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보고서 상세정보

PP 절연 전력케이블

등록일자 2013-06-14
초록 ○ 폴리프로필렌(PP)은 저가이고 내열성이 높아 전력케이블 절연체에 사용되면 가교 없이도 기존 절연체인 가교 PE(XLPE)와 동급의 전류용량을 가질 수 있고 재활용이 가능하므로 경제성 및 환경에 유리하다. DC환경에서 XLPE와 달리 가교부산물에 의한 공간전하 문제가 없으므로 PP는 고압 DC케이블에 유리하여 전력케이블 절연체 후보로 주목을 받아왔다.

○ PP는 동일배열(iPP) 구조가 주이므로 경직성이 너무 높아서 전력케이블의 물리적 특성에 부적합하고 중합촉매 잔사가 많으며 iPP의 결정이 커서 전기적 특성이 본래 부족하였다. 현재까지 일반 응용에서 물리적 해결책으로 iPP에 에틸렌프로필렌고무(EPR)를 기계적으로 블랜딩하여 왔다. EPR의 균일분포에서 유리한 다단계중합법으로 이탈리아의 Basell사가 저압전선용 유연성 PP를 공급했다. 이 계열수지로 22kV 케이블을 제조해 온 회사가 있고 국내 LS전선은 저압전선과 22kV 케이블의 개발을 발표했다.

○ 고압케이블 응용에서 전기적 특성의 문제인 촉매 잔사는 수요가 많은 박막필름에서도 문제가 되어왔다. 촉매 잔사는 주로 외부 지지체에서 나오는 실리카 등의 조각이므로 외부지지체가 없는 고체촉매시스템(SCS)이 Borealis사 등에서 개발되어 촉매크기의 감소와 균일한 분포를 지향 하였다. SCS 기술은 나노크기 촉매를 가능케 한 이 발명의 기초이다.

○ SCS는 용액화 된 촉매성분을 유기용매에 분산시켜 액체/액체에멀션을 만들면 촉매성분들이 분산상의 액적으로 되고 이를 외부지지체 없이 고체로 만든 나노크기 고체촉매 입자들이다. 이들의 크기는 액적크기로 조절된다. 단일활성점 촉매가 선호된다. SCS의 10wt% 이내, 균일 분산된 입자크기 80㎚ 미만의 내포물(inclusion)이 함께 제조되고 촉매불활성 고체입자가 채워져 고압 DC케이블의 전기적 특성을 혁신시킬 것이다.

○ 이 발명은 프로필렌 공중합체에 고무성분 도입, 촉매잔사의 나노크기화, 나노유전체 개발로 기대가 크지만 실용화에는 여러 신뢰성 시험이 남아있다. 국내엔 Basell사의 한국파트너 폴리미래사가 있다. 2011년 녹색성장을 위한 열가소성 수지 전력케이블 기술동향(변선호)에서 이 기술개발을 국내 석유화학회사에 제안하였으나 아직 반응은 보이지 않는다.
출처 RESEAT