업계 지식
난연성 카테고리 및 분류가 실제로 실제로 의미하는 것
난연성 제어 케이블 s는 단일 제품 범주가 아닙니다. IEC 60332 및 이에 상응하는 중국 GB/T 18380에 의해 정의된 계층 분류 시스템에 걸쳐 있으며, 각 계층은 의미 있게 다른 수준의 화재 억제 성능을 반영합니다. 가장 일반적으로 지정되는 계층은 IEC 60332-1(단일 케이블 수직 화염 테스트), IEC 60332-3(번들 케이블 수직 화염 전파 테스트) 및 더 까다로운 IEC 60332-3-22~60332-3-25 범주로, 테스트 중에 연소된 케이블 재료의 총량이 다릅니다. 단일 케이블 테스트를 통과한 케이블이 수십 개의 다른 케이블과 함께 조밀한 케이블 트레이에 설치될 때 화재가 확산될 수 있기 때문에 이러한 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 이는 산업 제어실, 개폐 장치 건물 및 공정 공장 케이블 경로에서 볼 수 있는 조건과 정확히 같습니다.
IEC 60332-3 번들 테스트는 트레이 미터당 정의된 총 비금속 부피로 3.5미터 수직 케이블 사다리를 태워 실제 설치 밀도를 시뮬레이션합니다. 카테고리 A(가장 엄격함)는 트레이 미터당 최대 7리터의 비금속 케이블 용량을 허용하는 반면, 카테고리 C는 미터당 최대 1.5리터를 허용합니다. 허용 용량이 낮을수록 화염을 유지하는 가연성 물질이 적기 때문에 통과하기가 더 쉽습니다. 실제 설치 밀도가 카테고리 A 조건에 해당하는 인구 밀도가 높은 케이블 트레이에 대해 카테고리 C 케이블을 지정하는 것은 일반적이고 위험한 오산입니다. 트레이 설치를 위해 난연성 제어 케이블을 선택하는 엔지니어는 단순히 "난연성"을 일반 요구 사항으로 지정하는 것이 아니라 의도한 케이블 충진량의 미터당 실제 비금속 부피를 계산하고 이를 적절한 테스트 범주와 일치시켜야 합니다.
화염 전파 외에도 LSZH(Low Smoke Zero Halogen) 및 LSHF(Low Smoke Halogen Free) 변형은 밀폐된 시설에서 점점 더 요구되는 추가 성능 차원을 도입합니다. 표준 PVC 절연 난연성 케이블은 연소 시 염화수소 가스와 짙은 검은 연기를 방출합니다. HCl은 전자 장비를 부식시키고 사람에게 독성이 있으며 심한 연기는 대피를 방해합니다. LSZH 제제는 연소 시 산성 가스 대신 수증기를 방출하는 광물 기반 시스템(일반적으로 알루미늄 삼수화물 또는 수산화마그네슘)을 선호하여 할로겐 기반 난연제를 제거합니다. Zhishang Cable은 PVC 기반 및 LSZH 변형 제품을 모두 생산합니다. 난연성 제어 케이블 s, 각 프로젝트의 특정 환경 및 규제 요구 사항에 맞는 재료 선택.
난연 첨가제가 전기 및 기계 케이블 특성에 미치는 영향
케이블 절연체 및 피복재의 난연성을 달성하는 것은 화학적으로 중성이 아닙니다. 연소를 억제하는 첨가제는 유전 특성, 유연성 및 장기적인 노화 거동에 영향을 미치는 방식으로 폴리머 매트릭스와 상호 작용합니다. 이러한 절충안은 절연 저항, 도체 간 정전 용량 및 멀티 코어 구성에 대한 신호 무결성이 화재 성능만을 추구하는 데 있어 타협할 수 없는 기능적 요구 사항인 제어 케이블 응용 분야에서 특히 중요합니다.
할로겐화(PVC 기반) 난연성 화합물에서 삼산화안티몬은 일반적으로 PVC에 이미 존재하는 염소와 함께 난연성 상승제로 사용됩니다. 점화를 억제하는 데 효과적이면서 높은 삼산화안티몬 부하량은 절연 유전율을 증가시키고 체적 저항률을 감소시켜 다중 코어 제어 케이블의 인접한 도체 사이의 용량성 결합을 증가시킬 수 있습니다. 낮은 수준의 아날로그 신호나 고속 직렬 통신을 전달하는 제어 회로의 경우 단위 길이당 커패시턴스가 높아지면 신호 감쇠가 증가하고 사용 가능한 케이블 길이가 제한됩니다. 이러한 결과를 방지하려면 화염 등급뿐만 아니라 실제 신호 주파수를 염두에 두고 단열재 벽 두께와 복합 조성을 지정해야 합니다.
미네랄 필러 시스템을 기반으로 하는 LSZH 화합물은 서로 다른 장단점을 제시합니다. 흡열 분해를 통해 의미 있는 난연성을 달성하려면 알루미늄 삼수화물(ATH)을 매우 높은 농도(일반적으로 고분자 화합물 중량의 50~65%)로 첨가해야 합니다. 이러한 로딩 수준에서 화합물은 충전되지 않은 폴리머보다 더 단단하고 부서지기 쉬워 유연성과 저온 성능이 저하됩니다. 제조업체는 분산을 개선하고 강성 저하를 줄이는 탄성 중합체 기본 폴리머(EVA, EBA 또는 TPE)와 표면 처리된 필러 입자를 통해 이 문제를 해결합니다. 그 결과 IEC 60332-3 화염 성능과 IEC 60811 냉간 굽힘 규정 준수를 모두 달성할 수 있는 화합물이 탄생했습니다. 단, 상용 부품으로 조립하는 것이 아니라 이러한 균형을 위해 특별히 제작된 제제일 경우에만 가능합니다. Anhui Zhishang Cable Technology Co., Ltd.는 재료 공급업체 인증에만 의존하기보다는 화염 및 기계적 테스트를 통해 복합 성능을 검증하여 완성된 케이블이 지정된 모든 매개변수를 동시에 충족하는지 확인합니다.
| 화합물 유형 | 난연성 메커니즘 | 유연성에 미치는 영향 | 연소 시 가스 방출 |
|---|---|---|---|
| FR-PVC | 할로겐 가스는 연소 체인을 방해합니다. | 보통; 가소제 의존적 | HCl, 짙은 검은 연기 |
| LSZH / ATH 충전 | 흡열 분해, 수증기 | 감소; 탄성 베이스가 필요합니다 | 수증기, 낮은 연기, HCl 없음 |
| LSZH / MDH 충전 | 흡열 분해, 더 높은 온도 범위 | ATH와 유사합니다. 고온에서 더 좋음 | 수증기, 낮은 연기, HCl 없음 |
| 인 기반(팽창성) | 숯층 형성, 표면 절연 | 좋아요; 더 낮은 필러 로딩 필요 | 저연, 할로겐 프리 |
난연성 제어 케이블의 차폐 구성 및 EMI 성능에 미치는 영향
산업 환경의 제어 케이블은 가변 주파수 드라이브, 고전류 스위칭 장비 및 전원 케이블과 함께 작동합니다. 이들 모두는 차폐가 부적절할 경우 낮은 수준의 제어 신호를 손상시킬 수 있는 전자기 간섭을 생성합니다. 난연성 제어 케이블에서 차폐는 전기적 성능뿐만 아니라 주변의 난연성 구조와의 호환성을 위해 설계되어야 합니다. 차폐 배수 와이어, 바인더 테이프 및 모든 금속 요소는 모두 전체 케이블의 화재 동작과 상호 작용하며 케이블의 정격 화염 성능을 저하시키는 열교 또는 국부적인 점화 지점을 생성해서는 안 됩니다.
난연성 제어 케이블의 두 가지 주요 차폐 구조는 드레인 와이어가 포함된 전체 알루미늄-폴리에스테르(Al/PET) 호일 차폐와 전체 또는 개별 주석 도금 구리 편조 차폐입니다. 호일 실드는 거의 100% 광학 적용 범위를 제공하고 용량 결합 고주파 간섭에 효과적이지만 기계적 강성으로 인해 반복적으로 구부리거나 설치 당김 중에 실드 오버랩 조인트가 찢어지기 쉽습니다. 편조 쉴드는 광학 적용 범위가 낮지만(일반적으로 85~95%) 기계적 견고성이 훨씬 뛰어나고 쉴드 저항이 낮아 유도 결합 저주파 간섭에 대한 성능이 향상됩니다. 개폐실이나 DCS 캐비닛 내의 고정 경로에 설치된 케이블의 경우 일반적으로 포일 + 배수 구조가 적합합니다. 도관을 통해 배선되거나 유지 관리 중에 움직일 수 있는 케이블의 경우 편조 차폐가 바람직합니다.
아날로그 신호 전송(4~20mA 루프, 열전대 회로, RTD 연결)에 사용되는 다중 코어 제어 케이블에는 전체 차폐 외에 개별 쌍 차폐가 필요한 경우가 많습니다. 개별 쌍 차폐는 동일한 케이블 내의 신호 쌍 간의 회로 간 누화를 방지합니다. 이는 높은 수준의 신호(예: 24V 디지털 I/O)와 낮은 수준의 아날로그 신호(밀리볼트 범위 열전대 출력)가 공통 케이블을 공유할 때 중요한 문제입니다. 각 개별 실드의 드레인 와이어는 실드 전류 루프를 방지하기 위해 한쪽 끝에서만 접지에 연결해야 합니다. 이로 인해 실드가 차단하려는 저주파 잡음이 다시 발생하게 됩니다. 이 접지 규칙은 차폐 재료 자체만큼 중요하며 케이블 설치 및 종단 문서에 명확하게 지정되어야 합니다.
일반적인 차폐 구성 및 일반적인 응용 분야
- 전체 Al/PET 포일 배수 와이어: 비용 효율적인 고주파 EMI 보호; 고정 DCS/PLC 신호 케이블 연결에 적합합니다. 반복적으로 구부릴 경우 포일 손상에 취약합니다.
- 전체 주석 도금 구리 편조: 더 나은 기계적 내구성과 저주파 차폐 효과; 상당한 50/60Hz 간섭 소스가 있는 도관 설치 또는 환경에 적합합니다.
- 개별 쌍 포일 전체 브레이드(이중 차폐): 가장 높은 회로 간 절연; 혼합 신호 레벨이 케이블을 공유할 때 필요합니다. 정밀 아날로그 계측 루프에 사용됩니다.
- 비차폐(아머링으로만 차단됨): 고유한 잡음 내성을 갖춘 디지털 제어 신호에 적합합니다(예: 24V DC 스위칭). 아날로그 측정 회로에는 적합하지 않습니다.
다중 회로 제어 케이블 설치를 위한 코어 수 및 그룹화 전략
다중 회로 제어 설치를 위해 다수의 소형 코어 수 케이블을 사용할지 아니면 더 적은 수의 대형 코어 수 케이블을 사용할지 결정하면 화재 위험, 유지 관리 접근 및 초기 케이블 조달 비용을 훨씬 뛰어넘는 장기적인 유연성에 영향을 미칩니다. 트레이에 개별적으로 피복된 소형 케이블의 촘촘한 묶음은 미터당 총 비금속 부피를 증가시켜 각 개별 케이블이 난연성 등급을 갖는 경우에도 유효 연소 부하를 높입니다. 회로를 더 적은 수의 멀티 코어 케이블로 통합하면 트레이 채우기 및 연소 부하가 줄어들지만 하나의 케이블이 손상되면 관련되지 않은 여러 회로에 동시에 영향을 미칠 수 있는 단일 장애 지점이 생성됩니다.
공정 산업 및 발전 시설에서 사용되는 실용적인 접근 방식은 안전에 중요한 회로(비상 정지, 화재 및 가스 감지)와 작동 제어 회로(공정 제어 루프, 모터 스타터, 계측)를 위한 별도의 케이블을 사용하여 지리적 근접성이 아닌 기능 시스템별로 회로를 그룹화하는 것입니다. 이러한 분리는 단일 케이블 오류로 인해 프로세스 제어 기능과 안전 백업이 동시에 비활성화되지 않도록 보장합니다. 또한 하나의 기능 그룹에 장애가 발생하더라도 다른 기능 그룹의 배선을 방해할 필요가 없으므로 결함 찾기 및 케이블 교체도 단순화됩니다. IEC 60364와 석유화학 및 전력 부문의 시설별 엔지니어링 표준을 포함한 많은 설치 표준에서는 이러한 종류의 회로 분리를 명시적으로 요구합니다.
멀티 코어 제어 케이블 내의 예비 코어 계획은 사양 단계에서 자주 과소평가되는 또 다른 측면입니다. 초기 건설 시 10~20%의 예비 코어로 케이블을 설치하는 비용은 전체 프로젝트 가치에 비해 매우 적지만, 건설 후 회로를 추가하려면 새로운 케이블 당김이 필요합니다. 이는 혼란스럽고 비용이 많이 들며 때로는 혼잡한 기존 경로를 통해 물리적으로 불가능합니다. 예비 코어는 단일 케이블에 집중하기보다는 여러 케이블 그룹에 분산되어야 하며, 그 위치는 체계적으로 문서화되어 광범위한 추적 작업 없이 식별하고 활성화할 수 있어야 합니다. 애플리케이션 지원 기능의 일환으로 Zhishang Cable은 엔지니어링 팀과 협력하여 예상 시스템 확장 시나리오에 따라 코어 수 선택을 최적화함으로써 케이블 인프라가 시운전 후 불과 몇 년 이내에 플랜트 수정에 대한 제한 제약이 되는 일반적인 상황을 방지하는 데 도움을 줍니다.
