제조 현장을 걸어다니거나 원격 농업 현장을 모니터링한 적이 있다면 보호 슬리브에 끼워져 있는 얇은 색상 코드 전선 묶음에 걸려 넘어질 가능성이 있습니다. 수십 년 동안 이러한 와이어(주로 멀티코어 계측 케이블)는 센서, 컨트롤러 및 데이터 로거 간에 저전압, 저전류 신호를 전달하면서 프로세스 제어, 데이터 수집 및 산업 모니터링의 조용한 백본 역할을 해왔습니다. 이러한 케이블 공급업체로서 저는 일주일에 최소 12번 이상 같은 질문을 받습니다. 멀티코어 계측 케이블을 실외 환경에서 사용할 수 있습니까? 예 또는 아니오로 답할 수 없으며 모든 경우에 적용할 수 있는 일률적인 솔루션은 없습니다. 따라서 케이블을 외부에서 작동하게 만드는 요인, 일반적인 함정, 그리고 당사 제품이 이러한 까다로운 공간에 어떻게 적합한지 자세히 살펴보겠습니다.
먼저, 멀티코어 계측 케이블이 무엇인지, 그리고 그것이 무엇을 하도록 설계되었는지 명확하게 살펴보겠습니다. 기계 작동을 위해 고전압을 전달하는 전원 케이블과 달리 계측 케이블은 작고 깨지기 쉬운 신호(예: 현장 프로브의 온도 판독값, 파이프라인의 압력 판독값 또는 실외 장비의 진동 신호)를 전송하도록 제작되었습니다. 일반적으로 여러 개의 꼬인 절연 도체 쌍으로 구성되며 함께 묶이고 종종 보호를 위해 추가 레이어로 포장됩니다. 이 연선 설계는 매우 중요합니다. 근처의 전력선, 무선 신호 또는 모터에서 발생하는 전자기 간섭(EMI)을 상쇄하여 약한 판독값을 왜곡할 수 있습니다.
사람들이 실외 사용에 대해 물을 때 실제로는 두 가지 큰 문제, 즉 요소로 인한 환경 피해와 신호 정확도를 손상시키는 성능 저하에 대해 묻습니다. 온도가 조절되는 공장 내부에서는 기본 절연 멀티코어 케이블이 제대로 작동합니다. 외부에서는 극한의 온도, 자외선, 습기, 먼지, 심지어 단열재를 갉아먹는 설치류와 같은 작은 동물까지 다루고 있습니다. 좋은 소식은 모든 멀티코어 계측 케이블이 동일하게 제작된 것은 아니며 이러한 문제를 처리하도록 설계된 특정 모델이 있다는 것입니다.
실외 케이블의 가장 큰 적, 바로 물과 습기부터 살펴보겠습니다. 정원 호스를 빗속에 방치해 본 적이 있다면 물이 얼마나 빨리 얇은 물질에 침투할 수 있는지 아실 것입니다. 계측 케이블의 경우 절연체나 도체에 소량의 습기라도 단락을 일으키거나 구리선을 부식시키거나 신호 누출을 일으킬 수 있습니다. 이것이 바로 실외용 멀티코어 케이블이 물 침투에 저항하는 구성 요소의 핵심을 사용하는 이유입니다. 많은 경우 도체 묶음 주위에 방수 테이프나 젤을 감아 두어 틈새를 메우고 케이블 길이를 따라 물이 스며드는 것을 방지합니다. 열을 발산하기 위해 얇고 통기성이 있는 재킷이 있는 실내 전용 케이블과 달리 일부 케이블은 물이 침투하지 않는 견고한 외부 재킷을 사용하기도 합니다.
자외선은 또 다른 침묵의 살인자입니다. 태양의 자외선은 시간이 지남에 따라 플라스틱과 고무를 분해하여 부서지기 쉽고 갈라지고 찢어지기 쉽습니다. 실내 케이블은 이런 종류의 지속적인 노출을 볼 수 없지만 실외 케이블에는 UV 안정화 외부 재킷이 필요합니다. 이것이 바로 당사의 실외용 멀티코어 계측 케이블(당사의 제품 페이지에 소개된 케이블과 같은)을 찾을 수 있는 이유입니다.멀티코어 계측 케이블)은 몇 주가 아니라 몇 년 동안 직접 햇빛에 노출되는 것으로 평가되었습니다. 우리는 실험실에서 가속된 UV 광선에 케이블을 노출시키고, 수년간의 실외 태양광을 시뮬레이션하고, 재킷이 유연하고 손상되지 않은 상태로 유지되는지 확인하여 이러한 케이블을 테스트합니다. 이 등급이 없으면 고품질 케이블이라도 울타리에 묶여 있거나 들판에 묻힌 후 몇 시즌 내에 갈라질 수 있습니다.
다음은 극단적인 온도입니다. 한낮의 여름 기온이 120°F(49°C)에 도달할 수 있는 애리조나의 케이블이나 겨울 최저 기온이 -40°F(-40°C)까지 떨어지는 캐나다 북부의 케이블을 상상해 보십시오. 일반 단열재는 열에 부드러워지거나 녹을 수 있고, 추우면 단단해지고 부서지기 쉽습니다. 실외 멀티코어 케이블은 이러한 넓은 온도 범위에 적합한 절연 재료를 사용합니다. 일반적으로 극한의 열과 추위를 견딜 수 있도록 변형된 가교 폴리에틸렌(XLPE) 또는 폴리염화비닐(PVC)과 같은 재료입니다. 일부는 영하의 날씨에도 유연성을 유지하는 열가소성 엘라스토머(TPE) 재킷을 사용하기 때문에 설치 중에 꽉 잡아당겨도 갈라질 염려가 없습니다.
이제 재킷만의 문제가 아닙니다. 계측 케이블의 경우 신호 무결성은 여전히 협상 대상이 아닙니다. 실외 환경에서도 EMI 보호가 필요합니다. 이것이 바로 대부분의 실외 멀티코어 케이블도 차폐되어 있는 이유입니다. 도체 번들 주변의 호일 또는 편조 쉴드는 인근 전력선, 라디오 또는 낙뢰로부터의 EMI를 차단하므로 신호가 깨끗하게 유지됩니다. 일부 고성능 모델에는 풍력 터빈이나 산업용 파이프라인 근처와 같이 시끄러운 환경에서 추가 보호를 위해 이중 차폐 기능이 있습니다. 차폐 장치가 없으면 실외 전기 소음으로 인해 센서 판독값이 쓸모없게 될 수 있습니다. 단지 EMI가 간섭을 일으키는 것일 뿐인데 온도 판독값이 잘못되었다고 생각할 수도 있습니다.
하지만 문제는 모든 실외 멀티코어 케이블이 동일한 것은 아니며 잘못된 케이블을 선택하면 골치 아픈 문제가 발생한다는 것입니다. 예를 들어, 소수의 센서를 연결해야 하는 경우2쌍 계측기 케이블완벽할 수도 있습니다. 컴팩트하고 설치가 쉬우며 두 개의 센서 또는 장치를 위한 충분한 쌍이 있습니다. 8개 또는 10개의 온도 프로브가 있는 현장과 같은 대규모 설정의 경우4쌍 계측기 케이블또는 더 많은 쌍이 있는 멀티코어 케이블이 더 잘 작동하여 여러 개의 작은 케이블 대신 모든 연결을 한 번에 정리할 수 있습니다. 재고도 있습니다계측기 쌍 케이블, 이는 실외 인클로저에서도 별도로 종단할 수 있는 개별 쌍이 필요한 경우에 이상적입니다.
또 다른 고려 사항은 케이블 설치 방법입니다. 지하에 매설하는 경우 지상 기둥에 설치하는 경우와는 다른 유형의 보호가 필요합니다. 직접 매립 케이블은 암석이나 토양 움직임으로 인한 구멍을 방지하는 더 두껍고 견고한 재킷을 갖고 있으며 지하수가 스며드는 것을 막기 위해 추가로 물을 차단하는 경우가 많습니다. 울타리 선을 따라 또는 건물 위와 같이 지상에서 케이블을 연결하는 경우 UV 안정화되고 온도 변화를 처리할 수 있을 뿐만 아니라 도로 근처에 있는 경우 제초제나 도로 염분과 같은 화학 물질에 대한 저항성을 갖는 케이블이 필요합니다. 전선로나 공중 설치에 사용하도록 등급이 지정된 케이블도 있으므로 특정 설치 방법에 케이블을 맞출 수 있습니다.
잠깐, 규정 준수는 어떻습니까? 많은 산업 분야, 특히 유럽에서는 계측 케이블에 대한 엄격한 표준이 있습니다. 예를 들어 BS5308 표준은 공정 산업에서 사용되는 계측 케이블의 성능 및 테스트에 대한 요구 사항을 제시합니다. BS5308을 충족해야 하는 프로젝트를 진행 중인 경우 실외 케이블이 해당 표준에 인증되었는지 확인하고 싶을 것입니다. 우리의BS5308 계측 케이블라인은 이러한 정확한 요구 사항을 충족하도록 설계되었으므로 화학 공장의 실외 탱크를 모니터링하든 변전소의 장비를 모니터링하든 실외 산업 환경에서 안정적으로 작동할 것이라고 확신할 수 있습니다.
누군가 실내 멀티코어 케이블을 실외에서 사용하여 몇 달러를 절약하려고 시도했지만 1년 이내에 역효과를 낸 프로젝트를 너무 많이 보았습니다. 우리는 한때 일반 실내 케이블을 사용하여 50에이커에 걸쳐 날씨 센서를 연결하는 농장과 협력했습니다. 18개월이 채 지나지 않아 태양에 의해 재킷이 갈라지고 비가 스며들었으며 센서의 절반이 잘못된 판독값을 제공했습니다. 그들은 수백 피트의 케이블을 파서 교체해야 했으며, 처음에 올바른 실외 등급 케이블을 구입했을 때보다 비용이 훨씬 더 많이 들었습니다. 그렇기 때문에 우리는 실외용 멀티코어 계측 케이블의 추가 초기 비용이 가동 중지 시간 및 수리 비용에 비하면 아무것도 아니라는 점을 고객에게 항상 강조합니다.
물론 한계가 있습니다. 아무리 좋은 실외 케이블이라도 파괴할 수는 없습니다. 중장비가 지나다니는 곳과 같이 마모가 심한 지역을 통과하는 경우 보호 도관을 추가하거나 더욱 튼튼한 갑옷 재킷이 있는 케이블을 선택해야 할 수도 있습니다. 또는 설치류 활동이 많은 지역에 있는 경우 설치류가 씹기 불편한 재킷(보통 금속 강화 층 또는 견고한 합성 소재)이 있는 설치류 방지 케이블이 필요할 수 있습니다. 그러나 센서 모니터링, 농업 감지, 원격 장비 제어 등 대부분의 표준 실외 애플리케이션의 경우 기본 실외 등급 멀티코어 케이블이 완벽하게 작동합니다.
올바른 케이블을 사용하더라도 올바른 설치도 중요합니다. 두 극 사이에 느슨하게 묶고 하루라고 부를 수는 없습니다. 너무 세게 연결하면 온도 변화로 인해 커넥터가 늘어나거나 당겨져 신호가 손실될 수 있습니다. 여분의 케이블을 바닥에 놔두면 물이 쌓이거나 먼지가 쌓이거나 밟힐 수 있습니다. 실외 사용에 적합한 커넥터(밀폐형 방수 커넥터)를 사용하면 설치 수명도 연장됩니다. 아무리 좋은 케이블이라도 연결 지점이 습기에 노출되면 작동하지 않기 때문입니다.
10년 넘게 이 업계에 종사해 온 사람으로서 저는 멀티코어 계측 케이블이 실외 환경에서 절대적으로 사용될 수 있다고 말할 수 있습니다. 올바른 케이블을 선택하기만 하면 됩니다. 실내 케이블은 통제된 환경을 위해 설계되었지만 실외 정격 멀티코어 케이블은 기기의 기본 목적인 정확하고 잡음 없는 신호를 계속 전달하면서 요소를 처리하도록 설계되었습니다. 작은 것이 필요하든2쌍 계측기 케이블몇 개의 뒷마당 센서 또는 견고한 작업용멀티코어 계측 케이블대규모 산업 현장의 경우 귀하의 요구에 맞는 옵션을 제공합니다.
실외 프로젝트를 계획 중이고 어떤 케이블이 자신에게 적합한지 확신할 수 없거나 기존 설치의 신호 문제를 해결하는 데 도움이 필요한 경우 당사 팀이 도와드리겠습니다. 우리는 단순히 케이블을 판매하는 것이 아닙니다. 엔지니어, 농부, 시설 관리자와 협력하여 특정 실외 문제에 가장 적합한 솔루션을 찾습니다. 여러 요소로 인해 모니터링 또는 제어 시스템이 탈선되지 않도록 하십시오. 지금 당사 팀에 연락하여 요구 사항에 대해 논의하고 실외 요구 사항에 적합한 멀티코어 계측 케이블에 대한 맞춤형 견적을 받아보세요.
참고자료
- 국제전기기술위원회(IEC). (2019). IEC 60227: 최대 450/750V의 정격 전압용 절연 케이블.
- 영국표준협회(BSI). (2020). BS5308: 프로세스 측정 및 제어를 위한 계측 케이블 사양입니다.
- 전국전기제조협회(NEMA). (2021). NEMA WC 5: 전원, 제어 및 계측 케이블.
- 보험업자 연구소(UL). (2022). UL 758: 절연 전선 및 케이블에 대한 표준입니다.
- 로저스, J. (2018).계측 케이블: 설계, 테스트 및 적용. 산업 언론.
