Fire Science and Engineering (한국화재소방학회논문지)

Korean Institute of Fire Science and Engineering (한국화재소방학회)
권호 표지

Study of the Method to Examine the Cause of Damage to a Flat-Type Vinyl Cord (VFF) According to the Type of Energy Source

에너지원의 종류에 따른 비닐평형코드(VFF)의 소손원인 판정기법에 관한 연구

  • 최충석 (전주대학교 소방안전공학과)
  • Received : 2011.08.23
  • Accepted : 2011.12.09
  • Published : 2011.12.31
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Abstract

This study presented the structure and characteristics of vinyl cords used for wiring electric equipment and appliances and analyzed the photographs of damaged flat-type vinyl cords (VFF, $1.25mm^2$) and the metallic cross-sectional structure of melted conductors. Normal VFFs were made by twisting several strands together and the surface of the conductor was red brown. In addition, from the analysis of the metallic structure of the conductor, it was found that its grains had been elongated. The surface of a VFF damaged by normal flame showed no sheen with carbonized insulation material fused on the conductor surface. In addition, from the analysis of the cross-sectional structure of the melted area, it was found that voids of a certain shape were formed on it but that the cord's own elongation structure could not be checked. The cross-sectional analysis of the melted conductor damaged by the external flame applied to a VFF to which electric current was being applied showed no elongation structure for each cord, and revealed that irregular voids and a columnar structure had grown. The surface of the VFF damaged by overcurrent was uniformly carbonized and the cross-sectional structure analysis of the melted conductor revealed that the dendritic structure had grown. The analysis of the characteristics of the VFF melted by short-circuit showed that even though some part of the surface was contaminated, it showed little sheen and that the area rebounded by melting was round in shape. In addition, the cross-sectional structure analysis using a metallurgical microscope showed the boundary surface and columnar structure and revealed an amorphous structure like normal copper at areas other than the melted conductor.

본 연구에서는 전기기기 및 가전기기 등의 배선으로 사용되는 비닐코드의 구조 및 특성을 제시하고, 에너지원의 종류에 따라 소손된 비닐평형코드(VFF, $1.25mm^2$)의 실체 사진 및 용융된 도체의 금속 단면 구조를 분석하였다. 정상 VFF는 소선 여러 가닥을 꼬아서 제작되었으며, 도체의 표면은 적갈색이다. 또한 도체의 금속 조직 분석에서 그레인이 연신된 것을 알 수 있었다. 일반 화염에 의해 소손된 VFF의 표면은 절연물이 탄화되어 도체의 표면에 융착되었고, 윤기가 없는 것을 알 수 있었다. 또한 용융 부분의 단면 구조 분석에서 일정한 모양의 보이드가 형성되었고, 전선 고유의 연신 구조는 확인할 수 없었다. 통전중인 VFF에 외부 화염이 인가되어 소손된 용융 도체의 단면 분석에서 전선 고유의 연신 구조는 없었고, 불규칙적인 보이드 및 주상 조직 등이 성장한 것을 알 수 있었다. 과전류에 의해 소손된 VFF는 표면이 고르게 탄화되었으며, 용융된 도체의 단면 구조 분석에서 수지상 조직의 성장이 확인되었다. 단락에 의해 용융된 VFF의 특성 분석에서 표면의 일부가 오염되었지만 약간의 윤기가 있고, 용융되어 재결합한 부분이 둥근 모양을 나타냈다. 또한 금속 현미경을 이용한 단면 구조 분석에서 경계면 및 주상 조직 등이 확인되었고, 용융된 도체 이외의 부분에서는 정상 구리와 같은 비정질체인 구조가 확인되었다.

Keywords

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