KR101855236B1 - 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블은, 중심으로부터 수밀 컴파운드 충진 원형압축 연동연선의 수밀 구조를 가지는 도체층; 상기 도체층 상에 형성되고, 반도전 열경화성 고순도 컴파운드 재질인 내부 반도전층; 상기 내부 반도전층 상에 형성되고, 트리억제형 가교폴리에틸렌 컴파운드 재질의 절연층; 상기 절연층 상에 형성되고, 반도전 열경화성 고순도 컴파운드 재질의 외부반도전층; 상기 외부 반도전층 상에 형성되고, 반도전성 부풀음 테이프인 제1 중성선 수밀층; 상기 제1 중성선 수밀층 상에 형성되고, 연동선인 동심 중성선; 상기 동심 중성선 상에 형성되고, 부풀음 테이프인 제2 중성선 수밀층; 및 상기 제2 중성선 수밀층 상에 형성되고, PVC 또는 폴리에틸렌 재질의 외피층;을 포함하며, 상기 제1 중성선 수밀층 및 상기 제2 중성선 수밀층 중 적어도 어느 하나 이상에는, 화염을 소화시키는 활성제가 충진되어 있는 마이크로캡슐(microcapsule)이 도포되어 있다.

Description

마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블{SELF-EXTINGUISHING POWER CABLE HAVING MICROCAPSULE}
본 발명은 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블에 관한 것으로, 구체적으로는 전력케이블의 외피층 아래에 마이크로캡슐이 도포된 수밀층을 구비함으로써 전선케이블의 화염을 연소시키고 연쇄적인 방화 발생을 방지하기 위한, 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블에 관한 것이다.
전력케이블(power cable)은 전력용 지중 송전, 배전 및 인입용 케이블을 이르며, 고층빌등 등의 건축물, 발전소, 각종 플랜트, 전력송전용 전력구 및 공동구 등에 이용된다.
이러한 전력케이블은 금속 도체(구리 또는 알루미늄) 성분을 제외하면, 나머지 피복재의 성분인 고분자 중합체(PE, PP, XLPE, PVC 등) 재질이 대부분이다. 그런데 고분자 중합체 재질은 특정 임계온도 이상이면 휘발성을 가지기 때문에 화재 발생 요인이 될 수 있다.
이와 같은 이유로, 전력케이블은 난연성 재질의 피복재를 적용하는 경우가 늘고 있다. 즉, 전력케이블은 화재 예방을 위한 난연성 확보를 위해 케이블의 외피에 난연 기능을 부여한다. 예를 들어, 난연성 외피가 적용된 전력케이블은 폴리올레핀(polyolefine) 수지의 외피가 적용된 FR-CNCO 계열의 케이블로서, IEC-60332-3 Cat.A, Cat.B, Cat.C 등이 있다. 이처럼, 대부분은 전력케이블에 의한 화재 발생에 대해, 화재 확산 억제 또는 화재 지연을 위한 난연성 외피를 전력케이블에 적용하였다.
그리고 기존의 전력케이블은 내화 기능을 위해 도체 상에 운모 테이프(Mica tape)층을 부가하여 내화 케이블로 구현할 수 있다. 하지만, 이 경우에는 22.9㎸급 이상의 전력케이블에서 절연체의 양이 많고 도체의 무게로 인해 구현상 곤란한 점이 있다.
또한, 기존의 전력케이블은 실리콘 절연재를 이용하여 화재시 실리콘 재료의 세라믹화 상태에서 절연 기능을 유지시킬 수 있다. 하지만, 이 경우에는 600V 급 저압용 전력케이블에만 이용할 수 있고, 22.9㎸급 이상의 배전용 전력케이블에 적용하는데 한계가 있다.
따라서, 기존의 전력케이블은 외피에 난연성을 구비하더라도 화재 발생의 전이를 억제할 뿐 케이블 화재의 근본적인 예방 또는 억제를 도모할 수 없기 때문에, 전력케이블에 자기소화 기능이 구현될 필요성이 있다.
이에 대해서는 일본공개특허 제2010-265347호의 '난연성 수지 조성물 및 그것을 이용한 난연성 전선'을 통해 제안된 바 있다.
일본공개특허 제2010-265347호 (2010.11.25 공개)
본 발명의 목적은 전력케이블의 외피층 아래에 마이크로캡슐이 도포된 수밀층을 구비함으로써 전선케이블의 화염을 연소시키고 연쇄적인 방화 발생을 방지하기 위한, 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블을 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블은, 중심으로부터 수밀 컴파운드 충진 원형압축 연동연선의 수밀 구조를 가지는 도체층; 상기 도체층 상에 형성되고, 반도전 열경화성 고순도 컴파운드 재질인 내부 반도전층; 상기 내부 반도전층 상에 형성되고, 트리억제형 가교폴리에틸렌 컴파운드 재질의 절연층; 상기 절연층 상에 형성되고, 반도전 열경화성 고순도 컴파운드 재질의 외부 반도전층; 상기 외부 반도전층 상에 형성되고, 반도전성 부풀음 테이프인 제1 중성선 수밀층; 상기 제1 중성선 수밀층 상에 형성되고, 연동선인 동심 중성선; 상기 동심 중성선 상에 형성되고, 부풀음 테이프인 제2 중성선 수밀층; 및 상기 제2 중성선 수밀층 상에 형성되고, PVC 또는 폴리에틸렌 재질의 외피층;을 포함하며, 상기 제1 중성선 수밀층 또는 상기 제2 중성선 수밀층은, 복수의 부직포가 적층되고, 상기 복수의 부직포 중 적어도 하나의 부직포에 화염을 소화시키는 활성제가 충진되어 있는 마이크로캡슐(microcapsule)이 도포되며, 상기 제1 중성선 수밀층의 경우에 상기 외부 반도전층에 랩핑(wrapping)되고, 상기 제2 중성선 수밀층의 경우에 상기 동심 중성선에 랩핑되고, 상기 외피층의 사출시 용융상태의 온도는 상기 마이크로캡슐의 허용 파괴온도 이상이며, 상기 외피층은, 폴리올레핀 수지(polyolefine resin)가 더 도포되며, 상기 활성제는, 기체 소화제로서 클로로플루오로카본(ChloroFluoroCarbon, CFC)이 포함될 수 있다.
상기 마이크로캡슐은, 평균 외경 5∼100㎛ 사이의 크기이고, 90∼150℃ 사이에서 허용 파괴온도를 가질 수 있다.
상기 마이크로캡슐의 캡슐벽은, 멜라민 수지(melamine resin), 우레탄 수지(urethane resin), 건식 실리카(fumed silica) 중 어느 하나 또는 두 가지 이상을 혼합하는 재질일 수 있다.
상기 활성제는, 액체 소화제로서 플루오르화케톤(Fluoroketone, Dedecafluoro-2 methylpentan-3-one), 기체 소화제로서 이산화탄소(CO2) 중 어느 하나 또는 두 가지 이상을 혼합할 수 있다.
상기 제1 중성선 수밀층 및 상기 제2 중성선 수밀층의 부풀음 테이프는, 폴리에스터류 재질의 부직포에 고흡수성 수지(SAP)가 도포될 수 있다.
상기 제1 중성선 수밀층의 부풀음 테이프는, 카본 블랙이 도포될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블은,상기 외피층 하부에 구비되는 금속 차폐층;을 더 포함할 수 있다.
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본 발명은 전력케이블의 외피층 아래에 마이크로캡슐이 도포된 수밀층을 구비함으로써 전선케이블의 화염을 연소시키고 연쇄적인 방화 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 저압 케이블부터 초고압 케이블에 있어서 마이크로캡슐을 적용하여, 화재시 난연기능 뿐만 아니라 자가소화 기능을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 전력케이블을 제조할 때 외피층의 사출 성형을 진행하더라도 마이크로캡슐의 파괴 없이 자기소화 기능이 구비된 전력케이블을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐을 나타낸 도면,
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블을 나타낸 도면,
도 2b는 상기 도 2a의 자기소화 전력케이블의 A-A' 단면을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부직포에 마이크로캡슐의 도포를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐(microcapsule)(10)은, 내부에 화염 부위에 도포되어 화염을 소화시키는 소화제로서 활성제(active agent)(11)가 충진된다.
이러한 마이크로캡슐(10)은 전력케이블(power cable)에 포함되어 화염 온도에서 파괴되면서 충진된 활성제(11)가 화염 부위에 분사되어 화염을 소화시키는 자기소화 기능을 제공할 수 있다.
마이크로캡슐(10)은 평균 외경 5∼100㎛ 사이의 크기로서, 90∼150℃ 사이에서 허용 파괴온도를 가진다. 이처럼 마이크로캡슐(10)은 허용 파괴온도에서 캡슐벽(capsule wall)이 파괴되어 충진된 활성제(11)가 밖으로 노출된다.
마이크로캡슐(10)의 캡슐벽 재료는 멜라민 수지(melamine resin), 폴리우레탄 수지(polyurethane resin), 폴리우레아 수지(polyurea resin), 아크릴 수지(acrylic resin), 건식 실리카(fumed silica) 중 어느 하나 또는 두 가지 이상을 혼합할 수 있다.
활성제(11)는 액체 소화제로서 플루오르화케톤(Fluoroketone, Dedecafluoro-2 methylpentan-3-one), 기체 소화제로서 이산화탄소(CO2), 클로로플루오로카본(ChloroFluoroCarbon, CFC)(일명 프레온 가스) 중 어느 하나 또는 두 가지 이상을 혼합할 수 있다. 또한, 활성제(11)는 3M사의 Novec 1230 Fluid (F-K-5-1-12)™, 듀폰사의 FM-200(HFC 227ea)™, FE-25(HFC-125)™ 등의 상용으로 판매되고 있는 것도 이용할 수도 있다. 활성제(11)는 마이크로캡슐(10)의 내부 부피에 따라 원하는 양이 충진된다. 활성제(11)의 양은 마이크로캡슐(10)의 양이 조정되어 조절된다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블을 나타낸 도면이고, 도 2b는 상기 도 2a의 자기소화 전력케이블의 A-A' 단면을 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블(이하 "전력케이블"이라 함, 100)은, 도체층(110), 내부 반도전층(120), 절연층(130), 외부 반도전층(140), 제1 중성선 수밀층(150), 동심 중성선(160), 제2 중성선 수밀층(170), 외피층(180)을 포함한다. 여기서, 전력케이블(100)은 22.9㎸급 이상의 배전용 전력케이블에 적용할 수 있다.
도체층(110)은 케이블의 중심으로부터 수밀 컴파운드 충진 원형압축 연동연선의 수밀 구조를 가지는 수밀 도체(water blocking conductor)이다.
내부 반도전층(120)은 흑색 반도전 열경화성 고순도 컴파운드 또는 슈퍼 스무드(super smooth) 반도전 컴파운드 재질로 도체층(110) 상에 형성된다.
절연층(130)은 트리억제형 가교폴리에틸렌(XLPE) 컴파운드 재질로 내부 반도체층(120) 상에 형성된다.
외부 반도전층(140)은 흑색 반도전 열경화성 고순도 컴파운드 재질로 절연층(130) 상에 형성된다.
제1 중성선 수밀층(150)은 케이블 내부에 수분이 침부될 때 수분을 흡수하고, 흡수된 부분이 부풀어 올라 수분의 흐름을 차단하는 기능을 갖는 부풀음 테이프(Swellable Tape, SW tape)로서, 동심 중성선(150)의 하부에 형성된다.
제2 중성선 수밀층(170)은 제1 중성선 수밀층(150)과 마찬가지로 부풀음 테이프로서, 동심 중성선(150) 상부에 형성된다.
이처럼, 제1 및 제2 중성선 수밀층(150, 170)은 동심 중성선(160)의 상부와 하부에 수밀층을 형성한다.
여기서는 전력케이블(100)에 제1 및 제2 중성선 수밀층(150, 170)이 모두 형성되는 경우에 대해 언급하였으나, 제1 중성선 수밀층(150) 또는 제2 중성선 수밀층(170) 중 어느 하나의 층만 형성될 수도 있다.
여기서, 부풀음 테이프는 폴리에스터류 재질(예를 들어, PET 등)의 부직포에 수분에 의한 부풀음 특성을 나타내는 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)가 도포된다. 여기서, 부직포는 0.1㎜∼2㎜ 두께이다. 부직포 테이프의 수량은 랩핑(wrapping) 비율에 따라 다르며, 테이프의 두께에 따라서도 달리할 수 있다.
구체적으로, 부풀음 테이프는 다음과 같이 다양한 계층 구조를 가질 수 있다. 먼저, 부풀음 테이프는 상층, 중층 및 하층, 또는 상층 및 하층으로 구성되고, 부직포로 이루어진 상층 및 하층 사이에 고흡수성 수지를 중층에 삽입되는 구조를 가질 수 있다. 다음으로, 부풀음 테이프는 상층 및 하층으로 구성되고, 부직포로 이루어진 하층에 고흡수성 수지를 상층에 적층하는 구조를 가질 수 있다.
이러한 부풀음 테이프의 테이핑 공정은, '고흡수성 수지가 도포된 부직포 테이프'를 사전 제작하여 테이핑하거나, 1차로 '부직포 테이프'의 테이핑 공정을 진행한 후 2차로 테이핑 처리된 부직포 상에 고흡수성 수지의 도포를 진행하는 것일 수 있다.
다만, 제1 중성선 수밀층(150)은 반도전성 부풀음 테이프이고, 제2 중성선 수밀층(170)은 비도전성 부풀음 테이프일 수 있다. 이를 위해, 제1 중성선 수밀층(150)의 부풀음 테이프는 고흡수성 수지와 함께 반도전성 물질(예를 들어, 카본블랙 등)이 추가로 도포될 수 있다.
특히, 제1 및 제2 중성선 수밀층(150, 170) 중 적어도 어느 하나 이상에는 도 1에서 언급된 마이크로캡슐(10)을 포함한다. 제1 및 제2 중성선 수밀층(150, 170)은 모두 마이크로캡슐(10)을 포함하거나, 어느 하나의 층에 포함할 수 있다. 즉, 부풀음 테이프는 부직포에 마이크로캡슐(10)이 도포되어 자기소화 기능이 구비된다. 여기서, 마이크로캡슐(10)의 함량은 케이블의 수직불꽃시험시 허용할 수 있는 연소길이에 따라 결정될 수 있다.
여기서, 부풀음 테이프는 마이크로캡슐(10)의 부직포 도포 방식에 따라 다음과 같이 만들어질 수 있다.
먼저, 마이크로캡슐(10)은 2층의 부직포 사이에 도포될 수 있다. 부풀음 테이프는 2층의 부직포 사이에 마이크로캡슐(10)을 도포한 후 밀봉하여 만들어질 수 있다.
또한, 마이크로캡슐(10)은 별도의 부직포에 도포된다. 부풀음 테이프는 상부 부직포와 하부 부직포 사이에 마이크로캡슐(10)이 도포된 부직포가 적층되어 하나의 테이프 형태로 만들어질 수 있다.
또한, 마이크로캡슐(10)은 1층의 부직포에 도포되어 단층의 부풀음 테이프로 구성될 수 있다.
전술한 3가지 방식은 마이크로캡슐(10)이 수밀 기능의 부직포 또는 반도전 기능의 부직포를 제조할 때 수밀 파우더나 반도전용 카본블랙이 투입될 때 함께 투입될 수 있다.
한편, 마이크로캡슐(10)은 부직포를 랩핑(wrapping)하면서 직접 도포된다. 부풀음 테이프는 마이크로캡슐(10)이 부직포에 도포되면서 부직포가 랩핑될 때 곧바로 만들어질 수 있다. 이 경우에는 수밀 기능의 부직포 또는 반도전 기능의 부직포가 제조된 이후에 마이크로캡슐(10)만 도포될 수 있다.
마이크로캡슐(10)은 전선케이블(100)에 화염이 발생되어 부풀음 테이프의 부직포가 연소되면 캡슐벽이 파괴된다. 이때, 충진된 활성제(11)는 화염 주위에 분사되어 화염을 소화시킨다.
이와 같이, 마이크로캡슐(10)은 외피층(180)의 하부에 위치하는 제1 또는 제2 중성선 수밀층(150, 170) 중 적어도 어느 하나의 층에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 마이크로캡슐(10)의 허용 파괴온도가 90∼150℃이므로, 외피층(180)의 사출시 용융상태의 온도가 최대 200℃ 이상인 점을 감안하면, 전력케이블(100)을 제조할 때 온전한 상태로 외피층(180)에 포함시키는 것이 사실상 곤란하기 때문이다.
다시 말해, 일반적인 경우에는 난연성을 위해 자켓(jacket)(또는 외피(outer sheath))에 난연성 필러(filler)를 넣은 컴파운드로서 난연 컴파운드 재질을 사용한다. 여기서, 마이크로캡슐(10)을 적용하는 경우에는 컴파운딩 공정중에 강한 전단(shear)과 고온으로 인해 마이크로캡슐(10)이 쉽게 파손될 수 있다.
또한, 전력케이블(100)은 내부에 마이크로캡슐(10)이 구비된 구성을 구비함으로써 수직방향의 연쇄적인 화염 발생을 억제할 수 있다.
예를 들어, 외피층(180)에만 난연성 재질이 있고, 절연층(130)에서 발화가 시작되는 경우에 대해서 설명하면, 화염은 외피층(180)에 의해 좌/우측으로 번지는 것이 억제될 뿐 연소되지 않기 때문에 상부측으로 옮겨질 수 있다. 즉, 전력케이블(100)이 여러 층으로 겹쳐서 설치되는 특성을 고려할 때, 외피층(180)에만 난연성 재질이 있는 경우에는 하단에서 상단으로 화염이 옮겨지는 연쇄적인 발화가 예상될 수 있다.
그런데 전력케이블(100)은 내부에 마이크로캡슐(10)이 구비될 수 있기 때문에, 케이블 내부에서 발생되는 화염에 대해서도 자기소화 기능을 통해 연쇄적인 발화 가능성을 억제할 수 있다.
동심 중성선(160)은 제1 및 제2 중성선 수밀층(150, 170) 사이에 형성되는 연동선(encapsulating)으로서, 단상 3선식의 경우나 3상 교류 계통에서 변압기를 Y 결선하는 경우에 그 중성점에 접속된다.
외피층(180)은 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 또는 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 등의 고분자 재질의 시스(sheath)로서, 전력케이블(100)을 외상 또는 부식으로부터 보호한다.
부가적으로, 외피층(180)은 폴리올레핀 수지(polyolefine resin)를 적용하여 난연성을 구비할 수 있다.
한편, 전력케이블(100)은 초고압 케이블인 경우에 외피층(180) 하부에 금속 차폐층(미도시)을 구비할 수 있으며, 이 경우, 마이크로캡슐(10)은 금속 차폐층 상부 또는 하부에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부직포에 마이크로캡슐의 도포를 나타낸 도면이다.
현재 적용되고 있는 난연성능을 규정하는 IEC 60332-3-24에 따르면, 수직불꽃시험에서 화염이 붙은 케이블은 최대 0.75m 이내에서 연소되어야 한다. 예를 들어, 현재 판매되고 있는 'FR CNCO-W'의 경우에는 허용 연소길이가 0.75m이다.
그러나 이 연소기준은 케이블이 수직방향으로 7개 층으로 적층되어 있는 경우에, 최상단의 케이블은 발화점에서 편측 5.25m까지 화재가 지속될 수 있다.
따라서, 마이크로캡슐(10)은 IEC 60332-3-24의 케이블 수직불꽃시험에서 현행 기준의 연소길이 0.75m의 50% 이하(0.37m)에서 자기소화가 되는 양이 도포되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 부직포 제조 방법은, 부직포에 마이크로캡슐을 도포하는 프로세스를 나타낸다.
코팅 단계(S201)에서는 부직포의 베이스 필름(base film)의 일면에 혼합 프로세스(mixing process)를 통해 조합된 혼합액이 도포된다. 여기서, 혼합액에는 수용성 접착제, 자성 분말, 부풀음 분말 및 마이크로캡슐(10)이 포함되는데, 반도전성을 나타내기 위해 카본 블랙도 혼합될 수 있다.
부풀음 분말은 물과 반응하면 젤형태로 부풀어 오른다. 코팅 단계(S21)에서는 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식을 이용하는데, 부직포의 일면에 접하는 롤러는 부직포의 일면에 혼합액을 도포시키기 위해 혼합액이 담긴 수조에 잠긴 상태로 동작된다.
코팅 단계(S201)에서는 부풀음 분말의 도포시에 함께 마이크로캡슐(10)을 도포할 수 있기 때문에, 별도의 프로세스를 통과시키지 않더라도 부직포에 마이크로캡슐(10)을 용이하게 도포할 수 있다.
자성 처리 단계(S202)에서는 부직포에 도포된 혼합액이 원활하게 부직포 표면에 도포되도록 자성 처리를 진행한다.
건조 단계(S203)에서는 드라이어(dryer)를 통과시켜 부직포에 도포된 혼합액을 건조시킨다.
두께 처리 단계(S204)에서는 혼합액이 도포된 부직포상에 추가로 부직포 필름을 부착시켜 도포된 혼합액이 안쪽으로 배치되도록 한다.
이때, 두께 처리 단계(S204)는 양쪽 부직포를 부드럽게 압착하여 두께를 일정하게 유지시키면서 점보롤(jumbo roll)로 만든다.
이후, 다음 프로세스는 전선케이블 제조 단계로서, 전선케이블 내부에 부풀음 테이프를 감아 전선케이블이 제조된다.
그런데, 부직포 제조 방법은 다음과 같이 진행할 수 있다.
코팅 단계(S201)에서는 부직포에 접착제와 마이크로캡슐(10)을 혼합한 상태에서 부직포에 코팅하고, 두께 처리 단계(S204)에서는 부풀음 분말이 코팅된 부직포를 겹쳐서 최종 2중겹의 부직포를 제조할 수 있다.
다음으로, 코팅 단계(S201)에서는 부직포에 접착제와 부풀음 분말과 마이크로캡슐(10)을 혼합한 상태에서 부직포에 코팅하고, 두께 처리 단계(S204)에서는 부풀음 분말이 코팅된 부직포, 또는 마이크로캡슐(10)이 코팅된 부직포, 또는 일반부직포를 겹쳐서 최종 다중겹의 부직포를 제조할 수 있다.
다음으로, 코팅 단계(S201)에서는 부직포에 접착제와 부풀음 분말을 혼합한 상태에서 부직포에 코팅하고, 건조 단계(S203) 이전 단계에서는 접착제와 부풀음 분말이 코팅된 부직포 상에 분말 형태의 마이크로캡슐(10)을 뿌려줄 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
110 : 도체층 120 : 내부 반도전층
130 : 절연층 140 : 외부 반도전층
150 : 제1 중성선 수밀층 160 : 동심 중성선
170 : 제2 중성선 수밀층 180 : 외피층

Claims (9)

  1. 중심으로부터 수밀 컴파운드 충진 원형압축 연동연선의 수밀 구조를 가지는 도체층; 상기 도체층 상에 형성되고, 반도전 열경화성 고순도 컴파운드 재질인 내부 반도전층; 상기 내부 반도전층 상에 형성되고, 트리억제형 가교폴리에틸렌 컴파운드 재질의 절연층; 상기 절연층 상에 형성되고, 반도전 열경화성 고순도 컴파운드 재질의 외부 반도전층; 상기 외부 반도전층 상에 형성되고, 반도전성 부풀음 테이프인 제1 중성선 수밀층; 상기 제1 중성선 수밀층 상에 형성되고, 연동선인 동심 중성선; 상기 동심 중성선 상에 형성되고, 부풀음 테이프인 제2 중성선 수밀층; 및 상기 제2 중성선 수밀층 상에 형성되고, PVC 또는 폴리에틸렌 재질의 외피층;을 포함하는, 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블로서,
    상기 제1 중성선 수밀층 또는 상기 제2 중성선 수밀층은, 복수의 부직포가 적층되고, 상기 복수의 부직포 중 적어도 하나의 부직포에 화염을 소화시키는 활성제가 충진되어 있는 마이크로캡슐(microcapsule)이 도포되며, 상기 제1 중성선 수밀층의 경우에 상기 외부 반도전층에 랩핑(wrapping)되고, 상기 제2 중성선 수밀층의 경우에 상기 동심 중성선에 랩핑되고,
    상기 마이크로캡슐은, 난연성능 시험을 위한 수직불꽃시험시 허용할 수 있는 허용 연소길이의 50% 이하에서 상기 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블이 자기소화가 되도록 하는 양으로 상기 적어도 하나의 부직포에 도포되고,
    상기 외피층의 사출시 용융상태의 온도는 상기 마이크로캡슐의 허용 파괴온도 이상이며,
    상기 마이크로캡슐은, 평균 외경 5∼100㎛ 사이의 크기이고, 90∼150℃ 사이에서 허용 파괴온도를 가지고,
    상기 외피층은, 폴리올레핀 수지(polyolefine resin)가 적용되며,
    상기 활성제는, 기체 소화제로서 클로로플루오로카본(ChloroFluoroCarbon, CFC)이 포함되는 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로캡슐의 캡슐벽은,
    멜라민 수지(melamine resin), 우레탄 수지(urethane resin), 건식 실리카(fumed silica) 중 어느 하나 또는 두 가지 이상을 혼합하는 재질인 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성제는,
    액체 소화제로서 플루오르화케톤(Fluoroketone, Dedecafluoro-2 methylpentan-3-one), 기체 소화제로서 이산화탄소(CO2) 중 어느 하나 또는 두 가지 이상을 혼합하는 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 중성선 수밀층 및 상기 제2 중성선 수밀층의 부풀음 테이프는,
    폴리에스터류 재질의 부직포에 고흡수성 수지(SAP)가 도포되는 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 중성선 수밀층의 부풀음 테이프는, 카본 블랙이 도포되는 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 외피층 하부에 구비되는 금속 차폐층;을 더 포함하는 마이크로캡슐이 구비된 자기소화 전력케이블.
  8. 삭제
  9. 삭제
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