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케이블 자켓 소재의 성능 평가

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케이블 자켓 소재의 성능평가

2024-03-29 10:12:31

중요한 전력 및 신호 전송 도구로서 케이블은 다양한 극한 환경에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 다양한 응용 분야에서 케이블 외장재는 습기, 열, 기계적 응력과 같은 환경 요인으로부터 케이블 내부 구성 요소를 보호하는 데 중요한 역할을 합니다.

본 논문에서는 일반적으로 사용되는 8가지 케이블 외장재 - 가교 폴리에틸렌(XLPE), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시 수지(PFA), 폴리우레탄(PUR), 폴리에틸렌(PE), 열가소성 엘라스토머(TPE) 폴리염화비닐(PVC) 등이 그 예이다. 각각은 서로 다른 성능 특성을 가지고 있으며, 목적은 실제 테스트 및 데이터 분석을 통해 이러한 재료의 성능을 종합적으로 평가하고 케이블 재킷의 설계 및 적용에 대한 실용적인 지침을 제공하는 것입니다.

재킷 재료:

재킷재료.png

재료 성능 연구 및 실제 테스트

1. 내열성 시험

우리는 열 노화 및 저온 충격 테스트를 포함하여 8가지 재료에 대한 내열성 테스트를 수행했습니다.

데이터 분석:

재료

열 노화 온도 범위(℃)

저온 충격 온도(℃)

XLPE

-40~90

-60

PTFE

-200~260

-200

FEP

-80~200

-100

PFA

-200~250

-150

일지라도

-40~80

-40

-60~80

-60

TPE

-60~100

-40

PVC

-10~80

-10

데이터에서 볼 수 있듯이 PTFE와 PFA는 온도 범위가 가장 넓으며 특히 고온 및 저온 환경에 적합합니다.

온도 저항 테스트.png

2. 내수성 테스트

우리는 침지 테스트와 수증기 투과율 테스트를 포함하여 소재의 내수성을 테스트했습니다.

데이터 분석:

재료

수분 흡수율(%)

수증기 투과율

(g/m²·24시간)

XLPE

0.2

0.1

PTFE

0.1

0.05

FEP

0.1

0.08

PFA

0.1

0.06

일지라도

0.3

0.15

0.4

0.2

TPE

0.5

0.25

PVC

0.8

0.3

데이터를 통해 PTFE, FEP, PFA는 수분 흡수율이 낮고 수증기 차단 성능이 뛰어나 내수성이 우수함을 알 수 있습니다.

방수 테스트.png

3. 내곰팡이성 시험

각 재료 표면의 곰팡이 성장을 관찰하고 기록하기 위해 장기 곰팡이 배양 실험을 실시했습니다.

데이터 분석:

재료

곰팡이 발생 상황

XLPE

약간의 성장

PTFE

성장 없음

FEP

성장 없음

PFA

성장 없음

일지라도

약간의 성장

약간의 성장

TPE

적당한 성장

PVC

상당한 성장

데이터를 통해 PTFE, FEP, PFA는 습한 환경에서 우수한 곰팡이 방지 성능을 나타냄을 알 수 있습니다.


곰팡이 저항 테스트.png

4. 전기적 성능 시험

절연 저항, 유전 강도 등 재료의 전기적 특성을 테스트했습니다.

데이터 분석:

재료

절연저항(Ω·m)

절연 내력(kV/mm)

XLPE

10^14

30

PTFE

10^18

60

FEP

10^16

40

PFA

10^17

50

일지라도

10^12

25

10^11

20

TPE

10^13

35

PVC

10^10

15

데이터로부터 PTFE는 절연저항과 절연내력이 가장 높아 전기적 성능이 우수함을 알 수 있습니다. 그러나 PVC의 전기적 성능은 상대적으로 열악합니다.

전기 성능 테스트.png

5. 기계적 성질 시험

인장 강도 및 파단 연신율과 같은 기계적 특성을 테스트했습니다.

데이터 분석:

재료

인장강도(MPa)

파단 신장율(%)

XLPE

15-30

300-500

PTFE

10-25

100-300

FEP

15-25

200-400

PFA

20-35

200-450

일지라도

20-40

400-600

10-20

300-500

TPE

10-30

300-600

PVC

25-45

100-200

케이블은 설치 및 작동 중에 굽힘, 비틀림 및 기타 형태의 기계적 응력을 받는 경우가 많습니다. 케이블의 무결성을 손상시키지 않고 이러한 응력을 견딜 수 있는 능력을 결정하려면 재킷 재료의 인장 강도, 유연성 및 내마모성을 평가하는 것이 필수적입니다. 파단신율이 좋고 기계적 성질이 좋은 반면, PVC는 기계적 성질이 상대적으로 좋지 않습니다.


기계적 성질-test.png


위의 데이터 분석을 바탕으로 특정 애플리케이션 시나리오 및 요구 사항에 따라 적절한 케이블 재킷 소재를 선택하는 것이 좋습니다.

온도 저항: PTFE와 PFA는 온도 범위가 가장 넓으며 특히 고온 및 저온 환경에 적합합니다. 이 두 재료는 극한의 온도가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

방수: PTFE, FEP 및 PFA는 수분 흡수율이 낮고 수증기 차단성이 뛰어나 우수한 내수성을 나타냅니다. 습한 환경이나 수중 환경에서 사용되는 케이블의 경우 이러한 재질을 고려해야 합니다.

곰팡이 저항: PTFE, FEP 및 PFA는 습한 환경에서 탁월한 내곰팡이성을 갖습니다. 이러한 소재는 습하거나 곰팡이가 발생하기 쉬운 환경에서 장기간 사용해야 하는 케이블에 선호됩니다.

전기적 특성: PTFE는 절연저항과 절연내력이 가장 높아 우수한 전기적 특성을 나타냅니다. 고전압 케이블이나 신호 전송 케이블과 같이 높은 전기 성능이 필요한 응용 분야의 경우 PTFE가 이상적인 선택입니다.

기계적 성질: PUR과 TPE는 인장 강도와 파단 연신율이 더 우수하고 기계적 특성도 좋습니다. 더 큰 기계적 응력이나 변형을 견뎌야 하는 케이블의 경우 이 두 가지 재료를 고려할 수 있습니다.

케이블-설계-제조-장비.png

전반적으로 수행평가는케이블피복 재료에는 환경 요인, 전기적 성능, 기계적 강도 등에 대한 저항성에 대한 포괄적인 평가가 포함됩니다. 포괄적인 평가를 통해 제조업체와 사용자는 특정 응용 요구 사항에 가장 적합한 케이블 피복 재료를 선택하는 현명한 결정을 내릴 수 있으며 궁극적으로 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다. 케이블 시스템의 신뢰성과 서비스 수명.


그 회사 케이블 외피재의 종합적인 성능 향상과 지속 가능한 개발을 촉진하기 위한 견고한 이론적 뒷받침을 제공합니다. 동시에, 신소재 기술의 지속적인 개발과 증가하는 응용 수요에 따라 더 많은 고성능 케이블 외피 소재를 여러분과 함께 기대하며 케이블 산업 발전에 새로운 활력을 불어넣을 것입니다.