KR101067290B1 - Fire Resistant Cable - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내화 케이블에 관한 것이다. 내화 케이블은 열팽창성 폴리올레핀 수지 층과 세라믹 운모 테이프 층을 포함한다. 내화 케이블은 열팽창성 폴리올레핀 수지 충과 세라믹 운모 테이프 층을 포함한다. 열팽창성 폴리올레핀 수지 층은 절연된 도체의 외측에 형성되며 온도가 상승함에 따라 스스로 팽창하여 공극을 갖는 차 층(charring layer)을 형성한다. 세라믹 운모 테이프 층은 상기 열팽창성 폴리올레핀 수지 층의 외측에 형성되며 세라믹 섬유가 운모 테이프의 내측에 접착되어 형성되는 세라믹 운모 테이프로 형성된다. 내화 케이블이 열팽창성 폴리올레핀 수지 층과 세라믹 운모 테이프를 구비함으로써, 화재 등에 의해 고온에 노출된 경우에 세라믹 운모 테이프의 작용에 의해 열이 급격히 침투하는 것을 방지하고 케이블의 변형을 최소화함과 동시에 열팽창성 폴리올레핀 수지 층의 열 전달 차단 작용에 의해 케이블 내측의 온도가 지나치게 상승하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.The present invention relates to a fireproof cable. The fire resistant cable comprises a layer of thermally expandable polyolefin resin and a layer of ceramic mica tape. The fire resistant cable comprises a layer of thermally expandable polyolefin resin and a layer of ceramic mica tape. The thermally expandable polyolefin resin layer is formed on the outside of the insulated conductor and expands itself as the temperature rises to form a charring layer having voids. The ceramic mica tape layer is formed on the outside of the thermally expandable polyolefin resin layer and is formed of a ceramic mica tape formed by bonding ceramic fibers to the inside of the mica tape. The fire resistant cable includes a thermally expandable polyolefin resin layer and a ceramic mica tape, which prevents the rapid penetration of heat by the action of the ceramic mica tape when exposed to high temperatures by fire or the like, minimizes the deformation of the cable and at the same time thermal expansion properties. It is possible to effectively prevent the temperature inside the cable from rising too much by the heat transfer blocking action of the polyolefin resin layer.

케이블, 내화, 온도, 팽창, 세라믹, 운모, 열 전달 Cable, fireproof, temperature, expansion, ceramic, mica, heat transfer

Description

내화 케이블{Fire Resistant Cable}Fire Resistant Cable

본 발명은 내화 케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 화재 등 고온에 노출된 경우에 일정 시간 통전 기능을 유지할 수 있는 내화 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a fireproof cable. More specifically, the present invention relates to a fireproof cable capable of maintaining a current-carrying function for a certain time when exposed to high temperature such as a fire.

산업 현장 등 다양한 분야에서 사용되는 케이블은 여러 종류가 있으나 화재 발생 시에 재산 손실 및 전기 설비 고장으로 인한 재산 및 인명 손실의 위험에 대비하여 일정 시간 그 본래의 기능인 통전 기능을 유지할 수 있도록 하는 내화 케이블이 개발되어 사용되고 있다.Although there are many types of cables used in various fields such as industrial sites, fireproof cables can be used to maintain their original energizing function for a certain period of time in preparation for the risk of loss of property and human life due to property loss and electrical equipment failure in case of fire. Has been developed and used.

종래에 구리 도체 주위에 마그네시아(magnesia) 절연물 층을 형성하고 그 외측에 형성된 구리 재킷을 구비하는 내화 케이블이 알려진 바 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION A fire-resistant cable has been known which forms a layer of magnesia insulator around a copper conductor and has a copper jacket formed on the outside thereof.

이와 같이 마그네시아 절연물과 구리 재킷을 구비하는 내화 케이블은 내화 특성은 매우 우수하나, 매우 비싸며 설치가 매우 어려워 사용이 크게 제약되는 문제가 있었다.As described above, the fireproof cable having a magnesia insulator and a copper jacket has excellent fire resistance, but is very expensive and very difficult to install, thereby greatly limiting its use.

한편, 다른 종래의 내화 케이블은 구리(Cu)와 같은 도체 위에 운모(MICA) 테이프를 감싸서 그 위에 있는 피복재가 타더라도 운모 테이프가 남아 도체의 변형이 나 다른 도체와의 단락을 방지함으로써 내화 기능을 발휘하였으나 운모 테이프의 등급에 따라 내화 기능이 크게 좌우되는 문제가 있으며 통상 내화 온도가 750 내지 1000℃에 국한되어 있었다.On the other hand, other conventional fireproof cables have a mica tape on a conductor such as copper (Cu) so that even if the covering is burned, the mica tape remains to prevent the deformation of the conductor or short circuit with other conductors. However, there was a problem that the fire resistance function greatly depends on the grade of the mica tape, and the fire resistance temperature was generally limited to 750 to 1000 ° C.

그러나 오일, 가스 체굴 지역이나 그와 유사한 산업 현장에서 화재가 발생하는 경우 석유 및 석유 화합 물질이 원인이 되어 5 내지 10분 내에 온도가 1100℃까지 급격히 상승하여 극 고온의 환경에 처하게 되며, 종래의 운모 테이프만을 적용한 케이블은 이러한 극 고온의 환경에서 운모 테이프가 열화되어 기능을 상실할 뿐만 아니라 온도가 도체인 구리의 녹는 점 이상으로 상승함에 따라 내화 기능을 기대할 수 없는 문제가 있었다.However, in the case of a fire in an oil or gas digging area or similar industrial site, it is caused by petroleum and petroleum compound, and the temperature rises sharply to 1100 ° C within 5 to 10 minutes and is in an extremely high temperature environment. The cable applied with only mica tape has a problem that the mica tape is not deteriorated due to the deterioration of the mica tape in such an extremely high temperature environment and the fire resistance cannot be expected as the temperature rises above the melting point of the copper.

따라서 석유 화합 물질이 원인이 되는 탄화수소성 화재(Hydrocarbon fire)와 같은 1100℃ 이상의 극 고온의 조건 하에서 내화 특성을 만족할 수 있으며 간단한 구조를 가지는 내화 케이블에 관한 필요성이 대두되고 있다.Therefore, there is a need for a fireproof cable having a simple structure and satisfying fire resistance characteristics under extreme temperature conditions of 1100 ° C. or higher such as a hydrocarbon fire caused by petroleum chemicals.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 탄화수소성 화재 발생 시와 같이 극 고온의 조건에서 내화 특성을 유지할 수 있는 내화 케이블 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems described above, the problem to be solved by the present invention is to provide a fire-resistant cable and a method for manufacturing the fire-resistant cable that can maintain the fire-resistant properties in the extremely high temperature conditions, such as when a hydrocarbon fire occurs. It is.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 내화 케이블은 열팽창성 폴리올레핀 수지 충과 세라믹 운모 테이프 층을 포함한다. 열팽창성 폴리올레핀 수지 층은 절연된 도체의 외측에 형성되며 온도가 상승함에 따라 스스로 팽창하여 공극을 갖는 차 층(charring layer)을 형성한다. 세라믹 운모 테이프 층은 상기 열팽창성 폴리올레핀 수지 층의 외측에 형성되며 세라믹 섬유가 운모 테이프의 내측에 접착되어 형성되는 세라믹 운모 테이프로 형성된다.A fire resistant cable according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a thermally expandable polyolefin resin filler and a ceramic mica tape layer. The thermally expandable polyolefin resin layer is formed on the outside of the insulated conductor and expands itself as the temperature rises to form a charring layer having voids. The ceramic mica tape layer is formed on the outside of the thermally expandable polyolefin resin layer and is formed of a ceramic mica tape formed by bonding ceramic fibers to the inside of the mica tape.

상기 열팽창성 폴리올레핀 수지 층은 산 도우너(acid donor), 카본 도우너(carbon donor) 그리고 블로윙 에이전트(blowing agent)를 포함하는 열팽창성 폴리올레핀 수지 컴파운드로 형성될 수 있다.The thermally expandable polyolefin resin layer may be formed of a thermally expandable polyolefin resin compound including an acid donor, a carbon donor, and a blowing agent.

상기 산 도우너는 암모늄 폴리포스테이트(Ammonium Polyphosphate)일 수 있다.The acid donor may be ammonium polyphosphate.

상기 암모늄 폴리포스테이트는 중합도가 500 이상일 수 있다.The ammonium polyphosphate may have a degree of polymerization of 500 or more.

상기 카본 도우너는 펜타에리스리톨(Pentaerythritol)과 디펜타에리스리톨(Dipentaerythritol) 중 어느 하나일 수 있다.The carbon donor may be any one of pentaerythritol and dipentaerythritol.

상기 블로윙 에이전트는 멜라민(melamine)일 수 있다.The blowing agent may be melamine.

상기 세라믹 운모 테이프의 상기 세라믹 섬유는 알루미나(alumina), 실리카(silica) 그리고 지르코니아(zirconia)를 용융하여 형성된 용융물로 제조될 수 있다.The ceramic fibers of the ceramic mica tape may be made of a melt formed by melting alumina, silica and zirconia.

상기 세라믹 섬유는 무기질 접착제의 의해 상기 운모 테이프에 접착될 수 있다.The ceramic fiber may be adhered to the mica tape by an inorganic adhesive.

본 발명에 의하면, 내화 케이블이 열팽창성 폴리올레핀 수지 층과 세라믹 운모 테이프 층을 구비함으로써, 화재 등에 의해 고온에 노출된 경우에 세라믹 운모 테이프의 작용에 의해 열이 급격히 침투하는 것을 방지하고 케이블의 변형을 최소화함과 동시에 열팽창성 폴리올레핀 수지 층의 열 전달 차단 작용에 의해 케이블 내측의 온도가 지나치게 상승하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.According to the present invention, the fire resistant cable includes a heat-expandable polyolefin resin layer and a ceramic mica tape layer, thereby preventing heat from rapidly penetrating by the action of the ceramic mica tape when exposed to high temperatures by fire or the like, and preventing deformation of the cable. At the same time, it is possible to effectively prevent an excessive increase in the temperature inside the cable by the heat transfer blocking action of the thermally expandable polyolefin resin layer.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내화 케이블의 구조를 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the structure of a fireproof cable according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a cross section taken along the line II-II of FIG.

이하에서, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 내화 케이블에 대해서 설명한다.Hereinafter, a fireproof cable according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내화 케이블(100)은 절연된 도체(101)의 외측에 형성되는 열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)을 포함한다.1 and 2, a fire resistant cable 100 according to an embodiment of the present invention includes a thermally expandable polyolefin resin layer 110 formed on an outer side of an insulated conductor 101.

예를 들어, 도체(101)는 구리 등과 같은 전기 전도성을 가지는 금속 재질로 형성될 수 있으며 그 외측에 합성수지와 같은 전기 절연성의 절연체(102)가 형성되어 절연될 수 있다. 이때, 자켓(103)이 절연된 도체(101)의 외측을 둘러쌀 수 있으며, 그리고 도면에 예시적으로 도시된 바와 같이 자켓(103)과 절연된 도체(101) 사이에는 충진층(105)이 형성될 수 있다. 충진층(105)은 케이블의 형태 유지, 도체(101) 보호, 내열성 향상 등 다양한 기능을 수행하도록 형성될 수 있으며, 필요에 따라서는 생략될 수 있다.For example, the conductor 101 may be formed of a metal material having electrical conductivity such as copper, and may be insulated by forming an electrically insulating insulator 102 such as a synthetic resin on the outside thereof. In this case, the jacket 103 may surround the outer side of the insulated conductor 101, and as shown in the drawings, a filling layer 105 may be provided between the jacket 103 and the insulated conductor 101. Can be formed. The filling layer 105 may be formed to perform various functions such as maintaining the shape of the cable, protecting the conductor 101, and improving heat resistance, and may be omitted as necessary.

또한, 도면에는 하나의 자켓(103)이 구비되고 그 외측에 열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)이 형성되는 경우가 도시되어 있으나, 필요에 따라 복수의 자켓이 구비될 수도 있고, 자켓(103), 절연된 도체(101), 충진층(105) 이외에 다른 요소가 더 구비될 수도 있다. 그리고 복수의 자켓이 구비되는 경우, 열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)이 반드시 가장 외측의 자켓의 외측에 형성될 필요는 없으며 임의의 자켓의 외측에 형성될 수도 있다.In addition, although one jacket 103 is provided in the drawing and a case in which the thermally expandable polyolefin resin layer 110 is formed on the outside thereof, a plurality of jackets may be provided if necessary, the jacket 103, In addition to the insulated conductor 101 and the filling layer 105, other elements may be further provided. And when a plurality of jackets are provided, the thermally expandable polyolefin resin layer 110 does not necessarily need to be formed on the outer side of the outermost jacket but may be formed on the outer side of any jacket.

예를 들어, 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)은 통상적인 케이블의 가장 외측에 위치하는 자켓(103)의 바로 외측에 형성될 수 있다.For example, as exemplarily shown in FIG. 1, the thermally expandable polyolefin resin layer 110 may be formed just outside the jacket 103 located at the outermost side of a conventional cable.

열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)은 케이블 제조에서 흔히 적용되는 튜브 타입의 PVC 압출 방식으로 형성될 수 있다.Thermally expandable polyolefin resin layer 110 may be formed by a tube type PVC extrusion method commonly applied in cable manufacture.

열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)은 온도가 상승함에 따라 스스로 팽창하여 공극을 갖는 차 층(charring layer)(즉, 탄화층)을 형성한다.The thermally expandable polyolefin resin layer 110 expands itself as the temperature rises to form a charring layer (ie, a carbonized layer) having voids.

열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)은 온도 상승에 따라 팽창하여 차 층을 형성하는 열팽창성 폴리올레핀 수지 컴파운드로 형성될 수 있다.The thermally expandable polyolefin resin layer 110 may be formed of a thermally expandable polyolefin resin compound that expands with temperature and forms a difference layer.

열팽창성 폴리올레핀 수지 컴파운드는 폴리올레핀을 베이스 수지로 하는 수지 컴파운드로서, 산 도우너(acid donor), 카본 도우너(carbon donor) 그리고 블로윙 에이전트(blowing agent)를 포함하는 컴파운드일 수 있다. 열팽창성 폴리올레핀 수지 컴파운드는 온도 상승에 따라 산 도우너, 카본 도우너 그리고 블로윙 에이전트가 서로 작용하여 카본 폼(carbon foam)을 형성하고 유지시키며 형성된 카본 폼의 낮은 열 전도도로 인해 열 전달을 억제함으로써 내화 기능을 수행할 수 있다.The thermally expandable polyolefin resin compound is a resin compound based on polyolefin, and may be a compound including an acid donor, a carbon donor, and a blowing agent. The thermally expandable polyolefin resin compound acts as a fire-proofing agent by the acid donor, the carbon donor and the blowing agent interacting with each other to increase the temperature to form and maintain the carbon foam, and inhibit heat transfer due to the low thermal conductivity of the formed carbon foam. Can be done.

더 구체적으로, 열팽창성 폴리올레핀 수지 컴파운드는 암모늄 폴리포스테이트(APP, Ammonium Polyphosphate), 펜타에리스리톨(또는 디펜타에리스리톨)(Pentaerythritol or Dipentaerythritol) 그리고 멜라민(melamine)을 포함하는 컴파운드일 수 있다. 여기서, 암모늄 폴리포스테이트는 산 도우너이고, 펜타에리스리톨(또는 디펜타에리스리톨)은 카본 도우너이며, 멜라민은 블로윙 에이전트이다.More specifically, the thermally expandable polyolefin resin compound may be a compound including ammonium polyphosphate (APP), pentaerythritol (or dipentaerythritol) and melamine. Here, the ammonium polypostate is an acid donor, pentaerythritol (or dipentaerythritol) is a carbon donor, and melamine is a blowing agent.

산 도우너인 암모늄 폴리포스테이트는 고온(예를 들어, 250℃ 이상)에서 폴리인산(Polyphosphoric Acid)과 암모니아로 분해되는 무기염이다. 즉, 암모늄 폴리포스테이트는 다음의 반응식1과 같이 반응하여 산(acid)인 폴리인산을 제공하는 산 도우너로 기능한다.Ammonium polyphosphate, an acid donor, is an inorganic salt that decomposes into polyphosphoric acid and ammonia at high temperatures (eg, 250 ° C. or higher). That is, the ammonium polyphosphate reacts as in Scheme 1 below to serve as an acid donor that provides polyphosphoric acid as an acid.

[반응식1][Scheme 1]

Figure 112009046373534-pat00001
Figure 112009046373534-pat00001

이때, 암모늄 폴리포스테이트는 폴리올레핀 수지 컴파운드의 통상적인 압출 온도를 고려하여 체인 길이가 미리 설정된 길이 이상(즉, 중합도가 미리 설정된 값 이상)으로 하여 폴리올레핀 수지 컴파운드를 압출하는 과정에서 암모늄 폴리포스테이트가 분해되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 암모늄 폴리포스테이트는 그 체인 길이가 짧은 경우, 예를 들어 중합도(n)가 100 이하인 경우(즉, 반응식1에서 n이 100 이하인 경우)에 그 분해가 150℃ 정도에서 시작되기 때문에 그 분해 시작 온도가 일반적인 폴리올레핀 컴파운드의 압출 조건인 200℃보다 낮아 내화 케이블에 사용하기 적당하지 않다. 이에 반해, 암모늄 폴리포스테이트의 중합도(n)가 500 이상인 경우(즉, 반응식1에서 n이 500 이상인 경우) 250℃ 정도에서부터 분해가 시작되므로 암모늄 폴리포스테이트가 폴리올레핀 수지 컴파운드를 압출하는 과정에서 분해되는 것이 방지될 수 있다.In this case, the ammonium polyphosphate is formed in the process of extruding the polyolefin resin compound so that the chain length is greater than or equal to the preset length (that is, the polymerization degree is greater than or equal to the preset value) in consideration of the typical extrusion temperature of the polyolefin resin compound. It is desirable not to decompose. Specifically, since ammonium polyphosphate has a short chain length, for example, when the degree of polymerization (n) is 100 or less (that is, when n is 100 or less in Scheme 1), the decomposition starts at about 150 ° C. The onset temperature of decomposition is lower than 200 ° C., the extrusion condition of a typical polyolefin compound, which is not suitable for use in refractory cables. In contrast, when the degree of polymerization (n) of the ammonium polyphosphate is 500 or more (that is, when n is 500 or more in Scheme 1), the decomposition starts at about 250 ° C., so that the ammonium polyphosphate is decomposed in the process of extruding the polyolefin resin compound. Can be prevented.

한편, 카본 도우너인 펜타에리스리톨(C(CH2OH)4)은 폴리인산과 반응하여 탈수(dehydration) 반응을 거쳐 차 구조(charring framework)를 형성하여 차 층(charring layer)을 형성하게 된다. 펜타에리스리톨과 폴리인산은 다음의 반응식2와 같이 반응한다.Meanwhile, pentaerythritol (C (CH 2 OH) 4 ), a carbon donor, is reacted with polyphosphoric acid to form a charring framework through a dehydration reaction to form a charring layer. Pentaerythritol and polyphosphoric acid react as in Scheme 2 below.

[반응식2][Scheme 2]

Figure 112009046373534-pat00002
Figure 112009046373534-pat00002

블로윙 에이전트인 멜라민은 280℃ 정도에서부터 분해되기 시작하여 370℃ 전에 100% 암모니아로 분해된다.Melamine, a blowing agent, begins to decompose at around 280 ° C and then to 100% ammonia before 370 ° C.

산 도우너인 암모늄 폴리포스테이트의 분해로부터 생성된 암모니아 및 멜라민의 분해로부터 생성된 암모니아는 산소의 농도를 희석시켜 연소를 지연시키는 역할, 차 층(charring layer)을 불어내어 밀집되고 단단한 차 층이 형성되게 하는 역할, 그리고 균일한 공극을 만들어주는 역할을 한다.Ammonia generated from the decomposition of the acid donor ammonium polyphosphate and ammonia from the decomposition of melamine serve to dilute the concentration of oxygen to delay combustion, and blow the charring layer to form a dense and hard tea layer. To create a uniform void.

이외에도 열팽창성 폴리올레핀 수지 컴파운드는 폴리비닐아세테이트 코폴리머(Polyvinyl acetate copolymer), 산화 티타늄(Titanium dioxide), 잔탄검(Xanthan gum) 등의 성분을 더 포함할 수 있다.In addition, the thermally expandable polyolefin resin compound may further include components such as polyvinyl acetate copolymer, titanium dioxide, and xanthan gum.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내화 케이블의 열팽창성 폴리올레핀 수지 층을 형성하는 열팽창성 폴리올레핀 수지 컴파운드가 온도의 상승에 따라 변화하는 과정을 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a view illustrating a process in which a thermally expandable polyolefin resin compound forming a thermally expandable polyolefin resin layer of a fireproof cable according to an embodiment of the present invention changes with temperature.

도 3을 참조하면, 폴리올레핀 계열 수지의 압출 온도인 200℃ 이하에서는 컴파운드 내부에 아무런 변화가 없으며, 화재에 의해 250℃에 도달하면 암모늄 폴리포스테이트가 분해되어 암모니아가 발생하여 기포 핵(foam core)이 형성되기 시작한다. 그 후 370℃까지 멜라민의 분해로 발생된 암모니아로 인해 더 많은 기포가 생성된다. 그리고 250℃부터 500℃까지는 폴리인산과 펜타에리스리톨 간의 반응으로 차 층(charring layer)이 형성되며, 그 이상의 온도에서는 폴리인산의 증발 및 차 층의 카본(carbon) 산화로 이산화탄소가 발생하게 된다.Referring to FIG. 3, there is no change inside the compound at 200 ° C. or less, which is the extrusion temperature of the polyolefin resin, and when the temperature reaches 250 ° C. by fire, ammonium polyphosphate is decomposed to generate ammonia to form a bubble core. It begins to form. Thereafter more bubbles are generated due to the ammonia generated by the decomposition of melamine up to 370 ° C. And from 250 ° C to 500 ° C a charring layer is formed by the reaction between polyphosphoric acid and pentaerythritol, carbon dioxide is generated by evaporation of polyphosphoric acid and carbon oxidation of the primary layer at higher temperatures.

이와 같이 열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)은 온도가 상승함에 따라 스스로 팽창하여 공극을 갖는 차 층을 형성한다. 이러한 공극을 갖는 차 층은 외부 고온에 대한 열 전달 차단 작용을 하여 1100℃ 이상의 온도를 400℃ 이하로 급감시키는 효과를 가지게 된다.As such, the thermally expandable polyolefin resin layer 110 expands itself as the temperature rises to form a difference layer having voids. The difference layer having such pores acts as a heat transfer blocking action against the external high temperature, thereby having an effect of rapidly reducing the temperature of 1100 ° C. or more to 400 ° C. or less.

세라믹 운모 테이프 층(120)은 열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)의 외측에 형성된다. 이때, 세라믹 운모 테이프 층(120)은 테이핑(taping) 방식으로 열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)의 표면에 접착될 수 있다.The ceramic mica tape layer 120 is formed outside the thermally expandable polyolefin resin layer 110. In this case, the ceramic mica tape layer 120 may be attached to the surface of the thermally expandable polyolefin resin layer 110 in a taping manner.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 세라믹 운모 테이프 층(120)의 외측에 일반 전선에 구비되는 피복 층(130)이 더 형성될 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the coating layer 130 provided on the general electric wire may be further formed outside the ceramic mica tape layer 120.

세라믹 운모 테이프 층(120)은 세라믹 섬유를 운모(MICA) 테이프의 내측에 접착하여 형성되는 세라믹 운모 테이프로 형성될 수 있다. 이때, 세라믹 섬유는 무기질 접착제에 의해 운모 테이프의 내측에 접착될 수 있다.The ceramic mica tape layer 120 may be formed of a ceramic mica tape formed by bonding ceramic fibers to the inside of the MICA tape. At this time, the ceramic fiber may be bonded to the inside of the mica tape by the inorganic adhesive.

세라믹 섬유는 알루미나(alumina), 실리카(silica) 그리고 지르코니아(zirconia)를 용융하여 형성된 용융물로 제조될 수 있다. 예를 들어, 세라믹 섬유는 고순도 알루미나, 실리카 그리고 지르코니아를 1760℃에서 용융하여 얻어진 용융물로 제조될 수 있으며 최고 사용온도 1100 내지 1650℃까지 사용할 수 있는 단열재로 기존의 내화물보다 단열 성능이 우수하다. 그리고 운모(MICA) 테이프는 종래에 사용되는 내화 기능을 갖는 운모 테이프일 수 있다.Ceramic fibers can be made from a melt formed by melting alumina, silica and zirconia. For example, ceramic fibers may be made of a melt obtained by melting high purity alumina, silica, and zirconia at 1760 ° C., and are capable of being used at temperatures up to 1100 ° C. to 1650 ° C., and are superior to conventional refractory materials. And the MICA tape may be a mica tape having a fire resistance function conventionally used.

즉, 세라믹 운모 테이프 층(120)은 대략 1650℃까지 견딜 수 있는 세라믹 섬유를 테이핑 작업이 가능하도록 운모 테이프에 접착시켜 형성된 세라믹 운모 테이프로 형성된 것이며, 약 1100℃ 이상의 직접적인 화염에 의해 내화 케이블이 변형되거나 급격한 열 침투를 1차적으로 차단하는 기능을 수행한다. 특히, 시간이 경과하더라도 세라믹 섬유는 온도가 상승하면 도자기 재질의 세라믹으로 변형되어 추가 열 침투에 대한 저항성을 가지므로 더욱 충실한 내화 기능이 도모될 수 있다.That is, the ceramic mica tape layer 120 is formed of ceramic mica tape formed by adhering mica tape to tape the ceramic fiber capable of withstanding approximately 1650 ° C., and the fire resistant cable is deformed by a direct flame of about 1100 ° C. or more. Or to block first-hand heat penetration. In particular, even if time passes, the ceramic fiber is deformed to ceramics of porcelain material when the temperature rises, so that it may have a more resistant fire resistance.

아래 표 1은 본 발명의 실시예에 따른 열팽창성 폴리올레핀 수지 층 및 세라믹 운모 테이프 층이 적용된 내화 케이블과 종래의 운모 테이프가 적용된 종래의 내화 케이블에서 시간 및 화염온도에 따른 케이블 내부의 온도 변화를 측정한 결과를 보여준다.Table 1 below measures the temperature change in the cable according to the time and flame temperature in the refractory cable to which the thermally expandable polyolefin resin layer and the ceramic mica tape layer are applied and the conventional refractory cable to which the conventional mica tape is applied. Shows one result.

시간time 화염온도Flame temperature 운모 테이프 적용 일반 내화 케이블Mica tape applied plain fireproof cable 열팽창성 폴리올레핀 수지 층 및 세라믹 운모테이프 적용 내화 케이블Fire-resistant cable with thermally expandable polyolefin resin layer and ceramic mica tape 1분30초1 minute 30 seconds 600 도600 degrees 80 도80 degrees 70 도70 degrees 2분30초2 minutes 30 seconds 820 도820 degrees 120 도120 degree 100 도100 degree 5분5 minutes 1050 도1050 degrees 280 도280 degree 200 도200 degrees 10분10 minutes 1083 도1083 degrees 480 도480 degrees 330 도330 degree 30분30 minutes 1100 도1100 degree 전소Burned down 380 도380 degree 60분60 minutes 1100 도1100 degree 전소Burned down 420 도420 degree

표 1을 참조하면, 운모 테이프만 적용된 종래의 일반 내화 케이블은 화염 노출 시간 10분이 경과하고 화염온도가 1083도인 경우 그 내부 온도가 480℃에 도달하였으며 화염 노출 시간 30분 경과 후에는 전소되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 열팽창성 폴리올레핀 수지 층 및 세라믹 운모 테이프 층이 적용된 내화 케이블은 화염 노출 시간 10분이 경과하고 화염온도가 1083도인 경우 그 내부 온도가 330℃에 도달하였으며 화염 노출 시간 30분 경과 후 그 내부 온도가 380℃에 도달하였고 화염 노출 시간 60분 경과 후 그 내부 온도가 420℃에 도달하였다. 즉, 열팽창성 폴리올레핀 수지 층 및 세라믹 운모 테이프 층이 적용된 내화 케이블은 종래의 운모 테이프만 적용된 내화 케이블에 비해 그 내부 온도 상승이 크게 낮아져 뛰어난 내화 기능을 가지는 것으로 나타났다.Referring to Table 1, the conventional refractory cable applied only with mica tape, after 10 minutes of flame exposure time and flame temperature of 1083 degrees, its internal temperature reached 480 ° C and burned out after 30 minutes of flame exposure time. The fireproof cable to which the thermally expandable polyolefin resin layer and the ceramic mica tape layer were applied according to an embodiment of the present invention had a flame exposure time of 10 minutes, a flame temperature of 1083 degrees, and an internal temperature of 330 ° C. after a flame exposure time of 30 minutes. The internal temperature reached 380 ° C and after 60 minutes of flame exposure time, the internal temperature reached 420 ° C. In other words, the fire resistant cable to which the thermally expandable polyolefin resin layer and the ceramic mica tape layer are applied has a significantly lower internal temperature rise than the conventional fire resistant cable to which only the mica tape is applied.

본 발명의 실시예에 따른 내화 케이블은 세라믹 섬유 및 운모 성분을 포함하는 세라믹 운모 테이프 층(120)과 온도 상승에 따라 스스로 팽창하여 공극을 갖는 차 층을 형성하는 열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)을 구비함으로써, 세라믹 운모 테이프 층(120)이 외부의 열이 케이블 내로 급격히 침투하는 것을 차단하고 아울러 케이블의 변형의 예방함과 동시에 열팽창성 폴리올레핀 수지 층(110)이 팽창된 차 층을 형성하여 효과적인 냉각 효과를 수행할 수 있다. 이에 따라 케이블 내부의 절연체가 탄화되는 것을 억제하여 절연 특성을 유지할 수 있도록 하는 내화 기능이 효과적으로 도모될 수 있다.The fire resistant cable according to an embodiment of the present invention comprises a ceramic mica tape layer 120 including ceramic fibers and mica components and a thermally expandable polyolefin resin layer 110 that expands itself to form a difference layer having voids as the temperature increases. By providing the ceramic mica tape layer 120 to prevent the external heat from rapidly penetrating into the cable, and prevent the deformation of the cable, and at the same time to form the difference layer of the thermally expandable polyolefin resin layer 110 is expanded and effective cooling Effect can be performed. As a result, the fire resistance function can be effectively achieved to suppress the carbonization of the insulator inside the cable and to maintain the insulation characteristics.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and it is recognized that the present invention is easily changed and equivalent by those skilled in the art to which the present invention pertains. Includes all changes and modifications to the scope of the matter.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내화 케이블의 구조를 보여주는 도면이다.1 is a view showing the structure of a fireproof cable according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면을 보여주는 도면이다.2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내화 케이블의 열팽창성 폴리올레핀 수지 층을 형성하는 열팽창성 폴리올레핀 수지 컴파운드가 온도의 상승에 따라 변화하는 과정을 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a view illustrating a process in which a thermally expandable polyolefin resin compound forming a thermally expandable polyolefin resin layer of a fireproof cable according to an embodiment of the present invention changes with temperature.

Claims (8)

삭제delete 절연된 도체의 외측에 형성되며 온도가 상승함에 따라 스스로 팽창하여 공극을 갖는 차 층(charring layer)을 형성하는 열팽창성 폴리올레핀 수지 층, 그리고A thermally expandable polyolefin resin layer formed on an outer side of the insulated conductor and expanding itself to form a charring layer having voids as the temperature rises, and 상기 열팽창성 폴리올레핀 수지 층의 외측에 형성되며 세라믹 섬유가 운모 테이프의 내측에 접착되어 형성되는 세라믹 운모 테이프로 형성되는 세라믹 운모 테이프 층을 포함하고,A ceramic mica tape layer formed on the outer side of the thermally expandable polyolefin resin layer and formed of ceramic mica tape formed by adhering the ceramic fibers to the inner side of the mica tape, 상기 열팽창성 폴리올레핀 수지 층은 산 도우너(acid donor), 카본 도우너(carbon donor) 그리고 블로윙 에이전트(blowing agent)를 포함하는 열팽창성 폴리올레핀 수지 컴파운드로 형성되는 내화 케이블.The thermally expandable polyolefin resin layer is formed of a thermally expandable polyolefin resin compound including an acid donor, a carbon donor, and a blowing agent. 제2항에서,3. The method of claim 2, 상기 산 도우너는 암모늄 폴리포스테이트(Ammonium Polyphosphate)인 내화 케이블.The acid donor is ammonium polyphosphate. 제3항에서,4. The method of claim 3, 상기 암모늄 폴리포스테이트는 중합도가 500 이상인 내화 케이블.The ammonium polyphosphate has a degree of polymerization of 500 or more fire-resistant cable. 제2항에서,3. The method of claim 2, 상기 카본 도우너는 펜타에리스리톨(Pentaerythritol)과 디펜타에리스리톨(Dipentaerythritol) 중 어느 하나인 내화 케이블.The carbon donor is any one of pentaerythritol and dipentaerythritol. 제2항에서,3. The method of claim 2, 상기 블로윙 에이전트는 멜라민(melamine)인 내화 케이블.The blowing agent is melamine (melamine) fireproof cable. 제2항에서,3. The method of claim 2, 상기 세라믹 운모 테이프의 상기 세라믹 섬유는 알루미나(alumina), 실리카(silica) 그리고 지르코니아(zirconia)를 용융하여 형성된 용융물로 제조되는 내화 케이블.The ceramic fiber of the ceramic mica tape is made of a melt formed by melting alumina, silica and zirconia. 제2항에서,3. The method of claim 2, 상기 세라믹 섬유는 무기질 접착제의 의해 상기 운모 테이프에 접착되는 내화 케이블.And the ceramic fiber is adhered to the mica tape by an inorganic adhesive.
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