KR20200027150A - 수상 태양광용 전력 케이블 - Google Patents

수상 태양광용 전력 케이블 Download PDF

Info

Publication number
KR20200027150A
KR20200027150A KR1020180105096A KR20180105096A KR20200027150A KR 20200027150 A KR20200027150 A KR 20200027150A KR 1020180105096 A KR1020180105096 A KR 1020180105096A KR 20180105096 A KR20180105096 A KR 20180105096A KR 20200027150 A KR20200027150 A KR 20200027150A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
power cable
cable
armor
solar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020180105096A
Other languages
English (en)
Inventor
김현웅
서주미
조창은
Original Assignee
엘에스전선 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스전선 주식회사 filed Critical 엘에스전선 주식회사
Priority to KR1020180105096A priority Critical patent/KR20200027150A/ko
Publication of KR20200027150A publication Critical patent/KR20200027150A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/14—Submarine cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/22—Cables including at least one electrical conductor together with optical fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1855—Sheaths comprising helical wrapped non-metallic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00—Power cables
    • H01B9/003—Power cables including electrical control or communication wires
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Communication Cables (AREA)

Abstract

본 발명은 수상 태양광 발전 시스템에서 지상 송변전설비와 연결되어, 지상 송변전 설비로 전력을 공급하기 위하여 수중 또는 수상에 배치되며, 거친 수중 또는 수상 환경에서 충분한 강성 또는 내구성을 제공할 수 있는 수상 태양광용 전력 케이블에 관한 것이다.

Description

수상 태양광용 전력 케이블{Power Cable For Floating Photovoltaic System}
본 발명은 수상 태양광용 전력 케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 수상 태양광 발전 시스템에서 지상 송변전설비와 연결되어, 지상 송변전 설비로 전력을 공급하기 위하여 수중 또는 수상에 배치되며, 거친 수중 또는 수상 환경에서 충분한 강성 또는 내구성을 제공할 수 있는 수상 태양광용 전력 케이블에 관한 것이다.
태양(s)으로부터 제공되는 빛 에너지를 전기로 변환하는 태양광 발전은 화력 발전 또는 원자력 발전에 비해 환경 오염, 천재지변에 의한 사고 위험 또는 폐기물 문제가 발생되지 않으므로, 풍력 발전 등과 함께 최근 각광받고 있다. 풍력 발전의 경우 일정한 풍향과 풍량이 요구되어 설치 환경의 제약이 크지만 태양광 발전의 경우 이러한 제한이 상대적으로 낮다. 또한, 수상 태양광 발전은 육상 태양광 발전에 비해 산림과 농지를 보존하여 환경파괴가 적고 토지사용비용이 발생하지 않으며, 수상 특성상 태양전지 모듈의 냉각효과로 발전효율이 증가하는 효과가 있으므로 최근 보급과 연구가 확대되고 있다.
도 1은 댐, 만, 호수 등 수심이 깊고 수위변화가 크며 풍속이 강하고 유속이 빠른 곳에 적용되는 수상 태양광 발전 시스템(1)의 구성도를 도시한다.
태양광 발전을 위한 태양전지(210)는 부력체(220)에 장착된 상태로 수표면에 거치되며, 상기 부력체(220)의 위치 고정을 위하여 댐, 만, 호수의 저면에 설치된 앵커(230)에서 계류 로프(240)로 부력체(220)를 연결하여 지지한다.
상기 부력체(220) 상부에 장착된 태양전지(210)를 통해 발전된 전력은 댐, 만, 호수의 수면 위 또는 댐, 만, 호수의 저면을 따라 배치된 수상 태양광용 전력 케이블(100, 100’)을 통해 지상 송변전설비(300)로 공급되어 전력 수요처로 공급될 수 있다.
그러나, 태양전지(210)가 댐, 만, 호수 등의 수상 부력체(220)에 설치되는 만큼 풍속, 유속 또는 수위 변화에 따라 부력체(220)가 심하게 흔들려 그 위치가 불안정하며, 수상 부력체(220)에 설치된 태양전지(210)와 지상 송변전설비(300)를 연결하는 수상 태양광용 전력 케이블(100, 100’)에 반복적인 물리적 부하를 발생시킨다.
이러한 수상 태양광용 전력 케이블(100, 100’)이 반복적인 텐션 또는 비틀림 등에 노출되는 경우 수상 태양광용 전력 케이블의 내구성을 저하 또는 손상을 유발하며, 이는 각종 안전 사고를 유발하거나 시스템 유지비용을 증가시키는 원인이 된다.
이를 해결하기 위하여, 대용량 해저 전력 케이블과 마찬가지로 금속 아머 등을 케이블에 적용하는 케이블이 소개된 바가 있으나, 댐, 만, 호수 등에 설치되는 다수의 태양전지(210)와 지상 송변전설비(300)를 연결하는 상대적 연결거리가 짧은 케이블을 구성함에 있어서, 금속 아머층을 구비하여 직경과 무게가 크게 증가되는 해저 전력 케이블의 구조를 적용하는 것은 적합하지 않다.
본 발명은 수상 태양광 발전 시스템에서 지상 송변전설비와 연결되어, 지상 송변전 설비로 전력을 공급하기 위하여 수중 또는 수상에 배치되며, 거친 수중 또는 수상 환경에서 충분한 강성 또는 내구성을 제공할 수 있는 수상 태양광용 전력 케이블을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 도체 및 상기 도체를 감싸는 절연층을 포함하는 복수 개의 전력유닛; 및 상기 전력유닛 둘레에 배치되는 섬유재;를 포함하는 코어부; 상기 코어부의 길이방향을 따라 상기 코어부의 외주면 나란하게 배치되는 복수 개의 비금속 재질의 아머부재; 및, 상기 아머부재 외측을 감싸는 케이블 자켓; 을 포함하는 수상 태양광용 전력 케이블을 제공할 수 있다.
또한, 상기 전력유닛의 도체는 연동선 또는 주석도금 연동선이며, 상기 절연층은 HEPR (High modulus or hard grade Ethylene-propylene rubber) 재질일 수 있다.
이 경우, 상기 아머부재는 모스(Mhos) 경도 5.0 이상, 인장강도 100kgf/mm2 이상이며, 굴곡강도 80kgf/mm2 이상인 섬유강화플라스틱(FRP, fiber reinforced plastics) 재질일 수 있다.
그리고, 상기 아머부재의 단면은 두께보다 폭이 큰 플랫(flat)한 형상일 수 있다.
여기서, 상기 아머부재의 폭은 1.5 밀리미터(mm) 내지 4.0 밀리미터(mm)이고, 두께는 0.5 밀리미터(mm) 내지 2.0 밀리미터(mm)일 수 있다.
그리고, 상기 복수 개의 아머부재는 상기 코어부의 길이방향을 따라 나선형으로 감싸도록 배치되며, 피치는 300 밀리미터(mm) 내지 1000 밀리미터(mm)일 수 있다.
또한, 복수 개의 상기 아머부재 중 적어도 일부는 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 아머부재는 폭이 다른 적어도 하나의 아머부재를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 아머부재의 내측 또는 외측을 감싸는 바인딩 테이프를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 바인딩 테이프는 부직포 테이프 또는 PET 테이프일 수 있다.
여기서, 상기 섬유재는 폴리프로필렌 얀일 수 있다.
그리고, 상기 코어부는 제어신호의 송수신을 위한 적어도 하나의 통신유닛을 구비할 수 있다.
또한, 상기 통신유닛은 주석도금 연동선 또는 연동선 재질의 도체, 상기 도체 외측에 구비되는 절연층 및 상기 절연층 외측을 감싸 차폐기능을 제공하기 위한 주석도금 연동 테이프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 코어부는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(Polypropylene) 재질로 구성되는 적어도 하나의 개재유닛을 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 코어부는 광통신을 위한 광섬유가 구비된 적어도 하나의 광유닛을 적어도 하나 구비할 수 있다.
그리고, 상기 광유닛은 광섬유가 타이트 버퍼 코팅된 타이트 버퍼 타입 광유닛 또는 광섬유가 루즈튜브에 수용된 루즈튜브 타입 광유닛일 수 있다.
여기서, 상기 광유닛이 루즈튜브 타입 광유닛인 경우 루즈튜브 외측에 광유닛 자켓이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 코어부 외측을 감싸는 HDPE 재질의 케이블 자켓;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블은 비금속 재질의 섬유강화플라스틱 등의 아머부재가 구비되어, 케이블 하중 및 비용 증가를 최소화하면서도, 거친 수중 환경에서도 충분한 강성과 내구성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블에 적용된 아머부재는 두께보다 폭이 크고 플랫한 형상으로 구성되어 케이블 직경 증가를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블을 구성하는 아머부재는 두께보다 폭이 크고 플랫하게 구성되며, 각각의 아머부재의 폭은 두께 방향 중심 영역에서 가장 큰 형상으로 구성되어 아머부재의 폭방향 양단부의 형상이 전체적으로 라운딩 형태로 구성될 수 있으므로, 인접한 아머부재 사이의 물리적 간섭을 최소화하여 케이블의 밴딩 또는 비틀림 등에 의한 아머부재의 위치 이탈을 최소화할 수 있다.
도 1은 댐, 만, 호수 등 수심이 깊고 수위변화가 크며 풍속이 강하고 유속이 빠른 곳에 적용되는 수상 태양광 발전 시스템의 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블의 실시예들의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블의 다른 실시예의 단면도를 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)의 실시예들의 단면도를 도시한다. 구체적으로, 도 2(a)는 전력유닛(10)으로 구성된 수상 태양광용 전력 케이블(100)의 단면도를 도시하며, 도 2(b)는 전력유닛(10) 이외에도 광유닛(30) 및 통신유닛(40)을 더 포함하여 구성된 수상 태양광용 전력 케이블(100)의 단면도를 도시한다.
본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)은 도체(11) 및 상기 도체(11)를 감싸는 절연층(13)를 포함하는 복수 개의 전력유닛(10); 및 상기 전력유닛(10) 둘레에 배치되는 섬유재(60);를 포함하는 코어부(c); 상기 코어부(c)의 길이방향을 따라 상기 코어부(c)의 외주면 나란하게 배치되는 복수 개의 비금속 재질의 아머부재(200); 및, 상기 아머부재(200) 외측을 감싸는 케이블 자켓(80); 을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)은 수상 태양광 발전 시스템을 구성하는 태양전지에서 발전된 전력을 지상 송변전설비로 공급하기 위하여 수상 태양광 발전 시스템을 구성하는 태양전지와 지상 송변전설비를 연결하는 케이블이다.
따라서, 상기 전력 케이블은 복수 개의 전력유닛(10)을 구비할 수 있다. 상기 전력유닛(10)은 도체(11) 및 상기 도체(11)를 감싸는 절연층(13)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 절연층(13)은 HEPR (High modulus or hard grade Ethylene-propylene rubber) 재질로 구성될 수 있다. 수상 태양광용 전력 케이블(100)은 수중에 설치될 수 있으므로 일반적인 지상용 케이블에 비해 발열 문제가 크지 않으므로 절연층(13) 등의 두께는 상대적으로 작게 구성될 수 있다.
태양전지가 댐, 만, 호수 등의 수상 부력체(220)에 설치되는 만큼 풍속, 유속 또는 수위 변화에 따라 부력체(220)가 심하게 흔들려 그 위치가 불안정하며, 수상 부력체(220)에 설치된 태양전지와 지상 송변전설비를 연결하는 수상 태양광용 전력 케이블(100)에 반복적인 물리적 부하를 발생시킬 수 있으므로 반복적인 밴딩 또는 텐션을 견딜 수 있도록 상기 전력유닛(10)을 구성하는 도체(11)는 연동선 계열의 금속으로 구성하고 절연층(13)은 탄성이 좋은 HEPR 등의 재질로 구성될 수 있다.
상기 전력유닛(10)의 직경(d)은 전력용량 등에 의하여 다양하게 선정될 수 있다. 상기 전력유닛(10)은 수상 태양광 발전 시스템의 태양전지 구성 또는 연결방법에 따라 복수 개, 예를 들면 2개 내지 4개가 구비될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 전력유닛(10) 둘레는 섬유재(60)를 배치하여 상기 코어부(c)를 전체적으로 원형으로 구성할 수 있다. 즉, 원형 전력유닛(10)을 외접시킨 후 그 둘레 공간에 섬유재(60)를 배치하여 전체적으로 케이블을 원형으로 구성하고 인장력 등을 보강할 수 있다. 상기 섬유재(60)는 폴리프로필렌 얀(polypropylene yarn)일 수 있다. 폴리프로필렌은 프로필렌을 중합하여 제조하는 합성수지로 인장강도가 우수하고, 충격에 강하여 수중 환경에서 텐션 또는 밴딩이 발생되어도 이를 버티기 위한 최소한의 내구성을 제공할 수 있다.
도 2(a)에 도시된 바와 같이, 상기 코어부(c) 외측에는 복수 개의 비금속 재질의 아머부재(200)가 구비될 수 있다. 일반적으로 해저 전력 케이블 등의 아머부재(200) 또는 아머층은 금속 선재 등을 사용하여 거친 수중 환경에서 케이블을 보호할 수 있다.
그러나, 금속 아머가 적용되는 해저 전력 케이블 등은 대용량 전력 케이블에 적합하고, 다수의 태양전지와 지상의 송변전설비를 각각 연결하는 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)은 그 직경이 10 밀리미터(mm) 이내이므로, 아머부재(200)를 금속 재질로 구성하는 경우 무게가 크게 증가하여 부력체(220)에 설치된 태양전지와 연결하여 댐, 만, 호수의 저면을 통해 송변전설비와 연결하는 경우 부력체(220)에 하중이 전달되어 적합하지 않고, 금속 재질의 아머부재(200)를 적용하는 경우 케이블의 비용이 크게 증가하므로 바람직하지 않다.
따라서, 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)은 비금속 재질의 아머부재(200)를 적용한다.
상기 아머부재(200)는 수중 환경에서 충분한 내구성 확보를 위하여 모스(Mhos) 경도 5.0 이상, 인장강도 100kgf/mm2 이상이며, 굴곡강도 80kgf/mm2 이상의 비금속 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 아머부재(200)는 예를 들면, 유리 및 카본 섬유로 강화된 플라스틱계 복합재료인 섬유강화플라스틱(FRP, fiber reinforced plastics) 재질로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 아머부재(200)를 부가하는 경우, 케이블의 직경 증가를 최소화하기 위하여, 상기 아머부재(200)의 단면은 두께보다 폭이 큰 플랫(flat)한 형상을 가질 수 있다.
상기 아머부재(200)는 상기 코어부(c)의 길이방향을 따라 상기 코어부(c)의 외주면 나란하게 배치될 수 있으며, 상기 복수 개의 아머부재(200)는 상기 코어부(c)의 길이방향을 따라 나선형으로 감싸도록 배치되며, 피치는 300 밀리미터(mm) 내지 1000 밀리미터(mm) 정도로 구성될 수 있다.
그리고, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 상기 아머부재(200)는 납작한 단면의 선재로 도시되며, 인접한 아머부재(200)가 상호 이격되어 배치되는 것으로 도시된다.
이는 케이블 밴딩시 아머부재(200) 간의 간섭 등에 의하여 아머층이 뒤틀림 또는 들뜸 현상 등이 방지되도록 하기 위함이다.
그리고 아머부재(200)를 상기 코어부(c) 외측에 상호 이격되도록 배치하여도 케이블이 밴딩되는 과정 등에서 일부 아머부재(200)는 상호 접촉될 수 있다. 따라서, 복수 개의 상기 아머부재(200) 중 적어도 일부는 이격되어 배치되도록 하여 케이블의 밴딩 등에 따라 그 간격이 다른 영역으로 분산되도록 배치하는 것이 바람직하다.
따라서, 복수 개의 아머부재를 이격시켜 코어부 외측에 배치한다는 의미와 적어도 일부의 아머부재가 이격된다는 의미는 동일한 의미로 해석될 수 있다.
또한, 적절한 간격 확보를 위하여 일부 아머부재의 폭은 나머지 아머부재의 폭과 다르게 구성하는 방법도 적용이 가능하다.
그리고 상기 아머부재(200)의 내측 또는 외측을 감싸는 바인딩 테이프(70)를 더 포함할 수 있다.
상기 아머부재(200) 내측에 구비되는 바인딩 테이프(71)는 섬유재(60)를 감싸 코어부(c)를 마감하며, 아머부재(200)의 장착면을 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 아머부재(200) 외측에 구비되는 바인딩 테이프(76)는 아머부재(200)가 배치된 아머층 외측에 케이블 자켓(80) 작업을 용이하게 함과 동시에 케이블 자켓(80)의 들러붙음을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 바인딩 테이프(70)는 부직포 테이프 또는 PET 테이프 중 어느 하나가 적용될 수 있다.
상기 아머부재(200)를 감싸는 바인딩 테이프(70) 외측에 케이블 자켓(80)이 구비될 수 있다. 상기 코어부(c) 외측을 감싸는 케이블 자켓(80)은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 재질일 수 있다.
상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 온도 변화 및 충격에 강하고, 환경호르몬이 포함되지 않아 수중에 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)을 배치하는 경우에도 수질 오염 등의 문제를 발생시키지 않고 충분한 내구성을 제공할 수 있다는 장점을 제공할 수 있다.
도 2(a)에 도시된 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)은 코어부(c) 내에 전력유닛(10)만을 구비하는 실시예를 도시하였으나, 필요에 따라 통신 기능 또는 제어 기능을 포함하도록 구성될 수도 있다.
도 2(b)에 도시된 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)의 다른 실시예는 상기 코어부(c)에 제어신호의 송수신을 위한 적어도 하나의 통신유닛(40)을 구비할 수 있다.
상기 통신유닛(40)은 주석도금 연동선 또는 연동선 재질의 통신용 도체(41), 상기 통신용 도체(41) 외측에 구비되는 절연층(43) 및 상기 절연층(43) 외측을 감싸 차폐기능을 제공하기 위한 차폐 테이프(45)로서의 주석도금 연동 테이프를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 통신유닛(40)은 섬유재(60) 사이에 개재되어 배치될 수 있다.
상기 통신유닛(40)은 수상에 설치된 태양전지를 발전 동작을 송변전설비에서 제어하거나, 이를 모니터링하기 위하여 구비될 수 있다. 상기 통신유닛(40)은 상기 전력유닛(10)에 의한 전자파 간섭을 방지하기 위하여 차폐수단을 구비하며, 상기 차폐수단은 통신유닛(40)의 직경을 고려하여 차폐 테이프(45), 예를 들면 주석도금 연동 테이프 등으로 테이핑될 수 있다.
그리고, 상기 코어부(c)는 광통신을 위한 광섬유가 구비된 적어도 하나의 광유닛을 적어도 하나 구비할 수 있다. 수상에 설치된 태양전지와 송변전설비 사이에 대용량 통신이 필요하거나 통합 제어 등을 위하여 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 광유닛(30)은 광섬유가 타이트 버퍼 코팅된 타이트 버퍼 타입 광유닛 또는 광섬유가 루즈튜브에 수용된 루즈튜브 타입 광유닛 중 어느 하나일 수 있다. 도 2(b)에 도시된 실시예는 타이트 버퍼 타입의 광유닛(30)이 구비되는 예를 도시한다.
이와 같이 구성된 수상 태양광용 전력 케이블의 직경(D)는 태양전지 등의 크기 또는 발전량 등에 따라 편차가 있으나, 10 밀리미터(mm)로 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)의 다른 실시예의 단면도를 도시한다. 도 2를 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다.
도 3에 도시된 실시예는 도 2에 도시된 실시예와 달리 루즈튜브 타입의 광유닛(30)이 구비될 수 있다. 상기 루즈튜브 타입의 광유닛(30)의 경우 광섬유(31)가 다수 수용되어 대용량 과통신을 가능하게 할 수 있다.
도 2(b)에 도시된 코어부(c)에 구비된 광유닛(30)은 광섬유(31)가 타이트 버퍼 코팅(33)에 의하여 코팅된 상태로 구성되고, 섬유재(60) 내측에 매립되는 방식으로 배치되어 섬유재(60) 자체가 광유닛(30)을 보호하는 구조를 갖는다.
그러나, 상기 루즈튜브 방식의 광유닛(30)은 케이블 밴딩 또는 꺾임이 발생되는 경우 루즈튜브(36)가 그 내부의 젤리 또는 방수사 수용 공간(34)의 존재로 인하여 밴딩되거나 꺾일 수 있으므로 광섬유 보호에 충분치 않다. 따라서, 루즈튜브 방식의 광유닛(30)은 별도의 광유닛 자켓(38)을 구비하여 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)의 밴딩 또는 꺾임 등이 발생되는 경우 루즈튜브(36) 내에 수용된 광섬유가 곡률반경 이내로 꺾여 손상되는 것을 방지 또는 완화할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 루즈튜브 방식의 광유닛(30)은 루즈튜브 및 그 외측에 광유닛 자켓(38)을 구비하여 직경이 증대되므로, 한 쌍의 전력유닛(10)에 각각 외접하도록 배치된 광유닛(30) 반대편에 개재유닛(50)을 구비하여 단면 형상의 대칭성을 확보할 수 있다.
상기 개재유닛(50)의 직경은 상기 광유닛(30)의 직경이 대응되는 크기가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 개재유닛(50)은 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(Polypropylene) 재질로 구성될 수 있다. 상기 개재유닛(50)은 광전복합 케이블(100)을 전체적으로 원형으로 구성하고 인장력을 보강할 수 있고, 케이블의 찌그러짐 등을 방지하는 역할도 수행할 수 있다.
도 3에 도시된 실시예 역시 도 2에 도시된 실시예들과 마찬가지로 코어부(c) 외측에 아머부재(200)를 구비할 수 있다.
그리로 상기 아머부재(200)는 모스(Mhos) 경도 5.0 이상, 인장강도 100kgf/mm2 이상이며, 굴곡강도 80kgf/mm2 이상의 특성을 갖는 경우, 수상 태양광용 전력 케이블에 구비되어 충분한 케이블 강성 또는 내구성을 확보할 수 있음이 확인되었다.
그리고, 이와 같은 물성치를 갖는 아머부재의 경우 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명에 따른 수상 태양광용 전력 케이블(100)에 구비되는 아머부재(200)는 폭이 1.5 밀리미터(mm) 내지 4.0 밀리미터(mm)이고, 두께는 0.5 밀리미터(mm) 내지 2.0 밀리미터(mm) 정도로 구성하는 것이 케이블의 직경과 무게 등을 고려하여 수상 태양광 발전 시스템에 적합하다.
그리고, 위와 같은 물적 특성을 만족하는 아머부재의 재질로는 예를 들면, 섬유강화플라스틱(FRP, fiber reinforced plastics) 등이 있다.
그리고, 상기 아머부재(200)는 두께 중심부에서 폭이 가장 큰 형상, 타원 또는 트랙 형상으로 구성되어 모서리가 라운딩 처리된 선재 형태로 제공될 수도 있다. 이러한 형상을 통해 인접한 아머부재(200) 간의 모서리에 의한 간섭에 의하여 특정 아머부재(200)가 뒤틀리거나 들뜨는 현상을 완화하여 밴딩 또는 굴곡시 케이블 형상이 유지될 수 있도록 할 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
100 : 수상 태양광용 전력 케이블
10 : 전력유닛
30 : 광유닛
200 : 아머부재

Claims (18)

  1. 도체 및 상기 도체를 감싸는 절연층을 포함하는 복수 개의 전력유닛; 및 상기 전력유닛 둘레에 배치되는 섬유재;를 포함하는 코어부;
    상기 코어부의 길이방향을 따라 상기 코어부의 외주면 나란하게 배치되는 복수 개의 비금속 재질의 아머부재; 및,
    상기 아머부재 외측을 감싸는 케이블 자켓; 을 포함하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력유닛의 도체는 연동선 또는 주석도금 연동선이며, 상기 절연층은 HEPR (High modulus or hard grade Ethylene-propylene rubber) 재질인 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아머부재는 모스(Mhos) 경도 5.0 이상, 인장강도 100kgf/mm2 이상이며, 굴곡강도 80kgf/mm2 이상인 섬유강화플라스틱(FRP, fiber reinforced plastics) 재질인 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 아머부재의 단면은 두께보다 폭이 큰 플랫(flat)한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 아머부재의 폭은 1.5 밀리미터(mm) 내지 4.0 밀리미터(mm)이고, 두께는 0.5 밀리미터(mm) 내지 2.0 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수 개의 아머부재는 상기 코어부의 길이방향을 따라 나선형으로 감싸도록 배치되며, 피치는 300 밀리미터(mm) 내지 1000 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  7. 제4항에 있어서,
    복수 개의 상기 아머부재 중 적어도 일부는 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 아머부재는 폭이 다른 적어도 하나의 아머부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 아머부재의 내측 또는 외측을 감싸는 바인딩 테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바인딩 테이프는 부직포 테이프 또는 PET 테이프인 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 섬유재는 폴리프로필렌 얀인 것을 특징으로 하는 수상 태양광용 전력 케이블.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 코어부는 제어신호의 송수신을 위한 적어도 하나의 통신유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광용 전력 케이블.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 통신유닛은 주석도금 연동선 또는 연동선 재질의 도체, 상기 도체 외측에 구비되는 절연층 및 상기 절연층 외측을 감싸 차폐기능을 제공하기 위한 주석도금 연동 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광용 전력 케이블.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 코어부는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(Polypropylene) 재질로 구성되는 적어도 하나의 개재유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광용 전력 케이블.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 코어부는 광통신을 위한 광섬유가 구비된 적어도 하나의 광유닛을 적어도 하나 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광용 전력 케이블.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광유닛은 광섬유가 타이트 버퍼 코팅된 타이트 버퍼 타입 광유닛 또는 광섬유가 루즈튜브에 수용된 루즈튜브 타입 광유닛인 것을 특징으로 하는 태양광용 전력 케이블.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 광유닛이 루즈튜브 타입 광유닛인 경우 루즈튜브 외측에 광유닛 자켓이 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광용 전력 케이블.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 코어부 외측을 감싸는 HDPE 재질의 케이블 자켓;을 포함하는 수상 태양광용 전력 케이블.


KR1020180105096A 2018-09-04 2018-09-04 수상 태양광용 전력 케이블 Ceased KR20200027150A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180105096A KR20200027150A (ko) 2018-09-04 2018-09-04 수상 태양광용 전력 케이블

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180105096A KR20200027150A (ko) 2018-09-04 2018-09-04 수상 태양광용 전력 케이블

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200027150A true KR20200027150A (ko) 2020-03-12

Family

ID=69802878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180105096A Ceased KR20200027150A (ko) 2018-09-04 2018-09-04 수상 태양광용 전력 케이블

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200027150A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023149726A1 (ko) * 2022-02-04 2023-08-10 스코트라 주식회사 송전케이블을 수중에서 현수하는 태양광 발전시스템
CN120356734A (zh) * 2025-05-03 2025-07-22 东昇照明科技有限公司 一种光伏发电用的中压电缆
KR102842643B1 (ko) 2025-03-13 2025-08-07 윤준엔지니어링 주식회사 수상 태양광용 케이블 부유체 시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023149726A1 (ko) * 2022-02-04 2023-08-10 스코트라 주식회사 송전케이블을 수중에서 현수하는 태양광 발전시스템
KR102842643B1 (ko) 2025-03-13 2025-08-07 윤준엔지니어링 주식회사 수상 태양광용 케이블 부유체 시스템
CN120356734A (zh) * 2025-05-03 2025-07-22 东昇照明科技有限公司 一种光伏发电用的中压电缆
CN120356734B (zh) * 2025-05-03 2025-09-23 东昇照明科技有限公司 一种光伏发电用的中压电缆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6922512B2 (en) Non-round filler rods and tubes with superabsorbent water swellable material for large cables
CN204185823U (zh) 复合材料桥墩防撞缓冲装置
CN111292883B (zh) 一种轻型非金属铠装海缆
EP4629267A1 (en) Submarine cable
KR100396281B1 (ko) 루즈 튜브 리본 광케이블
CN115291347A (zh) 一种高性能防啄击架空光纤带及束管式光纤光缆
WO2019080498A1 (zh) 一种海洋探测用可调式漂浮光电混合缆
CN204832608U (zh) 一种光缆
CN201765359U (zh) 全介质中心束管式通信光缆
CN204347323U (zh) 中心束管式通信光缆
CN2237856Y (zh) 金属加强件松套骨架式全填充光缆
CN107907953A (zh) 一种全介质自承式防枪击光缆及其制作工艺
CN219065812U (zh) 一种高强度铠装的海缆
CN219978578U (zh) 一种防鼠光缆
CN209962736U (zh) 一种抗拉型吊装电力电缆
KR102249783B1 (ko) 풍력타워의 tp영역 내 해저케이블의 횡배열 정리방법
CN2556664Y (zh) 新型全介质光缆
CN218447346U (zh) 一种水下拖曳光电复合缆
CN217902772U (zh) 一种抗挤压光电复合电缆
CN108335791B (zh) 水上光伏项目用悬浮电缆
CN207730998U (zh) 一种内六角adss通信光缆
CN219163044U (zh) 一种高电压大容量三芯光纤复合海底电缆
CN216014854U (zh) 一种海洋用中性浮力复合电缆
CN218824831U (zh) 一种室外光电混合蝶形层绞式光缆
CN218957437U (zh) 一种高强度光伏电缆

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20180904

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20210812

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20180904

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20230406

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20231011

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20230406

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I