난연 전선은 화재에 대한 저항성을 갖춘 전선을 말하며, 일반적으로 시험에서 전선이 연소된 후 전원이 차단되면 화재가 특정 범위 내에서 제어되고 확산되지 않는 특성을 보입니다. 즉, 난연성 및 유독 연기 억제 성능을 가지고 있습니다. 난연 전선은 전기 안전에 있어 중요한 부분이며, 그 재질 선택은 매우 중요합니다. 현재 시장에서 일반적으로 사용되는 난연 전선 재질에는 다음과 같은 것들이 있습니다.PVC, XLPE실리콘 고무 및 광물 절연 재료.
난연성 전선 및 케이블 소재 선택
난연 케이블에 사용되는 재료의 산소 지수가 높을수록 난연 성능이 우수하지만, 산소 지수가 증가함에 따라 다른 특성이 저하될 수밖에 없습니다. 재료의 물리적 특성 및 가공 특성이 저하되면 작업이 어려워지고 재료 비용이 증가하므로 산소 지수를 합리적이고 적절하게 선택하는 것이 중요합니다. 일반적인 절연 재료의 산소 지수가 30에 도달하면 표준 C급 시험 요건을 충족할 수 있으며, 외피 및 충전재가 난연 재료인 경우 B급 및 A급 요건을 충족할 수 있습니다. 난연 전선 및 케이블 재료는 크게 할로겐화 난연 재료와 할로겐 무함유 난연 재료로 나뉩니다.
1. 할로겐화 난연재
연소 시 가열되면 분해되어 할로겐화수소가 방출되는데, 이 할로겐화수소는 활성 자유 라디칼인 HO 라디칼을 포착하여 물질의 연소를 지연시키거나 소멸시켜 난연 효과를 나타냅니다. 일반적으로 폴리염화비닐, 네오프렌 고무, 염화술폰화폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 고무 등의 재료가 사용됩니다.
(1) 난연성 폴리염화비닐(PVC): PVC는 저렴한 가격, 우수한 절연성 및 난연성으로 인해 일반 난연 전선 및 케이블에 널리 사용됩니다. PVC의 난연성을 향상시키기 위해 할로겐 난연제(데카브로모디페닐 에테르), 염소화 파라핀 및 상승작용 난연제를 배합에 첨가하여 PVC의 난연성을 향상시키는 경우가 많습니다.
에틸렌프로필렌 고무(EPDM): 비극성 탄화수소로, 우수한 전기적 특성, 높은 절연 저항, 낮은 유전 손실을 가지고 있지만, 에틸렌프로필렌 고무는 가연성 물질이므로 재료의 난연성을 향상시키기 위해서는 에틸렌프로필렌 고무의 가교 정도를 낮추고 저분자량 물질로 인한 분자 사슬 단절을 줄여야 합니다.
(2) 저연 및 저할로겐 난연 재료
주로 폴리염화비닐(PVC)과 염화술폰화폴리에틸렌(CSPEC) 두 가지 소재에 사용됩니다. PVC 배합에 탄산칼슘(CaCO₃)과 산화알루미늄(Al₂O₃)₃를 첨가하면, 붕산아연과 산화몰리브덴(MoO₃)₃는 난연성 폴리염화비닐의 염산 방출량과 연기 발생량을 줄여 소재의 난연성을 향상시키고 할로겐, 산성 안개, 연기 발생량을 감소시키지만, 산소 지수가 약간 낮아질 수 있습니다.
2. 할로겐 프리 난연 소재
폴리올레핀은 할로겐이 없는 소재로, 연소 시 이산화탄소와 물을 분해하며 연기나 유해 가스를 거의 발생시키지 않는 탄화수소로 구성됩니다. 폴리올레핀은 주로 폴리에틸렌(PE)과 에틸렌-비닐아세테이트(E-VA) 중합체로 이루어져 있습니다. 이러한 소재 자체는 난연성이 없으므로, 실용적인 할로겐 프리 난연 소재로 가공하기 위해서는 무기 난연제나 인계 난연제를 첨가해야 합니다. 그러나 소수성을 띠는 비극성 물질의 분자 사슬에 극성기가 부족하여 무기 난연제와의 친화력이 약하고 견고한 결합이 어렵습니다. 따라서 폴리올레핀의 계면활성을 향상시키기 위해 계면활성제를 첨가하거나, 극성기를 포함하는 중합체와 혼합하여 난연성 충전제의 양을 늘림으로써 소재의 기계적 특성 및 가공성을 개선하고 난연성을 향상시킬 수 있습니다. 난연성 전선 및 케이블은 여전히 매우 유리하며, 사용 시 환경 친화적이라는 것을 알 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 12월 3일