Micro-structural Improvement at Semi-conductive Interface of XLPE Power Cables by Additive Diffusion

XLPE 전력케이블용 반도전재료의 첨가제 확산에 의한 계면특성향상

본 논문은 초고압용 XLPE 케이블의 절연/단도전의 계면특성 향상을 위해 계면활성제 부가를 통한 절연파괴전압 향상에 관한 것으로, 계면구조의 변화와 이에 따른 절연파괴전압의 상관성을 밝히고자 하였다. 이를 위해, 계면확성제의 함량에 따른 절연/반도전 계면에서의 결정 미세구조(라멜라 밀도와 분자배향)를 스침각 X-ray와 TEM분석을 통해 밝히고, 이를 절연파괴 특성과의 상관성을 밝혔다. 연구결과, 사용되는 기저고분자와 첨가제 간의 정합성과 최적의 첨가제 함량이 절연재료의 파괴강도에 큰 영향이 있음을 알 수 있었다. 즉, 과도한 첨가제의 부가로 인하여 계면으로 이동한 계면활성제 간에 인력으로 뭉치게 되고(aggregation), 결국 국부적인 도메인을 형성하여 절연파괴 개시부로 작용할 수 있게 된다. 이를 스침각 X-ray (Gl-SAXS)를 통하여 라멜라 밀도 및 배향을 정량화 할 수 있으며, 이는 XLPE 전력케이블의 반도전 재료의 처방 및 계면특성 정량화 기법으로 유효하게 사용될 수 있을 것이다.