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KR101804906B1 - 전력용 케이블 - Google Patents

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KR101804906B1
KR101804906B1 KR1020170116149A KR20170116149A KR101804906B1 KR 101804906 B1 KR101804906 B1 KR 101804906B1 KR 1020170116149 A KR1020170116149 A KR 1020170116149A KR 20170116149 A KR20170116149 A KR 20170116149A KR 101804906 B1 KR101804906 B1 KR 101804906B1
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KR
South Korea
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polyolefin
sheath
insulator
power cable
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KR1020170116149A
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정동기
Original Assignee
오켈케이블주식회사
정동기
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Abstract

본 발명은 전력용 케이블에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 전력용 케이블에 있어서, 하나 이상의 도체; 상기 도체를 감싸며 폴리올레핀으로 형성되는 절연체; 상기 절연체를 둘러싸도록 형성되는 개재물; 상기 개재물을 감싸도록 형성되는 바인더 테이프 및 상기 바인더 테이프를 감싸며 폴리올레핀으로 형성되는 시스를 포함하되, 상기 개재물 및 바인더 테이프는 석분 덩어리 및 폴리아미드를 혼합한 후 고온 압출하여 형성된 필름인 나일론사로 형성되는 것을 특징으로 하는 전력용 케이블을 제공할 수 있다.

Description

전력용 케이블{Power cable}
본 발명은 전력용 케이블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절연체, 개재물, 바인더 테이프 및 시스를 형성하는 조성물을 대체하여 내열성이 우수하며, 난연성 및 저독성 기능을 향상시킨 전력용 케이블에 관한 것이다.
일반적으로, 케이블은 절연층, 개재물, 시스층 등 각종 피복층이 형성되고, 내열성을 가지도록 개발되어 왔다.
종래의 케이블은 도체를 피복하고 있는 절연층을 가교폴리에틸렌을 사용하여 도체의 온도를 90℃까지 견딜 수 있도록 하고, 개재물을 폴리프로필렌(P.P)로 구성되었다.
그러나, 상기 종래의 케이블의 폴리프로필렌(P.P)은 내열성이 약해 케이블이 고온에서 가류될 경우 내부에서 변형이 일어나거나 녹을 수 있고, 시스층이 박피될 경우 가교폴리에틸렌인 절연층 및 폴리프로필렌(P.P)인 개재물의 연소로 인해 유해물질 등이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 케이블에 난연성을 구현하기 위하여, 종래의 케이블은 시스층에 할로겐 원소를 포함하는 고분자 수지나 난연제를 사용함으로써 난연성을 구현하였다.
그러나, 할로겐 원소가 포함된 시스층이 구성된 케이블은 소각 또는 화재로 인하여 연소되는 경우 염화수소 가스나 다이옥신 등 유해가스를 발생시키는 문제점이 있었다.
이러한 유해가스는 신체에 치명적일 뿐만 아니라, 각종 기기의 부식을 초래하는 문제가 발생하였다.
따라서, 케이블의 내열성이 우수하고, 난연성 및 저독성을 강화하는 기술 개발이 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 절연체, 개재물, 바인더 테이프 및 시스를 형성하는 조성물을 대체하여 내열성이 우수하며, 난연성 및 저독성 기능을 향상시킨 전력용 케이블을 제공할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력용 케이블은 전력용 케이블에 있어서, 하나 이상의 도체; 상기 도체를 감싸며 폴리올레핀으로 형성되는 절연체; 상기 절연체를 둘러싸도록 형성되는 개재물; 상기 개재물을 감싸도록 형성되는 바인더 테이프 및 상기 바인더 테이프를 감싸며 폴리올레핀으로 형성되는 시스를 포함하되, 상기 개재물 및 바인더 테이프는 석분 덩어리 및 폴리아미드를 혼합한 후 고온 압출하여 형성된 필름인 나일론사로 형성되는 것을 특징으로 하는 전력용 케이블을 제공할 수 있다.
또한, 상기 나일론사는 상기 석분 덩어리 10 내지 90 중량% 및 폴리아미드 10 내지 90 중량%가 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 석분 덩어리는 입자 크기가 2000 내지 5000mesh인 석분에 수지가 혼합되어 2 내지 5mm의 크기로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절연체는 폴리에틸렌 공중합체, 수산화마그네슘, 트리메톡시비닐실란 및 산화방지제를 포함하는 상기 폴리올레핀으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절연체의 폴리올레핀은 상기 폴리에틸렌 공중합체 35 내지 45 중량%, 수산화마그네슘 50 내지 60 중량%, 트리메톡시비닐실란 1 내지 3중량%, 및 산화방지제 2 내지 4중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트리메톡시비닐실란은 메톡시기를 가수분해하여 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 산화방지제는 프로필갈레이트, 부탈레이티드, 하드록시톨루엔, 글루콘산나트륨 및 석호석이 혼합된 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시스는 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌, 수산화마그네슘 및 카본블랙을 포함하는 상기 폴리올레핀으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시스의 폴리올레핀은 상기 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체 20 내지 30중량%, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 5 내지 15중량%, 폴리에틸렌 10 내지 20 중량%, 수산화마그네슘 40 내지 50중량% 및 카본블랙 1 내지 3중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는 선형의 중합구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전력용 케이블은 상기 시스의 표면에 코팅되어 형성되는 코팅층을 더 포함하고, 상기 코팅층은 실란 화합물 및 실리카졸의 혼합물 및 강화제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전력용 케이블은 폴리올레핀으로 형성된 절연체 및 시스를 구성하고, 절연체 및 개재물을 난연성 및 저독성을 강화시킨 소재로 대체하여 내열성이 우수하고, 난연성 및 저독성 기능을 향상시킬 수 있다.
또한, 시스가 외부의 충격에 의해 박피되고 연소될 경우 발생되는 유해물질을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력용 케이블을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력용 케이블의 코팅층을 더 포함한 모습을 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력용 케이블을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력용 케이블의 코팅층을 더 포함한 모습을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력용 케이블은 도체(10), 절연체(20), 개재물(30), 바인더 테이프(40) 및 시스(50)를 포함할 수 있다.
즉, 전력용 케이블(1)은 도체(10)를 절연체(20), 개재물, 바인더 테이프(40) 및 시스(50) 순으로 감싸고 있는 형태로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 도체(10)는 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 동(Cu), 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 복수개의 도체(10)가 다발을 이루고, 도체(10)로 이루어진 다발의 수는 하나 이상으로 형성될 수 있다. 도 1에는 복수개의 도체(10)가 3개의 다발로 나타내었으나, 이에 한정되지 않는다.
절연체(20)는 하나 이상의 도체(10)를 감싸도록 형성되며, 도체(10)로 흐르는 전류가 외부로 전달되지 않도록 한다.
또한, 절연체(20)는 폴리올레핀으로 형성될 수 있다. 종래에는 절연체(20)로 가교 폴리에틸렌(XLPE)을 사용하였으나, 가교 폴리에틸렌(XLPE)은 녹는점과 연화점이 낮아 고압 전력 케이블에 사용하는데 어려움이 있다.
또한, 가교 폴리에틸렌(XLPE)은 연소시 유해물질을 발생시키고, 이러한 유해물질은 인체에 치명적일 뿐만 아니라 기기, 부품 등을 부식시키는 단점이 있다.
즉, 본 발명은 이와 같은 가교 폴리에틸렌(XLPE)을 폴리올레핀으로 대체하여 저독성 및 난연성을 향상시키는 것이다.
여기서, 절연체를 형성하는 폴리올레핀은 폴리에틸렌 공중합체, 수산화마그네슘, 트리메톡시비닐실란 및 산화방지제를 포함할 수 있다.
폴리에틸렌 공중합체는 절연체(20) 폴리올레핀의 베이스 수지로, 폴리에틸렌 중의 곁사슬 말단에 3차 이중결합을 갖는 공중합체일 수 있다. 또한, 곁사슬이 길게 형성된 것일 수 있다.
이러한 폴리에틸렌 공중합체는 35 내지 45 중량%가 포함될 수 있으며, 40중량%가 가장 바람직하다.
이때, 폴리에틸렌 공중합체가 35 중량% 미만일 경우 연소 시 유해물질 발생 저하 효과가 미미하고, 기계적 물성 및 내열성이 저하되며, 45중량%를 초과할 경우 절연체의 수축율이 높아지고 도체(10)에 대한 접착성이 저하될 수 있다.
수산화마그네슘은 무기 난연제로써, 절연체(20)에 포함되어 난연성 및 열융착성을 향상시킬 수 있다.
이러한 수산화마그네슘은 50 내지 60 중량%가 포함될 수 있으며, 55중량%가 가장 바람직하다.
이때, 수산화마그네슘이 50중량% 미만일 경우 난연성 및 열융착성 효과가 저하될 수 있고, 연기 발생율이 높아질 수 있으며, 60중량%를 초과할 경우 내마모성, 기계적 물성이 저하될 수 있다.
트리메톡시비닐실란은 실란커플링제로써, 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 실란커플링제로 트리메톡시비닐실란이 가장 바람직하나, 트리에톡시비닐실란, 3-메타크릴록시 프로필 트리메톡시실란, 3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필 트레메톡시실란, 3-메르캡토프로필 트리메톡시실란 등도 사용될 수 있다.
이러한 트리메톡시비닐실란은 1 내지 3중량%가 포함될 수 있으며, 2 중량%가 가장 바람직하다.
이때, 트리메톡시비닐실란이 1중량% 미만일 경우 내마모성 향상 효과가 미미할 수 있고, 3중량%를 초과할 경우 절연체(20)의 안정성이 급격하게 감소하여 도체(10)에 대한 부착성이 저하될 수 있다.
또한, 트리메톡시비닐실란은 가수분해되어 사용될 수 있다. 즉, 트리메톡시비닐실란의 메톡시기를 가수분해하여 절연체(20)의 폴리올레핀의 다른 조성물과 잘 혼합되도록 할 수 있다.
산화방지제는 절연체(20)에 포함되어 라디칼 발생을 억제하고, 과산화물 분해반응을 억제시켜 산화를 방지할 수 있고, 내열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 산화방지제는 프로필갈레이트, 부탈레이티드 하드록시톨루엔, 글루콘산나트륨 및 석회석이 혼합된 혼합물이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않고, 페놀계 산화방지제, 아민계 산화방지제, 유황계 산화방지제, 아인산 에스테르계 산화방지제 등 다양한 산화방지제가 사용될 수 있다.
이러한 산화방지제는 2 내지 4중량%가 포함될 수 있으며, 3중량%가 가장 바람직하다.
이때, 산화방지제가 2 중량% 미만일 경우 산화방지 효과가 미미할 수 있고, 4 중량%를 초과할 경우 함량에 비해 산화방지 효과가 향상되지 않으며 표면으로 노출되어 불량이 나타날 수 있고, 가격이 상승되어 경제적으로 비효율적이다.
또한, 절연체(20)의 폴리올레핀은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
첨가제는 왁스, 열화방지제, 착색제, 가교보조제, 점착부여제, 윤활제, 연화제, 충전제 및 가공조제 중 하나 이상일 수 있고, 다양한 첨가제가 사용될 수 있다.
첨가제는 2 내지 4 중량%가 포함될 수 있으며, 3 중량%가 가장 바람직하다.
왁스는 절연체(20)의 조성물 간의 호환성을 향상시켜, 혼합이 잘 이루어 지도록 할 수 있다. 이러한 왁스는 카나우바 왁스, 크리스탈린 왁스 중 하나가 포함될 수 있다.
개재물(30)은 절연체(20)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 즉, 절연체(20)와 바인더 테이프(40) 사이에 충진될 수 있다.
이러한 개재물(30)은 내열성, 난연성 등이 강하도록 형성되어, 전류에 의한 도체(10)의 열을 버티고, 외부적인 열, 화재에도 쉽게 연소되지 않아야 한다.
종래에는 개재물(30)로 일반 고무나 폴리프로필렌사를 사용하였으나, 고가이고 연소시 유해물질을 발생시킨다는 단점이 있다.
즉, 본 발명은 이와 같은 일반 고무나 폴리프로필렌을 나일론사로 대체하여, 저독성이며 내열성, 난연성을 향상시키는 것이다.
개재물(30)은 석분 덩어리 및 폴리아미드를 혼합한 후 고온 압출하여 형성된 필름인 나일론사로 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 나일론사는 석분에 수지를 혼합하여 석분 덩어리를 제조하는 단계, 제조된 석분 덩어리와 폴리아미드를 혼합장치에 넣고 혼합하는 단계, 석분 덩어리와 폴리아미드를 혼합한 후, 고온의 필름 압출기에 투입하여 일정 면과 두께를 갖는 필름을 압출하는 단계 및 압출된 필름을 연신기에 공급하여 선밀도를 낮추고 이를 통해 나일론사를 제조하는 단계로 이루어질 수 있다.
석분에 수지를 혼합하여 석분 덩어리를 제조하는 단계 는 입자 크기가 2000 내지 5000mesh인 석분에 수지를 혼합하여 2 내지 5mm의 크기를 갖는 석분 덩어리를 제조할 수 있다.
이때, 석분의 입자크기는 1000mesh 이하나 5000mesh 이상이면 입자가 너무 작거나 커서 석분 덩어리를 제조하기 어려우므로, 2000 내지 5000mesh인 것이 가장 바람직하다.
제조된 석분 덩어리와 폴리아미드를 혼합장치에 넣고 혼합하는 단계는 석분 덩어리 10 내지 90 중량% 및 폴리아미드 10 내지 90 중량%가 혼합장치로 혼합될 수 있다.
이와 같이, 석분 덩어리와 폴리아미드를 혼합할 시, 석분 덩어리의 혼합율이 높으면 석분에 의한 난연성이 상승함과 동시에 폴리아미드의 혼합률이 낮아져 단가가 낮아지는 장점이 있으나, 석분으로 인한 연성이 낮아져 잘 끊어지는 문제가 있다.
또한, 폴리아미드의 혼합률이 높아지면 연성이 증가하여 잘 끊어지지 않는 장점이 있으나, 폴리아미드로 인한 제조 단가가 상승하는 문제가 있다.
따라서 석분 덩어리 50중량% 및 폴리아미드 50중량%로 혼합되는 것이 가장 바람직한 것이며, 이는 당업자가 용이하게 실시하기 위해 다양한 혼합비율로 변경 실시될 수 있다.
석분 덩어리와 폴리아미드를 혼합한 후, 고온의 필름 압출기에 투입하여 일정 면과 두께를 갖는 필름을 압출하는 단계 및 압출된 필름을 연신기에 공급하여 선밀도를 낮추고 이를 통해 나일론사를 제조하는 단계는 종래의 폴리프로필렌사의 제조공정과 동일 공법으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이 제조된 나일론사를 개재물(30)에 사용하여, 난연성 및 내열성을 향상시키고, 연소시 유해물질이 발생되지 않도록 할 수 있다.
또한, 종래의 일반고무나 폴리프로필렌보다 훨씬 저가이면서, 난연성 및 내열성이 더 우수하므로, 경제적이며 효율적이라고 할 수 있다.
바인더 테이프(40)는 개재물(30)을 감싸도록 형성되며, 개재물(30)과 같은 나일론사로 형성될 수 있다.
개재물(30) 및 바인더 테이프(40)가 나일론사로 형성되어, 케이블(1)에 외부의 충격으로 인해 시스(50)가 박피될 경우, 내부층인 개재물(30) 및 바인더 테이프(40)에 연소가 이루어지더라도 유해물질이 발생하지 않고, 연소 발생율을 저하시킬 수 있다.
시스(50)는 바인더 테이프(40)를 감싸도록 형성되고, 폴리올레핀으로 형성될 수 있다.
여기서, 시스(50)를 형성하는 폴리올레핀은 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌, 수산화마그네슘 및 카본블랙을 포함할 수 있다.
에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체(EEA)는 시스(50) 폴리올레핀의 베이스 수지 중 하나로, 높은 유연성을 나타내며, 에틸렌과 에틸 아크릴레이트의 공중합체이다.
이러한 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체(EEA)는 20 내지 30중량%가 포함될 수 있으며, 25 중량%가 가장 바람직하다.
이때, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체가 20중량% 미만일 경우 유해물질 발생 저하 효과가 미미하며, 30 중량%를 초과할 경우 시스(50)의 물성이 저하될 수 있다.
에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA)는 시스(50) 폴리올레핀의 베이스 수지 중 하나로, 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체로 기계적 강도가 크고, 내마모성이 우수하다.
여기서, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA)는 선형의 중합구조를 가지는 것으로, 비닐 아세테이트에 에틸렌을 중합하여 선형의 중합구조를 지닐 수 있다.
이에 따라, 시스(50)는 유연성이 향상될 수 있고, 유연성 향상에 의해 케이블의 손상 및 끊어짐을 저하시킬 수 있다.
이러한 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는 5 내지 15중량%가 포함될 수 있으며, 10 중량%가 가장 바람직하다.
이때, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는 5 중량% 미만일 경우 압출성 및 유연성이 저하될 수 있고, 15 중량%를 초과할 경우 기계적 물성을 저하시킬 수 있다.
폴리에틸렌은 시스(50) 폴리올레핀의 베이스 수지 중 하나로, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌 중 하나 또는 두개 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 폴리에틸렌은 극성이 다른 여러 수지 간 및 수산화마그네슘의 상용성을 향상시켜 계면 결합력을 높여, 기계적 강도를 향상시키고, 수산화마그네슘의 충진성을 높일 수 있다.
또한, 폴리에틸렌은 10 내지 20중량%가 포함될 수 있으며, 15중량%가 가장 바람직하다.
이때, 폴리에틸렌이 10 중량% 미만일 경우 기계적 강도 및 충진성 향상 효과가 미미하고, 20 중량%를 초과할 경우 계면결합력이 너무 강해져 가공성을 저하시킬 수 있다.
수산화마그네슘은 무기 난연제로써, 시스(50)에 포함되어 난연성 및 열융착성을 향상시킬 수 있다.
이러한 수산화마그네슘은 40 내지 50 중량%가 포함될 수 있으며, 45중량%가 가장 바람직하다.
이때, 수산화마그네슘이 40중량% 미만일 경우 난연성 및 열융착성 효과가 저하될 수 있고, 유해물질 발생율 및 연기 발생율이 높아질 수 있으며, 50중량%를 초과할 경우 내마모성, 기계적 물성이 저하될 수 있다.
카본블랙은 시스(50)에 포함되어 내열성 및 내유성을 향상시킬 수 있으며, 표피층인 시스(50)의 착색을 방지할 수 있다.
이러한 카본블랙은 1 내지 3 중량%가 포함될 수 있으며, 2 중량%가 가장 바람직하다.
이때, 카본블랙이 1 중량% 미만일 경우 내열성 및 내유성 향상효과가 미미하고, 3중량%를 초과할 경우 안정성에 문제가 발생하고, 점도가 높아져 물성이 저하될 수 있다.
또한, 시스(50)의 폴리올레핀은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
첨가제는 산화방지제. 왁스, 열화방지제, 착색제, 가교보조제, 점착부여제, 윤활제, 연화제, 충전제 및 가공조제 중 하나 이상일 수 있고, 다양한 첨가제가 사용될 수 있다.
첨가제는 2 내지 4 중량%가 포함될 수 있으며, 3 중량%가 가장 바람직하다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력용 케이블(1)은 코팅층(60)을 더 포함할 수 있다.
코팅층(60)은 시스(50)의 표면에 코팅되어 형성되어, 케이블(1)의 내마모성, 내열성, 내부식성을 향상시키고, 친환경적일 수 있다.
이러한 코팅층(60)은 실란 화합물 및 실리카졸의 혼합물 및 강화제를 포함할 수 있다.
실란 화합물 및 실리카졸의 혼합물은 실란 화합물 및 실리카졸을 혼합하여 생성될 수 있다.
실란 화합물은 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 노르말프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 노르말프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 트라에톡시실란 또는 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 중 하나 또는 두개 이상을 혼합한 것일 수 있다.
실리카졸은 실리카가 10 내지 20㎛ 입경의 초미립자 용액이며, 실리카 25 내지 35 중량%에 증류수 65 내지 75중량%를 혼합시킨 것일 수 있다.
이러한 실란 화합물 50 내지 60중량% 및 실리카졸 40 내지 50중량%를 혼합하여 혼합물을 제조할 수 있다.
또한, 실란화합물 및 실리카졸의 혼합물은 코팅층(60) 100 중량부에 대하여, 70 내지 75중량부가 가장 바람직하다.
강화제는 코팅층(60)의 내구성, 내마모성 및 내부식성을 향상시킬 수 있다.
이러한 강화제는 티탄산칼륨, 알루미나, 석영-몬조나이트, 편마암류, 유문암, 응회암, 해조탄 및 비장탄 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 강화제는 코팅층(60) 100 중량부에 대하여, 25 내지 35 중량부가 포함되는 것이 가장 바람직하다.
이와 같은 코팅층(60)을 케이블(1)의 시스(50)에 코팅함으로써, 케이블(1)의 내구성, 내마모성, 내부식성을 향상시키고, 화재 등 불에 의해 케이블(1)이 쉽게 연소 또는 녹지 않도록 할 수 있다.
또한, 연소시 유해물질을 발생시키지 않아 인체에 무해하고, 친환경적일 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전력용 케이블은 폴리올레핀으로 형성된 절연체 및 시스를 구성하고, 절연체 및 개재물을 난연성 및 저독성을 강화시킨 소재로 대체하여 내열성이 우수하고, 난연성 및 저독성 기능을 향상시킬 수 있다.
또한, 시스가 외부의 충격에 의해 박피되고 연소될 경우 발생되는 유해물질을 최소화할 수 있다.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1]
실시예 1은 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 가지며, 하기 표 1의 실시예 1에 따라 전력용 케이블을 제조하였다.
조성물 실시예 1(중량%)
도체 동 100
절연체 폴리에틸렌 공중합체 40
수산화마그네슘 55
트리메톡시비닐 실란 2
산화방지제 3
개재물 나일론사 100
바이더 테이프 나일론사 100
시스 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체 25
에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 13
폴리에틸렌 15
수산화마그네슘 45
카본블랙 2
[ 실시예 2]
상기의 실시예 1과 비교하여 시스 외주면에 실란 화합물 및 실리카졸의 혼합물 70중량부 및 강화제인 유문암 30중량부를 혼합하고 코팅하여 코팅층을 형성한 점만 다를 뿐 나머지는 동일하게 제조되었다.
[ 비교예 1]
도체는 동, 절연체는 가교 폴리에틸렌, 개재물은 폴리프로필렌사, 바인더 테이프는 가교 폴리프로필렌사로 제조되고, 시스는 실시예 1과 동일하게 제조되었다.
[ 비교예 2]
실시예 1과 비교하여, 시스의 수산화마그네슘이 30 중량%인 것만 다를 뿐 동일하게 제조되었다.
[ 비교예 3]
실시예 1과 비교하여, 시스의 에틸렌 에틸 아크릴레이트는 40 중량%, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 25 중량% 및 폴리에틸렌 7중량%인 것만 다를 뿐 동일하게 제조되었다.
[ 실험예 ]
실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 3에서 제조된 전력용 케이블의 연기밀도, 독성지수, 난연성, 내열성, 인장강도 및 내마모성을 측정하였고, 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 3의 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
- 연기밀도는 IEC 61034에 준하여 케이블 완제품 상태로 시험
- 독성지수는 NEC 711에 따라 시험
- 난연성은 IEC 332-3C 난연시험에 준하여 시험
- 내열성은 ISO 6722.7에 준하여 시험
- 인장강도는 ASTM D638에 준하여 시험
- 내마모성은 니들 긁힘에 의한 마모강도 시험, 긁는 니들이 시스부터 뚫어 니들과 도체의 전기접속으로 기계가 정지될 때까지 왕복 되는 니들의 왕복 횟수를 측정(ISO 6722.5-1)하여 550회 이상이면 합격으로 판정)
실시예 비교예
1 2 1 2 3
연기밀도(Dm) 80 82 230 205 120
독성지수 0.92 0.91 2.3 2.2 1.2
난연성(cm) 75 70 150 100 95
내열성 Crack무 Crack무 Crack무 Crack무 Crack무
인장강도
(kgf/㎟)		 1.23 1.30 1.15 1.1 0.8
내마모성 합격 합격 합격 합격 불합격
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2는 비교예 1 내지 3보다 연기밀도, 독성지수가 낮고, 난연성, 내열성, 인강강도 및 내마모성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 전력용 케이블은 저독성, 난연성, 내열성 및 내마모성이 우수하고, 박피되고 연소될 경우 발생되는 유해물질을 최소화할 수 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
1: 케이블
10: 도체
20: 절연체
30: 개재물
40: 바인더 테이프
50: 시스
60: 코팅층

Claims (11)

  1. 전력용 케이블에 있어서,
    하나 이상의 도체;
    상기 도체를 감싸며 폴리올레핀으로 형성되는 절연체;
    상기 절연체를 둘러싸도록 형성되는 개재물;
    상기 개재물을 감싸도록 형성되는 바인더 테이프 및
    상기 바인더 테이프를 감싸며 폴리올레핀으로 형성되는 시스를 포함하되,
    상기 개재물 및 바인더 테이프는,
    석분 덩어리 및 폴리아미드를 혼합한 후 고온 압출하여 형성된 필름인 나일론사로 형성되며,
    상기 절연체의 폴리올레핀은,
    폴리에틸렌 공중합체 35 내지 45 중량%, 수산화마그네슘 50 내지 60 중량%, 트리메톡시비닐실란 1 내지 3중량% 및 산화방지제 2 내지 4중량%를 포함하고,
    상기 시스의 폴리올레핀은,
    에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체 20 내지 30중량%, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 5 내지 15중량%, 폴리에틸렌 10 내지 20 중량%, 수산화마그네슘 40 내지 50중량% 및 카본블랙 1 내지 3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력용 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나일론사는,
    상기 석분 덩어리 10 내지 90 중량% 및 폴리아미드 10 내지 90 중량%가 혼합되는 것을 특징으로 하는 전력용 케이블.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 석분 덩어리는,
    입자 크기가 2000 내지 5000mesh인 석분에 수지가 혼합되어 2 내지 5mm의 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 전력용 케이블.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 트리메톡시비닐실란은,
    메톡시기를 가수분해하여 사용되는 것을 특징으로 하는 전력용 케이블.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 산화방지제는 프로필갈레이트, 부탈레이티드, 하드록시톨루엔, 글루콘산나트륨 및 석호석이 혼합된 혼합물인 것을 특징으로 하는 전력용 케이블.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는,
    선형의 중합구조를 가지는 것을 특징으로 하는 전력용 케이블.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전력용 케이블은,
    상기 시스의 표면에 코팅되어 형성되는 코팅층을 더 포함하고,
    상기 코팅층은,
    실란 화합물 및 실리카졸의 혼합물 및 강화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력용 케이블.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118197680A (zh) * 2024-04-24 2024-06-14 河北飞驰线缆有限公司 一种电力电缆

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007188668A (ja) 2006-01-11 2007-07-26 Fuji Densen Kk 耐火ケーブル
KR100834367B1 (ko) * 2007-12-07 2008-06-02 (주)티엠씨 내열성 충진재가 포함된 선박용 케이블 및 그 제조 방법
KR100855795B1 (ko) * 2007-02-28 2008-09-01 엘에스전선 주식회사 반도전 난연 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선
JP2013541443A (ja) * 2010-09-17 2013-11-14 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 繊維強化ナノ粒子装填熱硬化性ポリマー複合体ワイヤ及びケーブル、並びに方法
JP2017031337A (ja) 2015-08-03 2017-02-09 日立金属株式会社 ノンハロゲン難燃性樹脂組成物、絶縁電線及びケーブル

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007188668A (ja) 2006-01-11 2007-07-26 Fuji Densen Kk 耐火ケーブル
KR100855795B1 (ko) * 2007-02-28 2008-09-01 엘에스전선 주식회사 반도전 난연 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선
KR100834367B1 (ko) * 2007-12-07 2008-06-02 (주)티엠씨 내열성 충진재가 포함된 선박용 케이블 및 그 제조 방법
JP2013541443A (ja) * 2010-09-17 2013-11-14 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 繊維強化ナノ粒子装填熱硬化性ポリマー複合体ワイヤ及びケーブル、並びに方法
JP2017031337A (ja) 2015-08-03 2017-02-09 日立金属株式会社 ノンハロゲン難燃性樹脂組成物、絶縁電線及びケーブル

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118197680A (zh) * 2024-04-24 2024-06-14 河北飞驰线缆有限公司 一种电力电缆

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