KR20170072689A - Ultra high temperature fire-resistant cable - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극고온 내화 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 1,000 ℃ 이상의 극고온 환경하에서도 내화 특성을 유지할 수 있는 동시에, 제조비용이 절감되고, 연속 공정에 의한 제조가 가능한 등 작업성과 수율이 향상될 수 있는 극고온 내화 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a high temperature refractory cable. More specifically, the present invention relates to a high-temperature fire-resistant cable capable of maintaining fire resistance even under extremely high temperature environments of 1,000 ° C. or higher, reducing manufacturing cost, and improving workability and yield, will be.

Description

극고온 내화 케이블{Ultra high temperature fire-resistant cable}Ultra high temperature fire-resistant cable [0001]

본 발명은 극고온 내화 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 1,000 ℃ 이상의 극고온 환경하에서도 내화 특성을 유지할 수 있는 동시에, 제조비용이 절감되고, 연속 공정에 의한 제조가 가능한 등 작업성과 수율이 향상될 수 있는 극고온 내화 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a high temperature refractory cable. More specifically, the present invention relates to a high-temperature fire-resistant cable capable of maintaining fire resistance even under extremely high temperature environments of 1,000 ° C. or higher, reducing manufacturing cost, and improving workability and yield, will be.

최근, 케이블 제조 산업의 주요한 이슈는 극도의 온도상태, 특히 화재시에 직면하게 되는 상황에서 케이블의 거동 및 성능을 유지시키는 것이다. 안정을 위해서 불길이 번지는 것을 지연시키고 또한 화염을 견딜 수 있는 케이블의 내화특성(fire-resistance)을 극대화하는 것이 필수적이다.In recent years, a major issue in the cable manufacturing industry is maintaining cable behavior and performance in extreme temperature conditions, particularly in the face of fire. It is essential to delay the spread of flame for stability and to maximize the fire-resistance of the cable to withstand flames.

케이블의 내화특성을 향상시키기 위해 도체와 시스 사이에 광물절연체를 충진하는 광물 절연 케이블이 사용되고 있다. 도 1은 종래 저압 배전용 광물 절연 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.In order to improve the fire resistance of the cable, a mineral insulated cable is used to fill the mineral insulator between the conductor and the sheath. 1 schematically shows a cross-sectional structure of a conventional mineral insulation cable for low-pressure distribution.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 광물 절연 케이블은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등의 전도성 소재로 이루어져 있어 전류의 흐름 경로를 제공하는 도체(11), 상기 도체(11)를 전체적으로 감싸는 광물 절연체(12), 외곽의 구리 또는 구리 합금으로 이루어진 금속 시스(13) 등을 포함할 수 있다.1, the conventional mineral insulated cable is made of a conductive material such as copper (Cu) or aluminum (Al), and includes a conductor 11 for providing a current flow path, a conductor 11 for covering the conductor 11 A mineral insulator 12, a metallic sheath 13 made of copper or an alloy of copper, and the like.

일반적으로 케이블 내화 평가시 가장 높은 등급은 950 ℃ 이지만 화재 발생시 사고 위험에 대한 인식이 높아짐에 따라 1,000 ℃ 이상의 화염을 견디는 케이블이 요구되는 경우가 잦아지고 있다. 그러나, 구리로 이루어진 금속 시스(13)를 적용한 종래 내화 케이블은 구리의 용융점이 1,080 ℃이므로 1,000 ℃ 이상의 화염속에서는 견디지 못하고 시스가 녹아 내릴 수 있다. 광물 절연체(12)가 우수한 내화성 재료임에도 불구하고 구리 시스의 녹는점에 의해 극고온에서는 버티지 못하는 것으로 판단된다.Generally, the highest rating in the evaluation of cable fire resistance is 950 ℃. However, as the awareness of the risk of accidents increases in case of fire, cables that can withstand flames of more than 1,000 ℃ are often required. However, the conventional refractory cable using the metal sheath 13 made of copper has a melting point of 1,080 DEG C, so that it can not withstand a flame of 1,000 DEG C or higher and the sheath can melt. Although the mineral insulator 12 is an excellent refractory material, it is judged that it can not survive at a very high temperature due to the melting point of the copper sheath.

또한, 종래 광물 절연 케이블에 사용되는 광물 절연체(12)는 용도에 따라 순도 92~99%의 마그네시아(MgO, 산화마그네슘)가 주로 사용되는데, 광물 절연 케이블 제작시 마그네시아(MgO)가 총 재료비의 70%를 차지하여 케이블의 제조비용이 상승하는 문제가 있다.Magnesia (MgO, magnesium oxide) having a purity of 92 to 99% is mainly used for the mineral insulator 12 used in conventional mineral insulated cables. Magnesia (MgO) Of the total number of the cable, and thus the manufacturing cost of the cable increases.

나아가, 마그네시아(MgO)는 금속산화물로서 불에 대한 저항성이 매우 높지만 상온에 노출되게 되면 수분 침투가 빠르게 진행되고, 수분 흡수에 따라 절연성능이 급격히 저하되기 때문에, 마그네시아(MgO)를 광물 절연체(12)로 사용하는 광물 절연 케이블은 제조시 신속한 공정이 요구될 뿐만 아니라 도체(11) 사이에 마그네시아(MgO) 절연체(12)를 충진하고 금속 시스(13)를 용접한 후 외경을 조절하는 등의 복잡한 불연속적 공정을 적용해야 하는 등 작업성과 수율이 저하되는 문제가 있다.Magnesia (MgO) is a metal oxide, which is very resistant to fire. However, when exposed to room temperature, moisture penetration progresses rapidly and insulation performance decreases sharply with water absorption. Therefore, The mineral insulated cable used in the present invention not only requires a rapid process in manufacturing but also requires complicated processes such as filling the magnesia (MgO) insulator 12 between the conductors 11 and welding the metal sheath 13, There is a problem that work efficiency and yield are lowered due to application of a discontinuous process.

따라서, 1,000 ℃ 이상의 극고온 환경하에서도 내화 특성을 유지할 수 있는 동시에, 제조비용이 절감되고, 연속 공정에 의한 제조가 가능한 등 작업성과 수율이 향상될 수 있는 극고온 내화 케이블이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a desperate need for a very high-temperature refractory cable capable of maintaining the refractory characteristics even at a very high temperature environment of 1,000 ° C or higher, reducing manufacturing cost, and improving workability and yield, to be.

본 발명은 1,000 ℃ 이상의 극고온 환경하에서도 내화 특성을 유지할 수 있는 극고온 내화 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a high-temperature refractory cable capable of maintaining refractory characteristics even under a very high temperature environment of 1,000 ° C or more.

또한, 본 발명은 제조비용이 절감되고, 연속 공정에 의한 제조가 가능한 등 작업성과 수율이 향상될 수 있는 극고온 내화 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a very high temperature refractory cable capable of reducing the manufacturing cost and improving workability and yield, such as being able to be manufactured by a continuous process.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems,

하나 이상의 도체; 상기 도체를 각각 감싸는 세라믹 절연체 및 상기 세라믹 절연체를 전체적으로 감싸는 베딩, 또는 상기 도체를 전체적으로 감싸는 광물 절연체; 및 상기 베딩 또는 상기 광물 절연체를 감싸는 금속 시스층을 포함하고, 상기 도체가 상기 광물 절연체에 의해 감싸여지는 경우 상기 금속 시스층을 감싸는 세라믹 시스층을 추가로 포함하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.One or more conductors; A ceramic insulator for enclosing the conductor, and a bedding for totally enclosing the ceramic insulator, or a mineral insulator for totally enclosing the conductor; And a metallic sheath layer surrounding the bedding or the mineral insulator, and further comprising a ceramic sheath layer surrounding the metallic sheath layer when the conductor is surrounded by the mineral insulator. .

여기서, 상기 세라믹 절연체는 고분자 수지 및 세라믹을 포함하는 세라믹 컴파운드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.Here, the ceramic insulator is formed by a ceramic compound including a polymer resin and a ceramic.

또한, 상기 고분자 수지는 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.Further, the present invention provides a high-temperature fire-resistant cable characterized in that the polymer resin is a silicone resin.

한편, 상기 고분자 수지는 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지 50 내지 90 중량부 및 말레산 무수물이 그라프트된 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지 10 내지 50 중량부의 블랜드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.The polymer resin includes 50 to 90 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin and 10 to 50 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin grafted with maleic anhydride on the basis of 100 parts by weight of the polymer resin Resistant fire-resistant cable.

여기서, 상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지는 이의 총 중량을 기준으로 아세트산 비닐의 함량이 20 내지 70 중량%인 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.Here, the ethylene-vinyl acetate copolymer resin has a vinyl acetate content of 20 to 70% by weight based on the total weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin.

또한, 상기 세라믹은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 이산화규소(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O), 산화티타늄(Ti2O) 및 지르코니아(ZrO2)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 산화금속 5 내지 40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.The ceramics may be selected from the group consisting of silicon dioxide (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide (K 2 O) Characterized in that it comprises 5 to 40 parts by weight of at least one metal oxide selected from the group consisting of titanium oxide (Ti 2 O) and zirconia (ZrO 2 ).

그리고, 상기 세라믹 컴파운드는 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 수산화알루미늄 120 내지 220 중량부 또는 수산화마그네슘 100 내지 180 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.Also, the ceramic compound may further include 120 to 220 parts by weight of aluminum hydroxide or 100 to 180 parts by weight of magnesium hydroxide based on 100 parts by weight of the polymer resin.

나아가, 상기 세라믹 컴파운드는 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 산화방지제 2 내지 4 중량부 및 가공조제 0.5 내지 1 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.Further, the ceramic compound further comprises 2 to 4 parts by weight of an antioxidant and 0.5 to 1 part by weight of a processing aid based on 100 parts by weight of the polymer resin.

한편, 상기 광물 절연체는 마그네시아(MgO)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.On the other hand, the mineral insulator includes magnesia (MgO).

또한, 상기 금속 시스층은 스테인레스강 또는 인코로이(incoloy) 825로 이루어진 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.Also, the metal sheath layer is made of stainless steel or incoloy 825.

그리고, 상기 베딩, 상기 세라믹 시스층 또는 이들 모두는 상기 세라믹 절연체를 형성하는 세라믹 컴파운드와 동일한 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.Also, the bedding, the ceramic sheath layer, or all of them are made of the same material as the ceramic compound forming the ceramic insulator.

또한, 상기 금속 시스층은 구리, 구리 합금, 스테인레스강 및 인코로이(incoloy) 825 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블을 제공한다.Also, the metal sheath layer is made of any one of copper, copper alloy, stainless steel, and incoloy 825.

본 발명에 따른 극고온 내화 케이블은 특정 구조와 소재에 의해 1,000 ℃ 이상의 극고온 환경하에서도 내화 특성을 유지할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.The high temperature refractory cable according to the present invention exhibits an excellent effect of maintaining the refractory characteristics under a very high temperature environment of 1,000 DEG C or more due to a specific structure and material.

또한, 본 발명에 따른 극고온 내화 케이블은 종래 광물 절연체로서 주로 사용되는 마그네시아(MgO)를 세라믹 컴파운드로 대체함으로써 제조비용을 절감할 수 있는 동시에 작업성과 수율이 향상되는 우수한 효과를 나타낸다.In addition, the extreme high-temperature refractory cable according to the present invention exhibits an excellent effect of reducing manufacturing cost and improving workability and yield by replacing magnesia (MgO), which is mainly used as a conventional mineral insulator, with a ceramic compound.

도 1은 종래 저압 배전용 광물 절연 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 하나의 실시예의 극고온 내화 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 극고온 내화 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a cross-sectional structure of a conventional mineral insulation cable for low-pressure distribution.
Fig. 2 schematically shows a cross-sectional structure of a high-temperature refractory cable according to one embodiment of the present invention.
Fig. 3 schematically shows a cross-sectional structure of a high-temperature refractory cable according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 2는 본 발명에 따른 하나의 실시예의 극고온 내화 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.Fig. 2 schematically shows a cross-sectional structure of a high-temperature refractory cable according to one embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 극고온 내화 케이블은 도체(110) 및 상기 도체를 각각 감싸는 세라믹 절연체(120)를 포함하는 하나 이상의 코어(100), 상기 코어(100)를 전체적으로 감싸는 베딩(200) 및 상기 베딩(200)을 감싸는 금속 시스층(300)을 포함할 수 있다.2, the extreme high temperature refractory cable according to the present invention includes at least one core 100 including a conductor 110 and a ceramic insulator 120 surrounding the conductor, A bedding 200 and a metallic sheath layer 300 surrounding the bedding 200.

상기 도체(110)는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등의 전도성 소재로 이루어져 있어 전류의 흐름 경로를 제공하는 IEC 60228 규격을 만족하는 Class 2 또는 5의 도체일 수 있다.The conductor 110 may be a Class 2 or 5 conductor that is made of a conductive material such as copper (Cu) or aluminum (Al) and meets the IEC 60228 standard for providing a current path for current flow.

상기 세라믹 절연체(120)는 세라믹 컴파운드의 압출에 의해 형성될 수 있고, 화재시 약 500 ℃ 이상의 고온에서 연소 후 경질의 차르(char)를 형성함으로써 차수특성을 향상시켜 상기 도체(110)간 단락의 확률을 줄여주는 역할을 수행한다.The ceramic insulator 120 can be formed by extrusion of a ceramic compound and by forming a hard char after combustion at a high temperature of about 500 ° C or higher in the case of a fire, It plays a role of reducing the probability.

상기 세라믹 컴파운드는 고분자 수지에 세라믹, 난연제, 산화방지제, 가공조제, 가교제 등이 첨가될 수 있다. 상기 고분자 수지는 특별히 제한되지 않지만 예를 들어 폴리실록산 등의 실리콘 수지, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지, 말레산 무수물이 그라프트된(grafted) 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지 등일 수 있으며, 바람직하게는 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지 50 내지 90 중량부 및 말레산 무수물이 그라프트된 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지 10 내지 50 중량부의 블랜드를 포함할 수 있다.The ceramic compound may be added with a ceramic, a flame retardant, an antioxidant, a processing aid, a crosslinking agent, or the like to the polymer resin. The polymer resin may be, for example, a silicone resin such as polysiloxane, an ethylene-vinyl acetate copolymer resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer resin grafted with maleic anhydride, and the like. 50 to 90 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin and 10 to 50 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin grafted with maleic anhydride, based on 100 parts by weight of the blend.

상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지는 이의 총 중량을 기준으로 아세트산 비닐의 함량이 20 내지 70 중량%일 수 있고, 상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지의 함량이 50 중량부 미만인 경우 화재 등에 의한 상기 세라믹 절연체(120)의 연소시 차르 형성에 긍정적 영향을 끼치는 아세트산 비닐의 극성기가 불충분할 수 있어 난연특성이 저하되는 반면, 90 중량부 초과인 경우 상온 인장강도가 저하되어 기준미달일 수 있다.The ethylene-vinyl acetate copolymer resin may have a vinyl acetate content of 20 to 70% by weight based on the total weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin. When the content of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin is less than 50 parts by weight, 120) may be inadequate to have a polar group of vinyl acetate that positively affects the formation of char, and the flame retardancy is deteriorated. When the content is more than 90 parts by weight, the tensile strength at room temperature is lowered and may be below the reference.

또한, 말레산 무수물이 그라프트된 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지의 함량이 10 중량부 미만인 경우 상온 인장강도가 저하되어 기준미달일 수 있는 반면, 50 중량부 초과인 경우 상온 신장율 및 가열특성이 저하되어 기준미달일 수 있다.If the content of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin in which maleic anhydride is grafted is less than 10 parts by weight, the tensile strength at room temperature may be lowered to be below the standard, while if it exceeds 50 parts by weight, the room temperature elongation and heating properties may deteriorate May be below standards.

상기 세라믹은 예를 들어 이산화규소(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O), 산화티타늄(Ti2O), 지르코니아(ZrO2) 등의 산화금속, 질화규소(Si3N4), 탄화규소(SiC), 질화 알루미늄(AlN) 등을 포함할 수 있고, 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 5 내지 40 중량부일 수 있다. 상기 세라믹의 함량이 5 중량부 미만인 경우 내화특성이 불충분한 반면, 40 중량부 초과인 경우 상온 인장강도 및 신장율이 저하되고 유연성이 저하될 수 있다.The ceramics include, for example, silicon dioxide (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide (K 2 O), titanium oxide (Ti 2 O) , zirconia (ZrO 2) may include a metal oxide, a silicon nitride (Si 3 N 4), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN) or the like, the content is based on 100 parts by weight of the polymer resin, from 5 to 40 Weight portion. When the content of the ceramics is less than 5 parts by weight, the refractory characteristics are insufficient, while when it is more than 40 parts by weight, the tensile strength and elongation at room temperature may be decreased and the flexibility may be lowered.

상기 난연제는 비닐실란, 지방산 등으로 표면 처리된 금속수산화물, 예를 들어, 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 상기 금속수산화물은 340 ℃ 이상에서 물을 차단할 수 있는 무기재료인 산화금속(Metal Oxide), 즉 세라믹과 물(H2O)로 분해되는 아래의 흡열반응을 일으키고 이에 의해 주변 온도를 낮출 뿐만 아니라, 강도가 향상되고 내수성이 우수한 상기 세라믹에 의해 1,000 ℃ 이상의 가혹한 조건하에서도 내화특성을 유지할 수 있게 된다.The flame retardant may include metal hydroxides surface-treated with vinyl silane, fatty acid or the like, for example, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) or both. The metal hydroxide causes an endothermic reaction which is decomposed by a metal oxide, that is, a ceramic and water (H 2 O), which is an inorganic material capable of blocking water at 340 ° C or higher, thereby lowering the ambient temperature, It is possible to maintain the refractory characteristics even under severe conditions of 1,000 DEG C or higher by the ceramic having the improved strength and excellent water resistance.

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O - 298kJ/mol at ≥200℃ 2Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O - 298kJ / mol at ≥200 ℃

Mg(OH)2 → MgO + H2O - 330kJ/mol at ≥340℃Mg (OH) 2 - > MgO + H 2 O - 330 kJ / mol at >

상기 금속수산화물은 비닐실란 등에 의해 소수성으로 표면 처리됨으로써 상기 고분자 수지에 대한 분산성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 난연제로서 수산화알루미늄은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 120 내지 220 중량부일 수 있다. 또한, 상기 난연제로서 수산화마그네슘은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 100 내지 180 중량부일 수 있다.The metal hydroxide may be surface-treated with hydrophobicity by vinylsilane or the like to improve the dispersibility of the metal hydroxide to the polymer resin. The aluminum hydroxide as the flame retardant may be 120 to 220 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin. The magnesium hydroxide as the flame retardant may be 100 to 180 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin.

상기 수산화알루미늄의 함량이 120 중량부 미만이거나 상기 수산화마그네슘의 함량이 100 중량부 미만인 경우 난연 특성이 기준 미달일 수 있는 반면, 상기 수산화알루미늄의 함량이 220 중량부 초과이거나 상기 수산화마그세늄의 함량이 180 중량부 초과인 경우 상온 기계적 특성, 예를 들어, 인장강도 및 신장율이 기준 미달이고 유연성이 저하될 수 있다.If the content of the aluminum hydroxide is less than 120 parts by weight or the content of the magnesium hydroxide is less than 100 parts by weight, the flame retardant property may be below the standard, while if the content of the aluminum hydroxide exceeds 220 parts by weight or the content of the magnesium hydroxide If it exceeds 180 parts by weight, ordinary temperature mechanical properties such as tensile strength and elongation can not be met and flexibility may be lowered.

또한, 상기 세라믹 컴파운드는 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로, 페놀계, 아민계 등의 산화방지제 2 내지 4 중량부, 가공조제 0.5 내지 1 중량부를 포함할 수 있다. 한편, 상기 베딩(200)은 상기 세라믹 절연체(120)를 형성하는 세라믹 컴파운드와 동일한 소재로 충실식 압출에 의해 형성될 수 있다.The ceramic compound may include 2 to 4 parts by weight of an antioxidant such as phenol, amine, etc., and 0.5 to 1 part by weight of a processing aid based on 100 parts by weight of the polymer resin. Meanwhile, the bedding 200 may be formed by rich type extrusion using the same material as the ceramic compound forming the ceramic insulator 120.

본 발명에 따른 극고온 내화 케이블은 종래 광물 절연 케이블에서 광물 절연체로 주로 사용되는 고가의 마그네시아(MgO)를 상기 세라믹 컴파운드로 대체함으로써 케이블의 제조비용을 30% 이상 절감할 수 있는 동시에 상기 베딩(200)과 후술하는 금속 시츠층(300)의 조합에 의해 1,000 ℃ 이상의 극고온 환경하에서도 내화 특성을 유지하는 우수한 효과를 나타낼 수 있다.The high-temperature refractory cable according to the present invention can replace the ceramic compound with expensive magnesia (MgO), which is mainly used as a mineral insulator in a conventional mineral insulated cable, so that the manufacturing cost of the cable can be reduced by 30% ) And the metal sheet layer 300 to be described later, it is possible to exhibit an excellent effect of maintaining the refractory characteristics even under a very high temperature environment of 1,000 DEG C or more.

또한, 본 발명에 따른 극고온 내화 케이블은 상기 세라믹 절연체(120) 및 상기 베딩(200)이 압출에 의해 형성될 수 있기 때문에 연속 공정에 의한 제조가 가능하여 작업성 및 수율이 향상되는 우수한 효과를 나타낼 수 있다.Also, since the ceramic insulator 120 and the bedding 200 can be formed by extrusion, the extreme high-temperature refractory cable according to the present invention can be manufactured by a continuous process, thereby improving workability and yield. .

상기 금속 시스층(300)은 용융점이 약 1,500 ℃인 스테인레스강, 용융점이 약 1,400 ℃인 인코로이(incoloy) 825(몰리브덴-구리-니켈-철-크롬 합금) 등으로 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 극고온 내화 케이블은 상기 금속 시스층(300)이 용융점이 약 1,080 ℃인 구리, 용융점이 약 1,110 ℃인 구리-니켈 합금 등의 종래 금속 시스층용 금속으로 이루어지는 경우에 비해 상기와 같은 고융점 금속으로 이루어짐으로써 1,000 ℃ 이상의 극고온 내화 특성을 용이하게 만족할 수 있다.The metal sheath layer 300 may be made of stainless steel having a melting point of about 1,500 ° C., incoloy 825 having a melting point of about 1,400 ° C. (molybdenum-copper-nickel-iron-chromium alloy) The high-temperature refractory cable according to the present invention is characterized in that the metal sheath layer 300 is made of the same metal as that of the conventional metal sheath layer made of copper having a melting point of about 1,080 DEG C and copper-nickel alloy having a melting point of about 1,110 DEG C High-temperature refractory characteristics of 1,000 ° C or higher can be easily satisfied.

도 3은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 극고온 내화 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.Fig. 3 schematically shows a cross-sectional structure of a high-temperature refractory cable according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 극고온 내화 케이블은 하나 이상의 도체(100') 및 상기 도체(100')를 감싸는 절연체(200'), 상기 절연체(200')를 감싸는 금속 시스층(300') 및 상기 금속 시스층(300')을 감싸는 세라믹 시스층(400')을 포함할 수 있다.3, the extreme high temperature refractory cable according to the present invention includes at least one conductor 100 'and an insulator 200' surrounding the conductor 100 ', a metal sheath layer 200' surrounding the insulator 200 ' (300 ') and a ceramic sheath layer (400') surrounding the metal sheath layer (300 ').

상기 절연체(200')는 마그네시아(MgO) 또는 상기 세라믹 컴파운드로 이루어질 수 있고, 상기 금속 시스층(300')은 구리, 구리 합금, 스테인레스강, 인코로이 825 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 세라믹 시스층(400')은 상기 세라믹 컴파운드로 이루어질 수 있다.The insulator 200 'may be made of magnesia (MgO) or the ceramic compound, and the metal sheath layer 300' may be made of copper, a copper alloy, stainless steel, (400 ') may be made of the ceramic compound.

본 발명에 따른 극고온 내화 케이블은 기존과 같이 구리 또는 구리 합금으로 이루어진 금속 시스층(300')을 적용하더라도 상기 세라믹 시스층(400')에 의해 화재시 열이 직접적으로 상기 금속 시스층(300')에 전달되는 것을 억제하여 1,000 ℃ 이상의 극고온 환경 하에서도 단시간 동안은 내화 특성을 유지할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.Even when a metal sheath layer 300 'made of copper or a copper alloy is applied as in the conventional method, heat is directly applied to the metal sheath layer 300' during a fire by the ceramic sheath layer 400 ' '), Thereby exhibiting an excellent effect that the refractory characteristics can be maintained for a short time even under a very high temperature environment of 1,000 ° C. or more.

[실시예][Example]

1. 제조예1. Manufacturing Example

아래 표 1에 나타난 바와 같은 구성의 케이블 시편을 제조했다.Cable specimens having the configurations shown in Table 1 below were prepared.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 도체Conductor 2개2 2개2 2개2 절연체Insulator 세라믹 컴파운드Ceramic compound -- 베딩Bedding 세라믹 컴파운드Ceramic compound 마그네시아magnesia 마그네시아magnesia 금속 시스층Metal sheath layer 스테인레스강Stainless steel 구리Copper 구리Copper 세라믹 시스층Ceramic sheath layer -- 세라믹 컴파운드Ceramic compound --

2. 내화특성 평가2. Evaluation of fire resistance

실시예 및 비교예 각각의 케이블 시편에 대해 규격 IEC 60331-1/2(830℃,2시간), BS 6387(950℃,3시간), BS 8434-2(930℃,2시간), IEC 60331-1/2(1,000℃,90분) 및 IEC 60331-1/2(1,000℃,2시간)에 따른 내화특성 평가를 수행했고, 그 결과는 아래 표 2에 나타난 바와 같다.EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES For each of the cable specimens, standard IEC 60331-1 / 2 (830 DEG C, 2 hours), BS 6387 (950 DEG C, 3 hours), BS 8434-2 The evaluation of fire resistance according to IEC 60331-1 / 2 (1,000 ° C., 90 minutes) and IEC 60331-1 / 2 (1,000 ° C., 2 hours) was carried out, and the results are shown in Table 2 below.

규격standard 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 IEC 60331-1/2
(830℃,2시간)IEC 60331-1 / 2
(830 DEG C, 2 hours) PASSPASS PASSPASS PASSPASS BS 6387
(950℃,3시간)BS 6387
(950 占 폚, 3 hours) PASSPASS PASSPASS PASSPASS BS 8434-2
(930℃,2시간)BS 8434-2
(930 DEG C, 2 hours) PASSPASS PASSPASS PASSPASS IEC 60331-1/2
(1,000℃,90분)IEC 60331-1 / 2
(1,000 DEG C, 90 minutes) PASSPASS PASSPASS FAILFAIL IEC 60331-1/2
(1,000℃,2시간)IEC 60331-1 / 2
(1,000 DEG C, 2 hours) PASSPASS FAILFAIL FAILFAIL

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 내화 케이블은 1,000 ℃의 고온 환경하에서도 장시간 동안 내화특성을 유지하고, 실시예 2의 내화 케이블은 1,000 ℃의 고온 환경하에서 단시간 동안은 내화특성을 유지했다.As shown in Table 2, the refractory cable of Example 1 according to the present invention maintains the refractory characteristics for a long time even under a high-temperature environment of 1,000 ° C, and the refractory cable of Example 2 has a high- Maintained fire resistance characteristics.

반면, 비교예 1의 종래 내화 케이블은 1,000 ℃의 고온 환경하에서 금속 시스층이 녹아내려 금속 시스층과 도체간의 단락이 발생했다.On the other hand, in the conventional refractory cable of Comparative Example 1, the metal sheath layer melted under a high temperature environment of 1,000 DEG C, causing a short circuit between the metal sheath layer and the conductor.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. . It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.

100 : 코어 200,200' : 베딩
300,300' : 금속 시스 400' : 세라믹 시스100: core 200, 200 ': bedding
300,300 ': Metallic sheath 400': Ceramic sheath

Claims (12)

하나 이상의 도체;
상기 도체를 각각 감싸는 세라믹 절연체 및 상기 세라믹 절연체를 전체적으로 감싸는 베딩, 또는 상기 도체를 전체적으로 감싸는 광물 절연체; 및
상기 베딩 또는 상기 광물 절연체를 감싸는 금속 시스층을 포함하고,
상기 도체가 상기 광물 절연체에 의해 감싸여지는 경우 상기 금속 시스층을 감싸는 세라믹 시스층을 추가로 포함하는, 극고온 내화 케이블.One or more conductors;
A ceramic insulator for enclosing the conductor, and a bedding for totally enclosing the ceramic insulator, or a mineral insulator for totally enclosing the conductor; And
And a metal sheath layer surrounding the bedding or the mineral insulator,
Further comprising a ceramic sheath layer surrounding the metallic sheath layer when the conductor is enclosed by the mineral insulator. 제1항에 있어서,
상기 세라믹 절연체는 고분자 수지 및 세라믹을 포함하는 세라믹 컴파운드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.The method according to claim 1,
Wherein the ceramic insulator is formed by a ceramic compound including a polymer resin and a ceramic. 제2항에 있어서,
상기 고분자 수지는 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.3. The method of claim 2,
Wherein the polymer resin is a silicone resin. 제2항에 있어서,
상기 고분자 수지는 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지 50 내지 90 중량부 및 말레산 무수물이 그라프트된 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지 10 내지 50 중량부의 블랜드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.3. The method of claim 2,
Wherein the polymer resin comprises 50 to 90 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin based on 100 parts by weight of the polymer resin and 10 to 50 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin grafted with maleic anhydride , High temperature fireproof cable. 제4항에 있어서,
상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지는 이의 총 중량을 기준으로 아세트산 비닐의 함량이 20 내지 70 중량%인 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.5. The method of claim 4,
Wherein the ethylene-vinyl acetate copolymer resin has a vinyl acetate content of 20 to 70% by weight based on the total weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin. 제2항에 있어서,
상기 세라믹은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 이산화규소(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O), 산화티타늄(Ti2O) 및 지르코니아(ZrO2)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 산화금속 5 내지 40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.3. The method of claim 2,
The ceramics may be selected from the group consisting of silicon dioxide (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide (K 2 O) And 5 to 40 parts by weight of at least one metal oxide selected from the group consisting of titanium oxide (Ti 2 O) and zirconia (ZrO 2 ). 제2항에 있어서,
상기 세라믹 컴파운드는 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 수산화알루미늄 120 내지 220 중량부 또는 수산화마그네슘 100 내지 180 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.3. The method of claim 2,
Wherein the ceramic compound further comprises 120 to 220 parts by weight of aluminum hydroxide or 100 to 180 parts by weight of magnesium hydroxide based on 100 parts by weight of the polymer resin. 제2항에 있어서,
상기 세라믹 컴파운드는 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 산화방지제 2 내지 4 중량부 및 가공조제 0.5 내지 1 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.3. The method of claim 2,
Wherein the ceramic compound further comprises 2 to 4 parts by weight of an antioxidant and 0.5 to 1 part by weight of a processing aid based on 100 parts by weight of the polymer resin. 제1항에 있어서,
상기 광물 절연체는 마그네시아(MgO)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.The method according to claim 1,
Wherein the mineral insulator comprises magnesia (MgO). 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 시스층은 스테인레스강 또는 인코로이(incoloy) 825로 이루어진 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Characterized in that said metallic sheath layer is made of stainless steel or incoloy 825. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베딩, 상기 세라믹 시스층 또는 이들 모두는 상기 세라믹 절연체를 형성하는 세라믹 컴파운드와 동일한 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the bedding, the ceramic sheath layer or both are made of the same material as the ceramic compound forming the ceramic insulator. 제11항에 있어서,
상기 금속 시스층은 구리, 구리 합금, 스테인레스강 및 인코로이(incoloy) 825 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는, 극고온 내화 케이블.12. The method of claim 11,
Wherein the metal sheath layer is made of any one of copper, copper alloy, stainless steel, and incoloy 825.
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