KR20080003279U - 열발포성 깔개와 전선격벽 구조물이 부착된 케이블방염트레이 - Google Patents

Abstract

본 고안은 화재 발생시에 쉽게 불이 붙고 또 화재를 전달하는 구실을 하는 통신, 전력케이블의 트레이를 화염으로부터 보호하며, 전력케이블의 통로를 따라 화염의 전달을 근본적으로 차단할 수 있는 방염트레이 구조물에 관한 것이다. 본 고안은 화재발생시 고온에서 발포하여 탄화층(char)를 형성하므로 화염을 차단할 수 있는 열발포성수지가 도포된 천공된 방염판넬의 제조와 방염판넬로 이루어진 격벽을 이용하여 전선과 케이블을 분리하므로 불꽂이 전선으로 옮겨 붙거나 케이블선을 따라 화재가 확산되는 것을 근본적으로 방지할 수 있는 기능을 갖도록 고안된 방염깔개와 방염격벽구조물이 부착된 케이블트레이 이다.

열발포성 판넬, 천공 방염깔개, 열발포성 격벽, 열발포성 경화수지, 방염케이블트레이, 칼버트. 화염차단격벽

Description

열발포성 깔개와 전선격벽 구조물이 부착된 케이블 방염트레이{flame retardation cable tray with fire form cover plate and wire isolation plate structure}

도 1은 본 고안에 의한 열발포성 판넬의 열발포 실험사진.

도 2는 본 고안에 의한 열발포성 판넬로 만들어진 트레이 천공깔개

도 3은 본 고안에 의한 열발포성 케이블격벽 구조물 사진

도 4은 본 고안에 의한 열발포성 케이블격벽의 열발포 실험사진.

도 5은 본 고안에 의한 케이블격벽 구조물의 도해

도 6은 본 고안에 의한 방염깔개와 게이블격벽이 설치된 트레이의 도해

본 고안은 화재 발생시에 용이하게 불이 붙고 또 화재를 전달하는 구실을 하는 통신, 전력케이블과 산업시설물의 전력선과 케이블을 화염으로부터 보호하며, 전력케이블의 통로를 따라 화염의 확산을 근본적으로 차단할 수 있는 방염 깔개와 방염 케이블격벽 구조물이 부착된 트레이에 관한 것이다.

화재발생시 불꽃의 전이는 전선을 통하여 발생하는 경우가 많으며 전선트레 이를 따라 전이된 화염은 건물이나 피해대상 부위의 전체로 확산하는 주요 통로가 되고 있다. 물론 난연성 전선이 생산, 시판되고는 있으나, 실제 화재발생시 화염을 효과적으로 저지하지 못한다. 그리고 가격이 비싸 산업현장에서 광범위하게 사용되지 못하고 소방법상 소방관계전선에 국한되어 필수로 사용되도록 정함으로써 실제 산업현장에서는 시공비의 절감을 위해 전력선이나 통신케이블을 화재에 취약한 비닐이나 폴리에틸렌계 절연선을 사용하는 예가 많다.

본 고안은 화재발생시 고온에서 불연의 발포된 탄화층(char)을 형성하므로 화염을 차단할 수 있는 재료로 만들어진 천공된 방염판넬 깔개와 방염판넬로 이루어진 격벽구조물을 이용하여 케이블을 분리 설치하므로 불꽃이 전선을 따라 옮겨 붙거나 케이블트레이를 따라 화재가 확산되는 것을 근본적으로 방지할 수 있는 기능을 갖도록 고안된 것이다.

종래의 기술은 고분자화합물에 착색제와 계면활성제등을 혼합하여 만든 내화성도료를 제조하여 목재나 철 등 내화성이 필요한 구조물에 도포함으로써 내화 또는 방염의 역할로 활용되어 왔다. 허나 이러한 재료는 비닐이나 폴리에틸렌으로 절연된 일반 전력선이나 통신선에 발생한 화재나 외부에서 전파된 화염의 방제에 크게 도움이 되지 못하여 이를 개선키 위하여 본 고안을 개발하게 되었다.

종전의 전선과 케이블트레이의 防火기술은 케이블트레이에 별도의 耐火처리 없이 케이블트레이 적층시 맨 상단의 뚜껑을 덮도록 한 방법과 트레이가 조작실 위를 지나거나 하부에서 수직으로 설치할 시 소화설비를 하도록 한 설비규정이었다.개별적인 전선에서는 일정거리 이상에서는 전선관을 사용하도록 하고, 지근거리에 서는 별도의 방법이나 규정이 없이 처리되는 경우가 많으며, 전선관의 사용시 화재의 전이는 부분적으로 방지할 수 있다고 보이나 화염에 노출된 케이블트레이의 보호구실은 되지 못하며, 전선피복의 열화에 의한 유해가스의 다량 방출을 피할 수 없다는 단점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 도 1, 2 와 4 에서 보여주는 바와 같이 열발포성 판넬의 표면이 열에 의해 탄화되면 발포하여 불연성 단열탄화층(char)을 형성함으로써 화염이 전선으로 옮겨 붙지 못하도록 하는 역활과 전선으로의 열전도를 막고 전선내부의 불도 질식, 차단하여 더 이상 화재가 확산되지 못하게 함으로써 화재의 확산을 진압하는데 초점을 둔 고안이다.

본 고안은 열발포성 방염판넬 격벽을 이용하여 전선이나 케이블트레이를 화염으로부터 차단시키므로써 전선주위의 온도가 상승할 시 발포성수지와 소화약제가 내화성의 탄화물(char)형태로 발포하면서 단열효과와 산소차단효과를 발휘하여 전선을 질식하므로서 화재의 전이를 차단하기 위하여, 유리섬유나 부직포, 금속판, 그물형태의 천에 열발포성수지와 분말소화약제를 혼합하여 도포하고 건조하여 만든 열발포성 방염격벽 구조물이 부착된 트레이이다.

일반적으로 화재발생시 화재의 전이는 전선이나 케이블트레이를 통하여 발생하는 경우가 많으며 전선으로의 전이는 트레이나 칼버트를 통해 화재를 건물이나 피해대상의 전체로 확산하는 주요 통로가 되고 있다. 소방방재청 자료에 따르면 전 기에 의한 화재가 전체 화재의 30%가 넘는 현 실정에서 전선의 화재를 차단하는 것은 전기에 의한 화재를 방지하고 또 전선에 의한 화재의 확산을 막는 중요한 방법이라고 판단된다.

물론 난연전선이 생산, 시판되고는 있으나, 실제 화재발생시 화염을 효과적으로 저지하지 못하며, 가격이 비싸 소방법상 소방관계 전선에 국한되어 필수로 사용되고 있다.

본 고안의 열발포성 방염판넬에 사용되는 발포수지는 난연소재가 지녀야 할 화학적 특성, 즉 연소반응시 흡열반은을 통해서 주변의 열에너지를 흡수하여 플라스틱의 발화점 이하로 온도를 낮추거나 발열반응열이 아주 작아야 한다. 이에 더하여 방염판넬에 사용되는 다른 그 첨가물과의 혼합성이 좋아야 하고, 최종제품의 기계적인 성질에 영향을 주지 않아야 하며, 화재발생시 발연 및 독성가스의 발생이 적어야 한다.

본 고안의 구성은 도 2 와 같이 케이블 트레이의 하부를 화염으로부터 보호할 수 있는 발포성 방염수지가 도포되어 있느 천공된 발포성 방염깔개와 도 5 같이 전선을 개별적으로 분리시켜주는 여러개의 방염판넬이 부착된 화염차단 격벽구조물이 부착된 케이블 트레이 혹은 칼버트이다.

도 5 와 6 은 본 고안품인 열발포성 방염판넬을 이용하여 전선을 개별적으로 분리시켜 화재로부터 케이블 트레이와 전선을 보호하는 방법에 관하여 도시한 것이다. 본 방법의 이점은 난연 혹은 내화도료의 직접도포보다 두꺼운 내화성 탄화 층(char)을 형성할 수 있고, 설치가 용이하며, 전선이나 통신선의 추가나 제거시 작업이 용히나 이점이 있다. 또한 전선의 발화를 억제하는 한편 케이블트레이를 통한 화재의 전이를 차단함으로써 전선으로부터 발생하는 발화나 케이블트레이를 통해 전파되는 화염의 이동을 방지할 수 있다.

본 고안에서 사용한 방염수지는 불연선 수지를 기초로 하여 고온에서 발포와 탄화층(char)의 형성을 촉진시키는 발포첨가제를 혼합시킨 고온 열발포성 수지혼합물로 화재발생시 화염에 노출되면 급격히 수지의 팽창이 일어나 내용물을 둘러사므로 화염과의 첩촉을 차단하며, 화염과 복사열의 전도속도를 지연시키는 역할을 하는 수지혼합물이다. 고안에서 사용하는 방염혼합수지는 전력선의 피복물질인 고분자소재의 열개질(thermal degradation)의 효과를 저감시켜 전체 연소반응의 속도를 늦추는 기능을 가지고 있으며, 전선의 외피를 발포된 탄화층으로 둘러 싸므로 산소의 공급을 차단하여 연소반응을 저지하고 발생되는 유해한 연소가스의 발생을 억제하며, 화재의 지연작용과 불꽃의 확대를 막는 효과를 지닌 열발포성 수지혼합물질이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 열발포성 방염판넬로 이루어진 트레이 깔개와 게이블을 분리시키는 방염격벽 구조물이 부착된 케이블 트레이 에 한한다.

다음은 열발포성 방염판넬의 제작에 따른 구성을 보인다.

열발포성 방염판넬은 형태의 유지와 사용의 용이성 등을 위하여 유리섬유나 망 혹은 금속판, 부직포, 종이판지위에 열발포성 수지를 도포한 후 건조시켜 사용 한다. 따라서 열발포성 수지혼합물을 도포하기 쉬우며. 건조후 단단한 판넬형의 제작물을 만들기에 적합한 것을 사용하는 것이 유리하다. 허나 고온에서 내화성이 좋으며 열발포시 수지의 발포를 지연시키지 않는 재료를 사용하는 것이 좋다.

열발포성 판넬의 형상과 인장강도의 유지 및 작업성의 편의를 확보하기 위하여 열발포성 수지혼합물에는 열발포성 소화약제나 불소계나 인계화합물에 분말소화약제, 안료와 분산제로 활용될 계면활성제를 배합하여 골고루 혼합하여 제조한다. 그 배합비율은 용도에 따라 다르며,도포량 조절을 위해 분말 소화약제의 양을 조절할 수도 있고, 필요에 따라 소화제를 감량하거나 제외해도 관계는 없다.

도 4 은 본 고안품인 열발포성 방염판넬로 이루어진 케이블 격벽구조물을 고온에서 열발포실험을 한 후 발포된 탄화층(char)이 구조물을 둘러싼 사진을로 첨부한 것이다.

본 고안은 열발포 고분자화합물에 소화용분말제와 분산제, 착색제등을 혼합하여 내화성섬유에 도포한 방염깔개와 게이블의 격벽구조물은 열에 의해 10배에서 50배까지 부피가 증가하면서 불연성 탄화(char)물로 변하고 그로 인해 두터운 단열층을 형성하여 화재시 산소의 차단막 구실을 하는 재료를 사용함에 착안하였다.

사용방법에 관하여는 사용자의 용도에 따라 여러 가지가 있으나 대표적인 방법을 도 6 에 도식하였다.

소방방재청 통계에 따르면 전기에 의한 화재가 전체화재의 상당부분을 차지할 정도로 화재의 직접적인 원인이기도 하지만, 건물이나 공장에서 화재가 발생하 면 전력선이나 통신선은 화재를 전이하는 주요 통로로 작용된다.

특히 다량의 전선이 통과하는 지하 공동구나 공장의 케이블 트레이, 칼버트는 터널형태로 화재발생시 화재를 다른 건물이나 다른 장소로 화재를 옮기는 구실을 한다.

더욱이 일반적으로 사용하는 전력케이블이나 통신선은 그 피복이 비닐이나 폴리에틸렌계로 화염에 불이 잘 붙고 화염의 전이가 신속한 특성이 있으며 유독성 가스를 다량 배출하여 진화를 어렵게 한다.

따라서 본 고안은 화염으로부터 전선을 안전하게 보호한다면 화재의 확산을 방지하고, 화재를 보다 용이하게 진화할 수 있음은 물론 유독가스의 생성을 감소시켜 인명의 피해를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

그러기 위해서 본 고안은 전선에서 발생하는 화재는 물론 외부요인에 의해서 발생된 화재로 인하여 전선으로 전이되는 화염을 근본적으로 차단함으로써 화재예방이나 확산방지에 그 효과가 크다.

Claims (3)

1. 열발포성수지를 기초로 한 열발포성 수지혼합물을 유리섬유나 부직포, 금속을 이용하여 만든 천(Textue) 그물(Net), 매트(Mat)에 도포하여 제작한 판형태의 천공된 열발포성 판넬을 이용하여 트레이 하단을 깔도록 고안된 천공방염깔개.
2. 청구항 1 과 같이 제작한 판넬형태의 차단막으로 전선을 분리시키고 케이블 트레이에 부착시켜 화재발생시 고온에서 발포된 탄화층을 형성하여 전선이나 케이블트레이 주위를 둘러싸 화염과 차단시켜 화재의 전이를 차단하도록 고안된 화염차단 격벽구조물.
3. 청구항 1, 2 와 같이 화재발생시 화염과 직접 접촉하는 케이블 트레이의 상단 혹은 하단을 열발포성 경화수지가 도포된 천공된 방염깔개로 차단시키고 전력케이블을 격벽으로 분리시킨 열발포성 차단격벽 구조물이 부착된 케이블 방염트레이.

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