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발포 폴리올레핀 절연체로 구성된 전선 케이블과 그 제조공정

전문가 제언: ○ 전선 케이블에서 발포절연체 사용은 역사가 깊다. 주목적은 통신케이블에서 정전용량을 줄이기 위함이었다. 광통신케이블 이전의 시내 통신케이블의 주역이었던 폼스킨케이블(foam skin cable)은 고밀도발포폴리에틸렌 절연체 위에 미발포의 극히 얇은 피복을 둔 이중 절연체를 가져 발포층의 기계적 강도를 보강한 구조이다. 시외케이블용 발포폴리에틸렌 절연도 오래 사용되었다. 위의 두 통신케이블은 30% 근처의 발포도를 갖는 화학발포를 사용하였다. 이들과는 달리 이동통신 시대를 연 고주파 동축케이블은 가스발포를 이용한 80% 전후의 고발포도를 가진다.

○ 전력케이블에서의 절연체나 외피의 발포 목적은 포설 시공을 위한 유연성 제고와 이 발명에서는 언급이 없는 재료비 절감이다. 그러나 기계적 강도 저하와 침수에 의한 전기적 특성 저하 등의 문제점이 발생할 수 있어 실용화되지 못했다. 이 발명에서는 발포에 따른 기계적 특성 저하를 절연체 가교와 기포 미세화로 해결하는 기술을 보이고 있다.

○ 절연체 가교 중 과산화물 가교는 용융고분자 절연체를 가교 개시제 분해에 충분하고 높은 생산성을 위해 고온으로 올려야 하므로 발포도에 영향을 준다. 안정되고 균일한 발포를 위해서는 용융된 고분자 절연체가 압출 냉각된 후 고체상태에서 가교되는 실란가교가 품질관리상 안전하다. 전자선 조사가교는 투자비가 막대하여 채택하기 힘들다. 이 발명에는 설명이 없으나 실란가교는 약 0.8mm 이하의 얇은 절연두께의 경우 대기 중 습기에 의한 자연가교 기술이 새로이 발전되어 별도의 가교공정이 필요 없어져 경제성이 훨씬 더 향상될 수도 있다.

○ 이 발명에서는 10~25%의 적정 발포도 형성과 압출기술에 의해 기포의 크기를 미세화 시킴과 동시에, 실란가교에 의해 유연성과 기계적 특성 이 균형 잡힌 저압 전력케이블 절연체의 제조공정이 고안되었다. 이 발명에서는 전력케이블의 침수에 의한 장기 전기적 특성 변화의 언급이 없어 이의 확인 실험이 필요하다. 발포통신케이블에는 방수층이 포함되어 침수가 방지된다. 이러한 문제점이 확인되면 이 발명에서는 언급이 없는 절연체 재료 절감에 의한 경쟁력 향상도 기대할 수 있을 것이다.

저자: Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.I.
자료유형: 특허정보