 있다.
구리 마일라 테이프(100)의 내측면은 도체 심선(10a, 10b, 10c) 각각의 외측 배치되는 차폐부(18)과 접할 수 있다. 구리 마일라 테이프(100)의 내측면은 상기 제1 도체 심선(10a), 제2 도체 심선(10b), 및 제3 도체 심선(10c)의 가장 바깥에 형성되는 차폐부(18)에 동시에 접촉됨으로써, 각 상간 불평형 전류(즉, 각 심선을 통해 흐르는 3상 불평형 전류)에 따라 발생되는 유도전류가 편향되는 것을 방지하는 효과가 있다.
구리 마일라 테이프(100)의 외측에는 시스층(20)이 형성될 수 있다. 시스층(20)은 지중매설 고압 케이블(10)의 최외곽층으로 구리 마일라 테이프(100)의 외측을 감쌀 수 있다.
구리 마일라 테이프(100)와 시스층(20)은 접착될 수 있다. 구리 마일라 테이프(100)와 시스층(20)이 완전히 접착되지 않고 공간이 생긴 경우, 구리 마일라 테이프(100)와 시스층(20) 사이로 물이 침투하여 케이블의 내구성을 약화시킬 수 있다. 특히 집중호우나 홍수로 인해 지중매설 고압 케이블(10)이 매설된 지중터널이나 보호관으로 물이 유입되는 경우 지중매설 고압 케이블(10)의 구리 마일라 테이프(100)와 시스층(20) 틈새로 물이 유입되어 고압 케이블(10)이 터지는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 구리 마일라 테이프(100)는 시스층(20)과 빈틈없이 완전히 접착되어 고압 케이블(10)의 수밀성을 높일 수 있다.
또한 구리 마일라 테이프(100)의 외측면과 시스층(20)이 서로 융착됨으로써 상기 밀착된 3개의 도체 심선(10a, 10b, 10c)이 움직이지 않도록 견고하게 고정할 수 있다.
도 2 및 3에는 편의상 도체 심선(10a, 10b, 10c)의 가장 바깥에 형성되는 차폐 및 접지부(18)가 구리 마일라 테이프(100)의 내측면과 밀착되지 않고 떨어져 있는 것으로 도시되어 있으나, 실제로는 서로 밀착 접촉되도록 형성된다.
한편 도체 심선(10a, 10b, 10c)의 각각은 원통형(단면이 원형) 케이블이기 때문에 도체 심선(10a, 10b, 10c)이 삼각형 형상으로 밀착될 경우 그 중심부에 삼각형 형상의 빈 공간(62)이 발생할 수 있다. 따라서 지중매설 고압 케이블(10)은 도체 심선(10a, 10b, 10c)이 삼각형 형상으로 서로 맞닿게 밀착되어 그 중심부에 발생된 삼각형 형상의 빈 공간(62)에 연첨물(예: PE String, 절연선심, 고무 등)(63)을 삽입함으로써, 각 심선(즉, 3심)이 흔들리는 것을 방지하고, 또한 편조 차폐 동선 쏠림(후술하는 상기 각 심선의 차폐 및 접지부(18)를 구성하는 편조 동선이 일측으로 밀리거나 쏠리는 현상)을 방지할 수 있다.
또한 도체 심선(10a, 10b, 10c) 중 어느 두 개의 심선과 구리 마일라 테이프(100)의 사이에도 빈 공간(61)이 발생하지만, 본 실시예에서는 상기 빈 공간(61)에 별도의 충전물을 충전하지 않더라도 상기 각 심선(즉, 3심)이 상기 구리 마일라 테이프(100) 및 시스층(20)에 의해 삼각형 형상으로 고정됨으로써, 각 심선의 유동이 발생하지 않으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 구리 마일라 테이프(100)를 갖는 지중매설 고압 케이블(10)의 무게를 감소시키는 효과가 있다.
지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프(100)는 일 예로서, 산화 방지층(110), 제1 동박층(120), 베이스층(130), 제2 동박층(140), 라미네이트층(150), 접착제층(160)을 구비할 수 있다.
제1 동박층(120)은 베이스층(130)의 일면(130a) 상에 접착제층(160)에 의해 접착되며, 제2 동박층(140)은 베이스층(130)의 타면(130b) 상에 접착제층(160)에 의해 접착될 수 있다. 제1 동박층(120), 베이스층(130), 및 제2 동박층(140)이 순차적으로 적층될 수 있다.
제1 동박층(120)은 케이블의 코어부, 3개의 도체 심선(10a, 10b, 10c)을 향하며, 도체 심선(10a, 10b, 10c)의 최외곽에 배치되는 차폐부(18)에 접할 수 있다. 제2 동박층(140)은 케이블의 시스층(20)을 향할 수 있다. 제1 동박층(120), 제2 동박층(140), 및 차폐부(18)는 접지로 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 동박층(120), 제2 동박층(140), 및 차폐부(18)를 통해 케이블의 누설전류나 고장전류가 흘러 케이블의 전기적 차폐 효과를 높일 수 있다.
베이스층(130)은 제1 동박층(120)과 제2 동박층(140) 사이에 게재하며, 접착제층(160)에 의해 제1 동박층(120)과 제2 동박층(140)과 접착될 수 있다.
베이스층(130)은 그 일면(130a)과 이에 대향하는 타면(130b) 각각에 접착제층(160)이 형성되며, 베이스층(130)의 일면(130a)에는 제1 동박층(120)이 접착되고, 베이스층(130)의 타면(130b)에는 제2 동박층(140)이 접착될 수 있다.
베이스층(130)은 폴리에스터(Polyester)로 이루어질 수 있다.
베이스층(130)은 제1 동박층(120)과 제2 동박층(140)에 배치되어 지중매설 고압 케이블(10)의 유연성을 높일 수 있다.
상세하게는, 지중매설 고압 케이블(10)은 22.9KV의 고전압이 걸리므로 각 상간 불평형 전류나 누설전류에 의한 전기사고를 방지하지 위해 차폐부(18)와 함께 구리 마일라 테이프(100)에 동박층을 포함할 수 있다. 각 상간 불평형 전류나 누설전류의 차폐를 위해 구리 마일라 테이프(100)의 동박층은 소정의 두께 이상을 가져야 한다. 그러나 상기 동박층의 두께가 커지면 신율이 저하되고 고압 케이블(10)의 유연성이 감소하여 포설 공정이 어려워지는 문제점이 있다. 즉 지중매설 고압 케이블(10)은 릴에 권취되어 포설 장소로 이동한 후 다시 릴에서 권출되는바 케이블의 유연성 및 신율이 낮은 경우 케이블이 권출된 후에도 릴에 권취된 형태대로 만곡된 상태를 유지하므로 이를 다시 직선화하는데 어려움이 있다.
본 발명은 베이스층(130)이 제1 동박층(120)과 제2 동박층(140) 사이에 게재함으로써 고압 케이블(10)의 유연성을 확보할 수 있다. 일 예로서 베이스층(130)은 그 두께(t0)가 제1 동박층(120) 및 제2 동박층(140) 각각의 두께(t1, t2)보다 크고 제1 동박층(120)의 두께(t1)와 제2 동박층(140)의 두께(t2)의 합보다는 작을 수 있다.
베이스층(130)의 두께(t0)가 제1 동박층(120) 및 제2 동박층(140) 각각의 두께(t1, t2)보다 얇은 경우 고압 케이블(10)의 유연성 및 신율이 저하되며, 베이스층(130)의 두께(t0)가 제1 동박층(120) 및 제2 동박층(140) 각각의 두께(t1, t2)의 합보다 크면 제1 동박층(120) 및 제2 동박층(140)의 상간 불균형 전류의 해소나 누설전류의 발생 억제를 위한 차폐 접지 효과가 저하되는 문제점이 있다.
베이스층과 한 층의 동박층으로 이루어지는 경우에는 고압 케이블의 유연성 및 차폐 접지 효과를 동시에 달성할 수 없다. 그러나 본 발명은 베이스층(130)의 두께(t0)가 제1 동박층(120) 및 제2 동박층(140) 각각의 두께(t1, t2)보다는 크고, 제1 동박층(120) 및 제2 동박층(140) 각각의 두께의 합보다는 작게 형성됨으로써 고압 케이블의 유연성 및 차폐 접지 효과를 동시에 달성할 수 있다.
또한 지중매설 고압 케이블(10)은 절연 파괴로 인한 단락 시 순간적으로 매우 큰 고장전류가 흘러 케이블이 녹거나 화재가 발생할 수 있다. 고장전류는 도체뿐만 아니라 접지를 통하여 차폐부(18)에도 흐르게 된다. 따라서 차폐부(18)도 어느 정도의 단락용량(고장전류 및 그에 버틸 수 있는 고장 지속시간)을 견뎌주지 않으면 케이블 전체가 손상을 받게 된다. 지중매설 고압 케이블(10)은 고전압이 인가되므로 차폐부(18) 만으로는 고장전류를 안전하게 차폐하는데 어려움이 있다.
본 발명은 소정의 두께를 갖는 제1 동박층(120)과 제2 동박층(140)이 접지를 통해 차폐부(18)와 함께 단락용량을 확보함으로써 고장전류에 의한 고압 케이블의 파손을 방지할 수 있다.
베이스층(130)의 일면(130a)이 고압 케이블(10)의 도체 심선(10a, 10b, 10c)을 향하는 경우, 베이스층(130)의 일면(130a)에 접착되는 제1 동박층(120)의 일면(120a)에는 산화 방지층(110)이 형성될 수 있다. 즉 산화 방지층(110)은 도체 심선(10a, 10b, 10c)을 향하는 제1 동박층(120)의 일면(120a) 상에 형성될 수 있다.
일 예로서, 산화 방지층(110)은 히드록시 알킬 셀룰로즈와 히드록시 메틸 셀룰로즈와 히드록시 에틸 셀룰로즈로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상 선택된 셀룰로즈 7∼12 중량%, 폴리 아미드 4∼6 중량%, 비닐수지 6∼10중량%, 아크릴 수지 1∼3중량%, 우레탄 수지 5∼9중량%, 전도성 안료 11∼17중량%, 안료 6∼10 중량%, 진주분 8∼12 중량%, 합성 운모 1∼3 중량%, 톨루엔 8∼12 중량%, 메틸에틸케톤 12∼18 중량%, 에틸 아세테이트4∼6 중량%, 시클로 헥산 3∼5 중량%로 이루어질 수 있다.
다른 예로서, 산화 방지층(110)은 셀룰로스 9∼9.5 중량%, 아미드 공중합체 5∼5.5 중량%, 비닐수지 8∼8.5 중량%, 아크릴 수지 2∼2.5 중량%, 우레탄 수지 7∼7.5 중량%, 전도성 안료 14∼15중량%, 안료 8∼8.5 중량%, 진주분 10∼11 중량%, 마이카나이트 2∼2.5 중량%, 톨루엔 10∼11 중량%, 메틸에틸케톤 15∼16 중량%, 에틸 아세테이트 5∼5.5 중량%, 시클로 헥산 4∼4.5 중량%로 이루어질 수 있다.
산화 방지층(110)은 케이블 내 클로로프렌 고무(CR)과 같은 고무제품의 절연피복(예를 들면, 도 2의 절연부(15), 제2 전계 완화부(16), 제3 전계 완화부(17)) 등에서 발생되는 가스, 산소, 염화나트륨 (NaCl)에 의해 테이프(100)가 손상이 가는 것을 억제할 수 있다.
산화 방지층(110)은 도전율을 99.8∼103%로 유지할 수 있다. 이에 따라 산화 방지층(110)은 차폐부(18)와 접촉됨으로써, 각 상간 불평형 전류(즉, 각 심선을 통해 흐르는 3상 불평형 전류)에 따라 발생되는 유도전류가 편향되는 것을 방지하는 효과가 있다.
산화 방지층(110)의 높은 도전율로 인해 제1 동박층(120)과 차폐부(18)로 케이블의 누설전류나 고장전류가 흘러 케이블의 전기적 차폐 효과를 더욱 높일 수 있다.
라미네이트층(150)은 고압 케이블(10)의 시스층(20)을 향하는 제2 동박층(140)의 일면(140a)에 형성될 수 있다.
라미네이트층(150)은 시스층(20)과 융착성이 있는 재질로 형성될 수 있다. 라미네이트층(150)은 일면에서 제2 동박층(140)과 용융 접착되고, 타면에서 상기 시스층(20)과 접착되어 라미네이트층(150) 내측의 도체 심선(10a, 10b, 10c) 쪽으로 물이 침투하는 것을 막을 수 있다.
일 예로서 라미네이트층(150)은 EAA(ethylene acrylic acid)로 이루어질 수 있다. EAA는 PE(Polyethylene) 70중량%, 아교제 20중량%, 산 10중량%로 이루어질 수 있다. EAA는 60℃ 이상의 온도로 가열함으로써 EAA 내 산(acid)이 표출되어 상기 제2 동박층(140)의 표면을 부분적으로 부식시킬 수 있다. 부식된 표면 내로 PE가 침투하여 응고됨으로써 라미네이트층(150)이 제2 동박층(140)과 용융 접착될 수 있다. 또한 라미네이트층(150)은 시스층 형성 공정시 라미네이트층(150)의 외부면이 용융되어 새롭게 형성되는 시스층(20)과 접합될 수 있다.
시스층(20)은 수밀성(도체 내에 물이 침투하지 않는 특성), 내후성(환경 응력 균열에 대응하는 특성) 및 난연성을 갖는 재질(예: LLDPE)로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 시스층(20)은 적어도 두께 2mm 이상의 내후성 흑색 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene Film)를 압출 피복한다. 이때 상기 색상이 반드시 흑색으로 한정되는 것은 아니다.
시스층(20)이 감싸는 각 도체 심선(10a, 10b, 10c)은 동심원 상으로 서로 꼬아 연합될 수 있다. 이에 따라 각 도체 심선(10a, 10b, 10c)의 결합력을 높여 벌어짐(즉, 심선이 서로 팽창하여 떨어지는 현상)이 발생하지 않도록 함으로써 지중매설 고압 케이블(10)의 견고성을 향상시킬 수 있다.
도체 심선(10a, 10b, 10c) 각각은 그 중심에 한가닥의 도체로 구성된 제1 도체부(11), 상기 제1 도체부(11)의 둘레를 길이방향으로 여러 가닥의 도체로 밀착되게 감싸는 제2 도체부(12), 상기 제2 도체부(12)의 둘레를 길이방향으로 여러 가닥의 도체로 밀착되게 감싸는 제3 도체부(13), 상기 제3 도체부(13)의 둘레를 길이방향으로 밀착되게 감싸는 제1 전계 완화부(14), 상기 제1 전계 완화부(14)의 둘레를 길이방향으로 밀착되게 감싸는 절연부(15), 상기 절연부(15)의 둘레를 길이방향으로 밀착되게 감싸는 제2 전계 완화부(16), 상기 제2 전계 완화부(16)의 둘레를 길이방향으로 밀착되게 감싸는 제3 전계 완화부(17), 상기 제3 전계 완화부(17)의 둘레를 길이방향으로 밀착되게 감싸는 차폐 및 접지부(18)를 포함할 수 있다.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프의 제조 공정별 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제1 동박층(120)에 베이스층(130)을 합지할 수 있다. 제1 동박층(120)은 접착층(160)에 의해 베이스층(130)과 접착할 수 있다. 상세하게는, 베이스층(130)의 일면(130a) 상에 접착제층(160)이 도포되고, 접착제층(160) 상에 제1 동박층(120)이 배치됨으로써 제1 동박층(120)과 베이스층(130)이 접착된다.
다음으로 도 5를 참조하면, 제1 동박층(120)에 대향하여 베이스층(130)에 제2 동박층(140)이 합지될 수 있다. 베이스층(130)의 타면(130b) 상에 접착제층(160)이 도포되며, 상기 접착제층(160) 상에 제2 동박층(140)이 배치됨으로써 제2 동박층(120)과 베이스층(130)이 접착될 수 있다. 즉, 베이스층(130)을 사이에 두고 제1 동박층(120)과 제2 동박층(140)이 베이스층(130)에 접착될 수 있다.
이어서, 도 6을 참조하면, 제1 동박층(120)의 일면(120a)에 산화 방지층(110)이 형성될 수 있다. 제1 동박층(120)의 일면(120a)은 고압 케이블(10)의 도체 심선(10a, 10b, 10c)을 향하는 면이다. 즉 산화 방지층(110)은 도체 심선(10a, 10b, 10c)을 향하는 제1 동박층(120)의 일면(120a) 상에 형성될 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 제2 동박층(140)의 일면(140a)에 라미네이트층(150)이 형성될 수 있다. 제2 동박층(140)의 일면(140a)은 고압 케이블(10)의 시스층(20)을 향하는 면이다. 라미네이트층(150)은 고압 케이블(10)의 시스층(20)을 향하는 제2 동박층(140)의 일면(140a)에 형성될 수 있다.
라미네이트층(150)은 시스층(20)과 융착성이 있는 재질로 형성될 수 있다. 라미네이트층(150)은 일면에서 제2 동박층(140)과 용융 접착되고, 타면에서 상기 시스층(20)과 접착되어 라미네이트층(150) 내측의 도체 심선(10a, 10b, 10c) 쪽으로 물이 침투하는 것을 막을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프
110: 산화방지층
120: 제1 동박층
130: 베이스층
140: 제2 동박층
150: 라미네이트층

Claims (7)

  1. 3개의 도체 심선으로 이루어진 코어부와 상기 코어부를 둘러싸는 시스층을 갖는 지중매설 고압 케이블에서 상기 시스층 내측에서 상기 코어부를 감싸는 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프에 있어서,
    상기 코어부에 인접하는 제1 동박층;
    상기 시스층에 인접하는 제2 동박층;
    상기 제1 동박층과 제2 동박층 사이에 게재하며, 접착제층에 의해 상기 제1 동박층과 상기 제2 동박층과 접착하는 베이스층;
    상기 코어부를 향하는 상기 제1 동박층의 일면에 형성되는 산화 방지층; 및
    상기 시스층을 향하는 상기 제2 동박층의 일면에 형성되는 라미네이트층; 을 구비하며,
    상기 라미네이트층은 일면에서 상기 제2 동박층과 용융 접착되고, 타면에서 상기 시스층과 접착되어 상기 라미네이트층 내측의 상기 코어부로 물이 침투하는 것을 막을 수 있고,
    상기 라미네이트층은 PE 70중량%, 아교제 20중량%, 산 10중량%을 포함하는 EAA(ethylene acrylic acid)로 이루어지며,
    상기 라미네이트층은 60℃ 이상의 온도로 가열함으로써 산(acid)가 표출되어 상기 제2 동박층과 용융 접착되고,
    상기 라미네이트층은 상기 시스층 형성 공정 중 일부가 용융되어 상기 시스층과 접합되며,
    상기 베이스층의 두께는 상기 제1 동박층의 두께 및 상기 제2 동박층의 두께보다 크고, 상기 제1 동박층의 두께와 상기 제2 동박층의 두께의 합보다 작은 것을 특징으로 하는 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 폴리에스터(Polyester)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지중매설 고압 케이블용 구리 마일라 테이프.
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