KR20180079441A

KR20180079441A - 전력 전송 캐리어, 그 제조 방법 및 봉입체

Info

Publication number: KR20180079441A
Application number: KR1020187016117A
Authority: KR
Inventors: 성쥔 마; 완순 마
Original assignee: 베이징 골드윈드 싸이언스 앤 크리에이션 윈드파워 이큅먼트 코.,엘티디.
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2018-07-10
Anticipated expiration: 2037-08-24
Also published as: EP3376618A4; EP3376618B1; US20200259317A1; AU2017346069B2; US11349286B2; KR102105780B1; CN106410706A; CN106410706B; WO2018072553A1; AU2017346069A1; EP3376618A1

Abstract

전력 전송 캐리어 및 전력 전송 캐리어의 제조 방법 및 봉입체가 제공된다. 전력 전송 캐리어는 봉입체 및 봉입체 상에 장착된 전력 전송 케이블을 포함한다. 전력 전송 케이블은 봉입체의 내부벽과 직접 또는 간접 표면 접촉하고, 봉입체는 전력 전송 케이블의 히트 싱크로서 기능한다. 본 출원에 있어서, 전력 전송 케이블 또는 전도체는 타워 배럴 또는 고층 타워와 같은 봉입체 상에 장착되어, 전력 전송을 수행하고 봉입체를 히트 싱크로서 취한다. 전력 전송 구성요소는 봉입체, 즉 거대한 열 용량을 갖는 "히트 싱크"를 "저온 소스"로서 취하여, 전기 에너지 전송, 케이블 및 전도체의 전송 전력이 종래 기술에서 동일한 단면적을 갖는 것들과 비교하여 효과적으로 향상될 수 있게 되고, 방열 효과가 향상될 수 있어, 탄성을 향상시키고, 취성을 감소시키고, 하절기에 추운 지역에서 봉입체의 안정성 및 안전을 향상시킨다. 전력 전송 전도체는 더 이상 봉입체 내부의 열적 환경에 불균형한 손상을 유발하지 않고, 따라서 봉입체의 열 균형 능력을 향상시킨다.

Description

전력 전송 캐리어, 그 제조 방법 및 봉입체

본 출원은 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 2016년 10월 18일 중국 특허청에 출원된 발명의 명칭이 "전력 전송 캐리어, 그 제조 방법 및 봉입체(ELECTRIC POWER TRANSMISSION CARRIER, MANUFACTURING PROCESS THEREOF AND ENCLOSURE)"인 중국 특허 출원 제201610906920.9호의 우선권의 이익을 청구한다.

분야

본 출원은 방열 기술의 분야에 관한 것으로서, 특히 전력 전송 캐리어, 전력 전송 캐리어의 제조 프로세스 및 봉입체에 관한 것이다.

타워의 케이블을 도시하고 있는, 종래 기술의 타워의 개략 구조도인 도 1a를 참조한다.

상기 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 다수의 케이블(30)이 타워 내부에 부설되고, 케이블(30)은 발전기의 스위치 캐비넷으로부터 연장하여 나셀(nacelle)의 저부를 거쳐 기부 플랫폼을 통해 통과하고 이어서 타워의 상부에서 기준 평면 내로 진입한다. 나셀(20) 및 그 내부는 요 운동(yaw movement)을 가져, 케이블(30)이 또한 왕복 비틀림 운동(reciprocating twisting movement)을 갖게 한다. 따라서, 새들형 브라켓(saddle-shaped bracket)이 타워의 내부에 배열되고, 케이블의 새들형 브라켓의 아래의 부분은 그룹으로 타워벽(10) 부근에서 현수되어 고정되고, 전체로서 실질적으로 수직 상태에 있게 된다.

도 1b 및 도 1c를 참조하면, 도 1b는 종래 기술의 하절기에 타워의 외부의 최종 온도의 조성의 개략도이고, 도 1c는 상이한 배향에서 종래 기술의 타워의 최종 온도를 도시하고 있다. 도 1b 및 도 1c는 북반구의 중국의 지역 내의 실제 타워를 모니터링 대상으로서 취함으로써 각각 얻어졌다.

도 1b에서, 타워의 최종 온도는 태양 복사와 주위 공기 온도의 조합된 효과에 의해 형성되는데, 즉 곡선 1(타워의 외부의 최종 온도를 지시하고 있음)은 곡선 3(태양 복사의 등가 온도를 지시하고 있음) 상에 곡선 2(타워의 외부의 공기의 온도를 지시하고 있음)를 중첩함으로써 형성된다.

도 1c에서, 곡선 1은 타워의 수평 방향의 최종 온도(즉, 타워의 상부의 온도)를 지시하고 있고, 곡선 2는 타워의 동쪽 수직측의 최종 온도를 지시하고 있고, 곡선 3은 타워의 서쪽 수직측의 최종 온도를 지시하고 있다.

상기 도면들은 이하의 사항을 반영한다.

1. 나셀의 상부의 최종 온도는 8시로부터 14시까지 타워 및 나셀(20)과 같은 각각의 봉입체의 동쪽 수직측 및 서쪽 수직측의 최종 온도보다 일정하게 높고, 12시를 대칭점으로서 취함으로써, 나셀(20)의 상부의 외부 환경은 지속적으로 높은 최종 온도를 갖는 환경에 있다.

2. 타워 및 나셀(20)과 같은 각각의 봉입체에 대해, 서쪽 수직측에서의 온도는 8시간 후에 동쪽 수직측에서의 온도보다 높다.

3. 서쪽 수직측이 16시에 최대 온도값에 도달한 후에, 온도파는 약 30분의 지연 후에 타워 및 나셀(20)의 내부면으로 전달될 것이고, 지연의 기간은 타워 및 나셀의 코팅 재료 및 타워 및 나셀의 재료들의 축열 계수(heat storage coefficient)에 관련되고, 축열 계수의 크기는 봉입체 내로 전달되는 고온의 지연의 기간에 대응한다. 중국 신키앙(Sinkiang)의 톈샨 산맥(Tianshan mountains)의 남측 사면의 하미(Hami) 지방의 하절기에, 하미 지방의 지리학적 위치는 18시 이후에 바람이 빈번히 불게 하여, 풍력 발전기 세트가 다음날 아침의 동틀녘까지 최대 출력으로 계속 발전하게 한다. 이는 풍력 발전기 세트 내부의 열원에 의해 발생된 열이 계속 증가하고, 외부 환경 온도의 강하가 발전기 세트의 내부 환경 온도에 즉시 영향을 미치지 않는 것을 의미한다.

달리 말하면, 타워의 내부는 특히 하절기에, 항상 고온 상태이고, 이 경우에, 과도하게 높은 내부 온도는 전력 전송 케이블(30)이 열을 방산하는 것을 곤란하게 하고, 전력 전송 케이블(30)의 온도가 더욱 더 높아질 수도 있는데, 이는 전력 전송 케이블의 내용년수 및 전체 전력 전송 시스템의 안전에 악영향을 미친다.

상기 기술적 과제를 처리하기 위해, 전력 전송 캐리어, 전력 전송 캐리어의 제조 프로세스 및 봉입체가 본 출원에 따라 제공되어, 전력 전송 구성요소가 봉입체와 더 효율적으로 열을 교환하게 하여, 방열 효율을 향상시킨다.

봉입체 및 봉입체 상에 장착된 전력 전송 케이블을 포함하는 전력 전송 캐리어가 본 출원에 따라 제공된다. 전력 전송 케이블은 봉입체의 내부벽과 직접 또는 간접 표면 접촉하고, 봉입체는 전력 전송 케이블용 히트 싱크로서 기능한다.

선택적으로, 열전도성 브리지가 전력 전송 케이블과 봉입체 사이에 제공되고, 전력 전송 케이블은 열전도성 브리지와 표면 접촉하고, 열전도성 브리지는 봉입체의 내부벽과 표면 접촉하여, 전력 전송 케이블이 봉입체와 간접 표면 접촉하는 것을 허용한다.

선택적으로, 전력 전송 케이블은 접착층에 의해 봉입체에 기밀하게 접합되고, 접착층은 열전도성 브리지를 형성한다.

선택적으로, 열전도성 브리지는 봉입체의 내부벽에 고정되거나 또는 봉입체의 내부벽 상에 예비성형된다.

선택적으로, 열전도성 브리지는 봉입체의 내부벽에 연결된 연결면, 및 전력 전송 케이블을 장착하도록 구성된 열전도성 원호면을 갖고; 또는 열전도성 브리지는 봉입체의 내부벽으로부터 연장하는 원호형 열전도성 리세스이고; 또는, 열전도성 브리지는 봉입체의 내부벽에 연결된 연결면, 및 전력 전송 케이블을 장착하도록 구성된 열전도성 원호면을 갖고, 전력 전송 케이블의 원호면의 부분은 접착층에 의해 열전도성 원호면에 접합되고; 또는, 열전도성 브리지는 봉입체의 내부벽으로부터 연장하는 원호형 열전도성 리세스 및 열전도성 접착층을 포함하고, 접착층은 전력 전송 케이블의 원호면의 부분을 열전도성 리세스에 접착한다.

대안적으로, 봉입체의 내부벽은 라디안을 갖고, 전력 전송 케이블은 원호면을 갖고, 원호면은 봉입체의 내부벽의 라디안에 정합하는 라디안을 가져 표면 접촉을 형성한다.

대안적으로, 전력 전송 케이블은 직사각형, 환형 부채꼴, 또는 정사각형 단면을 갖고, 또는 전력 전송 케이블은 분할 전도체 형상을 갖고, 또는 전력 전송 케이블의 단면은 연결 및 열전도를 위해 2개의 측면으로 연장하는 연장면을 갖는다.

선택적으로, 전력 전송 케이블은 복수의 가요성 장력 저항 세그먼트를 구비한다.

선택적으로, 전력 전송 케이블은 복수의 세그먼트를 포함하고, 서로 인접한 세그먼트는 원주방향으로 서로로부터 오프셋되어 있다.

선택적으로, 서로 인접한 세그먼트 사이의 전이 세그먼트는 경사지게 배열된 굴곡 세그먼트이고, 서로 인접한 굴곡 세그먼트는 반대 방향으로 굴곡된다.

선택적으로, 전력 전송 구성요소의 전도체는 전력 전송 구성요소의 길이 방향으로 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중공 전도체로서 설계된다.

선택적으로, 봉입체는 완전히 금속 재료 또는 비금속 재료로 제조되고, 또는 봉입체의 하부 부분은 비금속 재료로 제조되고 봉입체의 상부 부분은 금속 재료로 제조된다.

선택적으로, 봉입체는 윈드 터빈 발전기 시스템의 타워 또는 텔레비전 타워의 외부벽, 또는 수면(water surface) 차량의 외피 또는 수중 차량의 외피, 또는 비행기의 외피를 포함한다.

전력 전송 캐리어가 본 출원에 따라 또한 제공되고, 이 전력 전송 캐리어는 봉입체 및 봉입체 상에 장착된 전력 전송 구성요소를 포함하고, 전력 전송 구성요소는 봉입체의 본체 내부에 위치되고, 봉입체와 직접 또는 간접 표면 접촉한다.

선택적으로, 봉입체의 내부벽은 전도체 슬롯을 구비하고, 전력 전송 구성요소는 전도체 슬롯 내에 부설되고, 봉입체의 벽체는 하나 이상의 관통 구멍을 구비하고, 전력 전송 구성요소는 하나 이상의 관통 구멍의 각각 내에 삽입된다.

선택적으로, 전력 전송 구성요소와 전도체 슬롯 사이 또는 전력 전송 구성요소와 관통 구멍 사이의 간극이 경화 후에 함침액에 의해 형성된 경화층으로 충전되고, 경화층 및 전도체 슬롯은 열전도성 브리지를 구성한다.

선택적으로, 전력 전송 구성요소의 전도체는 전도체 슬롯 또는 관통 구멍 내에 부설되고, 전도체와 전도체 슬롯 사이 또는 전도체와 관통 구멍 사이의 간극이 경화 후에 함침액에 의해 형성된 경화층으로 충전되고, 경화층은 전력 전송 구성요소의 절연층이다.

선택적으로, 절연층은 초음파 지원 함침 프로세스에 의해 형성된다.

선택적으로, 전도체는 연속적인 파이버 또는 불연속적인 파이버로 감싸지거나 감겨서, 형성된 절연층이 연속적인 파이버 또는 불연속적인 파이버를 포함하게 할 수 있다.

선택적으로, 웨지가 전도체 슬롯의 슬롯 개구에 제공되어 슬롯 개구를 차단한다.

선택적으로, 열전도성 리브는 봉입체의 내부벽 상에 제공되고 봉입체의 내부벽으로부터 돌출하고, 전도체 슬롯은 서로 인접한 열전도성 리브 사이에 형성된다.

선택적으로, 열전도성 리브는 길이 방향으로 복수의 노치를 각각 구비하고, 전력 전송 구성요소는 각각의 노치에 가요성 장력 저항 세그먼트를 갖고 형성된다.

선택적으로, 전력 전송 캐리어는 보강 재료층을 더 포함하고, 보강 재료층은 전도체 슬롯의 슬롯 개구를 커버하고, 함침액은 보강 재료층을 함침하여 보호 단열층을 형성한다.

선택적으로, 전력 전송 구성요소는 봉입체의 원주방향으로 등간격으로 장착되고, 또는 전력 전송 구성요소는 단지 봉입체의 응달측에 장착된다.

선택적으로, 전력 전송 구성요소의 전도체는 중공 전도체이고, 그 길이 방향으로 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는다.

선택적으로, 봉입체는 완전히 금속 재료 또는 비금속 재료로 제조되고, 또는 봉입체는 비금속 재료로 제조된 하부 부분 및 금속 재료로 제조된 상부 부분을 갖는다.

선택적으로, 봉입체는 윈드 터빈 발전기 시스템의 타워 또는 텔레비전 타워의 외부벽, 또는 수면 차량의 외피 또는 수중 차량의 외피, 또는 비행기의 외피를 포함한다.

봉입체가 본 출원에 따라 또한 제공된다. 전력 전송 구성요소를 지지하고 전력 전송 구성요소에 의해 발생된 열을 봉입체에 전도하기 위한 열전도성 브리지가 봉입체의 내부벽 상에 제공되고, 열전도성 브리지는 전력 전송 케이블이 봉입체의 내부벽과 직접 또는 간접 표면 접촉할 수 있게 하고, 봉입체는 전력 전송 구성요소용 히트 싱크로서 기능한다.

선택적으로, 열전도성 브리지는 기계적 고정 수단에 의해 봉입체의 내부벽에 고정되고, 또는 봉입체의 내부벽 상에 예비성형된다.

선택적으로, 전력 전송 구성요소는 전력 전송 케이블을 포함하고,

열전도성 브리지는 봉입체의 내부벽에 연결되도록 구성된 연결면 및 전력 전송 케이블을 장착하도록 구성된 열전도성 원호면을 갖고;

또는 열전도성 브리지는 봉입체의 내부벽으로부터 연장하는 원호형 열전도성 리세스를 포함한다.

선택적으로, 열전도성 브리지는 봉입체의 내부벽의 표면으로부터 돌출하는 열전도성 리브를 포함하고, 전력 전송 구성요소를 장착하도록 구성된 전도체 슬롯이 서로 인접한 열전도성 리브 사이에 형성된다.

전력 전송 캐리어를 제조하기 위한 방법이 본 출원에 따라 또한 제공되며, 전력 전송 캐리어는 봉입체 및 봉입체 상에 장착된 전력 전송 구성요소를 포함하고, 이 제조 방법은:

봉입체의 내부벽 내에 전도체 슬롯을 가공하는 단계;

전도체 슬롯 내에 전력 전송 케이블 또는 전력 전송 케이블의 전도체를 부설하는 단계;

전도체 슬롯 내로 함침액을 주입하는 단계; 및

함침액을 경화하여 경화층을 형성하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 방법은 전도체 슬롯 외부에 진공백을 부설하여, 전도체 슬롯의 진공 환경을 설정하는 단계, 및 전력 전송 케이블과 전도체 슬롯 사이 또는 전도체와 전도체 슬롯 사이의 간극 내로 진공 흡인에 의해 함침액을 주입하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 방법은 전도체 슬롯 상에 보강 재료층을 커버하는 단계, 보강 재료층 외부에 진공백을 커버하는 단계, 보강 재료층 내에 함침액을 주입하는 단계, 및 함침액을 경화하여 보호 단열층을 형성하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 경화시에, 함침액은 마이크로파 가열 디바이스, 무선 주파수 가열 디바이스, 원적외선 가열 디바이스 및 전기 가열 디바이스 중 적어도 하나에 의해 경화된다.

본 출원에 따른 전력 전송 캐리어, 봉입체 및 전력 전송 캐리어를 위한 제조 방법에 있어서, 새로운 유형의 전력 전송 캐리어는 전력 전송을 수행하고 히트 싱크로서 봉입체를 취하기 위해 타워 배럴 또는 전력 전송 케이블 또는 고층 타워와 같은 봉입체 상에 장착된 전력 전송 케이블 또는 전도체를 갖는다. 장착 방법은 표면 상의 고정에 의한 장착, 내부에서 구조체를 내부 성형하는 것에 의한 장착, 매립에 의한 장착 등을 포함한다. 이는 종래의 전력 전송 캐리어의 설계 개념, 제조 및 부설 방법에 변혁적인 기술적 혁신을 이룬다. 전력 전송 케이블 및 봉입체의 내부벽면은 표면 접촉하고, 이는 열전달을 위한 접촉 면적을 향상시킬 수 있다. 봉입체, 즉 거대한 열 용량을 갖는 "히트 싱크"를 "저온 소스"로서 취함으로써, 전기 에너지 전송, 케이블 및 전도체의 전송 전력은 종래 기술의 동일한 단면적을 갖는 것들과 비교하여 효과적으로 향상될 수 있고, 또한 전력 전송 케이블 또는 전도체의 방열 효과가 향상될 수 있고, 탄성을 향상시키고, 동절기에 추운 지역에서 타워 봉입체의 취성을 감소시키고, 봉입체 자체의 안정성, 및 전체 시스템의 안전을 향상시키는 목적이 성취된다. 봉입체 내의 전력 전송 전도체에 의한 봉입체 내의 열적 환경으로의 임의의 불균형화된 손상이 더 이상 존재하지 않고, 봉입체 자체의 열 균형 능력이 향상되고, 봉입체 내의 다른 전기 장비에 의해 부여된 내부 환경 온도에 대한 요구가 감소되고, 대응적으로 베어링을 포함하는 전기 및 전자형 전송 장비의 설계 및 제조 비용이 감소된다.

도 1a는 종래 기술의 타워의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 1b는 종래 기술의 하절기에 타워의 외부의 최종 온도의 조성을 도시하고 있는 개략도이다.
도 1c는 상이한 배향에서 종래 기술의 타워의 최종 온도를 도시하고 있다.
도 2a는 본 출원에 따른 봉입체의 제1 실시예의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 2b는 도 2a의 부분 A의 개략 부분 확대도이다.
도 2c는 도 2a의 케이블이 봉입체의 응달측에 부설되어 있는 것을 도시하고 있는 개략도이다.
도 2d는 도 2a의 케이블이 굴곡 방식으로 봉입체의 응달측의 내부벽 상에 부설되어 있는 것을 도시하고 있는 개략도이다.
도 2e는 열전도성 브리지가 도 2a의 타워벽 상에 배열되어 있는 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 2f는 도 2e의 열전도성 브리지의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 3a는 본 출원에 따른 봉입체의 제2 실시예의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 3b는 도 3a의 케이블이 봉입체의 응달측에 부설되어 있는 것을 도시하고 있는 개략도이다.
도 3c는 열전도성 브리지가 도 3a의 타워벽 상에 배열되어 있는 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 3d는 도 3c의 열전도성 브리지의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 4a는 본 출원에 따른 봉입체의 제3 실시예의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 4b는 도 4a의 부분 B의 개략 부분 확대도이다.
도 4c는 제3 실시예의 중공 전도체를 갖는 전력 전송 케이블의 개략도이다.
도 4d는 제3 실시예의 특정 라디안으로 배열된 중공 전도체를 갖는 전력 전송 케이블의 개략도이다.
도 4e는 제3 실시예의 봉입체의 응달측의 내부벽과 직접 표면 접촉하는 것이 가능한 케이블의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 4f는 제3 실시예의 봉입체의 응달측의 내부벽과 직접 표면 접촉하는 것이 가능한 다른 종류의 케이블의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 5a는 전력 전송 케이블이 본 출원에 따른 봉입체의 제4 실시예에서 굴곡 방식으로 응달측에 부설되어 있는 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 5b는 전력 전송 케이블이 본 출원에 따른 봉입체의 제4 실시예에서 굴곡 방식으로 응달측에 부설되어 있는 다른 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 6a는 본 출원에 따른 봉입체의 제5 실시예의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.
도 6b는 도 6a의 부분 C의 개략 부분 확대도이다.
도 6c는 도 6a의 수직 단면도이다.
도 1a 내지 도 1c의 도면 부호:
10: 타워벽 20: 나셀
30: 전력 전송 케이블 40: 타워 도어
도 2a 내지 도 6c의 도면 부호:
100: 타워벽 101: 열전도성 리브
101a: 위치설정 구멍 102: 전도체 슬롯
102': 간극 103: 웨지
104: 보강 재료층 105: 노치
200: 전력 전송 케이블 200a: 전도체
200b: 절연층 200a': 관통 구멍
201: 가요성 장력 저항 세그먼트 202: 수직 세그먼트
300: 열전도성 브리지 300a: 제1 원호면
300b: 제2 원호면 400: 체결 밴드
500: 체결구 600: 가압 바아
700: 스프링

통상의 기술자가 본 출원의 기술적 해결책을 더 양호하게 이해하게 하기 위해, 본 출원은 또한 도면 및 실시예를 참조하여 이하에 상세히 설명된다.

본 출원의 실시예의 전력 전송 캐리어에서 용어 캐리어는 이하의 의미를 갖는데: 첫째로, 이는 기계학의 개념에서 베어링을 의미하고; 둘째로, 이는 전기학의 개념에서 전기 에너진 전송을 의미하고; 셋째로, 이는 열학(thermology)의 개념에서 열에너지 전달(또는 전송) 및 히트 싱킹(heat sinking)을 의미한다.

이하의 실시예에서 전력 전송 캐리어 내의 봉입체는 예로서 타워를 사용하여 설명되고, 이에 따라 봉입체의 벽은 타워의 벽을 칭한다.

타워는 전력 전송 구성요소를 내부에 구비하는데, 이들 전력 전송 구성요소는 타워의 내부벽과 접촉하거나 또는 타워와 직접 또는 간접 표면 접촉하도록 타워의 본체 내부에 직접 위치된다.

표면 접촉은 본 출원의 봉입체가 전력 전송 구성요소의 히트 싱크로서 사용될 수 있게 한다. 봉입체의 질량이 전력 전송 구성요소의 질량과 비교하여 엄청나게 크다는 사실에 기초하여, 전력 전송 구성요소에 의해 발생된 열은 봉입체의 열용량과 비교하여 엄청나게 작고, 전력 전송 구성요소에 의해 발생된 열은 전력 전송 구성요소의 히트 싱크로서 봉입체를 사용하여 흡수된다. 전력 전송 구성요소의 발열량에 대해, 봉입체는 거대한 열용량을 갖고 따라서 전력 전송 구성요소에 의해 발생된 열을 신속하고 충분하게 흡수할 수 있다. 더욱이, 자연 환경 및 분위기 공간에 직면하는 봉입체의 외부벽의 큰 면적에 의해, 봉입체의 외부벽은 뉴턴의 냉각의 법칙(Newton's law of cooling) 및 스테판-볼츠먼 법칙(Stefan-Boltzmann's law)(흑체의 방열의 4승법)에 기초하여 전력 전송 구성요소에 의해 발생된 열을 자연 환경으로 방사할 수 있다.

제1 실시예

전력 전송 케이블(200)이 봉입체의 응달측에 부설되어 있는 것을 도시하고 있고, 부분 단면도를 개략적으로 도시하고 있는, 본 출원에 따른 봉입체의 제1 실시예의 구조를 도시하고 있는 개략도인 도 2a를 참조한다. 본 명세서의 실시예에서, 전력 전송 케이블(200)은 본 명세서의 실시예에서 전력 전송 구성요소를 위한 예로서 취해진다.

도 2a에 도시되어 있는 바와 같이, 열전도성 브리지(300)가 전력 전송 케이블(200)과 타워벽(100)의 내부면 사이에 제공되고, 전력 전송 케이블(200)에 의해 발생된 열을 상기 봉입체[즉, 전력 전송 케이블(200)의 히트 싱크]로 전도하도록 구성된다. 전력 전송 케이블(200)은 설치된 타워 내에 부설될 수도 있고, 또는 미설치된 타워 내에 부설될 수도 있고, 또는 심지어 타워벽(100)이 형성되기 전에 부설될 수도 있지만(제5 실시예에서와 같이), 타워벽(100)의 전력 전송 케이블(200)에 대응하는 부분은 정식으로 설치된 후에 타워의 응달측에 있다. 따라서, 실시예에서, 타워벽(100)의 내부면은 응달측 내부벽이라 칭한다.

전력 전송 케이블(200)은 열전도성 브리지(300)와 표면 접촉하고 있고, 열전도성 브리지(300)는 타워의 응달측 내부벽과 표면 접촉하고 있다. 즉, 전력 전송 케이블(200)은 열전도성 브리지(300)를 거쳐 응달측 내부벽과 간접 표면 접촉하고 있다. 여기서 열전도성 브리지(300)는 명백하게 열전도 효과를 갖는 구조체이고, 공기의 열전도도보다 높은 열전도도를 갖고, 따라서 전력 전송 케이블(200)의 열을 응달측 내부벽으로 더 효율적으로 전송할 수 있어, 신속한 냉각 및 열교환을 성취한다.

열전도성 브리지(300)를 제공하는 이유는 전력 전송 케이블(200)이 응달측 내부벽과 표면 접촉하는 것을 가능하게 하기 위한 것이다. 원통형 전력 전송 케이블(200)이 변형을 갖지 않을 때, 응달측 내부벽과 선형 접촉한다는 것을 도 2a로부터 알 수 있다. 열전도성 브리지(300)의 일측은 전력 전송 케이블(200)을 감싸고 전력 전송 케이블(200)과 표면 접촉하는 원호 형상으로 형성되고, 열전도성 브리지(300)의 다른측은 응달측 내부벽과 표면 접촉하도록 응달측 내부벽의 라디안에 적응되어, 이에 의해 전력 전송 케이블(200)과 응달측 내부벽 사이의 간접 표면 접촉을 성취하고, 열교환 효과를 향상시킨다.

특히, 열전도성 브리지(300)는 실리콘 고무 접착제와 같은 접착제일 수도 있고, 이 경우에, 접착제를 접합함으로써 형성된 접착층이 단지 열전도성 브리지(300)인데, 이 열전도성 브리지는 일 양태에서, 높은 열전도도를 갖는 열전도성 구조체를 형성할 수도 있고 전술된 바와 같이 열전도성 브리지(300)의 2개의 측이 전력 전송 케이블(200) 및 응달측 벽면과 각각 정합할 수 있게 하는 라디안을 형성하는 것이 용이하여, 또한 전력 전송 케이블(200)과 응달측 내부벽 사이에 표면 접촉을 형성하기 위한 열전달 매체가 되며, 다른 양태에서, 전력 전송 케이블(200)을 응달측 내부벽에 고정하는 기능을 가져, 응달측 내부벽과 전력 전송 케이블(200)의 열교환 상태를 효과적으로 유지한다.

도 2a, 및 또한 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 도 2b는 도 2a의 부분 A의 부분 확대도이고, 도 2c는 도 2a의 전력 전송 케이블(200)이 응달측에 부설되어 있는 것을 도시하고 있는 개략도이고, 도 2d는 도 2a의 케이블이 굴곡 방식으로 응달측 내부벽 상에 부설되어 있는 것을 도시하고 있는 개략도이다.

고정을 실현하기 위해 접합을 사용하는 것에 부가하여, 체결 밴드(400)가 또한 제공될 수도 있고, 체결 밴드(400)는 전력 전송 케이블(200)을 클램핑하기 위한 클램핑 후프 구조체를 갖고, 체결구(500)에 의해 타워의 응달측 내부벽에 고정되고, 체결구(500)는 볼트형 구성요소일 수도 있다. 본 실시예에서, 전력 전송 케이블(200)은 원통형 형상이고, 체결 밴드(400)는 전력 전송 케이블(200)의 외부벽에 적응하도록 원호 형상을 갖도록 대응적으로 설계된다. 도 2b에서, 체결 밴드(400)는 대략 U 형상을 갖고, U형 개구의 에지는 연장 레그를 갖고, 체결구(500)는 고정을 실현하기 위해 응달측 내부벽 내에 삽입되도록 연장 레그를 통과한다.

가압 바아(600)가 본 실시예에서 또한 제공되고, 가압 바아(600)는 연장 레그와 응달측 내부벽 사이에 배열되어 가압 효과를 향상시키며, 조립시에 체결 밴드(400)의 기밀성을 조정하기 위해, 또는 사용시에 온도차에 기인하는 수축의 변화에 따라 적응성 조정을 행하기 위해, 기밀성 조정 기능을 또한 갖는다.

도 2d를 더 참조하면, 전력 전송 케이블(200)은 다수의 세그먼트를 형성하기 위해 굴곡 방식으로 부설될 수도 있고, 인접한 세그먼트는 원주방향으로 엇갈려 있고, 도 2d의 세그먼트는 수직 세그먼트(202)라 칭한다. 이 배열에 의해, 열교환에 참여하는 응달측 내부벽의 면적이 증가될 수도 있고, 따라서 열교환 효과가 향상될 수 있다. 이 배열에 의해, 인접한 수직 세그먼트(202) 사이의 열교환의 간섭이 감소될 수 있다. 이들 수직 세그먼트가 부착되는 응달측 내부벽의 부분과 열을 교환하는 것에 부가하여, 수직 세그먼트(202)는 열 상승의 원리에 따라 이들이 부착되어 있는 부분 위의 응달측 내부벽의 상부 부분의 열교환 영역을 또한 이용한다. 굴곡 배열 방식에 기초하여, 인접한 상부 수직 세그먼트(202)는 하부 수직 세그먼트(202)의 상부 위치로부터 오프셋되고, 상부 수직 세그먼트(202)의 방열에 대한 하부 수직 세그먼트(202)의 열 상승에 의해 유발된 악영향이 감소될 수도 있다.

다수의 수직 세그먼트(202)가 엇갈린 방식으로 배열될 때, 전이 세그먼트가 인접 수직 세그먼트(202), 즉 도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 굴곡 세그먼트(201') 사이에 형성될 수도 있다. 전력 전송 케이블(200)은 수직으로 배치되고, 이어서 굴곡되고 이어서 수직으로 연장되고, 이어서 역으로 굴곡되는데, 즉 수직 세그먼트(202) 및 굴곡 세그먼트(201')가 순차적으로 교대로 배열되고, 인접한 굴곡 세그먼트(201')가 반대 방향으로 굴곡된다. 이 방식으로, 응달측의 면적이 일정한 상태로, 기다란 전력 전송 케이블이 원주방향으로 서로로부터 엇갈린 다수의 인접한 수직 세그먼트(202)를 갖도록 배열될 수 있다.

열전도성 브리지(300)는 도 2e 및 도 2f에 도시된 바와 같이, 미리 타워 상에 형성될 수도 있다. 도 2e는 열전도성 브리지(300)가 도 2a의 타워벽 상에 배열되어 있는 구조를 도시하고 있는 개략도이고; 도 2f는 도 2e의 열전도성 브리지(300)의 구조를 도시하고 있는 개략도이다.

열전도성 브리지(300)는 도 2f에 도시된 구조체(흑체부)로 직접 가공될 수 있는데, 즉 열전도성 브리지(300)의 일측(도 2f에서 상부측)은 응달측 내부벽에 정합하는(타워의 전체 내부벽과 비교됨, 라디안은 명백하지 않음), 즉 봉입체의 내부벽에 연결된 연결면을 갖는 제1 원호면(300a)이고, 열전도성 브리지(300)의 다른측(도 2f의 중간 하부측)은 원통형 전력 전송 케이블(200)의 외주면의 부분을 감싸도록 구성된 제2 원호면(300b), 즉 전력 전송 케이블(200)을 지지하기 위한 열전도성 원호면을 형성한다. 열전도성 브리지(300)는 체결구(500)에 의해 타워에 고정될 수 있고, 또는 열전도성 브리지(300)는 용접에 의해 타워에 고정된 금속 부재일 수 있다. 타워가 금속 부재(예를 들어, 강 구조체)인 경우에, 열전도성 브리지(300)는 타워의 재료와 동일한 금속에 의해 형성될 수도 있다. 열전도성 브리지는 또한 타워벽(100)으로부터 연장하는, 즉 타워벽(100) 상에 예비성형되는 원호형 열전도성 리세스일 수도 있다. 열전도성 브리지(300)가 타워벽(100) 상에 예비성형되건, 또는 이후에 타워벽(100)에 고정되건 간에, 전력 전송 케이블(200)의 원호면의 부분은 접착층에 의해 열전도성 브리지(300)에 접착될 수 있다. 물론, 봉입체는 완전히 금속 재료로 또는 콘크리트와 같은 비금속 재료로 제조될 수도 있고, 또한 혼합 재료로 제조될 수도 있는데, 예를 들어 그 상부 부분은 금속 재료로 제조되고, 그 하부 부분은 비금속 재료로 제조된다.

제2 실시예

도 3a를 참조한다. 도 3a는 본 출원에 따른 봉입체의 제2 실시예의 구조를 도시하고 있는 개략도이고, 전력 전송 케이블(200)이 봉입체의 응달측에 부설되어 있는 것을 도시하고 있고, 단면도의 부분을 개략적으로 도시하고 있다. 도 3b는 도 3a의 전력 전송 케이블(200)이 응달측에 부설되어 있는 것을 도시하고 있는 개략도이다.

제1 실시예와는 달리, 본 실시예에서, 전력 전송 케이블(200)과 접촉하고 있는 열전도성 브리지(300)의 면적은 더 크고, 응달측 내부벽과 접촉하고 있는 열전도성 브리지(300)의 면적은 또한 증가되고, 전력 전송 케이블(200)의 외주면의 1/3 초과여서, 방열 효과가 더 양호하게 된다. 이 경우에, 각각의 전력 전송 케이블(200)의 열전도성 브리지(300)는 더 좌향 및 우향으로 연장한다. 도 3a에서, 인접한 열전도성 브리지(300)는 연결된다. 열전도성 브리지(300)가 접착제에 의해 형성되는 경우에, 모든 열전도성 브리지(300)는 일체로 연결될 수 있고 따라서 안정성이 높다.

열전도성 브리지(300)가 일체로 연결되는지 여부에 무관하게, 본 실시예에서, 2개의 인접한 전력 전송 케이블 사이에 단지 하나의 가압 바아(600)만을 배열할 수도 있고, 가압 바아(600)는 인접한 열전도성 브리지(300)의 모두를 가압한다. 모든 전력 전송 케이블(200)을 잠금하도록 구성된 체결 밴드(400)는 또한 일체형 구조체일 수도 있고, 동일한 체결구(500)가 가압 바아(600) 및 열전도성 브리지(300)를 통해 연장하도록 2개의 인접한 전력 전송 케이블(200) 사이에 사용되고, 이어서 고정을 성취하기 위해 응달측 내부벽 내에 삽입되고, 따라서 동작이 더 편리하다. 물론, 제2 실시예의 일체형 체결 밴드(400), 가압 바아(600) 및 체결구(500)의 배열은 또한 제1 실시예에 사용될 수도 있다.

제1 실시예의 도 2e와 유사하게, 본 실시예의 열전도성 브리지(300)는 또한 도 3c 및 도 3d에 도시되어 있는 바와 같이, 타워 상에 형성될 수도 있고, 도 3c는 열전도성 브리지(300)가 도 3a의 타워벽 상에 배열되어 있는 것을 도시하고 있는 개략도이고; 도 3d는 도 3c의 열전도성 브리지(300)의 구조를 도시하고 있는 개략도이고, 열전도성 브리지(300)는 응달측 내부벽과 표면 접촉하고 있는 제1 원호면(300a) 및 전력 전송 케이블(200)을 감싸기 위한 제2 원호면(300b)을 갖고 형성된다. 도 3d의 제2 원호면(300b)은 도 2f의 것과 비교하여 더 큰 감쌈 범위를 갖고, 전력 전송 케이블(200)의 외주부의 대략 1/2이 감싸지고, 이에 따라 열전달에 참여할 수 있는 열전도성 브리지(300)의 체적이 증가된다[주 이유는 열전도성 브리지(300)의 측벽의 길이 및 두께가 모두 증가되기 때문이고, 열전도 효과가 상당히 향상됨]. 열전도성 브리지(300)의 특정 형성 방법에 대해서는 상기 도 2f의 설명을 참조할 수도 있다.

제3 실시예

도 4a를 참조하면, 도 4a는 본 출원에 따른 봉입체의 제3 실시예의 구조를 도시하고 있는 개략도이고, 전력 전송 케이블(200)이 봉입체의 응달측에 부설되어 있는 것을 도시하고 있고, 부분 단면도를 개략적으로 도시하고 있다. 도 4b는 도 4a의 부분 B의 개략 부분 확대도이다.

본 실시예에서, 전력 전송 케이블(200)은 타워의 응달측 내부벽과 직접 표면 접촉하고 있고, 도 4a에 도시된 바와 같이, 전력 전송 케이블(200)은 실질적으로 정방형(직사각형 형상 또는 정사각형 형상)이고, 응달측에 대면하는 그 측면은 실제로 응달측과 직접 표면 접촉부를 형성하기 위해, 응달측에 적응된 특정 라디안을 갖는다. 이 유형의 케이블 구조 디자인은 응달측의 "저온 소스"를 완전히 사용하기 위해 열전도성 브리지(300)를 부가적으로 제공하지 않고 단지 큰 면적 열교환을 성취할 수도 있다.

물론, 표면 접촉부의 열교환 상태가 계속 유지되는 것을 더 보장하기 위해, 상기 실시예들에서 설명된 바와 같은 접착층에 의해 형성된 열전도성 브리지(300)가 또한 부가적으로 제공되는데, 즉 열전도성 브리지(300) 뿐만 아니라 대응 체결 수단이 또한 제3 실시예에서 전력 전송 케이블(200)과 응달측 내부벽 사이에 제공될 수도 있다.

도 4a에서, 응달측 내부벽에 전력 전송 케이블(200)을 직접 체결하기 위한 체결 수단이 또한 제공되고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 체결 수단은 체결 밴드(400) 및 체결구(500)를 또한 포함하고, 체결 밴드(400)는 대응적으로 정사각형 형상이다. 게다가, 본 실시예에서, 체결 수단은 가압 바아(600)를 구비하지 않고, 조정 스프링(700)을 구비한다. 조정 스프링(700)은 체결 밴드(400)의 연장 레그와 응달측 내부벽 사이에 배열되고, 체결구(500)는 연장 레그와 조정 스프링(700)을 통해 연장하고 이어서 응달측 내부벽 내에 삽입되어, 가압 바아(600)와 유사한 기능을 갖고, 체결구(500)는 기밀성을 조정하는 기능을 할 수 있다.

도 4c를 더 참조하면, 도 4c는 제3 실시예의 중공 전도체를 갖는 전력 전송 케이블의 개략도이고; 도 4d는 제3 실시예의 중공 전도체를 갖고 특정 라디안을 갖고 배열된 전력 전송 케이블의 개략도이다.

전력 전송 케이블(200)의 전도체(200a)는 중공 전도체로서 설계되고, 전력 전송 케이블(200)의 길이 방향으로 연장하는 다수의 관통 구멍(200a')을 갖는다는 것을 도면으로부터 볼 수 있다. 관통 구멍(200a')의 수는 도면에 도시된 바와 같이 9개이지만, 실제로, 관통 구멍(200a')의 수 및 위치는 전력 전송 케이블(200)의 실제 치수 및 전력 전도 용량과 같은 파라미터에 따라 결정될 수 있는데, 이들은 여기서 한정되지 않는다. 전력 전송 케이블(200)은 중공 전도체로서 설계되고, 따라서 교류 전력이 통과할 때, 전류의 누적(deposition) 효과가 일 양태에서 감소될 수 있고, 방열 및 냉각이 다른 양태에서 용이해질 수 있다. 중공 전력 전송 케이블(200)의 구조는 본 명세서의 임의의 실시예에 적용가능하다는 것이 인식되어야 한다.

도 4c에 도시된 전력 전송 케이블(200)은 직사각형 단면(또한 정사각형일 수도 있음)을 갖고, 도 4d에 도시된 전력 전송 케이블(200)은 세장형(elongated)이지만 단면에서 특정 라디안을 갖는다. 표면 접촉의 필요성에 기초하여, 도 4c의 구조가 열전도성 브리지(300)를 구비하고, 도 4d의 구조는 표면 접촉을 성취하기 위해 응달측 내부벽에 직접 부착될 수 있으면 더 양호할 것이다. 실제로, 전체 타워벽(100)에 대해서, 전력 전송 케이블(200)은 작은 라디안 치수를 갖고, 전력 전송 케이블(200)은 또한 일반적으로 특정 변형능(deformability)을 갖고, 따라서 도 4c의 구조는 또한 체결된 후에 표면 접촉 효과를 성취할 수도 있는데, 물론 전력 전송 케이블(200)이 응달측 내부벽과 정합하는 만곡측을 갖도록 직접 가공되면 더 양호한 효과를 가질 수도 있다.

본 실시예에서, 전력 전송 케이블(200)은 응달측 내부벽과 직접 표면 접촉한다. 도 4a 및 도 4d는 대응 전력 전송 케이블(200)의 구조를 도시하고 있다. 원리에 따르면, 전력 전송 케이블(200)은 응달측 내부벽과 표면 접촉하게 될 수 있는 표면을 갖는 한, 임의의 구조를 가질 수도 있다.

예를 들어, 제1 실시예의 도 2e, 제2 실시예의 도 3d에 도시된 바와 같이, 열전도성 브리지(300)는 전력 전송 케이블(200)의 부분으로서 직접 형성될 수도 있고, 이 경우에, 전력 전송 케이블(200)의 구조는 비원통형 불규칙적 형상이고, 타워 내부벽(100)의 라디안에 적응된 원호면을 갖는다. 도 4e 및 도 4f에 도시된 바와 같이, 도 4e는 제3 실시예의 응달측 내부벽과 직접 표면 접촉하는 것이 가능하고, 그 상단부는 대략 직선형이고[실제로 타워벽(100)과 정합하는 라디안을 갖고, 라디안은 명백하지 않음], 그 하단부는 반원형 원호인 전력 전송 케이블(200)의 구조를 도시하고 있는 개략도이다. 도 4f는 응달측 내부벽과 직접 표면 접촉하는 것이 가능하고, 그 하단부는 하향으로 볼록한 반원형 원호이고, 그 상부 부분은 하단부에서의 원호와 비교하여 더 큰 반경을 갖는 원호인 다른 종류의 전력 전송 케이블(200)의 구조를 도시하고 있는 개략도이고, 도 4f의 전력 전송 케이블(200)의 형상은 사다리꼴에 가깝다. 물론, 전력 전송 케이블(200)은 또한 환형 부채꼴 형상을 갖도록 구성될 수도 있다.

도 4c 내지 도 4f의 실시예는 특정 예이고, 응달측 내부벽과 표면 접촉하는 것이 가능한 전력 전송 케이블(200)의 임의의 구조가 본 출원의 보호 범주 내에 있다. 예를 들어, 전력 전송 케이블(200)은 타워벽(100)과 접촉하게 될 수 있는 표면을 형성하기 위해 분할 와이어 형상일 수도 있고, 또는 전력 전송 케이블(200)은 표면 접촉을 통한 열전달의 목적을 또한 성취할 수 있는 연결 및 열전도를 위한 2개의 측면으로 연장하는 확산면을 또한 가질 수도 있다.

또한, 상기 원호면 적응에 추가하여, 응달측 내부벽이 평면이거나 또는 대략적으로 편평할 때, 전력 전송 케이블(200) 또는 상기 열전도성 브리지(300)는 또한 라디안을 구비할 필요가 없고, 마찬가지로 평면형일 수도 있다는 것이 고려될 수 있다.

제4 실시예

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 도 5a는 전력 전송 케이블(200)이 본 출원에 따른 봉입체의 제4 실시예에서 굴곡 방식으로 응달측에 부설되어 있는 구조를 도시하고 있는 개략도이고; 도 5b는 전력 전송 케이블(200)이 본 출원에 따른 봉입체의 제4 실시예에서 굴곡 방식으로 응달측에 부설되어 있는 다른 구조를 도시하고 있는 개략도이다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서, 전력 전송 케이블(200)은 직선의 형상으로 부설되고(일반적으로, 수직으로 부설됨), 전력 전송 케이블(200)은 일반적으로 인접한 직선 세그먼트 사이에 가요성 장력 저항 세그먼트(201)를 갖는 다수의 직선 세그먼트를 포함한다. 직선 세그먼트는 본 실시예에서 수직 세그먼트(202)로서 도시되어 있지만, 가요성 장력 저항 세그먼트(201)는 반원호 세그먼트 및 경사진 선형 세그먼트로서 도 5a 및 도 5b에 각각 도시되어 있다. 환경 변화에 기초하여, 전력 전송 케이블(200)은 수축 변화를 경험하거나 또는 타워벽(100)의 변형에 기초하여 변형될 수도 있고, 가요성 장력 저항 세그먼트(201)의 배열은 전체 전력 전송 케이블(200)에 대한 수축 편차 또는 다른 변형의 악영향을 제거하는 것을 용이하게 한다. 이에 따라, 전체 응달측과 전력 전송 케이블(200)의 표면 접촉의 상태가 또한 보장된다. 명백하게, 이 배열은 상기 실시예 중 임의의 하나에 적용될 수 있다.

여기서, 가요성 장력 저항 세그먼트(201)는 단지 가요성 특성만을 갖고, 전술된 실시예에서, 예를 들어 접합 또는 밴딩에 의해 고정하려고 할 때, 대응 작업이 전력 전송 케이블(200)의 가요성 장력 저항 세그먼트(201)에 수행되지 않고, 가요성 장력 저항 세그먼트(201)는 비교적 자유 상태에 있어, 장력 저항성이 되게 하기 위해 특정 변형 능력을 가질 수 있게 된다. 도 5a의 반원호형 가요성 장력 저항 세그먼트(201)는 명백하게 변형 마진을 갖고; 도 5b의 가요성 장력 저항 세그먼트(201)가 고정되지 않는 한, 이는 일반적으로 특정 장력 저항 능력을 가질 수도 있다. 도 2d를 더 참조할 수도 있고, 가요성 장력 저항 세그먼트(201)는 단지 굴곡 세그먼트(201')를 고정하지 않음으로써 형성될 수도 있다.

제1 실시예에 대해서, 굴곡 부설 방법이 채택되어 있고, 굴곡 세그먼트가 형성되고, 굴곡 세그먼트는 단지 가요성 장력 저항 세그먼트(201)로서 설계될 수도 있다는 것을 도 2d로부터 알 수 있다. 가요성 장력 저항 세그먼트(201)의 구조는 도 5a에 도시된 반원호형 형상 또는 도 5b의 경사진 선형 세그먼트에 한정되는 것은 아니고, 2개의 인접한 직선 세그먼트 사이의 가요성 전이가 수축의 악영향을 제거하기 위해 실현될 수 있는 한, 다른 구조가 사용될 수도 있다는 것을 알 수 있다.

제5 실시예

도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 도 6a는 본 출원에 따른 봉입체의 제5 실시예의 구조를 도시하고 있는 개략도이고, 전력 전송 케이블(200)이 봉입체의 응달측 상에 부설되어 있는 것을 도시하고 있고, 부분 단면도를 개략적으로 도시하고 있으며; 도 6b는 도 6a의 부분 C의 개략 부분 확대도이고; 도 6c는 도 6a의 수직 단면도이다.

제1 내지 제4 실시예에서, 전력 전송 구성요소로서 전력 전송 케이블(200)은 타워의 응달측 내부벽과 직접 또는 간접 접촉하고, 내부벽면은 비교적 편평한 벽면이다. 제5 실시예에서, 전력 전송 케이블(200)이 응달측 내부벽과 접촉하게 되는 방식은 직접 또는 간접 접촉을 실현하기 위해, 응달측 내부벽 내에 전력 전송 케이블(200)을 매립함으로써 실현된다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 전도체 슬롯(102)은 슬롯 개구가 타워의 내부를 향해 지향하는 상태로, 타워 응달측의 내부벽 내에 가공된다. 전력 전송 케이블(200)은 전도체 슬롯(102) 내에 부설되고, 전도체 슬롯(102)은 전력 전송 케이블(200)이 현수되는, 예를 들어 수직으로 연장하는 방향으로 연장한다.

전도체 슬롯(102)이 제공된 후에, 응달측 내부벽의 이 부분은 다른 부분과 비교하여 "편평"하지 않고 전도체 슬롯(102)의 측벽부 및 저부벽부를 포함한다. 전력 전송 케이블(200)이 전도체 슬롯(102) 내에 부설될 때, 전력 전송 케이블(200)은 전도체 슬롯(102)의 저부벽 및 측벽과 접촉할 수 있어, 접촉 면적이 더 커지게 할 수 있고, 이에 따라 열전달 및 방열율이 더 양호해질 수 있다. 타워벽(100)에 반경방향으로 수직으로 직접 전달되는 것에 부가하여, 열은 또한 전도체 슬롯(102)[후술되는 열전도성 리브(101)]의 측벽을 따라 전달될 수도 있고, 타워벽(100)의 본체의 원주방향으로 전달되도록 안내되고, 전달 방향은 다양하고, 접촉 면적이 증가되고, 푸리에 법칙(Fourier's law)에 따라, 전달 효율은 상당히 증가되고, 응달측 "저온 소스"가 열교환에 참여하도록 완전히 동원된다.

도 6a에서, 전력 전송 케이블(200)은 원통형 또는 사각 기둥형 구조[원통형 및 사각 기둥형 전력 전송 케이블(200)의 모두가 도면을 간단화하고 이해를 용이하게 하기 위해 하나의 도면에 도시되어 있음], 또는 다른 형상일 수도 있다. 게다가, 본 실시예에서, 함침액(수지와 경화제의 혼합물에 의해 형성될 수도 있음)이 전력 전송 케이블(200)과 전도체 슬롯(102) 사이에 위치된 간극(102') 내에 충전되고, 이어서 경화되어 경화층을 형성하고, 따라서 전력 전송 케이블(200)은 경화층을 통해 전도체 슬롯(102) 내에 위치된다.

전력 전송 케이블(200)은 전력을 전송하기 위한 전도체(200a), 및 전도체(200a)를 감싸는 절연층(200b)을 포함한다는 것이 도 4a, 도 4c, 도 4d를 더 참조하여 이해될 수 있다. 본 실시예에서, 전력 전송 케이블(200)의 절연층(200b)은 상기 경화층에 의해 형성될 수도 있는데, 즉 절연층(200b)을 구비한 전력 전송 케이블(200)이 전도체 슬롯(102) 내에 부설될 수 있을 뿐만 아니라, 또한 전열층(200b)을 구비하지 않은 전도체(200a)가 전도체 슬롯(102) 내에 직접 부설될 수 있고, 이 방식으로, 함침액이 경화될 때, 경화층은 단지 전도체(200a)를 감싸는 절연층(200b)을 형성하고, 경화층 및 전도체(200a)는 전체로서 전력 전송 케이블(200)을 형성한다. 전도체(200a)를 직접 부설할 때, 전도체(200a)는 완전히 감싸진 절연층(200b)을 이후에 형성하기 위해, 전도체(200a)와 전도체 슬롯(102)의 측벽 및 저부벽의 모두 사이에 간극(102')을 형성하도록 지지된다.

전도체(200a)가 전도체 슬롯(102) 내에 직접 매립되고 이어서 함침 프로세스가 사용될 때, 본 실시예에서, 전도체(200a)가 부설되고 고정된 후에 전력 전송 케이블(200)의 절연층(200b)이 형성되고, 이는 타워 내에 전력 전송 케이블(200)을 형성하기 위한 새로운 유형의 방법이며, 이는 전력 전송 케이블(200)이 응달측 내부벽과 표면 접촉하게 하는 요구에 부합할 수 있고, 더 양호한 접촉 효과(실제로 일체로 형성됨)를 보장할 수 있다는 것을 알 수 있다. 대응적으로, 방열 성능이 더 향상된다. 본 출원의 주 목적은 전력 전송 케이블(200)의 방열 성능을 향상시키기 위한 것인데, 이는 과열에 의해 광범위하게 영향을 받고 이에 따라 현재 큰 전류에서 동작할 수 없는 윈드 터빈 타워에 매우 중요하다.

가요성 성형 진공 충전 함침 프로세스가 함침액을 주입할 때 사용될 수 있다. 특정 프로세스 단계는 이하와 같다.

진공백이 전도체 슬롯(102) 외부에 부설되고, 진공백은 전도체 슬롯(102)의 슬롯 개구를 커버하고, 전도체 슬롯(102)과 함께 밀봉된 용기를 형성하고, 함침액을 위한 입구 포트가 밀봉된 용기를 함침액의 입력 파이프라인과 연통하게 하기 위해 밀봉된 용기 내에 확보되고, 또한 진공 펌프와 연통하는 흡인 포트가 또한 밀봉된 용기 내에 확보되고, 주입은 상부로부터 저부로 수행될 수 있고, 또한 자중의 영향에 의해 수행될 수 있고, 물론 저부로부터 상부로의 주입이 또한 실현가능하다.

진공 펌프는 함침액을 주입하기 위한 구동력을 발생하기 위해, 입구 포트와 흡인 포트 사이에 압력 구배를 생성하기 위해 밀봉된 용기 내에 진공 환경을 설정하도록 활성화되고, 이어서 함침액은 전력 전송 케이블(200) 또는 전도체(200a)와 전도체 슬롯(102) 사이의 간극(102')을 점진적으로 충전한다.

충전이 완료된 후에, 함침액은 경화되어 경화층을 형성한다.

이러한 진공 함침액을 주입하기 위한 방법은 전력 전송 케이블(200)과 전도체 슬롯(102) 사이의 간극(102') 내로 더 균일하게 충분히 함침액을 충전하여, 방열이 더 균일하고 고속이 되게 할 수 있는 것을 용이하게 한다. 경화 프로세스 중에, 함침액은 무선 주파수 가열 디바이스, 마이크로파 가열 디바이스, 원적외선 가열 디바이스 및 전기 가열 디바이스 중 적어도 하나를 사용하여 경화되어, 경화층을 형성할 수도 있다. 가열 디바이스의 사용은 경화 프로세스가 더 고속으로 더 양호하게 수행되는 것을 돕는다.

함침 프로세스에서, 전도체(200a)는 연속적인 파이버 또는 불연속적인 파이버로 미리 감싸지거나 감겨질 수도 있어, 함침 및 경화 후에 형성된 절연층(200b)이 연속적인 파이버 또는 불연속적인 파이버를 포함하게 할 수 있다. 절연층(200b) 내의 파이버의 형성은 절연층(200b)의 안정성을 향상시키고 타워 또는 전도체(200a)로부터 절연층(200b)의 분리의 가능성을 감소시키는 것을 용이하게 할 것이다.

게다가, 도 6b를 계속 참조하면, 슬롯 개구를 차단하기 위한 웨지(103)가 제공될 수 있고, 위치설정 구멍(101a)이 슬롯 개구에 가까운 위치에서 전도체 슬롯(102)의 측벽에 제공된다. 전력 전송 케이블(200) 또는 전도체(200a)가 전도체 슬롯(102) 내에 배열된 후에, 웨지(103)의 2개의 측면은 전도체 슬롯의 2개의 측면에서 위치설정 구멍(101a) 내로 삽입되어, 슬롯 개구를 차단한다. 웨지(103)는 대나무 스트립, 글래스 파이버 보강 플라스틱일 수도 있고 또는 글래스 파이버 천이 콜로이드로 함침된 후에 가압에 의해 형성될 수도 있다. 웨지(103)는 함침액을 전도체 슬롯(102) 내로 주입하는 것을 용이하게 하고, 경화층이 이후의 스테이지에 전도체 슬롯(102)으로부터 박리되는 것을 또한 방지할 수도 있다는 것이 이해될 수도 있다. 웨지(103)는 특정 플러깅 효과를 갖지만, 슬롯 개구를 밀봉하도록 요구되지 않는다는 것을 알 수 있다.

또한, 보강 재료층(104)이 전도체 슬롯(102) 및 웨지(103) 외부에 또한 놓일 수도 있고, 보강 재료는 글래스 파이버 천, 스크림(scrim), 캔버스(canvas) 등, 즉 가요성을 갖고 지지 골격을 형성하는 것이 가능한 재료일 수도 있다. 진공 함침을 수행할 때, 진공백은 보강 재료층(104)의 외부면을 커버하고, 함침액은 보강 재료의 간극 내에 충전된다. 함침액은 보강 재료를 직접 함침할 수도 있고, 또한 웨지(103)와 전도체 슬롯(102)의 측벽 사이의 간극을 통해 보강 재료에 진입할 수도 있고(밀봉이 요구되지 않고, 큰 간극이 존재할 수도 있음), 따라서 이후에 경화된 보강 재료층(104)이 전력 전송 케이블(200)과 일체로 형성될 수도 있다.

보강 재료층(104)이 추가되고, 함침되고 경화되어 보호 단열층을 형성하고, 보호 단열층은 이하의 기술적 효과를 갖는다.

함침액이 주입될 때, 함침액은 웨지(103)와 전도체 슬롯(102)의 측벽 사이의 간극으로부터 범람할 수도 있고, 보호 단열층은 함침액의 범람에 의해 유발된 표면 불규칙부를 회피할 수 있다.

전술된 보강 재료는 특정 단열 효과를 갖는다. 전력 전송 케이블(200)이 열을 발생할 때, 타워의 내부와 간섭하지 않고 그리고 타워의 내부의 열에 의해 영향을 받지 않고, 더 많은 열이 전도체 슬롯(102)의 2개의 측면 및 저부로부터 응달측으로 전달되어 열교환 효과를 향상시킬 것이다.

더욱이, 본 실시예에서, 타워벽(100)을 형성하는 동안에, 타워벽(100)의 내부면으로부터 돌출하는 다수의 열전도성 리브(101)가 형성될 수도 있다. 전도체 슬롯(102)은 단지 인접한 열전도성 리브(101) 사이에 형성된다. 도 6a의 열전도성 리브(101)는 타워의 반경방향으로 연장하고, 명백하게, 방향은 이에 한정되는 것은 아니다. 타워벽(100)을 형성하기 위해 강판(예를 들어, 최대 200 mm의 두께를 갖는 강판)을 압연할 때, 열전도성 리브(101)는 강판 상에 직접 형성될 수도 있다.

물론, 열전도성 리브(101)는 또한 이후에 타워벽(100)의 내부면에 용접될 수도 있다. 실제로, 전도성 슬롯(102)은 또한 타워벽(100)의 내부면에 내향으로 직접 가공될 수도 있고, 이 경우에, 타워벽은 다른 위치에 비교하여 전도체 슬롯(102)을 갖는 위치(즉, 응달측 위치)에 약한 강도를 가질 것이고, 타워벽(100)의 내부면으로부터 돌출하는 열전도성 리브(101)를 제공하는 것은 재료의 낭비를 유발하지 않고 강도를 보장할 수도 있다.

도 6c를 참조하면, 본 실시예에서, 열전도성 리브(101)는 길이 방향으로 불연속적이어서 노치(105)를 형성한다. 수직으로 인접한 전도체 슬롯(102) 내에 부설된 전력 전송 케이블(200) 또는 전도체(200a)는 노치(105)에서 가요성 장력 저항 세그먼트에 의해 연결된다. 특히, 전력 전송 케이블(200) 또는 전도체(200a)의 세그먼트는 대응 전도체 슬롯(102) 내에 부설될 수 있고, 이어서 다수의 가요성 장력 저항 세그먼트에 의해 연결될 수 있다. 전체 전력 전송 케이블(200) 또는 전체 전도체(200a)가 길이 방향으로 배열된 다수의 전도체 슬롯(102) 내에 부설되고, 노치(105)에서의 전력 전송 케이블(200) 또는 전도체(200a)의 부분[노치(105)에서의 세그먼트는 절연층(200b)으로 감쌀 필요가 있음]은 가요성 장력 저항 세그먼트로서 형성되는 것이 또한 실현가능하다. 가요성 장력 저항 세그먼트의 기능은 제4 실시예에서 가요성 장력 저항 세그먼트(201)에 대한 설명을 참조할 수도 있는데, 즉 전력 전송 케이블(200)의 이 부분은 고정되지 않아, 특정 가요성 장력 저항 능력을 갖고, 대응적으로 제4 실시예의 가요성 장력 저항 세그먼트(201)의 배열이 또한 여기에 적용될 수도 있다.

전도체 슬롯(102)이 본 실시예에서 제공되고, 여기서의 전도체 슬롯(102)은 열전도성 브리지 구조체와 또한 유사하지만, 그 열전도 효율이 더 높아, 전력 전송 케이블(200)의 외주부의 대부분이 타워벽(100)과 직접 또는 간접 표면 접촉하게 된다는 것이 주목되어야 한다. 이 원리에 따르면, 타워벽(100) 내에 관통 구멍을 직접 가공하여, 관통 구멍 내에 전력 전송 케이블(200) 또는 전도체(200a)를 직접 부설하는 것이 또한 가능하고, 함침액이 주입될 수도 있고 주입되지 않을 수도 있다는 것[전도체(200a)에 대해, 함침액을 주입할 필요가 있음]이 이해될 수도 있다. 그러나, 비교시에, 전도체 슬롯(102)을 사용하는 구조체는 부설을 더 양호하게 용이하게 하고, 구멍을 펀칭하기 위한 비용이 전도체 슬롯(102)을 제공하기 위한 비용보다 더 높다. 물론, 관통 구멍은 또한 다른 수단에 의해 형성될 수도 있다. 예를 들어, 타워벽(100)이 용강(molten steel)으로 형성될 때, 돔형 프레임이 강판에 의해 형성된 몰드 내에 존재하고, 따라서 관통 구멍은 타워벽(100)이 형성된 후에 자동으로 형성될 수 있다. 전도체 슬롯(102)을 사용하는 구조이건 또는 관통 구멍을 사용하는 구조이건간에, 목적은 모두 봉입체의 본체 내부에 전력 전송 구성요소를 형성하는 것이다. 전력 전송 구성요소가 함침액을 사용하여 경화될 때, 전력 전송 구성요소는 봉입체와 일체형 구조체를 형성하는데, 즉 봉입체는 내장형 전력 전송 구성요소를 갖고, 이는 형성된 전력 전송 케이블(200)이 타워(100)에 의해 지지되는 종래의 방식과는 완전히 상이한 변혁적인 디자인이다.

전도체 슬롯(102)을 배열할 때, 전술된 가요성 성형 진공 충전 함침 프로세스가 채택되는데, 이는 실제로 액체 성형 프로세스의 종류인데, 즉 일 측의 몰드(진공백과 같은)는 가요성이고, 관통 구멍이 함침을 수행하기 위해 가공될 때, 이는 가요성 함침에 속하지 않는다. 가요성이건 또는 비가요성 액체 성형 프로세스이건간에, 초음파 지원 함침이 함침에 수행될 수 있는데, 즉 초음파 지원 액체 함침 성형 프로세스가 채택될 수 있다. 함침 중에, 초음파의 기계 에너지는 몰드 캐비티 내의 공기 기포의 제거를 용이하게 하고 고체[전도체 슬롯(102)의 측벽 및 저부벽과 같은]와 함침액의 더 양호한 접합을 용이하게 하여, 함침된 경화층의 성능이 더 신뢰적이게 할 수 있다.

전력 전송 구성요소는 봉입체 내부에 위치되어 있지만, 직접 또는 간접 표면 접촉을 필요로 한다는 것이 주목되어야 한다. 전술된 함침액은 함침되고 경화되어 절연층(200b) 또는 간단한 열전도성 브리지를 형성하는데, 이는 또한 표면 접촉에 속한다(더 심층 접촉, 분자 결합이 접촉면 상에 발생됨).

상기 실시예에서, 새로운 유형의 전력 전송 캐리어가 형성되고, 봉입체가 타워로서 구체화되게 하기 위해, 새로운 유형의 타워 구조체가 단지 제공된다. 히트 싱크로서 봉입체를 제공하는 것을 목표로 하는 새로운 유형의 전력 전송 캐리어는 종래 기술의 변혁적인 기술 혁신이다.

상기 실시예에서, 봉입체의 내부벽과 전력 전송 구성요소의 표면 접촉이 성취되거나, 또는 전력 전송 구성요소는 표면 접촉을 성취하기 위해 봉입체의 본체 내부에 직접 배열되는데, 이는 이하의 기술적 효과를 갖는다.

첫째로, 봉입체가 히트 싱크로서 기능할 때 거대한 열 용량을 갖고 거대한 열 흡수 용량을 갖는 장점으로부터 발생된 효과에 의해, 동일한 단면적을 갖는 전력 전송 구성요소의 전기 에너지 전송 능력이 상당히 증가된다.

둘째로, 봉입체 자체의 열 균형 능력이 향상되고, 히트 싱크 기능에 기인하여, 전력 전송 구성요소는 더 이상 봉입체 내부에 발열 구성요소를 갖지 않고(특히 전력 전송 구성요소가 상기 제5 실시예에서와 같이 봉입체의 본체 내에 배열될 때), 이에 의해 봉입체 내부의 발열 장비를 위한 온도에 대한 요구를 감소시키고, 베어링을 갖는 전기 및 전자 전송 장비의 설계 및 제조 비용을 감소시킨다.

셋째로, 동절기에 동작할 때 봉입체의 구조 안정성이 향상된다. 동절기에 추운 지역에서, 전력 전송 구성요소는 타워형 봉입체에 열을 방산하는 동안, 봉입체는 그 탄성을 유지하고, 취성을 감소시킬 수 있어, 이에 의해 봉입체 자체의 안정성 및 전체 시스템의 안전을 향상시킨다.

상기 실시예의 설명에서, 예로서, 전력 전송 구성요소는 봉입체의 응달측 상에 장착되는 것으로서 설명되었다. 응달측은 조명이 없는 타워의 측이고, 일반적으로 북측이라 칭한다. 물론, 상이한 지역에서 일광에 대해, 응달측의 위치 및 영역은 다양할 수도 있고, 상기 실시예는 전력 전송 케이블의 방열을 성취하기 위해, 타워의 응달측의 "저온 소스"를 사용한다는 것이 응달측의 정의로부터 인식될 수도 있다.

실제로, 전술된 전력 전송 구성요소는 또한 응달측 내부벽 상에 배열되는 것에 추가하여 봉입체의 원주방향에서 등간격으로 장착될 수도 있다. 여전히 타워를 예로서 취하면, 모든 전력 구성요소가 응달측의 저온 소스를 이용하는 것은 아니지만, 상대적으로 말하면, 등간격으로 장착할 때, 각각의 전력 전송 구성요소와 열을 교환할 수 있는 타워벽의 면적이 증가하는데, 이는 또한 양호한 방열 효과를 성취할 수 있다. 특히, 전력 전송 구성요소가 봉입체의 본체 내부에 배열될 때, 냉각 효과가 또한 명백하다. 게다가, 전력 전송 구성요소가 원주방향으로 균일하게 장착되는 방식은 또한 전체 봉입체의 열교환의 균일성 및 봉입체 자체의 온도장의 상대적 균일성을 용이하게 하고, 상기 제3 관점에서 설명된 바와 같이 하절기에 봉입체의 더 양호한 안정성 및 안전을 유지하는 것을 더 용이하게 한다.

상기 실시예에서, 윈드 터빈 발전기 시스템의 타워가 예로서 취해졌고, 전력 전송 캐리어를 위한 봉입체는 또한 예를 들어, 텔레비전 타워의 외부벽, 또는 선박과 같은 수면 차량의 외피 또는 잠수함 등과 같은 수중 차량의 외피, 또는 항공기와 같은 비행기의 외피와 같이 다양한 방식으로 구체화될 수도 있다는 것이 인식될 수도 있다. 수면 차량 또는 수중 차량에 대해, 바닷물 또는 강물이 외피의 외부에 있고, 열은 외피를 거쳐 외부 바닷물 또는 강물에 전달되고, 이 경우에, 외피 및 그 외부 바닷물 또는 강물은 전력 전송 구성요소를 위한 무한 열 용량을 갖는 히트 싱크가 된다. 비행기에 대해서, 8,000 내지 10000 미터의 고도에서, 항공기의 외피 외부의 분위기 공기의 온도는 영하 약 50도이고, 외피 및 외피 외부의 저온 분위기가 전력 전송 구성요소의 열전달을 위한 히트 싱크로서 사용될 수 있다. 원리는 봉입체로서 타워를 사용하는 상기 실시예의 것과 동일하며, 이는 더 설명되지 않는다.

전술된 실시예는 단지 본 출원의 바람직한 실시예이고, 다수의 개량 및 수정이 본 출원의 원리로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있고, 이들 개량 및 수정은 또한 본 출원의 보호 범주 내에 있는 것으로 간주되어야 한다는 것이 해당 기술 분야의 숙련자에게 주목되어야 한다.

Claims

봉입체 및 상기 봉입체 상에 장착된 전력 전송 케이블(200)을 포함하고, 상기 전력 전송 케이블(200)은 상기 봉입체의 내부벽과 직접 또는 간접 표면 접촉하고, 상기 봉입체는 상기 전력 전송 케이블(200)용 히트 싱크로서 기능하는, 전력 전송 캐리어.
제1항에 있어서, 열전도성 브리지(300)가 상기 전력 전송 케이블(200)과 상기 봉입체 사이에 제공되고, 상기 전력 전송 케이블(200)은 상기 열전도성 브리지(300)와 표면 접촉하고, 상기 열전도성 브리지(300)는 상기 봉입체의 내부벽과 표면 접촉하여, 상기 전력 전송 케이블(200)이 상기 봉입체와 간접 표면 접촉하는 것을 허용하는, 전력 전송 캐리어.
제2항에 있어서, 상기 전력 전송 케이블(200)은 접착층에 의해 상기 봉입체에 기밀하게 접합되고, 상기 접착층은 상기 열전도성 브리지(300)를 형성하는, 전력 전송 캐리어.
제2항에 있어서, 상기 열전도성 브리지(300)는 상기 봉입체의 내부벽에 고정되거나 또는 상기 봉입체의 내부벽 상에 예비성형되는, 전력 전송 캐리어.
제2항에 있어서, 상기 열전도성 브리지(300)는 상기 봉입체의 내부벽에 연결된 연결면, 및 상기 전력 전송 케이블(200)을 장착하도록 구성된 열전도성 원호면을 갖고;
또는, 상기 열전도성 브리지(300)는 상기 봉입체의 내부벽으로부터 연장하는 원호형 열전도성 리세스이고;
또는, 상기 열전도성 브리지(300)는 상기 봉입체의 내부벽에 연결된 연결면, 및 상기 전력 전송 케이블(200)을 장착하도록 구성된 열전도성 원호면을 갖고, 상기 전력 전송 케이블(200)의 원호면의 부분은 접착층에 의해 상기 열전도성 원호면에 접합되고;
또는, 상기 열전도성 브리지(300)는 상기 봉입체의 내부벽으로부터 연장하는 원호형 열전도성 리세스 및 열전도성 접착층을 포함하고, 상기 접착층은 상기 전력 전송 케이블(200)의 원호면의 부분을 상기 열전도성 리세스에 접착하는, 전력 전송 캐리어.
제1항에 있어서, 상기 봉입체의 내부벽은 라디안을 갖고, 상기 전력 전송 케이블(200)은 원호면을 갖고, 상기 원호면은 상기 봉입체의 내부벽의 라디안에 정합하는 라디안을 가져 표면 접촉을 형성하는, 전력 전송 캐리어.
제6항에 있어서, 상기 전력 전송 케이블(200)은 직사각형, 환형 부채꼴, 또는 정사각형 단면을 갖고, 또는 상기 전력 전송 케이블(200)은 분할 전도체 형상을 갖고, 또는 상기 전력 전송 케이블(200)의 단면은 연결 및 열전도를 위해 2개의 측면으로 연장하는 연장면을 갖는, 전력 전송 캐리어.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 전송 케이블(200)은 복수의 가요성 장력 저항 세그먼트(201)를 구비하는, 전력 전송 캐리어.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 전송 케이블(200)은 복수의 세그먼트를 포함하고, 서로 인접한 세그먼트는 원주방향으로 서로로부터 오프셋되어 있는, 전력 전송 캐리어.
제9항에 있어서, 인접한 세그먼트 사이의 전이 세그먼트는 경사지게 배열된 굴곡 세그먼트(201')이고, 서로 인접한 굴곡 세그먼트(201')는 반대 방향으로 굴곡되는, 전력 전송 캐리어.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 전송 케이블(200)의 전도체(200a)는 상기 전력 전송 케이블(200)의 길이 방향으로 연장하는 복수의 관통 구멍(200a')을 갖는 중공 전도체인, 전력 전송 캐리어.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 봉입체는 완전히 금속 재료 또는 비금속 재료로 제조되고, 또는 상기 봉입체의 하부 부분은 비금속 재료로 제조되고 상기 봉입체의 상부 부분은 금속 재료로 제조되는, 전력 전송 캐리어.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 봉입체는 윈드 터빈 발전기 시스템의 타워 또는 텔레비전 타워의 외부벽, 또는 수면 차량의 외피 또는 수중 차량의 외피, 또는 비행기의 외피를 포함하는, 전력 전송 캐리어.
봉입체 및 상기 봉입체 상에 장착된 전력 전송 구성요소를 포함하고, 상기 전력 전송 구성요소는 상기 봉입체의 본체 내부에 위치되고, 상기 봉입체와 직접 또는 간접 표면 접촉하고, 상기 봉입체는 상기 전력 전송 구성요소용 히트 싱크로서 기능하는, 전력 전송 캐리어.
제14항에 있어서, 상기 봉입체의 내부벽은 전도체 슬롯(102)을 구비하고, 상기 전력 전송 구성요소는 상기 전도체 슬롯(102) 내에 부설되고, 또는 상기 봉입체의 벽체는 하나 이상의 관통 구멍을 구비하고, 상기 전력 전송 구성요소는 하나 이상의 관통 구멍의 각각 내에 삽입되는, 전력 전송 캐리어.
제15항에 있어서, 상기 전력 전송 구성요소와 상기 전도체 슬롯(102) 사이 또는 상기 전력 전송 구성요소와 상기 관통 구멍 사이의 간극(102')이 경화 후에 함침액에 의해 형성된 경화층으로 충전되고, 상기 경화층 및 상기 전도체 슬롯(102)은 열전도성 브리지(300)를 구성하는, 전력 전송 캐리어.
제15항에 있어서, 상기 전력 전송 구성요소의 전도체(200a)는 상기 전도체 슬롯(102) 또는 상기 관통 구멍 내에 부설되고, 상기 전도체(200a)와 상기 전도체 슬롯(102) 사이 또는 상기 전도체(200a)와 상기 관통 구멍 사이의 간극(102')이 경화 후에 함침액에 의해 형성된 경화층으로 충전되고, 상기 경화층은 상기 전력 전송 구성요소의 절연층(200b)인, 전력 전송 캐리어.
제17항에 있어서, 상기 절연층(200b)은 초음파 지원 액체 함침 성형 프로세스에 의해 형성되는, 전력 전송 캐리어.
제17항에 있어서, 상기 전도체(200a)는 연속적인 파이버 또는 불연속적인 파이버로 감싸지거나 감겨서, 형성된 절연층(200b)이 연속적인 파이버 또는 불연속적인 파이버를 포함하게 할 수 있는, 전력 전송 캐리어.
제17항에 있어서, 웨지(103)가 상기 전도체 슬롯(102)의 슬롯 개구에 제공되어 상기 슬롯 개구를 차단하는, 전력 전송 캐리어.
제15항에 있어서, 상기 열전도성 리브(101)는 상기 봉입체의 내부벽 상에 제공되고 상기 봉입체의 내부벽으로부터 돌출하고, 상기 전도체 슬롯(102)은 서로 인접한 열전도성 리브(101) 사이에 형성되는, 전력 전송 캐리어.
제21항에 있어서, 상기 열전도성 리브(102)는 길이 방향으로 복수의 노치를 각각 구비하고, 상기 전력 전송 구성요소는 각각의 노치에 가요성 장력 저항 세그먼트를 갖고 형성되는, 전력 전송 캐리어.
제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 보강 재료층(104)을 더 포함하고, 상기 보강 재료층(104)은 상기 전도체 슬롯(102)의 슬롯 개구를 커버하고, 상기 함침액은 상기 보강 재료층(104)을 함침하여 보호 단열층을 형성하는, 전력 전송 캐리어.
제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 전력 전송 구성요소가 상기 봉입체의 원주방향으로 등간격으로 장착되고, 또는 상기 전력 전송 구성요소는 단지 상기 봉입체의 응달측에 장착되는, 전력 전송 캐리어.
제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 전송 구성요소의 전도체(200a)는 중공 전도체이고, 그 길이 방향으로 연장하는 복수의 관통 구멍(200a')을 갖는, 전력 전송 캐리어.
제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 봉입체는 완전히 금속 재료 또는 비금속 재료로 제조되고, 또는 상기 봉입체는 비금속 재료로 제조된 하부 부분 및 금속 재료로 제조된 상부 부분을 갖는, 전력 전송 캐리어.
제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 봉입체는 윈드 터빈 발전기 시스템의 타워 또는 텔레비전 타워의 외부벽, 또는 수면 차량의 외피 또는 수중 차량의 외피, 또는 비행기의 외피를 포함하는, 전력 전송 캐리어.
봉입체이며,
전력 전송 구성요소를 지지하고 상기 전력 전송 구성요소에 의해 발생된 열을 봉입체에 전도하기 위한 열전도성 브리지(300)가 상기 봉입체의 내부벽 상에 제공되고, 상기 열전도성 브리지(300)는 전력 전송 케이블(200)이 상기 봉입체의 내부벽과 직접 또는 간접 표면 접촉할 수 있게 하고, 상기 봉입체는 상기 전력 전송 구성요소용 히트 싱크로서 기능하는, 봉입체.
제28항에 있어서, 상기 열전도성 브리지(300)는 기계적 고정 수단에 의해 상기 봉입체의 내부벽에 고정되고, 또는 상기 봉입체의 내부벽 상에 예비성형되는, 봉입체.
제29항에 있어서, 상기 열전도성 브리지(300)는 상기 봉입체의 내부벽의 표면으로부터 돌출하는 열전도성 리브(101)를 포함하고, 상기 전력 전송 구성요소를 장착하도록 구성된 전도체 슬롯(102)이 서로 인접한 열전도성 리브(101) 사이에 형성되는, 봉입체.
제28항에 있어서, 상기 전력 전송 구성요소는 전력 전송 케이블(200)을 포함하고,
상기 열전도성 브리지(300)는 상기 봉입체의 내부벽에 연결된 연결면 및 상기 전력 전송 케이블(200)을 장착하도록 구성된 열전도성 원호면을 갖고;
또는 상기 열전도성 브리지(300)는 상기 봉입체의 내부벽으로부터 연장하는 원호형 열전도성 리세스를 포함하는, 봉입체.
제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 봉입체는 완전히 금속 재료 또는 비금속 재료로 제조되고, 또는 상기 봉입체는 비금속 재료로 제조된 하부 부분 및 금속 재료로 제조된 상부 부분을 갖는, 봉입체.
봉입체 및 상기 봉입체 상에 장착된 전력 전송 구성요소를 포함하는 전력 전송 캐리어를 제조하기 위한 방법이며,
상기 봉입체의 내부벽 내에 전도체 슬롯(102)을 가공하는 단계;
상기 전도체 슬롯(102) 내에 전력 전송 케이블(200) 또는 전력 전송 케이블(200)의 전도체(200a)를 부설하는 단계;
상기 전도체 슬롯(102) 내로 함침액을 주입하는 단계; 및
상기 함침액을 경화하여 경화층을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
제33항에 있어서,
상기 전도체 슬롯(102) 외부에 진공백을 부설하여, 상기 전도체 슬롯(102)의 진공 환경을 설정하는 단계, 및
상기 전력 전송 케이블(200)과 상기 전도체 슬롯(102) 사이 또는 상기 전도체(200a)와 상기 전도체 슬롯(102) 사이의 간극(102') 내로 진공 흡인에 의해 함침액을 주입하는 단계를 포함하는, 방법.
제34항에 있어서,
상기 전도체 슬롯(102) 상에 보강 재료층(104)을 커버하는 단계,
상기 보강 재료층(104) 외부에 상기 진공백을 커버하는 단계,
상기 보강 재료층(104) 내에 함침액을 주입하는 단계, 및
상기 함침액을 경화하여 보호 단열층을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 경화시에, 상기 함침액은 마이크로파 가열 디바이스, 무선 주파수 가열 디바이스, 원적외선 가열 디바이스 및 전기 가열 디바이스 중 적어도 하나에 의해 경화되는, 방법.