전선피복의 소손흔

전선피복의 소손흔

전선피복의 소손흔에 대한 정보입니다.

목차

전선피복의 소손흔

개요

가정이나 사무실 등에서 사용되는 전선은 염화비닐수지 를 (PVC) 주체로 한 콤파운드 (compound) 로 절연된 것을 사용하며 전선은 최대허용전류와 최고허용온도를 가지고 있다.

과부하나 규격 미달의 전선 굵기의 것을 사용하게 되면 전선 절연물의 최고허용 온도를 초과하게 되고 과열현상이 발생하게 된다.

 

전선에 과전류가 흐르게 되면 전류의 크기와 인가시간에 따라 다소 차이가 있으나 전선 절연물의 열화 진행과정은 다음과 같다.

전선에 과전류가 흐를 경우 피복 절연 물의 표면이 뜨거워지고 그 후 전선피복에서 전체적으로 연기와 가스가 발생하며 시 간이 경과하면 절연물이 팽창하고 피복이 , 용융하게 되어 아래 방향으로 절연물이 쳐지 고 윗부분에서는 탄화가 진행된다. 더욱 과열되면 전선도체가 발열하여 피복이 탄화하 거나 용융하여 전선 도체로부터 탈락 또는 녹아서 흘러내리게 된다.

 

과열된 전선도체가 노출되면 주위의 도체와 전선도체가 접촉하게 되어 아크에 의한 화재가 발생할 우려가 있으며 선간단락 , 등에 의해 주위의 가연물에 착화되어 화재로 이어질 수 있다.

또한 전선에 가연물이 닿아 있으면 착화하게 되고 전류가 더욱 많이 흐르면 전선도체는 용단하게 된다.

 

과전류 . 통전시 변화현상

 

1) 200% 과전류를 흐르게 하면 초기에는 전선피복에서 연기가 발생하는 현상 약 (110) ℃ 이 나타나고 전선피복의 외부 표면에는 뚜렷한 변화가 없으며 전선도체와 접촉 하는 피복 절연물의 내부에 작은 구멍이 생기는 탈염화현상이 나타난다.

 

 

2) 300% 과전류에서 2 분

 

300% 과전류가 2분 이상 지속적으로 흐르면 온도가 약 165  ℃ 이상으로 되어 전선이 부풀어 오르고 연기가 발생하며 전선피복은 , 2개의 층으로 나누어져 전선과 접촉하는 피복 절연물이 그물모양을 변화한다.

피복은 내부에서부터 용융되며 심한 연기가 발생하는 현상으로 진행된다 .

약. 3 분이 경과 하면   210 ℃ 이상으로 온도가 상승하여 피복의 탄화가 확대된다.

 

3) 300% 과전류에서  5 분

 

300% 의 과전류에서 약  5 분 이상 지속되면 온도는 약 230  ℃ 이상으로 상승하여 피복이 흘러내리는 열화 단계를 지나 피복이 전선도체에서 탈락하기 시작하며 도체 와 닿은 부분은 연녹색으로 변색된다.

 

4) 과전류에 의해 전선피복이 소손되거나 손상될 때에는 해당되는 전선은 전반적으로 비슷한 양상을 나타낸다.

 

5) 손상된 부분과 손상되지 않은 부분의 경계선이 명확하지 않다.

 

6) 전선절연 피복의 내부에서 외부로 탄화가 진행된 것을 식별할 수 있다 위와 같은 현상이 나타날 때는 과전류에 의해 전선 등의 절연피복 재료가 소손된 후 전기적인 원인으로 합선이 진행된 현상으로 판단한다.

 

과전류에 의한 전선 용단흔의 특징

전선에 허용전류 이상의 전류가 흐를 때 전선은 용단하게 되는데 이때 전선의 선단 에는 용융 망울이 생성되게 된다.

이 용흔은 일반적인 외부화염에 의해 녹은 용흔과는 다른 특징을 가진다.

 

1) 외부화염에 의한 용융형태는 광범위 한데 반하여 과전류에 의해 용융된 망울은 국부적으로 정상적인 전선의 표면을 감싸고 있는 형태가 많다.

2) 용융되지 않은 전선의 표면은 산화작용에 의해 변색 산화되어 있으며, 구부리면  표면의 일부가 박리되어 떨어진다.

3) 과전류에 의한 용단은 통전전류가 클수록 짧은 시간에 용단된다.

 

외부화염에 의한 전선피복의 표면형태

 

외부화염에 의한 전선피복 소손흔

절연피복상태

절연전선의 피복재질은 대부분 열가소성수지인 염화비닐수지를 주원료로 하여 만들 어지고 있으며 내열성을 높이기 위하여 첨가제를 넣는다.

이 절연전선은 주위의 온도 와 태양광선 등에 의해 피복이 열화되어 변색하게 되며 열화가 가속되면 수축·팽창을 한다.

 

또한 화재가 발생하여 높은 열에 노출되면 절연물의 특성에 따른 변화가 발생하 는데 그중 충전제의 배합에 따라 난연재료나 불연재료를 사용하면 스스로 자연소화될 수 있도록 제조되어 있다.

일반적으로 저압에서 사용되고 있는 절연전선의 대부분은 폴리염화비닐수지를 주 원료로 하여 사용하고 있으며 이 수지의 성분 중에는 염소 를 (Cl) 많이 함유하고 있기 때문에 자기소화성을 가지고 있다.

 

보통 . 230~280 40 ℃부터 급격한 분해가 일어나며 0 . ℃ 정도에서 인화한다 발화하기 전에 탄화하여 스폰지상으로 팽창하며 연소시 짙은 연기가 발생하고 열분해 진행 상황은 색변화에 의해 처음 엷은 황색에서 황등 등 적 등 적갈 흑갈의  순으로 변하고 연속사용에 견딜 수 있는 온도한계는 55~75 ℃이다.

 

250℃ 정도에서 탈염화수소 반응이 가장 강하게 일어나고 수증기와 작용하여 주위 금 속을 부식시킨다.

한냉시의 경화를 방지하기 위하여 초산비닐과 공중합시키거나 가소 제를 혼합함으로써 원래의 내열성이나 난연성이 떨어지게 된다.

다음은 외부화염에 노 출된 2.0 , 5.5 IV ㎜ ㎟ 전선의 피복 상태 변화이다.

 

외부화염에 . 의한 동전선의 표면 형태 변화와 주변온도식별

 

동으로 된 전선이나 케이블 등이 외부화염에 노출되면 전선의 표면은 온도가 상승함 에 따라 절연피복이 소실되고 에서는 , 400~900℃ 동 전선의 표면이 산화되어 박리현상 이 일어나며 외부에서 , 내부로 산화가 진행된다 와 1,000  ℃ 1,100  ℃로 과열되면 구리 전선의 전체가 산화되어 성분과 형태가 변화한다.