프로세스의 다중 VFD
반면, 물과 기타 용액은 철강 생산 공정의 다양한 단계에서 최종 제품을 냉각하는 데 사용됩니다. 제철소는 현장에 자체 수처리 공장을 두어 대량의 물을 이동시키고 정화한 후 공정에 다시 투입하는 경우가 많습니다.
이러한 냉각 및 여과 애플리케이션은 고압 드라이브를 사용할 수 있으며, 저압 가변 주파수 드라이브 (VFD)로 구동되는 250～350마력 모터를 여러 대 사용할 수 있습니다. 시설의 크기와 유형에 따라 다르지만, 하나의 공정에만 15, 20개 또는 그 이상의 저압 VFD가 있을 수 있습니다. 여러 드라이브가 서로 매우 가까이 있으면 적절한 케이블과 종단 방법이 제대로 구현되지 않을 경우 전체 시스템에 큰 혼란을 일으키고 손상 위험을 증가시킬 수 있습니다.
선호하는 전선 및 케이블 솔루션
이러한 사항을 고려할 때, 철강 생산 현장의 지정 엔지니어는 저압 열경화성 XLPE 도체, UL 이중 정격 트레이 케이블, UL Type MC 아머드 케이블, 그리고 VFD 쉴드 트레이 케이블을 선호합니다.
XLPE 열경화성 내부 도체
XLPE 열경화성 도체는 PVC 나일론 대신 가교 폴리에틸렌으로 만들어집니다. 관련 화학적 특성으로 인해, 현대식 XLPE는 화재나 코로나 방전 시 PVC보다 훨씬 덜 유독하며, 화학물질, 오존, 마모에 더 강합니다.
열경화성 제품은 유전율이 3.5 미만으로, 케이블의 누설 전류 저항 능력이 향상되고 절연 저항이 크게 증가합니다. 이를 통해 케이블은 더 오랜 시간 동안 더 많은 스파이크와 돌입 전류를 처리할 수 있으며, 높은 누설 전류로 인한 전기 노이즈 위험이 있는 중요 회로를 보호할 수 있습니다.
XHHW-2, USE-2, RHW-2는 열가소성 대체품보다 최대 온도 등급이 높고 최소 온도 등급이 낮아 개방형 설치에서 케이블을 보호할 수 있습니다. 이 열경화성 케이블은 PVC보다 5배 더 높은 내압성을 가지고 있어 더욱 내구성이 뛰어납니다.
XLPE 단일 도체는 인입구, 케이블 트레이, 덕트 뱅크, 직접 매설 설치에 사용할 수 있습니다.
UL 이중 정격 트레이 케이블
많은 산업용 애플리케이션에서 최종 사용자는 설치가 용이하고 설치 비용이 저렴한 케이블 트레이로 전환하고 있습니다. XLPE 트레이 케이블은 케이블 트레이, 메신저 와이어로 지지되는 개방 공간, 레이스웨이, 채널, 인입구, 덕트에 설치하기에 적합합니다.
엔지니어는 철강 생산 현장에 설치하기 위해 UL 1277 승인 트레이 케이블을 지정할 수 있습니다. 이 UL 등재는 트레이 케이블이 공인 1kV 정격 도체를 사용하고 완성된 케이블에서 더 높은 전압 AC Hipot 테스트를 통과할 것을 요구합니다. 완성된 케이블의 각 절연 도체는 1kV 사용에 적합하도록 지정된 전압 범위를 1분 동안 견뎌야 합니다.
이 600V/1kV 정격 케이블은 낮은 전압 케이블이 필요하지만 잠재적인 전압 스파이크 위험이 있는 애플리케이션에 경제적인 대안을 제공합니다. 예를 들어, 1kV 정격 트레이 케이블은 더 큰 전기적 역경을 견딜 수 있으며, 케이블에 대한 파괴적 사건의 영향이 더 작고, 복구 시간이 덜 탄력적인 시스템보다 빠릅니다.
UL 이중 정격 트레이 케이블은 최신 건설에서도 유연성을 제공합니다. 새로운 575V, 690V 모터가 등장함에 따라 1kV 정격이 증가했기 때문에 이제 표준 XHHW-2 트레이 케이블을 사용할 수 있습니다. 또한 이중 정격 트레이 케이블은 기존 1kV 트레이 케이블보다 외경이 작아 공간이 제한된 설치에 적합합니다.
Service Wire Company의 트레이 케이블은 National Electric Code에 따라 TC-ER 등급이기도 합니다. 연속적인 지지 없이 최대 6′까지 전환할 수 있으며, 자유 공기에 노출됩니다. 이를 통해 케이블 트레이에서 모터로 케이블을 전환할 수 있어 플렉스 인입구를 사용하지 않아도 됩니다.
필요한 경우, 쉴드 트레이 케이블은 철강 생산 현장에 설치될 수 있습니다. 쉴드는 케이블 코어 위에 나선형 또는 종방향으로 적용될 수 있습니다. 쉴딩은 패러데이 케이지로 작용하여 신호에 영향을 미치는 전기 노이즈를 줄이고, 다른 장치에 간섭을 줄 수 있는 전자기 방사를 줄입니다. 두 가지 변형 중에서 나선형으로 적용된 쉴딩이 산업용 애플리케이션에서 더 일반적입니다.
UL Type MC
UL Type MC 아머드 케이블은 전기 인입구가 필요 없는 철강 생산 애플리케이션에 필요한 보호와 내구성을 제공합니다. 케이블 트레이, 랙, 행거에 설치하거나, National Electric Code에 따라 지정된 인입구 및 전선의 비용 효율적인 대체품으로 사용할 수 있습니다. 메탈 클래드 아머는 부식에도 강해 습기에 노출되는 장소에 적합합니다.
Type MC 케이블은 전체 UL 크기의 노출 또는 절연 접지를 사용합니다. Type AC와 달리 알루미늄 또는 아연 도금 강철 아머는 장비 접지로 사용되지 않으므로 단락 방지 부싱에 대한 요구 사항이 최소화됩니다.
Service Wire는 아연 도금 및 알루미늄 인터로크 Type MC 아머드 케이블을 전문으로 합니다. 인터로크 아머는 구부리기 쉽도록 도체 주위에 나선형으로 감겨 있습니다. 케이블의 S-록 설계 덕분에 케이블은 인입구나 연속 파형 용접 아머와 달리 좁은 공간과 접근하기 어려운 모서리에서 유연성과 기동성이 향상됩니다.
Type MC는 난연성, 습기 및 화학물질에 대한 내성이 있는 재킷과 함께 제공될 수 있습니다. 이 케이블 구조는 직접 매설, 산업용 가공 공장의 전원 회로, Class I–Division 2 및 Class II–Division 2로 지정된 위험 장소에 적합합니다.
재킷 유형
폴리염화비닐 (PVC), 염소화 폴리에틸렌 (CPE), 저연 무할로겐 (LSZH)은 가장 일반적인 3가지 재킷 유형으로, 습기, 화학물질, 마모, 불꽃으로부터 추가적인 보호층을 제공합니다.
PVC는 가장 일반적인 재킷 재질이지만, 모든 혹독한 환경에 필요한 특성을 갖추고 있지 않습니다. 대신, 산업용 애플리케이션에는 CPE 및 LSZH 재킷이 권장됩니다.
CPE 재킷은 더 높은 수준의 내화학성과 세척이 필요한 용도로 설계되었습니다. LSZH 재킷은 난연성이며, 연기 배출량이 적고 할로겐이나 유독 가스를 배출하지 않으며, 연소 시 물방울이 떨어지지 않아 (다른 표면으로의 화재 확산 방지)에 도움이 되며, 직접적인 불꽃이 없는 상태에서 자가 소화됩니다.
가교 결합된 염소화 폴리에틸렌 및 저연 무할로겐 재킷은 표준 CPE 또는 PVC 재킷과 달리 열경화성 폴리머를 사용합니다. 재킷 선택은 케이블이 설치되는 환경, 화합물의 특성, 케이블의 수명 및 필요한 등급에 따라 달라지지만, 열경화성 재킷이 산업용 애플리케이션에 더 적합합니다.
VFD 쉴드 트레이 케이블
VFD 케이블은 냉각에서 수처리 및 열간 압연에 이르기까지 철강 생산 현장 내의 다양한 프로세스에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 열간 압연 철강 생산에서는 대형 롤러를 사용하여 제품을 이동하는데, 때로는 200 + 개의 롤러를 사용하며, 각 롤러에는 저압 드라이브로 구동되는 10마력 모터가 있습니다. 이렇게 많은 VFD가 현장에 있을 경우, 지정 엔지니어는 전자기 간섭, 공통 모드 누설 전류 및 이러한 드라이브의 수명에 일반적으로 영향을 미치는 기타 문제를 해결하는 솔루션을 찾아야 합니다.
유일하게 입증된 솔루션은 NFPA 79를 준수하는 가교 폴리에틸렌 (XLPE) 절연이 적용된 전기적으로 균형 잡힌 나선형 구리 테이프 쉴드 케이블입니다. 최고의 성능을 위해 XHHW-2 600V/1kV 또는 RHW-2 2kV 정격 케이블 설계는 작동 조건에서 발생하는 전압 스파이크에 저항하는 우수한 절연 특성을 가지고 있습니다.
적절한 종단
고주파의 영향을 줄이기 위해 케이블 선택이 중요하지만, 시스템의 적절한 종단 및 접지가 매우 중요합니다. 현장 테스트 결과, 케이블의 구리 테이프 쉴드는 접지 전위의 차이를 수용하기 위해 케이블의 드라이브 및 모터 끝 모두에서 접지에 360° 종단을 해야 한다는 사실이 밝혀졌습니다. 적절한 종단 방법은 전류의 가능한 최저 임피던스 경로를 생성하고, 밀로 유입되는 EMI를 크게 줄이는 데 매우 중요합니다.
케이블의 구리 테이프 쉴드용 종단 키트는 종단 커넥터와 함께 사용할 수 있습니다. 권장 종단 키트에는 추가적인 저임피던스 접지 경로를 제공하는 2개의 주석 도금 평면 구리 편조 접지 스트랩이 포함되어 있습니다. 이 스트랩은 구리 테이프 쉴드를 따라 종방향으로 설치하고, 가장 짧은 길이로 절단하여 모터 박스 내부와 드라이브 캐비닛의 후면 패널에 종단해야 합니다.
Service Wire Company는 가변 주파수 드라이브 케이블, 종단 방법 및 VFD의 정상 동작을 방해하는 일반적인 문제에 대한 종합적인 온라인 과정을 Service Wire Academy를 통해 무료로 제공합니다.
결론
제철소는 복잡한 네트워크의 프로세스입니다. 사소한 문제라도 전체 생산 라인에 파급 효과를 미칠 수 있습니다. 적절한 저압 구리 전선과 케이블은 이러한 중첩 시스템의 필수적인 부분이며, 적절한 지식과 설치를 통해 모든 산업 플랜트의 안정성과 생산성을 향상시킬 수 있습니다.
