EMC 케이블 글랜드 하나를 잘못 선택하면 전체 산업 자동화 시스템이 손상되어 막대한 비용 손실과 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 현대 산업 환경에서 전자파 간섭이 점점 더 심각한 문제로 대두됨에 따라, 적절한 EMC 케이블 글랜드를 선택하는 것이 그 어느 때보다 중요합니다.
EMC 케이블 글랜드는 케이블 실드와 장비 인클로저 사이에 안전한 전기 연결을 구축하여 전자파 적합성(EMC) 보호를 제공합니다. 이 종합 가이드는 특정 용도에 적합한 EMC 케이블 글랜드를 선택하는 데 필요한 필수 선택 기준, 재료 옵션 및 설치 고려 사항을 안내합니다.
EMC 케이블 글랜드란 무엇이며 왜 중요한가?
전자기 적합성 이해
EMC EMC는 Electromagnetic Compatibility(전자파 적합성)의 약자이고, EMI는 Electromagnetic Interference(전자파 간섭)의 약자입니다. EU 지침에 따르면 EMC는 장비의 전자파 방출을 제한하여 장비가 무선, 통신 또는 기타 장비를 방해하지 않고 간섭으로부터 안전하도록 하는 것을 의미합니다.
산업 환경의 전자 부품은 전자파 간섭에 점점 더 민감해지고 있으며, 간섭 발생 빈도도 계속 증가하고 있습니다. 따라서 전기 설비 전반에 걸쳐 적절한 EMC 보호가 절실히 필요합니다.
시스템 보호에서 EMC 케이블 글랜드의 역할
EMC 케이블 글랜드 전기 장비를 전자파 간섭으로부터 보호하고, 인클로저의 중요한 전환 지점에서 EMC 보호의 핵심 기능을 수행합니다. 케이블 글랜드는 패러데이 케이지 원리에 따라 인클로저 표면의 전자파를 반사합니다.
EMC 케이블 글랜드의 작동 원리는 다음과 같습니다.
- 차폐 연속성: 케이블 덮개와 하우징의 전기 접지 사이에 전자기적 연결을 구현하여 폐쇄된 패러데이 케이지를 생성합니다.
- 간섭 관리: 절연된 케이블이 EMC 케이블 글랜드에 들어가면 금속 접촉 부품이 케이블의 금속 절연 메시와 연결되어 전자파 간섭파를 접지선으로 유도합니다.
- 시스템 보호: EMC 케이블 글랜드는 간섭 전류가 인클로저에 들어가기 직전에 이를 방전하여 시스템 중단을 방지합니다.
필수 EMC 케이블 글랜드 선택 기준
케이블 유형 및 직경 요구 사항
EMC 케이블 글랜드 선택의 첫 번째 단계는 케이블 사양을 파악하는 것입니다.
케이블 구조 평가:
- 각 유형마다 요구 사항이 다르므로, 작업할 케이블이 장갑형인지 비장갑형인지 확인하세요.
- 전체 케이블 직경을 정확하게 측정합니다.
- EMC 글랜드의 경우 EMC 접촉 요소와 케이블 실드 사이의 적절한 접촉을 보장하기 위해 케이블의 외경보다 충분히 작은 클램핑 범위를 가진 케이블 글랜드를 선택하세요.
차폐 구성:
- 편조된 차폐 케이블.
- 포일 실드 케이블.
- 조합형 차폐 케이블.
- VFD 및 차폐 케이블에는 EMC 보호를 위해 접지로 가는 접지 경로를 생성하는 케이블 글랜드가 필요합니다.
환경 조건 평가
글랜드 재질은 먼지, 습기, 충격, 진동과 같은 환경 요인에 대한 적절한 저항성을 제공해야 합니다. 다음과 같은 환경 요인을 고려하십시오.
온도 범위:
- 표준 EMC 케이블 글랜드는 일반적으로 모델에 따라 -40°C ~ +100°C 또는 +120°C에서 작동합니다.
- 고온 적용에는 특수 소재가 필요할 수 있습니다.
- 동적 환경에서의 열 순환 효과를 고려하세요.
습기 및 화학 물질 노출:
- EMC 케이블 글랜드는 방수, 방습 기능을 제공하며 염분, 증기, 분무에 대한 저항성을 가지고 있습니다.
- 세척제, 오일, 산업용 용제와의 화학적 호환성을 평가합니다.
- 야외용으로 사용할 경우 자외선 차단 기능을 고려하세요.
기계적 스트레스:
- 진동이 심한 환경에서 사용되는 글랜드는 차가운 흐름 없이 그대로 유지되어야 합니다.
- 동적 적용 분야에는 편조 실드와의 연속 접촉을 위한 금속화된 클램핑 바디가 있는 EMC 케이블 글랜드가 필요합니다.
EMC 성능 표준 및 등급
최신 EMC 케이블 글랜드는 감쇠 값에 대한 새로운 표준을 제시하고 있으며, 고성능 모델은 65dB에서 100dB 이상을 달성하여 1,000MHz까지 Cat. 7A 요구 사항인 60dB를 크게 뛰어넘습니다.
주요 성과 지표:
- 주파수 범위에 따른 차폐 효과.
- 케이블 스크린을 통해 고전류 교류가 흐르는 응용 분야에 적합한 전류 전달 용량입니다.
- 편조된 차폐를 통한 영구적이고 전방위적인 접촉을 위한 낮은 전달 임피던스.
재료 선택: 황동 대 스테인리스 스틸 EMC 케이블 글랜드
니켈 도금 황동 EMC 케이블 글랜드
니켈 도금 황동 EMC 케이블 글랜드는 플라스틱 대체품에 비해 부식 및 기계적 응력에 대한 저항성이 더 높은 반면, 스테인리스 스틸보다 비용 효율성이 더 높습니다.
황동 EMC 케이블 글랜드의 장점:
- 전기 전도성이 우수합니다.
- 니켈 도금으로 내식성이 우수합니다.
- 표준 온도 범위는 -40°C ~ +100°C입니다.
- 대부분의 산업용 애플리케이션에 비용 효율적입니다.
- 중간 정도의 환경 스트레스가 있는 용도에 적합합니다.
이상적인 애플리케이션:
- 실내 산업 환경.
- 제어판과 캐비닛.
- 표준 자동화 애플리케이션.
- 통신장비
스테인리스 스틸 EMC 케이블 글랜드
스테인리스 스틸 케이블 글랜드는 긴 수명을 보장하며 플라스틱이나 황동 대체품보다 부식에 대한 저항성이 더욱 강해 가장 무거운 용도에 특히 적합합니다.
스테인리스 스틸 EMC 케이블 글랜드의 장점:
- 최대 내구성과 내열성을 갖춰 화학 및 식품 가공 분야에 적합합니다.
- 뛰어난 내식성.
- 316 스테인리스 스틸은 높은 수준의 몰리브덴을 함유하고 있어 해양 분야에서 뛰어난 내식성을 제공합니다.
- 혹독한 환경에서도 사용 수명이 연장됩니다.
이상적인 애플리케이션:
- 해양 및 연안 설비.
- 화학 처리 시설.
- 식품 및 제약 제조.
- 극한 온도 적용 분야.
- 부식성 분위기 환경.
재료 선택 결정 매트릭스
| 응용 프로그램 환경 | 추천 자료 | 주요 고려 사항 |
|---|---|---|
| 표준 산업 | 니켈 도금 황동 | 비용 효율적이며 성능이 좋습니다 |
| 해양/해양 | 316 스테인리스 스틸 | 우수한 내식성 |
| 화학 처리 | 316 스테인리스 스틸 | 화학적 호환성 |
| 식품/제약 | 스테인리스 스틸 | 위생 요구 사항 |
| 높은 진동 | 스테인리스 스틸 | 기계적 내구성 |
| 예산에 민감한 | 니켈 도금 황동 | 초기 비용 절감 |
EMC 케이블 글랜드의 나사 유형 및 크기
미터법 나사 EMC 케이블 글랜드
EMC 케이블 글랜드는 고객 요구 사항에 따라 미터법, PG, NPT 등 다양한 나사산 유형으로 제공됩니다.
미터법 나사산의 장점:
- 표준 미터법 나사산을 사용하여 M12~M85 크기로 제공됩니다.
- ISO 표준 호환성.
- 다양한 벽 두께에 대응 가능합니다.
- 두꺼운 벽의 케이스에 사용할 수 있는 15mm 길이의 특수 나사산이 있습니다.
PG 스레드 대 NPT 스레드 옵션
PG 스레드 EMC 케이블 글랜드:
- 유럽 표준 나사 유형.
- 다양한 나사산 길이와 클램핑 범위를 갖춘 PG 변형으로 제공됩니다.
- 미터법 피치 나사산.
- 유럽에서 제조된 장비에서 흔히 볼 수 있습니다.
NPT 나사 EMC 케이블 글랜드:
- 북미 시장 적용에 중요한 UL, cUL 및 NEMA 인증 옵션입니다.
- 테이퍼형 나사 디자인.
- 미국과 캐나다에서 사용하기 위한 UR, cUR, UL, CSA 마크가 있는 장비에 필요합니다.
사이즈 차트 및 클램핑 범위
먼저 케이블 유형(보호형 또는 비보호형)을 확인하고, 케이블 크기와 소재를 확인한 다음, 전체 케이블 직경을 제품 사양 표와 비교합니다.
중요한 크기 고려 사항:
- 각 케이블 글랜드 크기는 선택한 나사산 유형에 따라 다양한 케이블 크기에 맞게 조정됩니다.
- 일부 제조업체는 글랜드가 수용할 수 있는 외부 직경 범위를 늘리기 위해 축소 씰을 제공합니다.
- 케이블 재킷 허용 오차의 변화를 고려하세요.
- 향후 케이블 교체 요구 사항을 고려하세요.
IP 보호 등급 및 밀봉 요구 사항
IP68 대 IP69 보호 수준
최신 EMC 케이블 글랜드는 일반적으로 최대 10bar 압력까지 IP68 보호 기능을 제공하지만, 일부 애플리케이션에서는 더 높은 보호 수준이 필요합니다.
IP68 보호:
- 먼지와 침수에 대한 침투 방지 요구 사항.
- 대부분의 산업용으로 적합합니다.
- SPRINT 케이블 글랜드 시스템은 IP68 요구 사항을 충족합니다.
IP69 보호:
- IP69 보호가 필요한 애플리케이션을 위한 더 높은 보호 등급입니다.
- 고압 세척 환경에 필요합니다.
- 식품 가공 및 제약 분야.
씰링 인서트 선택
EMC 케이블 글랜드는 적용 요구 사항에 따라 NBR, EPDM, 실리콘 씰 등 다양한 씰링 재료를 활용합니다.
밀봉재 옵션:
- NBR(니트릴): 내유성, 표준 산업용 응용 분야.
- EPDM: 내후성, 옥외 적용 가능.
- 실리콘: 고온 내구성, 식품 등급 응용 분야.
- 비톤: 내화학성, 공격적인 환경.
방수 vs 방습 옵션
방수 케이블 글랜드는 와이어가 인클로저에 들어가는 지점에서 물이 새지 않는 밀봉을 유지하며, 너트, 본체, 분리형 또는 통합형 개스킷으로 구성됩니다.
다음과 같은 밀봉 요구 사항을 고려하세요.
- 지속적인 침수와 일시적 노출.
- 압력차 요구 사항.
- 물개에 대한 온도 순환 효과.
- 동적 응용 분야에서 장기간 씰 무결성을 유지합니다.
EMC 성능 및 차폐 효과
차폐 감쇠 값 이해
스크리닝 감쇠 측정은 전자파 적합성 측면에서 차폐 품질을 측정하며 EMC 케이블 글랜드 선택에 중요한 역할을 합니다.
성능 벤치마크:
- 7A 범주 요구 사항은 1,000MHz까지 최소 60dB를 요구하는 반면, 고성능 EMC 케이블 글랜드는 65dB에서 100dB 이상까지 달성합니다.
- 최대 2.5GHz의 고주파 범위에서도 값은 일반적으로 최소 50dB를 유지합니다.
360도 EMC 보호 시스템
최신 EMC 케이블 글랜드는 다음과 같은 여러 가지 설계 방식을 통해 최상의 감쇠 값으로 360도 EMC 보호 기능을 제공합니다.
클램핑 바디 시스템:
- 금속화된 클램핑 바디는 동적 적용에서도 편조 실드와의 지속적인 접촉을 보장합니다.
- 삼각형 스프링은 스크리닝 브레이드와 360° 접촉합니다.
- 조립 오류나 재료 피로로 인한 연결 부분에 틈이 없습니다.
연락 방법:
- EMC 케이블 글랜드는 접지 콘이나 접촉 스프링 인서트와 함께 제공됩니다.
- 통합 클램핑 요소는 차폐 브레이드와의 완전한 접촉을 보장합니다.
현재 수용 능력 요구 사항
PWM 및 VFD와 같은 강력한 주파수 변조 기술을 사용하는 생산 라인은 최대 수백 암페어의 기생 고전류 교류 전류를 케이블 스크린으로 유도할 수 있습니다.
고전류 응용 분야:
- 표준 EMC 글랜드는 높은 전류 부하에서 고장이 나므로 특수한 Euro-Top EMC Ampacity 케이블 글랜드가 필요합니다.
- 높은 전류 전달 용량으로 인해 과열과 손상을 방지하여 스크리닝 효과를 저하시킬 수 있습니다.
- 차폐 특성에 영향을 주지 않고 케이블 덮개와 글랜드 사이의 접촉 단면적을 늘립니다.
EMC 케이블 글랜드 설치 고려 사항
동적 vs 정적 애플리케이션 요구 사항
동적 애플리케이션에는 정적 설치와 비교하여 다른 EMC 케이블 글랜드 설계가 필요합니다.
동적 애플리케이션 기능:
- 이동 중에도 지속적인 접촉을 위한 금속화된 클램핑 바디.
- 적절한 풀림 저항성을 갖춘 연속 클램핑으로 자체 풀림을 방지합니다.
- 향상된 기계적 응력 저항성.
정적 애플리케이션 옵션:
- 스크린을 분리하여 글랜드에 연결하는 고전적인 장착 원리입니다.
- 장착 시간이 주요 요소가 아닌 비동적 응용 분야에 적합합니다.
- 더욱 경제적인 옵션도 있습니다.
케이블 준비 및 실드 연결
프리미엄 EMC 케이블 글랜드의 조립 시간은 기존 시스템에 비해 상당히 짧습니다.
설치 과정:
- 해당 구역의 케이블을 벗겨냅니다(현대식 디자인에서는 차폐를 분리할 필요가 없습니다).
- 케이블을 글랜드에 밀어 넣으면 삼각형 스프링이 자동으로 안전하게 접촉합니다.
- 통합 클램핑 요소와 함께 케이블 글랜드를 위치시키고 조입니다.
전통적 방법 대 현대적 방법:
- 기존 시스템은 힘든 분리, 정밀한 장착, 차폐물의 고정이 필요합니다.
- 현대적인 디자인은 안전한 접촉을 유지하는 동시에 압력 나사 조임을 없애줍니다.
피해야 할 일반적인 설치 실수
실드 연결 오류:
- 차폐에 대한 접촉 압력이 부족합니다.
- 케이블 직경에 비해 클램핑 범위가 부족한 케이블 글랜드를 선택합니다.
- 설치 중 차폐가 손상되었습니다.
밀봉 문제:
- 너무 세게 조이면 씰이 변형됩니다.
- 호환되지 않는 밀봉재 사용.
- 케이블 종단 응력으로 이어지는 변형 완화가 불충분합니다.
접지 문제:
- 필요한 곳에 적절한 접지 연결 장치를 제공하지 못함.
- 인클로저의 전기적 연속성이 부족합니다.
- 연결 지점의 부식.
표준 및 인증 준수
IEC 및 VDE 표준 요구 사항
EMC 케이블 글랜드는 적절한 전자기 호환성을 위한 VDE 요구 사항을 포함한 국제 표준을 충족해야 합니다.
주요 표준:
- 차폐 케이블 글랜드 측정을 위한 IEC 62153-4-10.
- 최대 2GHz까지의 카테고리 8.2 애플리케이션을 위한 IEC 61156-9 Ed.1.0.
- VDE는 신뢰성과 성능에 대한 승인 테스트를 실시합니다.
UL, CSA 및 NEMA 인증
북미 시장에서는 UL 인증이 사실상 의무적입니다. UL이 없으면 보험 적용이 불가능하기 때문입니다.
북미 요구 사항:
- UL, cUL, NEMA 인증은 북미 시장을 대상으로 하는 기계 및 설비 제조업체에 중요합니다.
- 특정 적용 분야에는 UL 94V-2 가연성 등급이 필요합니다.
- 설비 제조업체는 모든 구성 요소와 조립품에 대한 인증서를 제시하는 것이 유리합니다.
위험 지역을 위한 ATEX 및 IECEx
위험한 환경에서는 글랜드가 해당 지역과 산업의 관련 국제 표준(ATEX, IECEx, NEC)을 충족하는지 확인하세요.
위험 지역 인증:
- Zone 1, Zone 2, Zone 21, Zone 22 작업에 대한 Ex db, Ex eb, Ex tb 인증.
- NEC 501.10(B)(2)에 따라 설치 시 클래스 I, 디비전 2 규정을 준수합니다.
- 유럽 폭발성 분위기 적용을 위한 ATEX 표준 준수.
비용-편익 분석 및 선택 결정 트리
총 소유 비용 고려 사항
EMC 케이블 글랜드 옵션을 평가할 때 다음과 같은 비용 요소를 고려하세요.
초기 투자:
- 재료 비용(황동 대 스테인리스 스틸)
- 특수 환경을 위한 프리미엄 인증.
- 설치의 복잡성과 노동비.
장기 비용:
- 유지관리 및 교체 빈도.
- EMC 장애로 인한 가동 중지 비용.
- 간편한 설치 방법으로 시간을 절약하세요.
위험 완화 가치:
- 전자파 간섭 사고 예방.
- 규정 준수 비용.
- 시스템 안정성이 개선되었습니다.
EMC 케이블 글랜드 선택 체크리스트
케이블 요구 사항:
- [ ] 케이블 유형(보호/비보호, 차폐).
- [ ] 케이블 직경 및 허용 범위.
- [ ] 쉴드 구성(브레이드, 포일, 조합).
- [ ] 현재 운반 요구 사항.
환경 조건:
- [ ] 작동 온도 범위.
- [ ] 습기 및 화학물질 노출.
- [ ] 기계적 응력 및 진동 수준.
- [ ] IP 보호 등급 요구 사항.
성능 사양:
- [ ] EMC 차폐 효과 요구 사항.
- [ ] 주파수 범위 고려 사항.
- [ ] 동적 애플리케이션과 정적 애플리케이션.
- [ ] 설치 시간 제약.
준수 요구 사항:
- [ ] 지역 인증(UL, VDE, ATEX).
- [ ] 업계별 표준.
- [ ] 안전 및 환경 규정.
- [ ] 보험 및 책임 요구 사항.
표준 케이블 글랜드에서 업그레이드해야 하는 경우
VFD 및 차폐 케이블에는 EMC 보호를 위해 접지로 가는 접지 경로를 만드는 케이블 글랜드가 필요하므로 표준 케이블 글랜드는 이러한 애플리케이션에 적합하지 않습니다.
업그레이드 지표:
- EMC 보호가 필요한 가변 속도 드라이브, 계측기 및 무선 통신의 사용이 증가합니다.
- 전자파 간섭에 대한 시스템 감도.
- 규정 준수 요구 사항.
- 간섭 신호가 민감한 데이터 전송을 방해할 수 있는 애플리케이션입니다.
응용 프로그램별 요구 사항:
- 커넥터를 사용하여 케이블을 배선할 때, 분리형 케이블 진입 시스템은 기존 EMC 케이블 글랜드에 대한 대안을 제공합니다.
- 특수한 전류용량 정격이 필요한 고전류 애플리케이션.
- 고유한 연결 및 유지 관리 요구 사항이 있는 전기 이동성 애플리케이션입니다.
결론
적절한 EMC 케이블 글랜드를 선택하려면 케이블 사양, 환경 조건, 성능 요구 사항 및 규정 준수 기준을 신중하게 고려해야 합니다. 전기 장비를 전자파 간섭으로부터 보호하는 것은 케이블 자체를 넘어 적절한 종단 및 상호 연결 지점 보호까지 포함해야 합니다.
EMC 케이블 글랜드를 성공적으로 선택하는 핵심은 특정 애플리케이션 요구 사항을 이해하고 적절한 소재, 나사산 구성 및 성능 사양을 선택하는 것입니다. 비용 효율적인 표준 애플리케이션에는 니켈 도금 황동을, 혹독한 환경에는 스테인리스 스틸을 선택하든, 적절한 선택은 안정적인 전자파 적합성(EMC) 보호를 보장합니다.
최신 EMC 케이블 글랜드는 뛰어난 성능을 제공하는 동시에 설치 시간을 크게 단축시켜 노동 비용을 절감하고 시스템 안정성을 향상시켜 초기 투자 가치를 높여줍니다.
복잡한 애플리케이션이나 의심스러운 경우, EMC 전문가와 상담하십시오. EMC 전문가는 애플리케이션별 지침을 제공하고 모든 관련 표준 및 성능 요건을 충족하는 제품을 선택할 수 있도록 지원합니다. 지금 바로 적합한 EMC 케이블 글랜드를 선택하면 향후 발생할 수 있는 값비싼 전자파 간섭 문제를 예방할 수 있습니다.
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