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전력케이블의 유연성 향상

전문가 제언: ○ 전력케이블 특히 도체 단면적과 전류용량이 큰 중고전압 전력케이블의 경우 케이블의 강성(rigidity)이 매우 크다. 따라서 전력케이블의 포설 및 접속을 비롯한 제조, 운반수송 시 케이블의 취급이 힘들고 케이블 절연층 위의 금속 차폐층의 형상이나 품질유지도 어렵다. 전력케이블의 강성을 줄이는 데는 가교된 절연층의 열가소성 수지로의 대체가 재료 재사용도 가능케 하므로 가장 효과적이다. 절연층 변경은 전기적 신뢰성을 고려해야 하므로 장기간에 걸쳐 케이블 산업계에서 연구되고 있다.

○ 따라서 현재까지는 주로 전력케이블 외피의 유연화를 통한 케이블의 가요성 향상이 많이 시도되고 있다. 외피 내 미세기포를 발생시키든가 밀도가 낮은 폴리올레핀, 또는 PO 엘라스토머를 사용하든가 하는 많은 시도가 있었다. 중고전압 전력케이블은 외경이 크고, 두께도 평균 2.5mm 정도 이상이며 외피는 케이블 최외층이므로 굽힙성에 영향이 크다.

○ 이 발명은 중고전압 전력케이블 외피가 열가소성 에틸렌 고분자 65~95wt%, 절연유계 가소제 5~35wt%로 구성되는 기술을 공개하고 있다. 이 발명은 또한 이 외피가 케이블의 기계적 특성을 손상시키지 않으며 케이블의 유연성을 개선한다고 주장하고 있다. 이 외피는 특히 케이블 포설 및 고작동온도에서 사용 중 차폐층의 형상 및 품질에 필수적인 내열변형성을 확보함을 기초적인 실험 예가 보여주고 있다.

○ 열가소성 에틸렌 고분자는 에틸렌 호모폴리머 또는 최소한 한 C3~C12 알파올레핀 함유 에틸렌 공중합체, 알파올레핀 함유 초저밀도 PE 또는 프로필렌 공중합체 등을 포함한 여러 조합을 포함한다. LLDPE와 밀도 0.875의 에틸렌/1-옥텐 공중합체의 PO 엘라스토머인 Dow Chemical사의 Engage?수지의 혼용 예가 있다. 가소제는 나프텐, 파라핀 등의 방향족 화합물이고, 250℃ 이상의 끓는점을 갖는 유체로, 절연유로도 이용된다.

○ 유연성 향상을 위해 PVC처럼 상용성이 큰 저융점의 PO 엘라스토머를 일부 이용한 PO에 침출 우려가 큰 가소제를 직접 15wt%까지 혼합하는 것은 시기적절한 과감한 착상이다. 이 발명이 케이블 외피에서 환경에 유해한 PVC를 대체하고, 난연성 외피의 기초를 마련하기를 희망한다.

저자: Prysmian S.P.A.
자료유형: 특허정보