KR102334063B1 - Core for electrical power transmission cable and device for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 송전케이블 코어는,
중심부에 배치된 한 개의 직선형탄소섬유다발;
상기 직선형탄소섬유다발의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 평행하게 배치된 꼬임형탄소섬유다발들; 및
상기 직선형탄소섬유다발과 상기 꼬임형탄소섬유다발들 사이를 채우고, 상기 꼬임형탄소섬유다발들의 외주면을 감싸는 절연부를 포함하며,
상기 직선형탄소섬유다발은, 길이방향으로 평행하게 배치된 탄소섬유들로 구성되고,
상기 꼬임형탄소섬유다발들 각각은, 서로 꼬인 탄소섬유들로 구성된 것을 특징으로 한다.Power transmission cable core according to the present invention,
One straight carbon fiber bundle disposed in the center;
Twisted carbon fiber bundles arranged in parallel with each other at regular intervals along the outer peripheral surface of the straight carbon fiber bundle; and
and an insulating part filling between the straight carbon fiber bundles and the twisted carbon fiber bundles and surrounding the outer peripheral surfaces of the twisted carbon fiber bundles,
The straight carbon fiber bundle is composed of carbon fibers arranged in parallel in the longitudinal direction,
Each of the twisted carbon fiber bundles is characterized in that it is composed of carbon fibers twisted with each other.
Description
본 발명은 송전케이블 코어 및 이를 제조하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission cable core and an apparatus for manufacturing the same.
송전케이블은 주로 강심 알루미늄 연선(aluminum conductor steel reinforced, ACSR)으로 만들어진다. 강심 알루미늄 연선은, 도 1에 도시된 바와 같이, 강철 코어(10)와 그 주위를 둘러싼 알루미늄 도체(11)들로 구성된다.Transmission cables are mainly made of aluminum conductor steel reinforced (ACSR). A steel-core aluminum stranded wire, as shown in FIG. 1 , consists of a
이러한 강철 코어(10)는 송전케이블의 인장강도를 증가시키나, 송전케이블의 무게를 증가시키고, 송전량 증가에 따른 온도 상승에 의해 늘어나, 송전케이블 전체를 아래로 쳐지게 만든다.The
이러한 문제를 없애기 위해, 송전탑의 설치 간격을 줄이면, 더 많은 송전탑이 필요하게 되고, 송전케이블의 설치비용도 증가하게 된다.In order to eliminate this problem, if the installation interval of transmission towers is reduced, more transmission towers are required, and the installation cost of transmission cables is also increased.
또한, 강철 코어(10)는 시간이 흐르면 부식되므로, 강도가 점차 떨어지는 문제를 가지고 있다.In addition, since the
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 송전케이블 코어 및 이를 제조하는 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a power transmission cable core capable of solving the above-described problems and an apparatus for manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위한 송전케이블 코어는,A power transmission cable core for achieving the above object,
중심부에 배치된 한 개의 직선형탄소섬유다발;One straight carbon fiber bundle disposed in the center;
상기 직선형탄소섬유다발의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 평행하게 배치된 꼬임형탄소섬유다발들; 및Twisted carbon fiber bundles arranged in parallel with each other at regular intervals along the outer peripheral surface of the straight carbon fiber bundle; and
상기 직선형탄소섬유다발과 상기 꼬임형탄소섬유다발들 사이를 채우고, 상기 꼬임형탄소섬유다발들의 외주면을 감싸는 절연부를 포함하며,and an insulating part filling between the straight carbon fiber bundles and the twisted carbon fiber bundles and surrounding the outer peripheral surfaces of the twisted carbon fiber bundles,
상기 직선형탄소섬유다발은, 길이방향으로 평행하게 배치된 탄소섬유들로 구성되고,The straight carbon fiber bundle is composed of carbon fibers arranged in parallel in the longitudinal direction,
상기 꼬임형탄소섬유다발들 각각은, 서로 꼬인 탄소섬유들로 구성된 것을 특징으로 한다.Each of the twisted carbon fiber bundles is characterized in that it is composed of carbon fibers twisted with each other.
또한, 상기 목적은,In addition, the purpose is
중심부에 배치된 한 개의 직선형탄소섬유다발;One straight carbon fiber bundle disposed in the center;
상기 직선형탄소섬유다발의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 나선형으로 감긴 꼬임형탄소섬유다발들; 및Twisted carbon fiber bundles spirally wound at a predetermined distance from each other along the outer peripheral surface of the straight carbon fiber bundle; and
상기 직선형탄소섬유다발과 상기 꼬임형탄소섬유다발들 사이를 채우고, 상기 꼬임형탄소섬유다발들의 외주면을 감싸는 절연부를 포함하며,and an insulating part filling between the straight carbon fiber bundles and the twisted carbon fiber bundles and surrounding the outer peripheral surfaces of the twisted carbon fiber bundles,
상기 직선형탄소섬유다발은, 길이방향으로 평행하게 배치된 탄소섬유들로 구성되고,The straight carbon fiber bundle is composed of carbon fibers arranged in parallel in the longitudinal direction,
상기 꼬임형탄소섬유다발들 각각은, 서로 꼬인 탄소섬유들로 구성된 것을 특징으로 하는 송전케이블 코어에 의해 달성된다.Each of the twisted carbon fiber bundles is achieved by a power transmission cable core, characterized in that it is composed of carbon fibers twisted together.
또한, 상기 목적은,In addition, the purpose is
송전케이블 코어의 직선형탄소섬유다발을 구성하는 탄소섬유들을 제공하는 직선형탄소섬유다발용 보빈과, 상기 직선형탄소섬유다발의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 평행하게 배치될 꼬임형탄소섬유다발들을 제공하는 꼬임형탄소섬유다발용 보빈이 설치된 보빈유닛;A bobbin for a straight carbon fiber bundle providing carbon fibers constituting the straight carbon fiber bundle of the power transmission cable core, and twisted carbon fiber bundles to be arranged parallel to each other at a predetermined distance along the outer circumferential surface of the straight carbon fiber bundle A bobbin unit installed with a bobbin for twisted carbon fiber bundles;
상기 직선형탄소섬유다발용 보빈이 제공한 탄소섬유들과, 상기 꼬임형탄소섬유다발용 보빈이 제공한 꼬임형탄소섬유다발들에 수지를 함침시켜, 예비코어를 형성하는 함침유닛; 및an impregnation unit for forming a preliminary core by impregnating the carbon fibers provided by the bobbin for the straight carbon fiber bundle and the twisted carbon fiber bundles provided by the bobbin for the twisted carbon fiber bundle; and
상기 예비코어를 가열 및 인발하고, 설정된 크기로 절단하는 성형유닛을 포함하는 송전케이블 코어 제조장치에 의해 달성된다.It is achieved by a power transmission cable core manufacturing apparatus including a forming unit for heating and drawing the preliminary core, and cutting it to a set size.
또한, 상기 목적은,In addition, the purpose is
송전케이블 코어의 직선형탄소섬유다발을 구성하는 탄소섬유들을 제공하는 직선형탄소섬유다발용 보빈이 설치된 보빈유닛;a bobbin unit provided with a bobbin for a straight carbon fiber bundle providing carbon fibers constituting the straight carbon fiber bundle of the power transmission cable core;
상기 직선형탄소섬유다발용 보빈이 제공한 탄소섬유들에 수지를 함침시키는 함침유닛;an impregnation unit for impregnating the carbon fibers provided by the bobbin for the straight carbon fiber bundle;
상기 직선형탄소섬유다발의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 나선형으로 감길 꼬임형탄소섬유다발들을 제공하는 꼬임형탄소섬유다발용 보빈이 설치되며, 상기 함침유닛에 의해 수지가 함침된 탄소섬유들에, 상기 꼬임형탄소섬유다발용 보빈이 제공한 꼬임형탄소섬유다발들을 나선형으로 감아서 예비코어를 형성하는 와인딩유닛; 및A bobbin for a twisted carbon fiber bundle is installed along the outer circumferential surface of the straight carbon fiber bundle to provide the twisted carbon fiber bundles to be wound spirally at a predetermined distance from each other, and the carbon fibers impregnated with resin by the impregnation unit, a winding unit for forming a preliminary core by spirally winding the twisted carbon fiber bundles provided by the twisted carbon fiber bundle bobbin; and
상기 예비코어를 가열 및 인발하고, 설정된 크기로 절단하는 성형유닛을 포함하는 송전케이블 코어 제조장치에 의해 달성된다.It is achieved by a power transmission cable core manufacturing apparatus including a forming unit for heating and drawing the preliminary core, and cutting it to a set size.
본 발명에 따른 송전케이블 코어는 탄소섬유를 사용함으로써, 송전케이블의 인장강도가 향상됨과 동시에 무게는 더 가벼워지며, 열에 의한 변형을 줄여 송전케이블의 처짐 현상을 방지한다. 그 결과 송전탑 간격이 늘어나, 송전탑 설치 및 운영비용이 절감된다.The power transmission cable core according to the present invention uses carbon fiber, so that the tensile strength of the transmission cable is improved and the weight is lighter, and the deformation due to heat is reduced to prevent the transmission cable from sagging. As a result, transmission tower spacing is increased, reducing transmission tower installation and operating costs.
또한 탄소섬유와 수지로 구성됨으로써, 충분한 유연성을 가지므로 권취하여 운반 및 보관하는데 용이하고, 부식이 없다. In addition, by being composed of carbon fiber and resin, it has sufficient flexibility, so it is easy to carry and store by winding, and there is no corrosion.
또한, 꼬임형탄소섬유다발에 배치되는 탄소섬유다발에 나선형 꼬임을 줌으로써, 마찰 및 굽힘에 의한 탄소섬유의 파단을 최소화하여 송전케이블을 권취하여 보관 및 운반할 때 송전케이블의 파손을 줄일 수 있다. 여기에 더하여, 꼬임형탄소섬유다발에 배치되는 탄소섬유다발을 직선형탄소섬유다발에 나선형으로 한번 더 감음으로써, 직선형탄소섬유다발와 꼬임형탄소섬유다발의 일체성이 강화되어 송전케이블 코어가 더 견고해진다.In addition, by giving a helical twist to the carbon fiber bundle disposed in the twisted type carbon fiber bundle, it is possible to minimize the breakage of the carbon fiber due to friction and bending, thereby reducing the damage of the transmission cable when the transmission cable is wound and stored and transported. In addition to this, by winding the carbon fiber bundle disposed in the twisted carbon fiber bundle in a spiral once more on the straight carbon fiber bundle, the integrity of the straight carbon fiber bundle and the twisted carbon fiber bundle is strengthened, and the power transmission cable core becomes more robust. .
본 발명에 따른 송전케이블 코어 제조장치는 간단한 구성과 연속적인 공정을 통해 경제적이고 효율적으로 본 발명에 따른 송전케이블 코어를 신속하게 제작할 수 있다. 또한 탄소섬유에 함침되는 수지를 수집하여 재활용함으로써, 수지의 사용량을 줄여 제조비용을 줄이고 생산성을 높일 수 있다.The power transmission cable core manufacturing apparatus according to the present invention can rapidly and economically and efficiently produce the power transmission cable core according to the present invention through a simple configuration and a continuous process. In addition, by collecting and recycling the resin impregnated in the carbon fiber, it is possible to reduce the amount of resin used, thereby reducing manufacturing cost and increasing productivity.
도 1은 종래 ASCR 송전케이블의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 송전케이블 코어의 단면(a)과 측면(b)을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 송전케이블 코어 제조장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 송전케이블 코어의 단면(a)과 측면(b)을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 송전케이블 코어 제조장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 탄소섬유 꼬임기를 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view of a conventional ASCR power transmission cable.
2 is a view showing a cross-section (a) and a side surface (b) of the transmission cable core according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing an apparatus for manufacturing a transmission cable core according to a first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a cross-section (a) and a side surface (b) of a power transmission cable core according to a second embodiment of the present invention.
5 is a view showing an apparatus for manufacturing a transmission cable core according to a second embodiment of the present invention.
6 is a view showing a carbon fiber twister.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 송전케이블 코어를 자세히 설명한다.Hereinafter, a power transmission cable core according to a first embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 송전케이블 코어(30)는, 직선형탄소섬유다발(31), 꼬임형탄소섬유다발(32)들, 절연부(33)로 구성된다.As shown in FIG. 2 , the power
직선형탄소섬유다발(31)은 중심부에 한 개가 배치된다. 직선형탄소섬유다발(31)은 길이방향으로 평행하게 배치된 탄소섬유들로 구성된다.One straight
꼬임형탄소섬유다발(32)들은 직선형탄소섬유다발(31)의 외주면을 따라 일정간격으로 배치된다.The twisted
꼬임형탄소섬유다발(32)은 서로 꼬인 탄소섬유들로 구성된다. 이렇게 꼬임형탄소섬유다발(32)이 꼬여진 탄소섬유들로 구성되어 있어, 송전케이블 코어(30)의 강도를 높일 수 있다. 또한, 송전케이블을 운반하기 위해 권취롤러에 송전케이블을 권취하는 과정에서, 탄소섬유에 가해지는 힘을 분산시켜, 송전케이블 코어(30)가 터지거나 끊어지는 것을 막을 수 있다.The twisted
도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 순번 1 내지 6으로 표시된 6개의 꼬임형탄소섬유다발(32)들이, 직선형탄소섬유다발(31)의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 평행하게 배치된다. 꼬임형탄소섬유다발(32)의 개수는, 송전케이블 코어(30)의 강도 조절을 위해서, 늘리거나 줄일 수 있다. 탄소섬유들을 서로 꼬아서 꼬임형탄소섬유다발(32)로 만드는 “탄소섬유 꼬임기”에 대한 설명은 후술한다.As shown in Figs. 2 (a) and 2 (b), in this embodiment, six twisted
절연부(33)는 직선형탄소섬유다발(31)과 꼬임형탄소섬유다발(32)들 사이를 채우고, 꼬임형탄소섬유다발(32)들의 외주면을 감싼다. 절연부(33)는 액체상태인 열경화성 수지가 직선형탄소섬유다발(31)과 꼬임형탄소섬유다발(32)들 사이로 침투된 후, 열을 받아 경화되어 형성된다. 본 실시예에서 열경화성 수지로 에폭시수지가 사용된다. 이러한 절연부(33)는 직선형탄소섬유다발(31)과 꼬임형탄소섬유다발(32)들이 서로 분리되지 않게 잡아준다. 또한, 꼬임형탄소섬유다발(32)들의 외주면을 감쌈으로써, 송전 케이블의 알루미늄 도체와 탄소섬유 사이를 절연시킨다.The
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 송전케이블 코어 제조장치를 자세히 설명한다. 도 2를 기본적으로 참조한다. Hereinafter, an apparatus for manufacturing a transmission cable core according to a first embodiment of the present invention will be described in detail. Reference is basically made to FIG. 2 .
제1실시예에 따른 송전케이블 코어 제조장치(100)는, 도 2에 도시된 송전케이블 코어(30)를 제조하는 장치다.The transmission cable
도 3에 도시된 바와 같이, 송전케이블 코어 제조장치(100)는, 보빈유닛(110), 함침유닛(120), 성형유닛(150)으로 구성된다.As shown in FIG. 3 , the power transmission cable
보빈유닛(110)에는, 송전케이블 코어(30)의 직선형탄소섬유다발(31)을 구성하는 탄소섬유들을 제공하는 직선형탄소섬유다발용 보빈(미도시)과, 직선형탄소섬유다발(31)의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 평행하게 배치될 꼬임형탄소섬유다발(32)들을 제공하는 꼬임형탄소섬유다발용 보빈(미도시)이 설치된다.In the
함침유닛(120)은 직선형탄소섬유다발용 보빈이 제공한 탄소섬유(CF)들과, 꼬임형탄소섬유다발용 보빈이 제공한 꼬임형탄소섬유다발(32)들에 수지를 함침시킨 후 압착시켜, 예비코어(PC)를 형성한다.The
함침유닛(120)은, 탄소섬유(CF)들과 꼬임형탄소섬유다발(32)들이 통과하는 안내공(121a)들이 형성된 가이드판(121)과, 탄소섬유(CF)들과 꼬임형탄소섬유다발(32)들이 모여져 통과하는 함침공(122a)이 형성된 함침통(122)과, 수지가 함침된 탄소섬유(CF)들과 꼬임형탄소섬유다발(32)들을 압착시켜 예비코어(PC)를 형성하는 압착공(123a)이 구비된 압착판(123)과, 함침통(122)에 수지를 공급하는 수지공급부(130)로 구성된다.The
함침통(122)은 내부가 비어있는 상자다.The
수지공급부(130)는 함침통(122)의 상측으로 수지를 공급한다. 공급된 수지는 아래로 떨어지면서 함침공(122a)을 지나게 된다. 이때, 함침공(122a)을 통과하는 탄소섬유(CF)들과 꼬임형탄소섬유다발(32)들로 수지가 함침된다. The
수지공급부(130)는, 수지를 공급하는 공급용 탱크(131)와, 공급용 탱크(131)와 함침통(122)을 연결하는 배관(132)과, 공급용 탱크(131)에 구비되며 수지를 배관(132)을 통해 함침통(122)로 이동시키는 펌프(미도시)로 구성된다.The
함침공(122a)에서 배출되는 수지와, 수지가 함침된 탄소섬유(CF)들과 꼬임형탄소섬유다발(32)들이 압착공(123a)을 통과할 때 짜여 나오는 수지는 수지재활용부(140)에 의해 수집된다. 수지재활용부(140)로 수지를 수집함으로써, 수지의 사용량을 줄일 수 있다.The resin discharged from the impregnated
수지재활용부(140)는, 함침통(122)과 압착판(123)의 하부에 배치된 수지수집대(141)와, 수지수집대(141)의 배출구를 통해 배출된 수지를 보관하는 보관용 탱크(142)와, 공급용 탱크(131)와 보관용 탱크(142)를 연결하며, 수지를 공급용 탱크(131)로 전달하는 전달용 배관(143)과, 수지를 배관(143)을 통해 공급용 탱크(131)로 이동시키는 펌프(미도시)로 구성된다.The
수지수집대(141)는 수집된 수지가 하중에 의해 유동될 수 있도록 경사지게 배치된다. 수지수집대(141)에는 수집된 수지가 보관용 탱크(142)로 배출되는 배출구(미도시)가 형성된다.The resin collection stand 141 is inclined so that the collected resin can flow by the load. An outlet (not shown) through which the collected resin is discharged to the
수지가 함침된 탄소섬유(CF)들이 압착공(123a)을 통과하는 과정에서, 직선형탄소섬유다발(31)이 만들어진다.In the process of the resin-impregnated carbon fibers (CF) passing through the
압착공(123a)을 통과한 후에, 탄소섬유(CF)들과 꼬임형탄소섬유다발(32)들에 남은 수지는 절연부(33)를 형성하게 된다. After passing through the
성형유닛(150)은 예비코어(PC)를 가열 및 인발하고, 설정된 크기로 절단한다. 성형유닛(150)은 예비코어(PC)를 압출하는 인발용 다이(151)와, 인발용 다이(151)를 감싸서 인발용 다이(151)를 통과하는 예비코어(PC)를 가열하여 수지를 경화시키는 히터(152)와, 예비코어(PC)를 안내하는 인발용 가이드(153)와, 예비코어(PC)를 설정된 크기로 절단하는 절단부(154)로 구성된다.The forming
정리하면, 보빈유닛(110)에서 공급된 송전케이블 코어(30)의 직선형탄소섬유다발(31)을 구성하는 탄소섬유(CF)들과 꼬임형탄소섬유다발(32)들이, 함침유닛(120), 성형유닛(150)을 거쳐, 제1실시예에 따른 송전케이블 코어(30)로 만들어진다.In summary, carbon fibers (CF) and twisted
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 송전케이블 코어를 자세히 설명한다.Hereinafter, a power transmission cable core according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 송전케이블 코어(40)는, 직선형탄소섬유다발(41), 꼬임형탄소섬유다발(42)들, 절연부(43)로 구성된다.As shown in FIG. 4 , the power
직선형탄소섬유다발(41)은 중심부에 한 개가 배치된다. 직선형탄소섬유다발(31)은 길이방향으로 평행하게 배치된 탄소섬유들로 구성된다.One straight
꼬임형탄소섬유다발(42)들은 직선형탄소섬유다발(41)의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 나선형으로 감긴다. 이로 인해, 직선형탄소섬유다발(41)과 꼬임형탄소섬유다발(42)들의 일체성이 강화되어 송전케이블 코어(40)가 더 견고해진다.The twisted
꼬임형탄소섬유다발(42)은 서로 꼬인 탄소섬유들로 구성된다. 이렇게 꼬임형탄소섬유다발(42)이 꼬여진 탄소섬유들로 구성되어 있어, 송전케이블 코어(40)의 강도를 높일 수 있다. 또한, 송전케이블을 운반하기 위해 권취롤러에 송전케이블을 권취하는 과정에서, 탄소섬유에 가해지는 힘을 분산시켜, 송전케이블 코어(40)가 터지거나 끊어지는 것을 막을 수 있다.The twisted
도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 순번 1 내지 6으로 표시된 6개의 꼬임형탄소섬유다발(42)들이, 직선형탄소섬유다발(41)의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 나선형으로 감긴다. 꼬임형탄소섬유다발(42)의 개수는, 송전케이블 코어(40)의 강도 조절을 위해서, 늘리거나 줄일 수 있다. 탄소섬유들을 서로 꼬아서 꼬임형탄소섬유다발(42)로 만드는 “탄소섬유 꼬임기”에 대한 설명은 후술한다.As shown in Figs. 4 (a) and 4 (b), in this embodiment, six twisted carbon fiber bundles 42 indicated by
절연부(43)는 직선형탄소섬유다발(41)과 꼬임형탄소섬유다발(42)들 사이를 채우고, 꼬임형탄소섬유다발(42)들의 외주면을 감싼다. 절연부(43)는 액체상태인 열경화성 수지가 직선형탄소섬유다발(41)과 꼬임형탄소섬유다발(42)들 사이로 침투된 후, 열을 받아 경화되어 형성된다. 본 실시예에서 열경화성 수지로 에폭시수지가 사용된다. 이러한 절연부(43)는 직선형탄소섬유다발(41)과 꼬임형탄소섬유다발(42)들이 서로 분리되지 않게 잡아준다. 또한, 꼬임형탄소섬유다발(42)들의 외주면을 감쌈으로써, 송전 케이블의 알루미늄 도체와 탄소섬유 사이를 절연시킨다.The insulating
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 송전케이블 코어 제조장치를 자세히 설명한다. 도 4를 기본적으로 참조한다. Hereinafter, an apparatus for manufacturing a transmission cable core according to a second embodiment of the present invention will be described in detail. Reference is basically made to FIG. 4 .
제2실시예에 따른 송전케이블 코어 제조장치(200)는, 도 4에 도시된 송전케이블 코어(40)를 제조하는 장치다. 제1실시예에 따른 송전케이블 코어 제조장치(100)와 동일한 구성에는 동일한 도면부호를 부여한다.The transmission cable
도 5에 도시된 바와 같이, 송전케이블 코어 제조장치(200)는, 보빈유닛(210), 함침유닛(220), 와인딩유닛(230), 성형유닛(150)으로 구성된다.As shown in FIG. 5 , the power transmission cable
보빈유닛(210)에는, 송전케이블 코어(40)의 직선형탄소섬유다발(41)을 구성하는 탄소섬유(CF)들을 제공하는 직선형탄소섬유다발용 보빈(미도시)이 설치된다.In the
함침유닛(220)은 직선형탄소섬유다발용 보빈이 제공한 탄소섬유(CF)들에 수지를 함침시킨다.The
함침유닛(220)은, 탄소섬유(CF)들이 통과하는 안내공(221a)들이 형성된 가이드판(221)과, 탄소섬유(CF)들이 모여져 통과하는 함침공(222a)이 형성된 함침통(222)과, 수지가 함침된 탄소섬유(CF)들을 압착시키는 압착공(223a)이 구비된 압착판(223)과, 함침통(222)에 수지를 공급하는 수지공급부(130)로 구성된다.The
함침통(222)은 내부가 비어있는 상자다.The
수지공급부(130)는 함침통(222)의 상측으로 수지를 공급한다. 공급된 수지는 아래로 떨어지면서 함침공(222a)을 지나게 된다. 이때, 함침공(222a)을 통과하는 탄소섬유(CF)들에 수지가 함침된다. 수지공급부(130)의 구성은 제1실시예의 수지공급부(130)의 구성과 동일하므로 그 설명을 생략한다. The
함침공(222a)에서 배출되는 수지와, 수지가 함침된 탄소섬유(CF)들이 압착공(223a)을 통과할 때 짜여 나오는 수지는, 수지재활용부(140)에 의해 수집된다. 수지재활용부(140)로 수지를 수집함으로써, 수지의 사용량을 줄일 수 있다. 수지재활용부(140)의 구성은 제1실시예의 수지재활용부(140)의 구성과 동일하므로 그 설명을 생략한다.The resin discharged from the
수지가 함침된 탄소섬유(CF)들이 압착공(123a)을 통과하는 과정에서, 직선형탄소섬유다발(41)이 만들어진다.In the process in which the resin-impregnated carbon fibers (CF) pass through the
와인딩유닛(230)에는, 직선형탄소섬유다발(41)의 외주면을 따라 서로 일정간격을 두고 나선형으로 감길 꼬임형탄소섬유다발(42)들을 제공하는 꼬임형탄소섬유다발용 보빈(TB)이 설치된다. 와인딩유닛(230)은, 함침유닛(220)에 의해 수지가 함침된 탄소섬유(CF)들에, 꼬임형탄소섬유다발용 보빈(TB)이 제공한 꼬임형탄소섬유다발(42)들을 나선형으로 감아서 예비코어(PC)를 형성한다. 이를 위해, 와인딩유닛(230)은 꼬임형탄소섬유다발용 보빈(TB)이 일정간격을 두고 방사형으로 회전가능하게 배치되는 회전판(231)과, 회전판(232)을 회전시키는 구동부(미도시)로 구성된다. 회전판(231)의 중심부에는 직선형탄소섬유다발(41)이 통과하는 통공(231a)이 형성된다.In the winding
회전판(231)이 회전하면서, 꼬임형탄소섬유다발(42)들이 직선형탄소섬유다발(41)에 나선형으로 감기게 된다. 그러면, 예비코어(PC)가 만들어진다. 이때, 직선형탄소섬유다발(41)에 함침된 수지가 꼬임형탄소섬유다발(42)들에도 함침되며, 직선형탄소섬유다발(41)과 꼬임형탄소섬유다발(42)들에 함침된 수지로 인해 절연부(43)가 형성된다.As the
성형유닛(150)은 예비코어(PC)를 가열 및 인발하고, 설정된 크기로 절단한다. 성형유닛(150)의 구성은 제1실시예의 성형유닛(150)의 구성과 동일하므로 그 설명을 생략한다.The forming
정리하면, 보빈유닛(210)에서 공급된 송전케이블 코어(30)의 직선형탄소섬유다발(41)을 구성하는 탄소섬유(CF)들이, 함침유닛(220)을 거쳐 와인딩유닛(230)을 통과할 때, 와인딩유닛(230)은 꼬임형탄소섬유다발(42)들을 직선형탄소섬유다발(41)에 나선형으로 감아 예비코어(PC)를 만든다. 예비코어(PC)는 성형유닛(150)을 거쳐 제2실시예에 따른 송전케이블 코어(40)로 만들어진다.In summary, the carbon fibers (CF) constituting the straight
이하, 탄소섬유들을 서로 꼬아서 꼬임형탄소섬유다발(32,42)을 만드는 탄소섬유 꼬임기를 설명한다.Hereinafter, a carbon fiber twister for twisting carbon fibers with each other to form twisted
도 6에 도시된 바와 같이, 탄소섬유 꼬임기(280)는, 탄소섬유(CF)가 감긴 보빈(281)들이 방사상으로 이격되어 배치된 제1회전판(282), 제1회전판(282)의 중심에 일끝단이 결합된 중심관(283), 중심관(283)의 타끝단에 중심이 결합되며 탄소섬유(CF)가 관통하는 안내공(284a)들이 방사상으로 이격되게 뚫린 제2회전판(284), 제1회전판(282)을 회전시켜 탄소섬유(CF)를 꼬아주는 제1구동부(미도시)와, 제1구동부(미도시)에 의해 꼬여진 탄소섬유(CF)를 꼬임형탄소섬유다발용 보빈(TB)에 감아주는 제2구동부(미도시)로 구성된다.As shown in FIG. 6 , the
상술한 구성을 가진 탄소섬유 꼬임기(280)로, 탄소섬유(CF)를 꼬아 꼬임형탄소섬유다발(32,42)로 만든 다음, 꼬임형탄소섬유다발용 보빈(TB)에 감아줄 수 있다.With the
꼬임형탄소섬유다발(32,42)이 감긴 꼬임형탄소섬유다발용 보빈(TB)은 제1실시예에 따른 송전케이블 코어 제조장치(100)의 보빈유닛(110)이나, 제2실시예에 따른 송전케이블 코어 제조장치(200)의 와인딩유닛(230)에 설치하여 바로 사용할 수 있다.The bobbin TB for the twisted carbon fiber bundle around which the twisted
30, 40: 송전케이블 코어 31, 41: 직선형탄소섬유다발
32, 42: 꼬임형탄소섬유다발 33, 43: 절연부
100, 200: 송전케이블 코어 제조장치
110, 210: 보빈유닛 120, 220: 함침유닛
150: 성형유닛 230: 와인딩유닛
PC: 예비코어30, 40: power
32, 42: twisted
100, 200: transmission cable core manufacturing device
110, 210:
150: forming unit 230: winding unit
PC: spare core
Claims (5)
상기 함침유닛(220)은, 상기 보빈유닛(210)으로부터 공급된 탄소섬유(CF)들이 통과하는 안내공(221a)들이 형성된 가이드판(221); 상기 안내공(221a)들을 통과한 탄소섬유(CF)들이 통과하는 함침공(222a)이 형성된 함침통(222); 상기 함침통(222)을 거쳐 수지가 함침된 탄소섬유(CF)들을 압착시키는 상기 함침공(222a) 보다 작은 직경을 가진 압착공(223a)이 구비된 압착판(223); 상기 함침통(222)에 수지를 공급하는 수지공급부(130)로 구성되며,
상기 수지공급부(130)는, 수지를 공급하는 공급용 탱크(131); 상기 공급용 탱크(131)와 상기 함침통(122)을 연결하는 배관(132); 상기 배관(132)을 통해 상기 함침통(122)으로 상기 공급용 탱크(131)에 보관된 수지를 이동시키는 펌프로 구성되며,
상기 함침공(222a)을 통과하는 탄소섬유(CF)들은 하나로 모여지면서 상기 함침통(222)의 상측에서 아래로 떨어지는 수지에 의해 함침되며, 탄소섬유(CF)들을 함침시키고 남은 수지는 상기 함침공(222a)을 통해 배출되며,
상기 수지재활용부(140)는,
탄소섬유(CF)들을 함침시키고 남아 상기 함침공(222a)을 통해 배출되는 수지와, 상기 함침공(222a)을 통과하여 하나로 모여진 탄소섬유(CF)들이 다시 상기 함침공(222a) 보다 직경이 작은 상기 압착공(223a)을 통과할 때 짜여져 나오는 수지를 수집하기 위한, 상기 함침통(122)과 상기 압착판(123)의 하부에 배치된 수지수집대(141);
상기 수지수집대(141)의 배출구를 통해 배출된 수지를 보관하는 보관용 탱크(142); 상기 공급용 탱크(131)와 상기 보관용 탱크(142)를 연결하는 전달용 배관(143); 상기 전달용 배관(143)을 통해 상기 보관용 탱크(142)에 보관된 수지를 상기 공급용 탱크(131)로 이동시키는 펌프로 구성된 것을 특징으로 하는 송전케이블 코어 제조장치.a bobbin unit 210 provided with a bobbin for a straight carbon fiber bundle providing carbon fibers constituting the straight carbon fiber bundle of the power transmission cable core; an impregnation unit 220 for impregnating the carbon fibers provided by the straight carbon fiber bundle bobbin with resin; A bobbin for a twisted carbon fiber bundle is installed along the outer circumferential surface of the straight carbon fiber bundle to provide twisted carbon fiber bundles to be wound spirally at a predetermined distance from each other, and the carbon fibers impregnated with resin by the impregnation unit, a winding unit 230 for forming a preliminary core by spirally winding the twisted carbon fiber bundles provided by the twisted carbon fiber bundle bobbin; a forming unit 150 for heating and drawing the preliminary core and cutting it to a set size; In the power transmission cable core manufacturing apparatus 200 including the resin recycling unit (140).
The impregnation unit 220 includes a guide plate 221 having guide holes 221a through which carbon fibers CF supplied from the bobbin unit 210 pass; an impregnation tube 222 having an impregnation hole 222a through which the carbon fibers CF pass through the guide holes 221a; a compression plate 223 provided with a compression hole 223a having a smaller diameter than the impregnation hole 222a for pressing the resin-impregnated carbon fibers (CF) through the impregnation tube 222; Consists of a resin supply unit 130 for supplying the resin to the impregnated barrel 222,
The resin supply unit 130, the supply tank 131 for supplying the resin; a pipe 132 for connecting the supply tank 131 and the impregnation tank 122; It is composed of a pump for moving the resin stored in the supply tank 131 to the impregnating tank 122 through the pipe 132,
The carbon fibers (CF) passing through the impregnation hole (222a) are impregnated by the resin falling down from the upper side of the impregnation tube (222) while being gathered together, and the remaining resin after impregnating the carbon fibers (CF) is the impregnation hole. (222a) is discharged through,
The resin recycling unit 140,
The resin discharged through the impregnation hole 222a remaining after impregnating the carbon fibers CF, and the carbon fibers CF collected through the impregnation hole 222a are again smaller in diameter than the impregnation hole 222a. a resin collecting stand 141 disposed under the impregnating barrel 122 and the pressing plate 123 for collecting the resin squeezed out when passing through the compression hole 223a;
a storage tank 142 for storing the resin discharged through the outlet of the resin collection stand 141; a delivery pipe 143 for connecting the supply tank 131 and the storage tank 142; Transmission cable core manufacturing apparatus, characterized in that it comprises a pump for moving the resin stored in the storage tank (142) to the supply tank (131) through the delivery pipe (143).
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