3년 전에 설치한 AC 차단기 또는 옥상 태양광 아이솔레이터로 걸어가 봅니다. 빨간색 손잡이는 칙칙한 분홍색으로 바랬습니다. 돌려보면 쩍—손잡이가 마른 비스킷처럼 손에서 부서집니다.
더 나쁜 것은 케이스를 열어보니 단자가 퍼지 녹색의 산화 구리로 덮여 있는 것을 발견하는 것입니다. “하지만 IP66 등급이었어요!”라고 항의합니다. “밀폐되어 있었어요!”
옥외는 재료 및 설치의 모든 지름길을 드러내는 잔혹한 테스트 실험실입니다. 스위치가 빨리 고장난다면 운이 나쁜 것이 아닙니다. 일반적으로 세 가지 적 중 하나입니다.
태양, 비 또는 파손자.
이 기사에서는 옥외 아이솔레이터 고장의 배후에 있는 물리학 및 표준과 몇 번의 여름이 아닌 10년 동안 생존할 수 있는 아이솔레이터를 실제로 지정해야 하는 사항을 살펴봅니다.
1. 태양: “비스킷 효과”(ABS 대 폴리카보네이트)
저렴한 플라스틱이 왜 백악으로 변하는가
많은 저가형 옥외 아이솔레이터는 다음으로 성형됩니다. 일반 등급 ABS (아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌). 실내에서는 ABS가 괜찮습니다. 실외에서는 자외선(UV) 방사선 하에서 골격이 손실되기 시작합니다.
발생하는 현상:
- UV 광자는 ABS, 특히 부타디엔 상에서 폴리머 사슬을 끊습니다. 이 과정을 광산화.
- 라고 합니다. 이로 인해 다음이 발생합니다.
- 색상 퇴색 및 황변
- 표면 미세 균열
- 충격 강도 손실 → 손잡이를 작동하려고 할 때 “비스킷” 효과
플라스틱 및 인클로저 제조업체의 일반적인 내구성 수치:
- 실내 (직사광선이 없는 일반 ABS): 서비스 수명은 15–25년 충격 강도가 크게 떨어지기 전까지.
- 실외 (직사광선 하에서 안정화되지 않은 ABS): UV 및 열은 실제 수명을 약 5–8년으로 단축할 수 있습니다. —그리고 UV가 높은 지역에서는 눈에 띄는 취성이.
2–3년.
만에 나타날 수 있습니다.
이는 많은 전기 기술자가 보는 것과 일치합니다. 몇 번의 더운 여름이 지나면 ABS 손잡이가 가루가 되고, 단단히 비틀면 부러지기에 충분합니다. UL 746C "f1"의 실제 의미. 전기 장비에 사용되는 플라스틱은 다음에서 테스트됩니다. “UL 746C – 고분자 재료 – 전기 장비에서의 사용” . 그 안에서
- "f1" UV 노출및
- For 지정은 다음을 의미합니다.및
- 플라스틱은 다음을 위해 테스트되었습니다. 습기 및 침수.
다음 용도로 승인되었습니다. 옥외 사용 따라서
“아이솔레이터 가 영구적인 옥외 설치에 적합하다고 주장하는 경우 다음을 질문해야 합니다. ”하우징 재료가 옥외 노출에 대해 UL 746C”
f1 등급 입니까?", 데이터시트에.
f1
이 나와 있지 않으면 UV에 도박을 하는 것입니다. 폴리카보네이트가 ABS가 견디지 못하는 곳에서 생존하는 이유
- 폴리카보네이트(PC) 는 중요한 옥외 인클로저의 주력 제품입니다.
- 자연적으로 견고하고 내충격성 일반 등급 ABS보다
- UV 안정성 이 더 좋습니다. 그리고 종종 UL 746C f1
- UL94 5VA 난연 등급
인 등급으로 제공됩니다.
- ABS (일반 실내 등급)
- UV 저항: 낮음; 대부분의 인클로저 공급업체는 “실내 전용” 또는 “제한적인 실외 사용”이라고 명시”
- RTI (상대 온도 지수): ~60°C (140°F)
- 실외 등급: 보통 아님 f1 아님
- 폴리카보네이트 (실외 등급)
- UV 저항: 좋음; 실외 전기 하우징, 조명 커버 및 계량기 박스에 널리 사용됨
- RTI: ~105°C (221°F)
- 종종 다음과 같이 제공됨 이 더 좋습니다. 장기간 실외 사용을 위해 설계된 재료
매우 높은 UV 지역 (예: 뉴질랜드, 호주)에서 인클로저 제조업체는 실제 설치에서 ABS 박스가 폴리카보네이트보다 눈에 띄게 빠르게 저하된다고 보고합니다. 종종 햇볕에 완전히 노출된 후 몇 년 만에 교체가 필요하지만 PC 박스는 구조적으로 건전하게 유지됩니다.
간단한 현장 “비스킷 테스트”
실험실이 필요하지 않습니다.
- 북쪽 또는 서쪽을 향한 벽에 3~5년 동안 설치된 오래된 ABS AC 절연기를 찾으십시오.
- 엄지 손가락으로 핸들이나 뚜껑을 누르십시오.
- 분필처럼 느껴지거나 흰색 얼룩이 남으면 표면이 이미 저하된 것입니다.
- 적당한 힘으로 핸들을 비틀십시오.
- 쉽게 부러지면 재료가 너무 많은 충격 강도를 잃은 것입니다.
동일한 조건에서 UV 안정화된 폴리카보네이트 절연기는 일반적으로 부서지기 쉬운 대신 여전히 질기고 약간 유연하게 느껴집니다.
태양을 위한 생존자의 선택
실외 절연기를 지정할 때:
- 하우징 재료: UV 안정화 폴리카보네이트, 일반 ABS가 아님
- 플라스틱 표준: UL 746C 입니까?" (명시적으로 실외 사용)
- 찾아야 할 키워드: “UV 안정화”, “UV 저항”, “실외 등급, UL 746C f1”
- 적기: UV 또는 f1 데이터가 없는 “ABS 인클로저, 실내/실외”
2. 비: “진공 트랩” (상단 입구가 나쁜 이유)
스위치를 샀습니다. IP66 평판이 좋은 케이블 글랜드를 사용했습니다. 모든 것이 제대로 조여졌습니다. 6개월 후 열어보니 물이 가득 차 있습니다. “IP66 박스가 어떻게 물로 가득 찰 수 있습니까?”
IP66이 실제로 보장하는 것 (그리고 보장하지 않는 것)
에 따르면 IEC 60529, 코드는 고체 및 액체에 대한 보호를 정의합니다. IP 의미:
- IP66 의미:
- 6 — “방진” (먼지 침투 없음)
- 6 — 다음으로부터 보호됨 강력한 물줄기 모든 방향에서
하지만:
- IP 테스트는 짧고 정적인 실험실 테스트입니다..
- 시뮬레이션하지 않습니다. 수년간의 열 순환, 태양열 가열, 차가운 비, 응축.
실제 현장 보고서에 따르면 엔지니어는 IP66/NEMA 4X 인클로저가 수개월 사용 후 내부에 응축 및 고인 물이 생기는 것을 기록합니다. 일반적인 패턴: 덥고 화창한 날씨 후 급격한 냉각 (밤 또는 차가운 비)은 내부 압력 변동을 일으켜 습기를 밀봉재를 통해 끌어들입니다. 물리학: 절연기는 "폐"입니다.
실외 박스는“
숨을 쉽니다. 낮 – 가열:
- 태양이 인클로저를 가열합니다.
- 내부 공기 온도 상승 → 압력 증가.
- 따뜻한 공기가 밀봉재, 케이블 글랜드 및 나사의 미세한 틈새를 통해 빠져나갑니다.
- 밤 – 냉각.
- 온도 강하 (또는 차가운 비가 인클로저를 빠르게 냉각시킴).
- 내부 공기가 수축 → 압력 강하.
- 박스는 공기를 끌어들여 균등화하려고 시도하여 약간의.
- 진공 케이블 입구를.
상단에 뚫었다면 top 상자의:
- 빗물이 상단 표면과 글랜드 주변에 고입니다.
- 상자가 식으면서 진공이 형성되면 말 그대로 액체 상태의 물을 빨아들일 수 있습니다. 나사산을 지나거나 케이블 재킷을 따라.
- 이 과정을 수십 번 또는 수백 번 반복하면 결국 응축이 발생하고 결국 고인 물이 생깁니다..
IP66은 다음으로 테스트됩니다. 스프레이, “상단 진입 + 고인 물 + 매일 압력 펄스”로는 테스트되지 않습니다.”
통풍구/호흡기 요소가 작동하는 이유
심각한 실외 인클로저에는 종종 다음이 포함됩니다. 통풍구/호흡기 밸브 미세 다공성 멤브레인(일반적으로 PTFE) 사용:
- 멤브레인은 다음을 허용합니다. 공기와 수증기 통과합니다.
- 다음을 차단합니다. 액체 상태의 물 기공이 작고 표면 장력이 액체를 막기 때문입니다.
이는 두 가지 이점을 제공합니다.
- 압력 균등화: 가열/냉각 주기 동안 내부와 외부 사이의 압력 기울기를 최소화하여 불완전한 밀봉을 통해 물을 끌어들이는 경향을 줄입니다.
- 습기 관리: 습기가 들어오더라도 통풍구는 응축으로 갇히는 대신 건조하는 데 도움이 됩니다.
하단 진입이 신뢰성을 위해 협상 불가능한 이유
인클로저 및 정션 박스 제조업체의 모범 사례 권장 사항:
- 하단 케이블 진입만 해당
- 중력은 물이 케이블 글랜드에서 멀리 떨어지도록 합니다.
- 폭우가 쏟아져도 글랜드 주변에 웅덩이가 생길 가능성이 적습니다.
- 드립 루프
- 케이블을 아래로 향하게 한 다음 다시 위로 향하게 하여 글랜드로 연결합니다.
- 케이블을 따라 흐르는 물은 글랜드에 들어가는 대신 루프의 가장 낮은 지점에서 떨어집니다.
- 더 큰/금속 상자의 통풍구-배수구
- 일부 Ex-e 및 산업용 상자에서는 다음을 사용합니다. 통풍구-배수구 압력을 균등화하고 축적된 물이 빠져나가도록 하는 피팅.
비로부터의 생존자의 선택
실외 절연체를 선택하고 설치할 때:
- 침투 방지: IP66 이상, 다음 기준에 따라 테스트됨 IEC 60529
- 케이블 진입: 항상 하단, 드립 루프 포함
- 환기: 통합 공기/호흡기 밸브 또는 인증된 통풍구 제공
- 기대치 관리:
- IP66 = 방진 + 실험실에서 강력한 물 분사 방지
- IP66 ≠ 통풍 없이 현장에서 “응축에 면역”
제품에 통풍구나 호흡에 대한 언급이 없지만 “완전히 영구적으로 밀봉됨”에 대한 큰 주장을 하는 경우 회의적이어야 합니다.
3. 파괴자: 충격 및 LOTO(ON으로 잠그지 마십시오)
일반적인 불만 사항: “아이들이 장난으로 실외 AC 절연체를 계속 끕니다. 어떻게 막을 수 있습니까?” 위험한 유혹은 구멍을 뚫고 스위치를 자물쇠로 잠그는 것입니다. 에.
LOTO의 실제 용도
잠금/태그아웃(LOTO) OSHA 29 CFR 1910.147 및 전 세계 유사한 규칙과 같은 규정에 정의된 안전 관행입니다. 핵심 아이디어:
- 장비 작업을 시작하기 전에 전원을 차단합니다. 그리고
- 절연체를 OFF 위치에 잠급니다. 실수로 다시 전원을 켤 수 없도록 합니다.
로터리 절연체는 이를 염두에 두고 설계되었습니다.
- 핸들과 덮개에는 일반적으로 다음 위치에만 정렬된 잠금 구멍이 있습니다. 꺼짐 위치.
- 이는 의도적인 것입니다. 비상 상황이나 유지 보수 시에는 다음이 가능해야 합니다. 전원을 끄고 잠글 수 있어야 합니다..
핸들을 개조하여 자물쇠로 잠글 수 있는 경우 에:
- 소방관 또는 유지 보수 기술자는 비상 시 회로의 전원을 신속하게 차단할 수 없습니다. 비상 시 회로의 전원을 신속하게 차단할 수 없습니다.
- 이는 사실상 화재 및 감전 위험을 초래하며, 장치의 설계 의도 및 인증 범위를 벗어나는 것입니다.
충격에 약한 상자가 사소한 파손을 유발하는 이유
벽면 발 높이에 설치된 깨지기 쉽거나 가벼운 상자는 다음과 같은 상황을 유발할 수 있습니다.
- 가벼운 발길질, 던져진 돌, 트롤리 충돌 또는 사다리 충격으로 인해 저렴한 ABS 또는 PVC 하우징이 깨질 수 있습니다.
- 일단 깨지면:
- 물 침투 위험이 급증합니다.
- 활선 부품이 노출될 수 있습니다.
- 절연 장치가 더 이상 안전하게 작동하지 않을 수 있습니다.
이것이 이유입니다. 충격 등급 IP 등급뿐만 아니라 중요합니다.
IK 등급 이해 (IK08, IK10 등)
인클로저의 충격 저항은 다음에 정의되어 있습니다. IEC 62262 다음과 같이 IK 코드:
- 코드는 인클로저가 견딜 수 있는 충격 에너지(줄 단위)를 나타냅니다.
주요 수준:
- IK08 = 5줄
- 다음과 동일합니다. 1.7kg 낙하된 충격체 29.5cm, 또는 많은 실제 상황에서 대략적인 “부트 킥” 또는 망치 타격.
- IK09 = 10J
- IK10 = 20J (예: 40cm에서 낙하된 5kg 질량), 높은 파손 위험이 있는 공공 인프라에서 흔히 사용됩니다.
실외 조명, 출입 통제 하우징, 공공 EV 충전기 및 노출된 영역의 정션 박스는 종종 다음을 목표로 합니다. IK08–IK10.
폴리카보네이트가 다시 승리하는 이유: 설계상 충격에 강함
충격에 대한 폴리카보네이트의 장점:
- 매우 높음 충격 강도—실용적인 목적으로 “사실상 파손 불가능”으로 자주 설명됩니다.
- 추운 날씨에 깨지기 쉬워지는 대신 넓은 온도 범위에서 강도를 유지합니다.
- 폭동 진압 방패, 실외 조명 기구 보호 덮개 및 실외 개폐 장치에 널리 사용됩니다.
이러한 이유로 많은 폴리카보네이트 인클로저가 다음과 같이 인증되었습니다.
- IP66 / IP67 그리고
- IEC 62262에 따른 IK08–IK10
ABS는 특히 UV 노화 후 유사한 충격에 훨씬 더 쉽게 파손됩니다.
파손자 생존자의 선택
공공 장소 또는 교통량이 많은 장소의 경우:
- 재료: 일반 ABS 대신 폴리카보네이트(또는 GRP / 금속)
- 충격 등급: 최소 IK08 에 따라 IEC 62262; 위험이 높은 지역에서는 IK10을 고려하십시오.
- LOTO 사용법:
- 공장에서 제공한 잠금 구멍을 사용하여 절연 장치를 꺼짐 위치에만 잠그십시오.
- 직접 잠그지 마십시오. 에
이렇게 하면 장비와 주변 사람들을 모두 더 안전하게 보호할 수 있습니다.
4. 실제로 중요한 표준
절연 장치 브로셔를 읽을 때 마케팅 형용사(“고강도”, “산업 등급”)는 무시하고 다음을 찾으십시오. 표준 및 등급.
중요하게 생각해야 할 4가지 표준
- UL 746C "f1"의 실제 의미
- 다음을 찾아보세요. 입니까?" 실외에서 사용되는 플라스틱에 대한 등급(UV + 습도 테스트).
- IEC 60529 – 보호 등급 (IP 코드)
- 먼지 및 물에 대한 IP66, IP67, IP68과 같은 IP 등급을 정의합니다.
- IEC 62262 – IK 코드
- 충격 저항 (IK07, IK08, IK09, IK10)을 정의합니다.
- IK08 = 5 J, IK10 = 20 J.
- ASTM G154 – 비금속 재료의 UV 노출에 대한 표준 실무
- 일반적인 촉진된 내후성 형광 UV 램프를 사용하는 프로토콜.
- 몇 주/개월 안에 수년간의 태양을 시뮬레이션하여 실외 내구성에 대한 플라스틱 및 코팅을 비교하고 검증하는 데 사용됩니다.
제품이 이러한 표준에 대한 특정 등급을 나열하는 경우 단순한 형용사가 아닌 데이터를 다루는 것입니다.
5. 빠른 비교 표
5.1 실외 인클로저용 ABS 대 폴리카보네이트
| 속성 | ABS (일반 등급) | 폴리카보네이트 (실외 등급) |
|---|---|---|
| 자외선 저항성 | 불량; 햇빛에 변색되고 부서지기 쉬움 | 양호; 장기적인 실외 노출에 널리 사용됨 |
| UL 746C f1 (실외) | 대개 아니요 | 자주 yes, 특히 실외용으로 제형화됨 |
| 상대 온도 지수 | ~60°C (140°F) | ~105°C (221°F) |
| 충격 강도 (새 제품 기준) | 양호하지만 UV 하에서 빠르게 감소 | 매우 높고 노화 후에도 양호하게 유지됨 |
| 일반적인 응용 분야 | 실내 하우징, 가전 제품, 장난감 | 실외 스위치기어, 조명 커버, 태양광 결합기 박스 |
| 비용 | Lower | 더 높음 |
| 장기적인 실외에 적합합니까? | 특수 UV 안정화 등급 및 테스트 데이터가 있는 경우에만 해당 | 예, UV 안정화/UL 746C f1로 지정된 경우 |
5.2 일반적인 IP 등급 (IEC 60529)
| IP 등급 | 먼지 보호 (첫 번째 자릿수) | 물 보호 (두 번째 자릿수) | 일반적인 용도 |
|---|---|---|---|
| IP54 | 제한적인 먼지 유입 | 튀는 물 | 가벼운 실내/실외 사용 |
| IP65 | 방진 | 물 분사 | 일반적인 실외 인클로저 |
| IP66 | 방진 | 모든 방향에서 강력한 물 분사 | 옥상 장비, 노출된 스위치기어 |
| IP67 | 방진 | 일시적인 침수 (예: 1m에서 30분, 일반적) | 잠시 잠길 가능성이 있는 장비 |
| IP68 | 방진 | 제조업체 데이터에 따른 확장/더 깊은 침수 | 수중 또는 매립된 장비 |
기억하십시오: IP66은 테스트 중 물을 방지합니다. 테스트, 열 순환 수년 동안 자동으로 방지하지는 않습니다. 열 순환.
5.3 IK 충격 등급 (IEC 62262)
| IK 코드 | 충격 에너지 (J) | 대략적인 예 | 일반적인 응용 분야 |
|---|---|---|---|
| IK05 | 0.7 J | 가벼운 충격/작은 도구 낙하 | 실내 설비 |
| IK06 | 1 J | 적당한 충격 | 일반 하우징 |
| IK07 | 2 J | 더 심한 우발적 충격 | 산업 현장 내부 |
| IK08 | 5 J | 강한 발차기 / 망치질 | 야외 장비, 공공 조명, CCTV 하우징 |
| IK09 | 10 J | 심각한 파손 시도 | 고위험 산업/공공 현장 |
| IK10 | 20 J | 매우 심각한 충격 / 무거운 도구 | 파손 위험이 높은 공공 장소, 보안 인클로저 |
6. “Survivor” 사양 시트 – 업그레이드됨
실외 절연기를 원한다면 2년 대신 10년 동안 사용하려면, 다음 사항을 확인해야 합니다.
1) 재료 및 UV (태양을 이기는 방법)
- 주택: UV 안정화 폴리카보네이트 또는 동등한 실외 등급 플라스틱
- 플라스틱 표준: UL 746C 입니까?" (실외 사용에 명시적으로 적합)
- 데이터시트: UV 저항/내후성 테스트(ASTM G154 또는 유사)를 언급해야 함
2) 침투 및 통기 (비를 이기는 방법)
- 침투 방지: IP66 이상 (IEC 60529)
- 케이블 진입: 에서 하단 만, 와 함께 드립 루프
- 통풍구: 통합 브리더 / 압력 균등화 밸브 또는 하나를 위한 명확한 조항
- 현실주의: “완전히 영구적으로 밀봉됨” 주장에 주의하십시오. 통풍구가 없는 밀폐 상자는 응결로 가장 자주 채워지는 상자입니다.
3) 충격 및 안전 잠금 (파손자를 이기는 방법)
- 충격 저항: IK08 이상 (IEC 62262); 노출된 공공 장소의 경우 IK10 고려
- 재료: 폴리카보네이트 또는 금속; 실외에서 취성, 보호되지 않은 ABS는 피하십시오
- LOTO:
- 사용 오직 제조업체가 설계한 잠금 지점
- 잠금 꺼짐, 잠그기 위해 장치를 수정하지 마십시오 에
귀하의 예 “VIOX ELR 시리즈” 또는 이와 동등한 제품과 같이 제품이 정직하게 주장할 수 있다면:
- 폴리카보네이트 하우징, UL 746C f1
- IP66 / NEMA 4X
- IK08 이상
- 통합 또는 지원 공기/호흡기 밸브
…그렇다면 단순한 스위치가 아닙니다. 전기 연결을 위한 작은 벙커입니다.
태양이 구워지게 하지 말고, 진공이 익사시키지 말고, 파손자가 부수지 않도록 하십시오.
