고전압 개폐 장치를 열거나 용접된 어셈블리를 분리할 때 종종 소소하지만 중요한 구성 요소를 발견하게 됩니다. 복합단열관 . 엔지니어는 일반적으로 G10, G3, G7 또는 간단히 '페놀 튜브'와 같은 NEMA 등급으로 이를 지정합니다. 그러나 잘못된 것을 선택하면 추적, 기계적 고장 또는 심지어 화재가 발생할 수 있습니다.
나는 사람들이 G10과 G3를 상호 교환 가능한 것으로 간주하는 것을 보았습니다. 그들은 그렇지 않습니다. 데이터시트를 살펴보고 해양 플랫폼부터 EV 퓨즈 홀더까지 현장에서 실제로 작동하는 것이 무엇인지 이야기해 보겠습니다.
에폭시 유리 제품군(G10, G11, FR-4)
높은 기계적 강도와 탁월한 내습성을 겸비한 튜브가 필요하다면 에폭시 유리를 선택하세요. G10은 기본입니다. 기계가 깨끗하게 작동하고 물을 쉽게 흡수하지 않으며 진동에도 잘 견딥니다. 이것이 바로 조선업체가 데크 단열재와 전기 장착 플레이트에 이 제품을 사용하는 이유입니다. 염수 분무와 습기에도 문제가 없습니다.
G11은 동일한 개념을 사용하지만 열 한계를 더 높입니다. 주변 열이 140°C 이상으로 올라가는 터빈 인클로저나 항공전자 베이를 생각해 보십시오. G11은 구조적 무결성을 더 오랫동안 유지합니다.
이제 FR-4는 화재 안전 형제입니다. 동일한 에폭시 유리 베이스를 가지고 있지만 UL 94 V-0 등급을 받았습니다. 즉, 단락이 발생하면 튜브에서 화염이 전파되지 않습니다. 화재 규정이 엄격한 PCB 테스트 설비, 코일 포머 및 산업용 제어 패널에서 FR-4를 볼 수 있습니다. 풍력 및 태양광 발전 단지에서는 정션박스 단열재로도 사용됩니다. 누구도 유리 섬유 나셀 내부에서 연기가 나는 것을 원하지 않기 때문입니다.
현장 규칙: 습기나 기계적 스트레스가 가장 큰 문제라면 G10을 선택하세요. 발열이 문제라면 G11로 가세요. 화재 안전 표준을 충족해야 한다면 FR-4가 유일한 선택입니다.
페놀유리(G3)
G3는 다른 짐승입니다. 유리강화 페놀수지를 사용하였습니다. 결과는? 표준 에폭시보다 내열성이 높고 내마모성이 뛰어납니다. 저는 G3 튜브가 모터 슬롯 웨지, 릴레이 스페이서, 산업용 오븐의 저속 부싱으로 사용되는 것을 본 적이 있습니다.
대부분의 엔지니어를 놀라게 하는 것은 G3가 순한 화학 물질과 연마성 먼지를 견뎌낸다는 것입니다. G3로 만든 밀봉 링은 시멘트 공장과 같이 건조하고 뜨겁고 모래가 많은 환경에서 G10보다 오래갑니다. 그러나 G3는 에폭시 유리보다 부서지기 쉽습니다. 구부러지지 않습니다. 날카로운 충격을 받으면 깨질 것입니다. 따라서 동적 굽힘용이 아닌 압축 하중 및 정적 단열용으로 사용하십시오.
페놀 튜브(종종 종이 또는 직물 기반의 일반 튜브)는 경제적인 사촌입니다. 그들은 적은 비용으로 적절한 전기 절연을 제공합니다. 저전압 코일 형태, 용접 건 핸들 및 간단한 구조용 스페이서에서 찾을 수 있습니다. 그러나 습도가 높은 곳에 두지 마십시오. 값싼 페놀릭은 시간이 지남에 따라 습기를 흡수하고 유전 강도를 잃습니다.
실리콘 유리(G7)
G7은 주목을 충분히 받지 못하는 특수관이다. 실리콘 수지 매트릭스는 200°C 이상(경우에 따라 최대 220°C)에서 연속 작동과 뛰어난 내아크성이라는 두 가지 강력한 기능을 제공합니다. 아크 추적은 먼지가 많은 고전압 환경에서 흔히 발생하는 오류입니다. 실리콘 유리는 자연적으로 이에 저항합니다.
G7은 어디에서 빛나는가? 전기로 절연, 용접 토치 노즐, 히트 건 팁 및 회로 차단기 아크 슈트. 일반적으로 흩어진 스파크가 에폭시나 페놀릭을 탄화시키는 곳이라면 G7은 깨끗한 상태를 유지합니다. 유전 특성이 최대 MHz 범위까지 안정적으로 유지되기 때문에 고주파 코일 보빈에도 사용됩니다.
경고: G7은 가공 중에 에폭시 유리보다 부드럽습니다. 공구가 날카롭지 않으면 보풀이 일거나 번질 수 있습니다. 그러나 H등급 절연(220°C 정격)의 경우 이것이 유일한 실용적인 솔루션인 경우가 많습니다.
멜라민 유리 (G5 / G9)
이제 우리는 가장 오해받는 가족에 대해 알아봅니다. 멜라민 유리관 , 등급 G5 및 G9. 명성에 대한 그들의 주장은 높은 기계적 경도와 결합된 극도의 아크 저항입니다. 실제로 이는 퓨즈 본체 및 퓨즈 홀더용 재료로 사용되며 특히 AC보다 아크가 더 지속되는 DC 회로에서 사용됩니다.
G5는 표준 등급입니다. 산업용 퓨즈 제조 라인에 들어가면 중간 전압 퓨즈용으로 짧은 길이로 절단되는 G5 튜브를 볼 수 있습니다. 추적하지 않고 반복적인 오류 중단으로 인해 성능이 저하되지 않으며 깔끔하게 작동합니다.
G9은 업그레이드 버전입니다. 동일한 멜라민 수지이지만 내후성과 내화학성이 더 우수합니다. 실외 스위치기어, 태양광 결합기 박스 및 EV 충전소 퓨즈는 UV 노출 및 응결 주기 때문에 G9를 지정하는 경우가 많습니다. 또한 전기 자동차용 고전압 DC 릴레이(배터리 팩을 분리하는 소형 밀폐형 장치)에 G9가 사용되는 것을 본 적이 있습니다. DC 계전기 내부의 아크 플래시는 폭력적입니다. G9는 거의 모든 다른 열경화성 수지보다 더 잘 처리합니다.
열악한 환경(먼지, 염분, 온도 변화)을 위해 설계하고 몇 번의 작업 후에도 고장나지 않는 퓨즈 튜브가 필요한 경우 G5를 건너뛰고 바로 G9로 이동하십시오.
모든 것을 하나로 합치기
고객에게 결정하라고 말하는 방법은 다음과 같습니다.
높은 기계적 + 습기 → G10 또는 G11
화재 안전 필요 → FR-4
고온 + 연마재 + 압축 → G3(페놀 유리)
극열 + 아크 위험(습기 없음) → G7(실리콘 유리)
퓨즈, DC 릴레이, 실외 개폐기 → G5/G9(멜라민)
저렴한 범용 단열재 → 일반 페놀릭 튜브
마지막 실용적인 팁: 제조업체의 실제 테스트 데이터를 항상 확인하십시오. G10, G11, FR-4, G3, G7, G5, G9 및 G9 등의 평판이 좋은 공급업체입니다. 페놀릭 튜브는 모두 사양에 맞게 제조될 때 뛰어난 성능을 제공합니다. 각 등급에는 고유한 장점이 있습니다. G11은 지속되는 열에 탁월하고, G10은 습기에 강한 기계적 내구성, FR-4는 화염 안전, G3는 내마모성 및 내열성, G7은 극한 온도 아크 보호, 멜라민 기반 G5/G9는 DC 아크 및 열악한 실외 환경에 탁월합니다. 표준 페놀릭 튜브도 일반 용도로 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 절연 기능을 제공합니다. 핵심은 재료를 가장 두려워하는 고장 모드(수분, 열, 아크 추적 또는 기계적 충격)에 맞추고 애플리케이션이 습한 환경에서 지속적인 고전압을 포함하는 경우 항상 수분 흡수 수치를 요청하는 것입니다. 그렇게 하면 이러한 고품질 복합 튜브 중 하나가 몇 달이 아닌 수십 년 동안 디자인을 지속하는 데 도움이 될 것입니다.
