전력 케이블 생산에 필요한 복잡한 장비를 파악하는 데 어려움을 겪고 계신가요? 감당하기 어려워 생산 라인을 시작하거나 업그레이드하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 함께 간소화해 봅시다.

전력 케이블 제조의 핵심 장비에는 인발기, 연선기, 절연 및 피복 압출기, 그리고 외장기가 포함됩니다. 페이오프, 테이크업, 냉각통, 시험 장치와 같은 보조 장비 또한 완전한 생산 라인 구축에 필수적입니다.

기본 기계를 이해하는 것은 첫 단계일 뿐입니다. 각 단계에는 최종 제품의 품질과 효율성에 영향을 미치는 구체적인 선택과 프로세스가 포함됩니다. 주요 기계를 더 자세히 살펴보고 서로 어떻게 연결되는지 확인할 준비가 되셨나요? 자, 시작해 볼까요?

전력 케이블 생산을 주도하는 핵심 기계는 무엇입니까?

전력 케이블 라인의 중추를 이루는 기계가 무엇인지 궁금하세요? 핵심 장비를 잘못 선택하면 비효율과 케이블 품질 저하로 이어질 수 있습니다. 필수적인 기계를 확인해 보겠습니다.

주요 기계는 다음과 같습니다. 와이어 드로잉 기계¹ (적절한 도체 크기를 얻기 위해) 좌초 기계² (도체를 함께 꼬아 놓기 위해) 압출 라인³ (절연 및 피복을 적용합니다.) 이는 기본 케이블 구조를 만드는 데 필수적입니다.

핵심 기계에 대해 더 자세히 알아보기

전력 케이블 생산 라인을 시작하거나 기존 라인을 업그레이드하는 것은 운영의 핵심인 핵심 기계에 집중해야 함을 의미합니다. 핵심 기계를 제대로 갖추는 것이 매우 중요합니다. HONGKAI에서 고객의 라인 설치를 지원한 경험에 따르면, 이 세 가지 기계 유형은 케이블 품질과 생산 효율의 기반을 결정합니다. ZMS와 같은 공급업체나 Wire & Plastic Machinery와 같은 플랫폼의 제품 목록을 포함하여 다양한 설치 방식을 검토하고 논의한 결과, 선택지는 매우 광범위하지만 필요에 따라 범위를 좁힐 수 있습니다.

와이어 드로잉 머신

모든 것은 도체에서 시작됩니다. 전력 케이블은 일반적으로 구리나 알루미늄을 사용합니다. 이러한 금속은 보통 8mm 이상의 두꺼운 막대 형태로 공장에 도착합니다. 이 직경을 케이블 설계에 필요한 특정 크기로 줄여야 하며, 때로는 1mm 미만의 미세한 크기까지 줄여야 합니다. 바로 이때 와이어 드로잉 머신이 사용됩니다.

• 작동 원리: 기계는 금속 막대를 일련의 다이(각 다이는 이전 다이보다 약간 작습니다)를 통해 당깁니다. 이 과정을 통해 금속은 늘어나고 직경은 줄어듭니다. 윤활과 냉각은 이 과정에서 매우 중요합니다. 적절한 윤활이 없으면 마찰이 심해져 다이가 빠르게 마모되고 와이어가 파손될 수 있습니다. 냉각은 와이어의 과열을 방지하여 야금학적 특성에 영향을 줄 수 있습니다.
• 유형: 다양한 구성이 있습니다.
  • 다중-와이어 드로잉 기계¹: 이 기계는 여러 개의 전선을 동시에 처리하여 표준 크기의 전선을 사용하는 경우 생산성을 크게 향상시킵니다. 전선 및 소형 전력 케이블을 제작하는 데 널리 사용됩니다.
  • 단일 와이어 또는 막대 파손 기계: 두꺼운 막대를 중간 크기로 처음 분해하거나 더 큰 직경의 단일 와이어를 생산하는 데 사용됩니다.
  • 탠덤 라인: 효율성을 추구하는 고객에게는 탠덤 라인을 고려해 보라고 종종 조언합니다. 탠덤 라인에서는 인발 공정 직후 인라인 어닐링 단계가 이어집니다. 어닐링은 인발로 인한 가공 경화 후 와이어를 연화시키는 열처리로, 와이어의 유연성을 높이고 연선 작업에 적합하게 만듭니다.
• 고려 사항: 핵심 요소는 입력 막대 직경 범위와 필요한 최종 와이어 크기입니다. 또한, 금속 종류를 명시해야 합니다. 구리 인발에는 알루미늄과 다른 매개변수와 때로는 다른 금형 재료가 필요합니다. 생산 속도 요구 사항 또한 중요합니다. 기계 성능을 특정 제품 구성에 맞추는 것이 필수적입니다.

스트랜딩 머신

대부분의 전력 케이블, 특히 대형 케이블은 단일 단선(solid wire)을 사용하지 않습니다. 그 이유는 무엇일까요? 바로 유연성과 전기적 성능 때문입니다. 연선(stranding)은 여러 개의 인출된 전선을 꼬아서 도체 코어를 형성하는 방식입니다. 이렇게 하면 케이블이 덜 뻣뻣해지고 설치가 더 쉬워집니다. 또한 교류(AC) 애플리케이션에서 표피 효과 완화와 같은 효과로 인해 전류 전달 용량을 향상시킬 수 있습니다.

• 목적: 연선은 최종 도체 구조를 형성합니다. 동심원 연선, 압축 연선, 콤팩트 연선, 또는 다발 연선 등 다양한 연선 패턴이 있으며, 각 패턴은 케이블의 최종 직경, 유연성, 재료 사용 및 전기적 특성에 영향을 미칩니다. 선택은 케이블 표준 및 용도에 따라 달라집니다.
• 기계 유형: 이러한 다양성은 다양한 케이블 유형을 반영합니다.
  • 강성 프레임 스트랜더: 이 제품들은 크고 무거운 전선, 특히 중전압 및 고압 케이블에 적합합니다. 전선을 고정하는 각 보빈은 회전하는 자체 섹션(케이지)에 장착되어 있습니다. 견고하고 큰 릴 크기를 감당할 수 있지만, 상당한 공간을 차지합니다.
  • 행성의 스트랜더스: 각 와이어에 대해 매우 정밀한 장력 제어 기능을 제공하여 특수 케이블이나 완벽한 레이어 구조가 필요한 경우에 적합합니다. 케이지가 회전할 때 보빈의 방향이 유지되어 개별 와이어의 꼬임을 방지합니다.
  • 튜브형 스트랜더: 고속으로 잘 알려진 이 제품은 제어 케이블이나 건축 전선과 같은 작은 구리 도체를 꼬는 데 자주 사용됩니다. 보빈은 회전하는 튜브 안에 들어 있습니다. 매우 효율적이지만 경직형 스트랜더보다 소음이 더 클 수 있습니다.
  • 번칭 머신(싱글 트위스트/더블 트위스트): 이 제품은 얇은 전선을 여러 겹으로 꼬아 고정하는 대신, 덜 정밀하게 뭉쳐 묶습니다. 유연한 전선이나 높은 유연성이 중요한 일부 소형 전력 케이블에 적합합니다. 이중 꼬임 번처는 특히 빠릅니다.
• 올바른 것을 선택하기: 최종 제품이 기계를 결정합니다. 고전압 송전 케이블에는 거의 항상 강성 스트랜더가 필요합니다. 건축 전선은 속도를 위해 관형 스트랜더를 사용할 수 있습니다. 연성 코드는 번처를 사용합니다. 고객과 특정 케이블 표준(IEC, BS, ASTM 등) 및 유연성 요건을 논의하는 것은 HONGKAI에서 제가 수행하는 업무의 표준입니다.

압출 라인

도체 코어(단선 또는 연선)가 준비되면 보호 및 전기 절연이 필요합니다. 이는 플라스틱 층을 적용하여 수행됩니다. 압출 라인³첫 번째 층은 도체에 직접 도포되는 절연층입니다. 나중에 여러 개의 절연 코어가 함께 묶인 경우, 유사한 공정을 통해 시스(sheath) 또는 재킷(jacket)이라고 하는 외부 보호층이 도포됩니다.

• 과정: 플라스틱 펠릿이나 과립(일반적인 소재로는 PVC, PE, XLPE, LSZH 등)을 압출기 호퍼에 투입합니다. 가열된 배럴 내부의 회전 스크류가 플라스틱을 녹이고, 혼합하고, 가압합니다. 이렇게 용융된 플라스틱은 크로스헤드 다이라는 특수 공구를 통과합니다. 도체 또는 케이블 코어가 이 다이의 중앙을 통과하면서 플라스틱은 그 주위에 이음매 없는 코팅을 형성합니다.
• 주요 구성 요소: 압출 라인은 하나의 기계가 아닌 하나의 시스템입니다.
  • 지불: 도체나 케이블 코어에 전원을 공급하는 릴을 고정합니다. 적절한 장력 조절이 필요합니다.
  • 예열기: 크로스헤드에 들어가기 전에 도체를 따뜻하게 하는 데 자주 사용됩니다. 이렇게 하면 플라스틱의 접착력이 향상됩니다.
  • 압출기: 호퍼, 배럴, 스크류, 가열/냉각 구역, 모터, 기어박스를 갖춘 핵심 기계입니다. 크기(스크류 직경)는 필요한 출력에 따라 달라집니다.
  • 크로스헤드: 다이와 가이드 팁을 고정하고 층 두께와 동심도를 정의하는 중요한 도구입니다.
  • 냉각통: 일반적으로 물을 채워서 풀러에 도달하기 전에 플라스틱 층이 제대로 굳을 때까지 기다립니다.
  • 캐터필러/캡스턴: 정확하고 일정한 속도로 전체 라인을 통해 케이블을 끌어당깁니다. 이 속도는 압출기 출력과 결합하여 최종 레이어 두께를 결정합니다.
  • 테이크업: 완성된 절연 전선이나 피복 케이블을 수신 릴에 감습니다. 장력 조절을 위해 댄서나 어큐뮬레이터가 포함되는 경우가 많습니다.
• 단열재 대 덮개: 유사한 원리를 사용하지만, 절연선은 더 빠르고 더 작은 직경을 처리하는 경우가 많습니다. 피복선은 더 크고 미리 조립된 심선을 처리하며, 전체적인 보호를 위해 더 두꺼운 층을 적용합니다. 재료 선택은 매우 중요하며, 정격 전압, 환경 노출, 유연성 및 화재 안전 요건을 고려하여 결정됩니다.
  이러한 핵심 기계(인발, 연선, 압출)를 특정 제품 범위와 양에 맞게 조정하는 것이 성공적인 전력 케이블 공장의 기초입니다.

단열재와 덮개는 어떻게 효과적으로 적용되나요?

그 중요한 플라스틱 층을 적용하는 구체적인 방법이 궁금하신가요? 부적절한 절연이나 피복은 케이블 고장 및 안전 위험을 초래합니다. 고품질 코팅을 보장하는 방법을 살펴보겠습니다.
효과적인 절연 및 피복은 정밀한 압출 제어에 달려 있습니다. 여기에는 적절한 온도, 압력, 라인 속도를 유지하고, 도체 주변의 벽 두께와 동심도를 일정하게 유지하기 위한 적절한 크로스헤드 툴링(다이 및 가이더 팁)을 사용하는 것이 포함됩니다.

단열 및 덮개 공정에 대한 심층 분석

절연 및 피복 시공은 전선을 플라스틱으로 코팅하는 것만으로도 간단해 보일 수 있지만, 고품질의 안정적인 피복을 얻으려면 압출 공정을 세심하게 제어해야 합니다. 1차 보호 및 전기 차단 장치로서 이 단계를 제대로 수행하는 것은 타협할 수 없는 부분입니다. 저는 이 단계의 변화가 케이블 성능에 어떤 영향을 미치고, 값비싼 재작업이나 심지어 현장 고장으로 이어지는지 직접 목격했습니다. 이는 적절한 기계, 적절한 재료, 그리고 숙련된 작업의 조합입니다.

압출 공정 재검토 – 정밀성이 핵심입니다

절연체(도체 바로 위의 층)와 덮개(조립된 코어 위의 외부 재킷) 모두의 압출 중에 중요한 제어 지점을 분석해 보겠습니다.

• 재료 준비: 플라스틱이 압출기에 들어가기 전부터 시작됩니다. PVC, PE, XLPE와 같은 화합물, 특히 LSZH(저연성 할로겐⁴)을 완전히 건조해야 합니다. 잔류 수분은 압출기 또는 크로스헤드 내에서 증기 기포로 변하여 최종 층에 기공(구멍)이나 표면 결함을 유발할 수 있습니다. 이 경우 호퍼 건조기가 기본 장비로 사용됩니다. 적절한 혼합, 때로는 전용 계량 및 혼합 기계를 사용하여 첨가제(착색제, 자외선 안정제, 난연제 등)가 고르게 분산되도록 합니다.
• 온도 프로파일 제어: 압출기 배럴은 균일하게 가열되지 않습니다. 배럴 길이를 따라 여러 개의 가열 영역과 때로는 냉각 영역이 있습니다. 가공되는 재료에 따라 특정 온도 프로파일(점차적으로 증가하다가 약간 감소하는 경우도 있음)을 설정하고 정확하게 유지해야 합니다. 너무 차가우면 플라스틱이 제대로 녹거나 혼합되지 않습니다. 너무 뜨거우면 재료가 분해되어 특성을 잃거나 문제가 되는 휘발성 가스가 발생할 수 있습니다. 폴리머마다 가공 가능 시간이 매우 다릅니다.
• 나사 설계 및 속도: 압출기 스크류는 단순한 코르크스크류가 아닙니다. 스크류의 설계(플라이트 깊이, 피치, 혼합 요소)는 특정 재료 유형에 최적화되어 효율적인 용융, 균질화 및 압력 생성을 보장합니다. 스크류 속도(RPM)는 플라스틱 생산량을 직접적으로 제어합니다. 목표 두께를 달성하려면 스크류 속도가 안정적이어야 하며 라인 속도와 정밀하게 일치해야 합니다.
• 크로스헤드 툴링(다이 및 가이더 팁): 이 부분은 치수 정확도에 있어 가장 중요한 부분이라고 할 수 있습니다. 도체/코어는 중앙에 위치한 가이더 팁을 통과합니다. 용융된 플라스틱은 팁 주위를 흐르다가 외부 다이를 통해 배출됩니다.
  • 동심도: 이는 도체가 절연/시스층 내에서 얼마나 중심에 잘 위치하는지를 나타냅니다. 가이더 팁이 다이 중심에서 약간이라도 벗어나면 벽 두께가 고르지 않게 됩니다. 즉, 한쪽은 두껍고 다른 쪽은 얇습니다. 동심도가 낮으면 특히 전기적 또는 기계적 응력을 받는 얇은 부분에서 심각한 고장 위험이 발생합니다. 최신 크로스헤드는 미세 조정을 가능하게 하며, 이는 종종 인라인 측정 시스템의 피드백을 통해 자동으로 조정됩니다.
  • 벽 두께: 가이더 팁의 외면과 다이의 내면 사이의 물리적 간격이 벽 두께를 결정합니다. 케이블 사양을 충족하려면 올바른 툴링 크기를 선택하는 것이 중요합니다.
• 라인 속도 안정성: 케이블을 당기는 캡스턴이나 캐터필러는 매우 안정적인 속도를 유지해야 합니다. 압출기 출력이 일정하고 속도 변동이 발생하면 케이블 길이에 따라 벽 두께가 변하게 됩니다.
• 냉각 제어: 물통에서의 냉각 속도와 방법은 재료의 최종 결정 구조(PE/XLPE와 같은 반결정성 플라스틱의 경우)에 영향을 미치며, 부적절하게 냉각할 경우 내부 응력을 유발할 수 있습니다. 물통은 적절한 길이를 가져야 하며, 특히 두꺼운 층의 경우 점진적인 냉각을 위해 다양한 온도 구간을 갖는 경우가 많습니다.

특수 사례: XLPE 및 연속 가황(CV) 라인

중전압(MV) 및 고전압(HV) 전력 케이블의 경우, 가교 폴리에틸렌⁵ (XLPE)는 우수한 유전 강도, 내열성, 낮은 유전 손실로 인해 선호되는 절연 재료입니다. 그러나 XLPE는 압출기에서 바로 최종 특성을 얻을 수 없습니다. 일반적으로 화합물에 과산화물을 혼합하여 시작하는 화학적 가교 공정을 거쳐야 하며, 이 공정에는 열과 압력이 필요합니다. 이 공정은 연속 가황(또는 경화) 라인을 통해 수행됩니다.

• 이력서 작성 과정: XLPE가 도체 위로 압출되는 즉시, 케이블은 길고 가압된 튜브로 들어갑니다. 이 튜브 내부에는 가교 반응을 활성화하기 위해 열이 가해집니다. 압력은 반응 부산물로 인한 공극 형성을 방지합니다.
• CV 라인의 종류:
  • 스팀 CV(SCV): 고압 포화 증기를 경화관 내부의 가열 및 가압 매체로 사용하는 전통적인 방식입니다. 효과적이지만, 단열재에 약간의 습기(미세 공극)가 발생할 수 있습니다.
  • 질소/가스 경화(GCV)/건식 경화: 증기 대신 가압된 고온 질소 가스를 사용합니다. 이로 인해 '건식' 경화가 이루어져 일반적으로 수분 함량이 낮고 미세 기공이 적은 XLPE 절연체가 생성됩니다. 이 방식은 절연 순도가 중요한 고전압 케이블에 적합한 것으로 간주됩니다.
  • 수직 CV(VCV): 최고 품질, 특히 초고압(EHV) 케이블의 경우, 전체 압출 및 경화 공정이 수직으로 진행됩니다. 케이블은 높은 탑 꼭대기에 있는 압출기에서 아래로 연결됩니다. 중력은 경화 전 두꺼운 단열 벽의 완벽한 동심도를 유지하여 처짐 현상을 최소화합니다. 상당한 규모의 건축 기반 시설이 필요합니다.
  • 가선형 CV(CCV): MV 및 여러 HV 케이블에 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다. 경화 튜브는 현수선(매달린 사슬처럼) 곡선을 형성합니다. VCV에 비해 성능과 인프라 비용 간의 균형이 좋습니다.
  • 수평 CV: 때로는 HV/EHV 애플리케이션보다 동심성에 대한 요구가 덜 심한 저전압 XLPE 케이블이나 고무 케이블에 사용됩니다.
    압출 라인, 특히 정교한 CV 라인을 운영하려면 재료를 이해하고 공정 변수(온도, 압력, 속도, 장력)를 면밀히 모니터링하며 정기적인 품질 검사를 수행하는 숙련된 직원이 필요합니다. HONGKAI는 이러한 운영 지식을 제공하는 데 전념하고 있습니다.

생산 라인을 완성하는 다른 기계는 무엇인가?

핵심 장비만으로 충분할까요? 인발, 연선, 압출에만 집중하면 공정에 공백이 생겨 병목 현상이 발생하거나 특정 유형의 케이블을 생산하지 못할 수 있습니다. 보조 장비를 살펴보겠습니다.
핵심 3대 기계 외에도 아머링 머신, 브레이딩 머신, 테이핑 머신, 전용 냉각 시스템, 절단 머신, 재료 준비 시스템과 같은 보조 기계는 특정 유형의 케이블을 생산하고 원활한 작업 흐름을 보장하는 데 필수적입니다.

보조 장비에 대해 더 자세히 알아보기

인발, 연선, 압출이 케이블 제작의 핵심이지만, 진정으로 기능적인 전력 케이블을 제작하려면 보조 기계가 처리하는 추가 가공 단계가 필요한 경우가 많습니다. 이러한 단계를 간과하면 특정 시장 수요나 환경적 과제를 충족하는 케이블을 생산할 수 없습니다. 고객 프로젝트와 업계 사례(ZMS 또는 HOOHA의 전체 라인을 보여주는 사례 등)를 바탕으로 볼 때, 이러한 기계는 중요한 역할을 합니다.

장갑차

많은 전력 케이블, 특히 직접 매설하거나 혹독한 산업 환경에서 사용되는 케이블은 기계적 보호가 필요합니다. 이는 내부 피복 위에 도포된 보호층으로 제공됩니다.

• 기능: 케이블을 압착력, 충격 및 설치류의 공격으로부터 보호합니다.
• 유형:
  • 강철 와이어 장갑⁶ (SWA): 케이블 주위에 나선형으로 감긴 아연 도금 강철 와이어를 사용합니다. 다심 케이블에 흔히 사용됩니다. 케이블 경로 주위로 회전하는 여러 개의 강철 와이어 보빈을 처리할 수 있는 견고한 기계가 필요합니다.
  • 강철 테이프 장갑(STA): 두 겹의 강철 테이프를 나선형으로 부착하며, 일반적으로 층 사이에 겹치는 간격을 둡니다. 일부 지역이나 최대 충격 저항보다 유연성이 약간 더 중요한 단심 케이블에 자주 사용됩니다.
  • 알루미늄 와이어 아머링(AWA): SWA와 유사하지만 알루미늄 전선을 사용합니다. 알루미늄은 비자성이므로 단심 AC 애플리케이션에서 강철 외장을 사용할 때 발생하는 유도 전류를 방지할 수 있으므로 단심 케이블에 사용됩니다.
• 놓기: 장갑은 일반적으로 내부 덮개를 적용하고 냉각한 후에 수행됩니다. 종종 최종 외부 덮개를 장갑층 위로 압출합니다.

브레이딩 머신

브레이딩은 또 다른 형태의 기계적 보호를 제공하거나 전기적 차폐에 사용됩니다.

• 기능: 케이블 코어 주위에 금속선(주석 도금 구리, 아연 도금 강철, 알루미늄 등) 또는 때로는 섬유사를 엮어 층을 형성합니다. 우수한 유연성과 내마모성 또는 전자파 차폐(EMC) 기능을 제공합니다.
• 응용 프로그램: 일반적으로 제어 케이블, 계측 케이블 및 차폐가 필요한 일부 유연한 전원 코드에서 발견됩니다.
• 유형: 기계는 브레이딩 소재를 고정하는 캐리어(보빈)의 수에 따라 달라집니다(예: 16개, 24개, 36개). 캐리어가 많을수록 일반적으로 더 촘촘하게 도포되거나 도포 속도가 빨라집니다.

테이핑 머신

케이블 제조에서는 절연 강화, 바인딩, 차폐 또는 방화 장벽을 위해 다양한 유형의 테이프를 적용하는 것이 일반적입니다.

• 기능: 플라스틱 필름, 마이카 테이프, 반도체 테이프, 방수 테이프 또는 금속 호일과 같은 테이프를 도체, 절연 코어 또는 케이블 묶음 주위에 나선형으로 감습니다.
• 응용 프로그램:
  • 마이카 테이프: 화재 시 회로 무결성을 유지하고 내화성을 제공합니다. 화재 생존 케이블에 필수적입니다.
  • 반도체 테이프: MV/HV 케이블의 도체 위와 절연 스크린 아래에 사용되어 전기장을 평활화합니다.
  • 방수 테이프: 습기와 접촉하면 부풀어 올라 케이블 길이를 따라 물이 퍼지는 것을 방지합니다.
  • 구리/알루미늄 호일 테이프: 종종 배수선과 함께 전기적 차단에 사용됩니다.
• 기계 유형: 정확한 장력 제어와 오버랩 조정 기능을 갖춘 고속 수직 또는 수평 테이핑 헤드가 필요합니다.

냉각 시스템

압출 라인에는 냉각통이 통합되어 있지만 냉각 효율성을 최적화하거나 높은 라인 속도를 처리하려면 보다 진보된 시스템이나 보완적인 시스템이 필요할 수 있습니다.

• 기능: 변형이나 잔류 응력을 유발하지 않고 압출 층의 빠르고 균일한 응고를 보장합니다. 치수 안정성과 재료 특성 유지에 중요합니다.
• 고려 사항: 물받이 길이, 수온 조절(때로는 냉각기 사용), 물 순환, 그리고 효율적인 물 제거(에어 와이프 사용)가 핵심 요소입니다. 예를 들어, HOOHA는 라인 제안서에서 통합 냉각 솔루션을 자주 강조합니다.

절단 및 코일링/릴링 기계

생산 라인의 마지막 부분에서는 완성된 케이블을 보관 및 운송을 위해 포장해야 합니다.

• 기능: 케이블 길이를 정확하게 측정하여 자릅니다. 그런 다음, 운반용 드럼(큰 나무 또는 강철 릴)이나 코일(작고 유연한 케이블의 경우)에 감습니다.
• 특징: 현대 시스템에는 자동 길이 측정, 제어식 절단, 그리고 깔끔한 권취를 위한 트래버싱 메커니즘을 갖춘 자동 권취 또는 릴링 기능이 포함되는 경우가 많습니다. 일부 시스템에는 인쇄/라벨링 기능이 통합되어 있습니다. ZMS는 다양한 "지퍼" 기계를 나열하는데, 이는 권취 또는 테이크업 기능을 지칭하는 것으로 보입니다.

계량 및 혼합기

압출에 사용되는 플라스틱 복합재를 제조하는 데 필수적입니다.

• 기능: 다양한 성분(폴리머 수지, 가소제, 충전제, 안정제, 착색제, 첨가제)을 정확하게 달아 완전히 혼합하여 균일한 화합물을 만듭니다.
• 중요성: 일관된 재료 품질은 일관된 압출 성능과 최종 케이블 특성을 위해 매우 중요합니다. 중앙 집중식 혼합 시스템은 종종 여러 개의 압출 라인에 재료를 공급합니다.
  이러한 보조 기계는 모든 사양을 충족하는 완제품으로 시장에 출시할 수 있는 전력 케이블을 생산하는 데 있어 핵심 장비만큼이나 중요합니다.

테스트 및 품질 관리 장비는 어떤가요?

제조하는 전력 케이블이 안전 및 성능 기준을 충족하는지 어떻게 확인하시나요? 건너뛰기 품질 관리⁶ 제품 리콜, 안전 사고, 평판 손상으로 이어질 수 있습니다.
필수적인 테스트 장비⁷ 저항 시험기, 스파크 시험기(인라인), 고전압 시험기, 절연 저항 시험기, 치수 측정 도구(레이저 마이크로미터 등) 등이 포함됩니다. 이러한 장비들은 전기적 무결성, 물리적 치수 및 안전 규정 준수를 검증합니다.

테스트 및 품질 관리에 대해 더 자세히 알아보기

전력 케이블 제조는 생산 라인에서 나온 후 완료되지 않습니다. 엄격한 테스트와 품질 관리⁶ (QC)는 절대적으로 필수적입니다. 전력 케이블은 상당한 전기 에너지를 전달하며, 고장은 장비 손상부터 화재 위험, 그리고 신체적 부상까지 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 모든 케이블 미터가 필요한 사양과 안전 기준을 충족하는지 확인하는 것은 타협할 수 없는 부분입니다. 저는 HONGKAI의 고객들에게 적절한 QC 장비와 절차에 투자하는 것이 생산 장비 자체에 투자하는 것만큼 중요하다고 항상 강조합니다. Gateway Cable Company와 같은 업체와 ZMS와 같은 장비 공급업체의 통찰력은 이러한 테스트의 중요성을 끊임없이 강조합니다.
테스트 체계는 대체로 인라인 테스트(제조 중에 수행)와 오프라인 테스트(완성된 케이블 샘플이나 길이에 대해 수행)로 나눌 수 있습니다.

인라인 테스트(생산 중 지속적인 모니터링)

이러한 테스트는 실시간 피드백을 제공하여 매개변수 편차나 오류 발생 시 즉각적인 조정을 가능하게 합니다. 이를 통해 불량품을 최소화하고 생산 과정 전체의 일관성을 보장합니다.

• 스파크 테스터: 절연 압출 라인에서 거의 보편적으로 사용됩니다. 압출 직후, 그리고 종종 냉각이 완료되기 전에 절연 전선은 고전압 비드 체인 또는 브러시 전극을 통과합니다. 절연에 아주 작은 핀홀, 균열 또는 얇은 부분이라도 있으면 전극에서 도체(일반적으로 접지됨)로 스파크가 발생합니다. 이로 인해 경보가 울리고 고장 표시 시스템이 작동하는 경우가 많습니다. 100%는 절연 무결성을 지속적으로 점검합니다.
• 직경 및 동심도 측정: 비접촉 레이저 마이크로미터는 압출기 뒤쪽, 특히 냉각 후에 설치됩니다. 이 마이크로미터는 여러 축(일반적으로 X축과 Y축)에서 케이블 직경을 지속적으로 측정합니다. 고급 시스템은 절연체 내 도체 위치를 감지하여 벽 두께와 동심도를 측정할 수도 있습니다. 이 데이터는 치수 공차 충족 여부를 확인합니다. 피드백 루프는 목표 직경을 유지하기 위해 라인 속도 또는 압출기 스크류 속도를 자동으로 조절하는 경우도 있습니다.
• 정전용량 측정: 중전압 전력 케이블이나 데이터 케이블(일반 전력 케이블에서는 흔하지 않음)과 같은 특정 케이블 유형의 경우, 단위 길이당 정전용량은 중요한 전기적 매개변수입니다. 인라인 정전용량 테스터는 이를 지속적으로 모니터링하여 치수 일관성 및 재료 특성에 대한 통찰력을 제공합니다.

오프라인 테스트(배치 또는 최종 제품 검증)

특정 길이의 케이블이 생산되면(일반적으로 최종 납품 드럼이나 릴에 감긴 상태) 일련의 포괄적인 테스트를 거치게 되는데, 이는 일반적으로 전담 QC 실험실에서 수행됩니다.

• 도체 저항 테스트: 이 기본 시험은 단위 길이당 주 도체의 직류 전기 저항(예: 킬로미터당 옴)을 측정합니다. 올바른 도체 재질(구리 또는 알루미늄)과 단면적이 사용되었는지, 그리고 연선 공정이 효과적이었는지 확인합니다. 높은 저항은 과도한 전력 손실(I²R 손실)과 발열로 이어집니다. 정밀 저항 브리지 또는 마이크로 옴미터가 사용됩니다.
• 고전압(HV) 시험/유전체 강도 시험: 이는 정상 작동 전압을 훨씬 초과하는 전압 스트레스를 시뮬레이션하는 중요한 안전 시험입니다. 높은 AC 또는 경우에 따라 DC 전압(관련 케이블 표준에 명시되어 있으며, 종종 정격 전압의 몇 배)을 도체와 접지면(예: 금속 차폐막/보호재 또는 수조에 담긴 케이블) 사이에 일정 시간(예: 5분, 15분) 동안 인가합니다. 절연체는 전기적 파괴(구멍 뚫림) 없이 이 전압을 견뎌야 합니다. 이는 절연체의 완전성과 주요 결함의 부재를 증명합니다.
• 절연 저항 시험: 이 측정은 절연 재료 자체의 누설 전류에 대한 저항을 측정합니다. 높은 DC 전압(일반적으로 케이블 정격에 따라 500V, 1000V, 2500V 또는 5000V이지만 HV 시험 전압보다 낮음)을 도체와 접지 사이에 인가합니다. 그 결과 발생하는 누설 전류를 측정하고 저항(메가옴 또는 기가옴/킬로미터)을 계산합니다. 낮은 값은 습기 침투, 오염 또는 재료 열화와 같은 잠재적인 문제를 나타냅니다. 고출력 메가옴계는 이 분야에서 표준 도구입니다.
• 차원 검증: 프로파일 프로젝터(정밀 단면 관찰용), 측정 현미경, 캘리퍼스, 줄자 등의 도구를 사용하여 완성된 케이블에서 잘라낸 샘플의 전체 직경, 절연체 및 피복 두께, 도체 치수, 그리고 층 동심도를 물리적으로 검사합니다. 이를 통해 명시된 물리적 치수를 준수하는지 확인합니다.
• 인장 강도 및 신율 시험: 도체 재료와 절연/피복 화합물 샘플을 인장 시험기를 사용하여 시험합니다. 이 시험기는 샘플을 파단하는 데 필요한 힘(인장 강도)과 파단되기 전에 얼마나 늘어나는지(신장률)를 측정합니다. 이러한 기계적 특성은 케이블이 설치 및 장기 사용 시 발생하는 응력을 견딜 수 있도록 하는 데 필수적입니다.
• 특수 테스트(케이블 유형 및 표준에 따라 다름):
  • 부분 방전(PD) 테스트: 주로 중전압(MV) 및 고전압(HV) 케이블에 사용됩니다. 교류 전압이 작용하는 절연 시스템 내부의 공극이나 계면에서 발생하는 미세한 전기 방전을 감지합니다. PD 활동은 장기적인 절연 파괴 가능성을 나타내는 주요 지표입니다.
  • 난연성 / 내화성 / 연기 방출 / 할로겐 함량 테스트: 건물 및 기반 시설의 안전 준수에 필수적인 화재 상황에서 케이블의 거동을 검증하기 위한 일련의 시험(예: IEC 60332 시리즈, IEC 60754, IEC 61034). 특수 화재 시험 챔버가 필요합니다.
  • 노화 테스트: 샘플은 가속 노화 조건(예: 오븐에서 고온에 장기간 노출)에 처한 후 기계적 또는 전기적 테스트를 거쳐 케이블의 장기 성능과 수명을 예측합니다.
    견고한 QC 시스템을 구축하려면 장비뿐만 아니라 문서화된 절차, 숙련된 기술자, 교정 일정, 그리고 꼼꼼한 기록 관리가 필요합니다. 고객과의 신뢰를 구축하는 것은 품질에 대한 지속적인 노력입니다. HONGKAI는 고객이 목표 시장과 표준에 필요한 특정 테스트 프로토콜과 장비를 파악하도록 지원합니다.

결론

전력 케이블 제조 라인 설비에는 인발, 연선, 압출 라인과 같은 핵심 설비와 더불어 필수 보조 장비 및 시험 장비를 선정하는 과정이 포함됩니다. 신중한 선정은 품질, 안전 및 효율성을 보장합니다.