KR20090115518A - 포설 작업이 쉬운, 고인장강도 립코드를 갖춘 케이블 - Google Patents

포설 작업이 쉬운, 고인장강도 립코드를 갖춘 케이블 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탈피가 용이한 케이블에 관한 것이다. 본 발명의 케이블은 절연 재료로 피복된 도체의 외부 층에서 존재하는 베딩체 또는 쉬스체의 하부에 케이블의 일정 강도 이상의 섬유 소재를 이용한 립코드를 갖추고 있어서, 케이블의 포설 또는 분기시 베딩체와 시스체를 쉽게 탈피할 수 있다. 본 발명의 케이블은 특히 선박용으로 적합하다.
케이블, 선박, 립 코드, 탈피, 얀, 편조

Description

포설 작업이 쉬운, 고인장강도 립코드를 갖춘 케이블{Cable with high tensile strength rip cord for easy installation}
본 발명은 포설 용이성을 위하여 높은 인장강도의 립 코드(rip cord)를 포함하여 이루어진 제어 및 신호용 전선과 선박용 케이블에 관한 것으로서, 케이블 설치시 취급과 분기성을 향상시킨 케이블에 관한 것이다.
제어 및 신호용 전선(혹은 케이블)은 도체 크기가 작은 다수의 절연 전선이 집합 및 복합되어 있는데 분전반 또는 배전반 또는 컨트롤 박스에 복잡하게 배선되는 경우가 많은데 일차적으로 접속되어 있는 상태에서 다른 접속을 위해 좁은 공간에서 케이블을 탈피하여 분기하는 것은 매우 어렵다. 또한 전력용, 제어용, 신호용 등의 전선(혹은 케이블)은 그 포설시에 인장력과 측압에 의하여 전선이 변형되는 것을 방지하기 위하여 내부에 금속선인 편조(編造)된 층을 갖추고 있는 경우가 많다. 그런데 제어용 및 신호용 케이블의 경우 전기적 특성뿐만 아니라 전자기적 특성을 확보하기 위하여 케이블 포설시 케이블을 구성하는 구성물이 정상적으로 유지되는 것이 매우 중요하다. 이러한 특성은 선박용 전선에도 마찬가지로 해당된다.
도 1은 종래 기술의 제어 및 신호용 전선과 특히 선박용 전선들에 대해서 그 단면을 나타낸 그림이다. 도 1에 나타낸 전선들 중 1A와 1C로 표시된 전선이 편조(31)를 갖춘 전선이다. 편조를 갖춘 이러한 전선은 중심부에 도체(1)와 그를 둘러싼 절연층(20)으로 이루어진 다발을 여러 개 포함하고 있으며, 이 다발들을 다시 편조(31) 혹은 베딩(bedding 30)과 편조(31)의 이중층이 감싸는 구조를 하고 있다. 특히 기존의 국제전자기술위원회(International Electrotechnical Commission, IEC)의 규격에 따르는 무할로겐 난연 케이블의 경우 위험 지역 또는 방폭 지역에 설치되는 케이블에는 필수적으로 편조가 내장되거나 외장된 케이블을 사용하였다.
하지만 난연 케이블에 편조를 도입할 경우 케이블의 두께가 필연적으로 굵어지고 한편으로 금속 선 때문에 케이블의 유연성이 떨어지게 되어 좁은 공간에서 케이블을 포설하기가 어려워진다. 특히 좁은 공간에서 케이블 내부에 위치한 도체(10)에 단자를 끼워 판넬에 포설하려면, 케이블의 절연층(20)을 벗겨내야 하고, 이를 위해서는 먼저 칼 등으로 쉬스(40)와 베딩(30)을 탈피시켜야 한다. 이 과정에서 미숙련 작업자의 경우 신체에 상해를 입는 일이 빈번히 발생하였고 베딩(30)을 절개하는 과정에서 절연층(20)에 손상을 입혀 절연층(20)의 전기적 특성이 저하되는 경우도 일어나고 있다.
한편 케이블의 내부에 편조(31)가 있는 케이블의 경우 편조(31) 위에 쉬스(40)를 압출하는 과정에서 쉬스(40)가 편조체 틈 사이로 파고드는 일도 일어나는데, 이렇게 되면 쉬스(40)의 탈피가 더욱 어려워지며, 특별히 고안된 탈피기를 사용해야만 하는 번거로움이 있다. 쉬스(40)가 편조된 금속선 사이로 파고드는 것을 방지하기 위하여 편조(31) 위에 특정한 테이프층을 두기도 한다. 그러나 이 경우 편조 설치 후에 테이핑 공정을 수행해야 하는 번거로움이 있고 제조 비용 상승의 원인이 된다. 또한 테이프층을 두더라도 이어지는 쉬스(40) 압출시 압출기 다이에서의 컴파운드 압출 압력을 아주 정확하게 조절하지 못하면 압출 성형된 시스체와 편조체가 분리되어 외부에서 전선에 힘을 가할 경우 시스층이 따로 돌게 되는 현상이 발생하기도 한다.
앞서 본 바와 같이 종래 기술의 제어 및 신호용 전선과 선박용 케이블은 포설시 절연층(20)과 쉬스(40)에 대한 손상을 최소화시키는데 한계를 가지고 있었다. 게다가 접속 구간이 긴 경우 원하는 만큼의 일정 길이를 정확히 절개하여 탈피하는 것이 어려워 전체 포설 기간을 단축하는데 한계를 가지고 있었다.
본 발명의 기술적 과제는 탈피가 용이한 케이블을 제공하는 것이다. 전선의 베딩체 또는 시스체 또는 베딩체와 시스체 하부에 립코드를 설치하여 케이블의 포설 또는 분기시 베딩체와 시스체의 용이한 탈피가 이루어지게 한 탈피가 용이한 케이블을 제공하고자 한다.
위와 같은 포설 용이성을 발휘하기 위하여 본 발명에 따른 케이블은 절연층으로 둘러싸이고 최내부에 위치하는 도체 다발, 상기 절연층으로 둘러싸인 도체 다발을 하나 또는 복수로 내포하는 난연성 재질의 쉬스 및 상기 쉬스의 양면 중 도체를 향한 면 아래에 삽입된 립코드(rip cord)를 포함하여 이루어지되, 상기 립코드는 인장강도가 상온에서 0.92 kg중/㎟ 이상인 섬유 소재인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 케이블은 이와 같은 구성에 베딩 및/또는 편조를 더 포함할 수 있으며, 베딩을 포함하는 경우 상기 베딩의 아래면에 인장강도 0.92 kg중/㎟ 이상인 섬유 소재의 립코드를 더 포함한다.
본 발명에 따른 전선은 일정 인정강도 이상의 립코드를 갖추고 있어서 케이블에 대한 인장력을 보강해 주고 동시에 베딩체와 시스체의 탈피를 용이하게 함으로써 케이블을 신속하게 포설할 수 있게 해 줄 뿐만 아니라 장거리 구간에도 용이하게 포설할 수 있게 하여 준다. 본 발명의 케이블은 일반 피복 전선 분야는 물 론, 특히 선박용으로 쓰이면 적합하다.
본 발명의 기술에서는 기존의 편조층이 있는 케이블 구조를 유지하면서 포설시 베딩체와 쉬스의 탈피를 용이하게 하고 이에 따른 부수적인 노력과 인력 투입을 최소화시켜 케이블 포설에 따른 전체적인 비용과 시간을 획기적으로 감축시킬 뿐만 아니라, 기존 방식에 따른 케이블 포설 중에 발생할 수 있는 안전사고를 근본적으로 없애고자 포설시 탈피가 용이하도록 립 코드(rip cord)를 적용한 케이블을 설계하였으며 이를 적용한 케이블을 개발하였다.
도 1은 종래 기술에 따른 제어 및 신호용 전선, 선박용 전선의 단면 구조를 나타낸 것이다. 중심부의 도체를 에틸렌-프로필펜 고무 또는 폴리에틸렌 또는 폴리올레핀 소재의 절연층(20)이 각각 감싸고 있으며, 도 1의 1A와 1B의 경우는, 염화비닐 수지를 근간으로 하는 복합 난연 소재 또는 폴리올레핀 수지를 근간으로 하는 무할로겐 난연 복합 소재로 이루어진 베딩층(30)이 이러한 절연층에 감싸여진 복수의 도체를 전체적으로 감싸고 있다. 그리고 1A, 1C의 경우 상기 베딩층(30)의 외표면을 구리 또는 주석이 도금된 구리 소재로 이루어진 편조층(31)이 감싸고 있다. 마지막으로, 선박용 전선에서 요구하는 특성 및 기준치를 만족하는 염화비닐 수지를 근간으로 하는 복합 난연 소재 또는 폴리올레핀 수지를 근간으로 하는 무할로겐 난연 복합 소재를 이용하여 제조된 쉬스(40)가 상기 편조층(31) 외부를 감싸고 있다.
도 2는 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여 도 1에 나타낸 종래 기술 의 전선의 구성에, 케이블의 인장력을 향상시키고, 케이블 포설시 베딩체(30)와 쉬스(40)의 절개가 쉬워지도록 립코드(rip cord)를 적용한 케이블(실시예 1과 2)의 단면이다. 본 발명에서 용이한 포설을 위한 절개성의 기준은 베딩(30) 또는 쉬스(40)를 칼 등의 절개에 필요한 도구를 사용하지 않고 손으로 한번에 1 m 이상 베딩 또는 쉬스를 탈피할 수 있는 정도를 의미한다.
이러한 절개 용이성을 발휘하기 위하여 본 발명에 따른 립 코드는 상온에서 0.92 kg 중/mm2 이상의 인장강도를 갖으며, 바람직하게는 1.25 kg 중/mm2 이상인 것을 특징으로 한다. 또한, 립 코드는 단면 구조에서 단일 층이거나 집합 또는 집합과 복합의 다층 구조를 가지며 바람직하게는 다층 구조인 것을 특징으로 한다.
립 코드의 인장 강도가 0.92 kg중/mm2 이하에서는 무할로겐 베딩 및 시스 재료의 최소 요구 인장 강도보다 낮아 절개가 원활하지 않다. 또한, 립 코드의 인장 강도가 1.25 kg중/mm2 이하에서는 폴리염화비닐 수지 기반의 복합재료인 베딩 및 시스 재료의 최소 요구 인장 강도보다 낮아 절개가 원활하지 않을 수 있다. 그러므로, 본 발명의 케이블에서 베딩 및 시스체로 적용되는 무할로겐 복합 재료와 폴리염화비닐 복합재료의 절개 용이성을 확보하기 위한 립 코드의 인장강도는 0.92 kg중/mm2 이상, 더 바람직하게는 1.25 kg중/mm2 이상이 바람직하다. 립 코드 인장강도의 상한값은 특별한 제한이 없는데, 립 코드 소재로 쓰인 섬유가 통상적으로 발휘할 수 있는 최대 인장강도값이면 무방하며, 이 분야의 평균적 기술자가 본 발명 에 따른 포설 용이성을 갖춘 케이블을 실시하는데 지장이 없다.
인장 강도가 0.92 kg중/mm2 이상인 본 발명에 따른 케이블용 립 코드에 적합한 섬유로는 다음 예가 바람직하다.
1) 폴리에스테르 얀
2) 나일론 얀
3) 아라미드 얀
4) 유리섬유(glass) 얀.
5) 상기 1) 내지 4) 외의 섬유로서 인장강도가 1.25 kg 중/mm2 이상인 모든 종류의 얀
절개 목적의 립 코드로는 인장 강도 특성이 우수한 아라미드 얀 또는 유리섬유 얀 또는 폴리에스테르 얀을 사용하는 것이 바람직할 수 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고 상기 아라미드 얀 또는 글라스 얀과 동일한 인장 강도 특성을 구비한 다른 재질의 얀을 사용할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 립 코드가 적용되는 선박용 전선의 베딩 및 시스체는 상기에서 기술한 폴리염화비닐 수지 기반의 복합 난연재료 또는 폴리올레핀계 수지 특히 에틸렌-아세트산비닐(EVA) 공중합체 수지 기반의 복합 난연재료를 사용할 수 있다.
도 2에 나타낸 실시예 1 내지 4처럼 본 발명의 케이블은 도체(10), 절연층(20), 쉬스(40), 립코드(50)를 갖추고 있으며, 필요에 따라 편조(31), 베딩(30)을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 립코드를 갖춘 케이블은 칼과 같은 절개 도구 없이 작업자가 간편하게 베딩과 쉬스를 1 m 이상 쉽게 절개할 수 있는데 반하여, 종래 기술의 전선(도 1의 1A 내지 1D)의 경우는 설치를 위하여 칼이 반드시 필요하다. 또한 이러한 종래 기술의 전선의 경우, 칼에 의하여 편조체의 손상이 생길 수 있고, 편조체의 손상을 막기 위하여 쉬스체에 칼날을 깊이 찔러 넣지 않는 경우 절개 후 쉬스체가 늘어져 절개 단면이 매끄럽지 못하다. 또한 베딩을 갖춘 종래 기술의 전선의 경우는 칼날이 베딩을 절개하면서 내부의 절연층을 손상할 수 있어 절연 특성이 파괴될 수 있는 우려가 있다.
본 발명에 따른 케이블은 설치 과정이 간편할 뿐 아니라, 종래 기술의 전선 설치에 수반할 수 있는 이러한 단점을 근본적으로 해결한 특징이 있다.
도 1과 2는 종래 기술과 본 발명에 따른 절연 전선의 구조를 설명하기 위한 전선의 단면도이다.
<도면의 주요부에 대한 설명>
10...도 체 20...절연층
30...베딩(bedding) 31...편조
40...쉬스(sheath) 50...립 코드(rip cord)

Claims (11)

  1. 절연층(20)으로 둘러싸이고 최내부에 위치하는 도체(10) 다발,
    상기 절연층(20)으로 둘러싸인 도체(10) 다발을 하나 또는 복수로 내포하는 난연성 재질의 쉬스(40) 및
    상기 쉬스(40)의 양면 중 도체를 향한 면 아래에 삽입된 립코드(rip cord, 50)를 포함하여 이루어지되,
    상기 립코드는 인장강도가 상온에서 0.92 kg중/㎟ 이상인 섬유 소재인 것을 특징으로 하는 케이블.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 립코드(50)의 인장강도는 1.25 kg중/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 케이블.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 립코드(50)는 폴리에스테르 얀(yarn), 나일론 얀, 아라미드 얀 및 유리섬유얀으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유 또는 2종 이상의 혼합사로 이루어진 섬유인 것을 특징으로 하는 케이블.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 립코드(50)는 그 단면이 집합과 복합층이 혼합된 다층 구조인 것을 특징으로 하는 케이블.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층(20)과 쉬스(40) 사이에 상기 절연층을 내포하는 난연 재질의 베딩(30)을 더 포함하며, 상기 베딩(30)의 양면 중 도체(10)를 향한 면의 아래에 인장강도가 상온에서 0.92 kg중/㎟ 이상인 섬유 소재로 이루어진 립코드(50)를 더 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 케이블.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 베딩(30)의 아래면에 위치한 립코드(50)의 인장강도는 1.25 kg중/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 케이블.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 베딩(30)의 아래면에 위치한 립코드(50)는 폴리에스테르 얀, 나일론 얀, 아라미드 얀 및 유리섬유 얀으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유 또는 2종 이상의 혼합사로 이루어진 섬유인 것을 특징으로 하는 케이블.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층(20)과 쉬스(40) 사이에 상기 절연층(20)을 내포하는 금속선 재 질의 편조(31)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 베딩(30)과 쉬스(40) 사이에 상기 베딩(30)을 내포하는 금속선 재질의 편조(31)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 베딩(30)을 이루는 난연성 소재는 폴리염화비닐 또는 에틸렌-아세트산비닐 수지인 것을 특징으로 하는 케이블.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 쉬스(40)를 이루는 난연성 소재는 폴리염화비닐 또는 에틸렌-아세트산비닐 수지인 것을 특징으로 하는 케이블.
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