철도 케이블용 LSZH 화합물: 화재 안전, EN 45545-2 및 재료 선택 가이드

지하철 객차 바닥 아래의 모든 미터의 케이블은 잠재적인 연료원이며 터널 화재 내부의 실제 위험은 일반적으로 화염 자체가 아닙니다. 연기, 염화수소 및 기타 할로겐 가스는 더 빠르게 이동하고 승객의 방향 감각을 혼란스럽게 하며 대부분의 사상자를 발생시킵니다. 이것이 철도 케이블용 LSZH 컴파운드가 프리미엄 옵션이 아닌 철도 차량 및 운송 프로젝트의 기본 사양이 된 실질적인 이유입니다. 케이블 제조업체의 경우 더 이상 저연, 무할로겐 재료를 사용할지 여부가 문제가 아니라 어떤 LSZH 등급이 압출 출력을 방해하지 않고 프로젝트의 화재, 연기 및 노후화 요구 사항을 충족시킬 수 있는지가 문제입니다.

EN 45545-2: 철도 케이블의 화재 성능 기준

EN 45545-2는 대부분의 유럽 및 많은 아시아 철도 프로젝트에서 화재 행동을 판단하는 데 사용하는 표준입니다. 작업의 화재 위험에 따라 차량에 위험 수준 HL1, HL2 및 HL3을 할당한 다음 화염 확산, 열 방출, 연기 밀도 및 연기 독성에 대한 자재 요구 사항을 설정합니다. 전기 케이블의 경우 요구 사항 세트 R22 및 R23은 화합물이 통과해야 하는 한계를 정의합니다. 위험 수준과 물질 성능 사이의 연결은 표준의 핵심 논리입니다. 긴 터널을 통과하는 지하철 노선은 저속 트램보다 훨씬 더 엄격한 화합물을 요구하므로 단일 "난연성" 라벨만으로는 충분하지 않습니다. 이러한 테스트의 원리는 이 가이드에 자세히 설명되어 있습니다. 운송 케이블 및 EN 45545-2 화재 안전을 위한 LSZH 화합물 .

화재 테스트가 실제로 측정하는 것

화염 확산 테스트는 화재가 케이블을 따라 얼마나 멀리 이동하는지 보여주고, 열 방출 측정은 불타는 케이블이 차량의 전체 화재 부하에 얼마나 추가되는지를 나타냅니다. 연기 밀도는 복도가 얼마나 빨리 연기로 채워지는지를 나타내는 VOF4 및 Ds와 같은 매개변수를 통해 추적되며, 독성 측정은 승객이 실제로 호흡하는 가스를 평가합니다. 다음과 같은 등급 고속철도 및 대중교통 분야용으로 개발된 90°C B1급 LSZH 보호복합물 하나의 제제로 이러한 목표를 해결합니다. 즉, R22 및 R23 요구 사항에서 설정한 세 가지 특성인 낮은 연기 밀도 및 제어된 독성과 무할로겐 난연성을 결합합니다.

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기계적 및 열적 요구 사항은 화재 사양과 함께 제공됩니다.

화재 승인이 필요하지만 이는 자격의 첫 번째 단계일 뿐입니다. 철도 케이블 컴파운드는 또한 수년간의 열, 진동 및 유체 접촉 후에도 기계적 특성을 유지해야 합니다. 90°C, 105°C 또는 125°C의 연속 온도 등급에 따라 절연체의 과도한 노화 없이 도체가 전달할 수 있는 전류가 결정됩니다. 디젤, 그리스, 세척제는 철도 일상 생활의 일부이기 때문에 내유성은 중요합니다. 열 노화 후 인장 강도와 신율 유지율을 통해 10년 사용 후에도 케이블이 여전히 구부러지고 종단 처리될 수 있는지 여부를 알 수 있습니다. 아래 표에는 조달 사양에 작성해야 하는 영역이 요약되어 있습니다.

철도 차량 프로젝트를 위해 LSZH 철도 케이블 컴파운드를 인증할 때 주요 검증 사항입니다.
재산	영향을 미치는 것	철도 프로젝트의 일반적인 대상
난연성	화재 발생 시 케이블을 따라 불꽃이 확산됨	R22/R23 화염 확산 요구 사항을 통과합니다. 32 이상의 산소 지수
연기 밀도	터널 및 밀폐된 공간의 가시성 및 탈출 시간	EN 45545-2 제한 내의 VOF4 및 Ds 값
연기 독성	승객과 승무원의 생존 조건	EN 45545-2 제한 내 독성 지수
온도 등급	연속 정격 전류 및 과부하 동작	검증된 장기 열 노화로 90°C~125°C 정격
오일 및 연료 저항성	디젤, 그리스, 산성 세척제와 접촉	오일 침지 후 인장강도 및 신율 유지
기계적 무결성	굽힘, 진동 및 설치 손상	열 및 유체 노화 후 인장 강도 및 신율 유지

열가소성 또는 가교결합: 올바른 LSZH 플랫폼 선택

화재 및 연기 대상이 고정되면 다음 결정은 케이블의 전체 서비스 수명 동안 어떤 폴리머 플랫폼이 이를 제공할 수 있는지입니다. 열가소성 및 가교 LSZH 복합재 제품군은 모두 철도 응용 분야에 사용되며 작동 온도, 유체 노출 및 케이블 설계가 감당할 수 있는 공간에 따라 선택이 달라집니다.

열가소성 LSZH: 외장의 실제 기본값

열가소성 수지 등급은 표준 압출 라인에서 용융 가공되고 스크랩을 보다 쉽게 처리하며 난연성, 유연성 및 비용의 강력한 균형을 제공합니다. 많은 운송 응용 분야에서 90°C 등급 보호관 및 단열재의 경우 여전히 첫 번째 선택입니다. 주요 한계는 열가소성 제제가 금속 수산화물 충전재에 크게 의존하고 있으며, 충전재를 많이 첨가하면 분산을 주의 깊게 제어하지 않으면 연신율이 감소하고 압출이 복잡해질 수 있다는 점입니다. 따라서 수분 흡수 및 필러 분포는 설계 단계뿐만 아니라 배치별로 확인해야 합니다.

가교된 LSZH: 열, 기름 및 공간이 제약이 되는 경우

실란 가교와 방사선 가교는 모두 폴리머를 3차원 네트워크로 변환합니다. 실질적인 이점은 더 높은 연속 온도 등급, 더 나은 오일 및 연료 저항성, 고온에서의 향상된 기계적 인성입니다. 케이블이 뜨거운 장비 가까이에 있고 디젤, 그리스, 산성 세척제 및 반복적인 굴곡에 노출될 수 있기 때문에 이러한 특성은 철도 차량에 중요합니다. 125°C 내유성 방사선 가교 LSZH 절연 화합물 좋은 예입니다. 재료의 할로겐이 없고 연기가 적은 특성을 유지하는 동시에 열 내구성을 확장하고 기관차 케이블이 만날 가능성이 있는 유체에 저항합니다. 벽이 얇은 가교 절연체는 케이블 직경과 무게도 줄여 수백 미터의 배선에 걸쳐 빠르게 늘어납니다.

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내부 피복은 세부 사항이 아닌 안전 층입니다.

다중 코어 케이블에서 내부 피복과 개별적으로 절연된 코어 사이의 공간은 산소를 보유하고 케이블 본체를 따라 화재가 이동하는 데 도움이 될 수 있습니다. 무할로겐, 저연 산소 차단성 내부 피복 화합물 가장 안쪽 구성 레이어의 산소 공급을 제한하여 해당 경로를 닫습니다. 이는 연소 확산을 늦추고 외부 피복이 수행할 작업을 줄여줍니다. 외부 재킷과 동일한 주의를 기울여 내부 피복을 지정하는 것은 케이블 설계의 전체 EN 45545-2 성능을 향상시키는 가장 비용 효율적인 방법 중 하나입니다. 특히 공간이 도체를 서로 가깝게 만드는 설계에서 더욱 그렇습니다.

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철도 LSZH 복합 시설을 이용하기 전에 확인해야 할 사항

새로운 화합물의 자격을 갖추는 데는 시간이 걸리며, 승인 실패로 인한 비용은 재료 몇 봉지 가격보다 훨씬 높습니다. 케이블 엔지니어와 조달 팀이 대량 주문을 하기 전에 실행해야 할 점검 사항은 다음과 같습니다.

프로젝트에 R22 또는 R23, HL2 또는 HL3이 요구되는지 여부에 관계없이 입찰에 설정된 정확한 위험 수준 및 요구 사항에 등급을 일치시킵니다.
재료군 전체가 아닌 제공될 특정 화합물에 대해 작성된 테스트 보고서를 요청하십시오.
도체 크기, 전류 부하 및 설치 환경에 대한 온도 등급 및 장기 열 노화 데이터를 확인하십시오.
표준 기준 오일이 실제 현장 조건과 항상 일치하는 것은 아니기 때문에 운영자 네트워크에서 실제로 사용되는 유체로 오일, 연료 및 세척제 저항성을 테스트하십시오.
자체 라인에서 압출 시험을 실행하여 용융 안정성, 표면 마감, 수분 제어 및 출력 속도를 확인하십시오.

복합 사양은 그 뒤에 있는 생산 및 테스트만큼만 신뢰할 수 있습니다. 일관된 결과를 보여줄 수 있는 공급업체 사내 실험실 테스트 장비 배치 추적성은 승인 후 생산 배치가 사양을 벗어나는 위험을 줄여줍니다. 화재 행동은 충전제 분산 및 수분 제어에 크게 좌우되기 때문에 일상적인 공정 일관성은 품질 부서에 추가로 필요한 사항이 아닙니다. 이는 최초의 상업적 배송 전에 감사를 받아야 하는 안전 요구 사항입니다.

표준으로 시작한 다음 화합물을 선택하세요

철도 케이블 사양은 체인으로 실행됩니다. 운영자의 화재 안전 전략은 위험 수준을 설정하고, 위험 수준은 EN 45545-2 요구 사항 세트를 설정하며, 요구 사항 세트는 사용할 수 있는 복합 기술을 결정합니다. 해당 순서를 순서대로 진행하면 등급 선택이 훨씬 간단해집니다. 보호관 적용 분야의 경우 입증된 B1 등급 LSZH 보호관 등급으로 시작하십시오. 내부 층에는 산소 차단 화합물을 첨가하십시오. 오일과 지속적인 열을 견뎌야 하는 절연체를 위해 가교된 LSZH로 이동합니다. 3개의 레이어를 모두 소싱합니다. 운송 케이블용 LSZH 화합물 제품군 단일 공급업체가 제공하는 케이블 구성 전체에 걸쳐 일관된 프로세스 동작을 제공하므로 압출, 테스트 및 인증이 단순화됩니다. 처음부터 올바른 재료를 얻는 것이 한 번 테스트를 통과하고 수십 년 동안 사용할 수 있는 케이블을 만드는 가장 짧은 경로입니다.