미터법 황동 글랜드의 클램핑 범위 이해

소개

미터법 M20 케이블 글랜드를 주문했는데, 10mm 케이블을 제대로 밀봉하지 못하는 경우가 있으셨나요? 아니면 더 심각한 경우—설치 몇 주 후 전기 인클로저 내부에 습기가 차는 것을 발견한 적이 있으신가요? 케이블 직경에 비해 글랜드가 약간 크다는 이유만으로 말이죠.

미터법 황동 글랜드의 클램핑 범위는 특정 글랜드 크기 내에서 안정적으로 밀봉할 수 있는 케이블 외경의 최소 및 최대 범위를 정의합니다. 잘못된 범위를 선택하는 것이 가장 큰 원인입니다. IP 등급¹ 산업 설비의 고장.

저는 벡토 커넥터의 영업 이사인 새뮤얼입니다. 케이블 글랜드 업계에서 10년을 근무하며, 엔지니어들이 이 핵심 사양을 이해하지 못해 수많은 프로젝트가 지연되는 것을 목격했습니다. 좋은 소식은? 클램핑 범위가 어떻게 작동하는지, 그리고 이를 케이블에 어떻게 맞추는지 이해하기만 하면, 다시는 씰 고장이나 호환성 문제를 겪지 않을 것입니다. 실용적인 측면에서 설명해 드리겠습니다.

목차

• 미터법 황동 글랜드의 클램핑 범위는 정확히 무엇인가요?
• 클램핑 범위가 밀봉 성능과 IP 등급에 미치는 영향은 무엇인가요?
• 케이블 직경에 맞는 올바른 글랜드 크기를 선택하는 방법은 무엇인가요?
• 클램핑 범위를 무시할 경우 어떤 문제가 발생하나요?

미터법 황동 글랜드의 클램핑 범위는 정확히 무엇인가요?

클램핑 범위는 특정 미터법 글랜드 크기가 정격 IP 보호 등급과 기계적 그립 강도를 유지하면서 수용할 수 있는 케이블 외경의 범위를 의미합니다.

모든 미터법 황동 케이블 글랜드는 밀봉을 형성하기 위해 함께 작동하는 여러 핵심 구성 요소로 이루어집니다: 글랜드 본체와 메트릭 나사산² (M12, M16, M20, M25 등), 압착 씰 또는 O-링, 압착 너트, 그리고 종종 잠금 너트로 구성됩니다. 압착 너트를 조이면 케이블의 외부 피복 주위로 씰을 압착하여 환경 보호와 인장 완화 기능을 동시에 제공합니다.

중요 기술적 매개변수:

• 미터 나사 규격: 외부 나사산 직경을 의미합니다(M12 = 12mm 나사산 외경, M20 = 20mm 나사산 외경 등).
• 클램핑 범위: 최소-최대 케이블 외경으로 표시됨(예: M12의 경우 3-6.5mm, M20의 경우 10-14mm)
• 씰 압축비: 최적의 성능을 위해 일반적으로 15-25% 압축률의 씰 재질
• 스레드 표준: DIN EN 60423 / IEC 60423 규격에 따른 ISO 미터법 나사산
• 재료 구성: CW617N 황동³ (58% 구리, 39% 아연, 3% 납) 가공성과 내식성을 위해
• 니켈 도금 두께: 표준 적용 분야에는 5~10 마이크론, 강화된 부식 방지를 위해서는 15 마이크론 이상

클램핑 범위가 존재하는 이유는 압축 씰이 유연하기 때문입니다. 즉, 다양한 직경의 케이블을 고정하기 위해 변형될 수 있습니다. 그러나 이러한 유연성에도 한계가 있습니다. 케이블이 너무 가늘면 씰이 충분히 압축되어 밀착 접촉을 형성하지 못합니다. 케이블이 너무 두꺼우면 너트를 충분히 조일 수 없거나 케이블 피복이 손상될 위험이 있습니다.

미터법 사이즈가 중요한 이유: 미터법은 전 세계적으로 인정받는 표준화된 나사산 치수를 제공하여 글랜드와 인클로저 노크아웃을 쉽게 매칭할 수 있게 합니다. 그러나 나사산 크기가 케이블 직경을 직접 나타내지는 않습니다—M20 글랜드가 반드시 20mm 케이블에 맞는 것은 아닙니다. 이 때문에 특정 클램핑 범위를 이해하는 것이 필수적입니다.

영국 제조 공장의 구매 관리자 데이비드가 8mm 제어 케이블에 맞을 거라 생각하고 M16 글랜드를 대량 주문했던 일이 기억납니다. 실제 클램핑 범위는 4-8mm였기에 그의 케이블은 절대 최대 한계에 해당했습니다. 기술적으로는 호환되었지만, 최소한의 압축으로 인해 정격 IP68 성능 대신 IP65 등급만 달성했습니다. 최적화된 6-10mm 범위의 M16 글랜드를 제공한 후, 그의 설치는 모든 압력 테스트를 통과했습니다.

클램핑 범위가 밀봉 성능과 IP 등급에 미치는 영향은 무엇인가요?

클램핑 범위, 씰 압축 및 IP 등급 성능 간의 관계는 설치 신뢰성에 직접적인 영향을 미치는 정밀한 기계 공학 원리에 의해 결정됩니다.

씰 압축 최적 지점

케이블이 클램핑 범위의 중간에 위치할 때, 압축 씰은 최적의 변형을 달성합니다—일반적으로 원래 두께의 18~22% 압축을 보입니다. 이로 인해 다음과 같은 효과가 발생합니다:

균일한 접촉 압력: 씰이 케이블 전체 둘레에 고르게 접촉하여 잠재적인 누출 경로를 제거합니다.

스트레인 릴리프 효과: 적절한 압축은 마찰을 발생시켜 기계적 응력 하에서 케이블이 빠져나가는 것을 방지합니다(일반적으로 80-120N의 인출력).

장기적 회복탄력성: 이 씰은 탄성 범위 내에서 작동하며, 수천 번의 열 사이클을 거치더라도 스프링백 특성을 유지합니다.

클램핑 범위 대 IP 등급 성능

사우디 석유화학 시설의 품질 관리자 하산은 이 교훈을 고통스럽게 깨달았다. 그의 팀은 12.5mm 케이블(최소 규격 미만)에 M25 글랜드(클램핑 범위 13-18mm)를 설치했다. 초기 압력 테스트는 통과했으나, 25°C의 밤과 50°C의 낮 사이를 오가는 6개월간의 열 사이클링 후, 씰이 충분히 느슨해져 수분 유입이 발생했다. 우리는 이를 M20 글랜드(10-14mm 범위)로 교체하여 12.5mm 케이블을 최적 구간에 배치했습니다. 2년이 지난 지금도 이 글랜드들은 상상할 수 있는 가장 가혹한 환경 중 하나에서 여전히 IP68 등급을 유지하고 있습니다.

씰의 재료 과학

압축 씰은 일반적으로 NBR(니트릴 고무), EPDM 또는 네오프렌으로 제작되며 다음과 같은 특정한 기계적 특성을 지닙니다:

• 쇼어 A 경도: 표준 씰의 경우 60-70 (더 부드러운 씰은 더 넓은 범위를 수용하지만 마모가 더 빠름)
• 압축 변형 저항: 품질 인증 마크는 100°C에서 1,000시간 후에도 원래 두께의 85% 이상을 유지합니다.
• 화학적 호환성: NBR은 오일에 강하지만 오존에 의해 열화됩니다; EPDM은 물/증기에 탁월하지만 석유 제품에는 취약합니다

케이블 직경이 적절한 클램핑 범위에 속할 때, 씰은 설계된 작동 영역으로 압축됩니다. 압축이 너무 적으면 미세한 틈이 생기고, 압축이 너무 심하면 영구 변형(압축 변형)이 발생하여 씰이 원상태로 복원되는 탄성과 압력 유지 능력을 상실합니다.

황동이 클램핑 성능을 향상시키는 이유

니켈 도금⁴ 황동은 클램핑 용도에서 나일론이나 스테인리스강에 비해 다음과 같은 특정한 장점을 제공합니다:

1. 열 안정성: 황동은 -40°C에서 +100°C까지 치수 안정성을 유지하여 일관된 클램핑력을 보장합니다.
2. 스레드 정밀도: CNC 가공된 황동 나사산은 걸림 없이 부드럽고 제어된 압축을 제공합니다.
3. EMC 차폐: 금속 인클로저에 적절히 접합될 경우 360° 전자기 연속성을 생성합니다
4. 내식성: 니켈 도금은 500시간 이상의 염수 분무 시험(ASTM B117)에 상응하는 보호 기능을 제공합니다.

케이블 직경에 맞는 올바른 글랜드 크기를 선택하는 방법은 무엇인가요?

적합한 금속 브래스 글랜드를 선택하려면 케이블 사양, 환경 조건 및 설치 요구 사항을 고려한 체계적인 접근 방식이 필요합니다.

1단계: 케이블 외경 정확히 측정하기

이건 당연해 보이지만, 대부분의 실수가 여기서 비롯됩니다.

적절한 측정 기술:

1. 디지털 캘리퍼를 사용하십시오. 줄자는 사용하지 마십시오. (±0.1mm의 정확도가 요구됨)
2. 1미터 케이블 구간을 따라 세 지점에서 측정하십시오
3. 최대 측정값을 기록하십시오—케이블은 완벽하게 둥글지 않습니다
4. 제조 공차에 0.3~0.5mm의 허용 오차를 추가하십시오.
5. 차폐 케이블의 경우, 차폐층이 아닌 외부 피복을 기준으로 측정하십시오.

일반적인 측정 오류:

• 케이블 데이터시트상의 공칭 직경 기준 측정 (실제 케이블은 종종 5-8% 더 굵음)
• 케이블을 측정하는 동안 압축하기 (연질 피복은 쉽게 변형됨)
• 온도 효과를 무시함 (PVC는 20°C에서 60°C까지 약 3% 팽창함)

2단계: 메트릭 글랜드 크기 차트 참조

표준 미터법 황동 글랜드에 대한 포괄적인 참조 자료입니다:

*씰 인서트 선택에 따라 다양한 클램핑 범위 제공

3단계: 케이블을 최적 위치에 배치하세요

황금률: 케이블 외경은 클램핑 범위 스팬의 40-70% 사이여야 합니다.

예시 계산:

• M20 글랜드, 10-14mm 범위 (4mm 스팬)
• 최적 구간: 10mm + (4mm × 0.4) ~ 10mm + (4mm × 0.7) = 11.6-12.8mm
• 12mm 케이블? 완벽하게 맞습니다.
• 10.5mm 케이블? 한계가 있습니다—대신 6-10mm 범위의 M16을 고려해 보세요.

4단계: 특수 적용 요건 고려

고진동 환경(컨베이어, 이동식 기계):

• 케이블이 범위 상단 50-70% 구간에 위치하도록 선택하여 최대 그립력을 확보하십시오
• 길게 연장된 나사산 결합부(롱 바디 변형)를 가진 글랜드를 고려하십시오.

잦은 케이블 교체:

• 향후 케이블 변형을 수용하기 위해 더 넓은 클램핑 범위 옵션을 선택하십시오.
• 분해 시 탈락하지 않는 고정식 씰이 장착된 글랜드를 지정하십시오.

EMC 민감 애플리케이션:

• 케이블이 최적의 360° 차폐 종단을 위해 중간 범위에 위치하도록 하십시오.
• 편조 차폐 케이블에는 접지 기능이 통합된 커넥터를 사용하십시오.

5단계: 환경적 요인 고려

극한의 온도: 케이블은 온도에 따라 팽창/수축합니다. 적용 환경에서 큰 온도 변동이 발생하는 경우, 최대 작동 온도에서 측정된 직경으로 케이블을 배치하십시오.

화학 물질 노출: 일부 화학 물질은 케이블 피복의 팽창을 유발합니다. 케이블이 오일, 용제 또는 세정제와 접촉할 경우 노출 후 케이블을 측정하거나 직경 측정값에 5-10%를 추가하십시오.

자외선 노출: 실외 케이블은 시간이 지남에 따라 경화되어 설치가 어려워질 수 있습니다. 노후된 피복이 갈라질 수 있는 과도한 설치 토크를 방지하려면 중간 크기의 케이블을 선택하십시오.

클램핑 범위를 무시할 경우 어떤 문제가 발생하나요?

클램핑 범위 사양을 무시하면 안전성, 신뢰성 및 규정 준수를 저해하는 예측 가능한 고장 모드가 발생합니다. 다음은 가장 흔하면서도 가장 비용이 많이 드는 세 가지 실수입니다.

문제 #1: 과대 규격 글랜드 내 과소 규격 케이블

무슨 일이 일어나는가:
압축 씰이 케이블 표면에 균일하게 접촉할 만큼 충분히 변형되지 못합니다. 미세한 틈이 남아 습기, 먼지 및 가스의 누출 경로를 형성합니다.

현실 세계에서의 결과:

• 방진·방수 등급이 IP68에서 IP54 이하로 하락합니다.
• 습기 유입은 단자 연결부에 부식을 유발합니다
• 위험 지역에서 방폭 등급 상실은 안전 규정 위반을 초래합니다
• 케이블은 기계적 응력 하에서 뽑힐 수 있다

해결 방법:
케이블 직경에 맞는 더 작은 씰이 포함된 감압 인서트 또는 감압 어댑터를 사용하십시오. Bepto에서는 M25 글랜드가 IP68 등급을 유지하면서 최대 8mm까지의 케이블을 밀봉할 수 있는 감압 세트 제품을 제공합니다.

문제 #2: 과도하게 큰 케이블을 과소 규격의 글랜드에 강제로 끼움

무슨 일이 일어나는가:
설치자가 밀봉을 달성하려고 압축 너트를 과도하게 조여 케이블 피복을 압착하고 내부 도체를 손상시킬 수 있습니다.

경고 신호:

• 케이블 피복의 육안으로 확인 가능한 변형 또는 색상 변화
• 압축 너트 회전 시 어려움 (과도한 힘 필요)
• 글랜드 끝에서 돌출된 케이블 절연체
• 케이블 진입 지점의 유연성 감소

현실 세계에서의 결과:

• 전도체 손상으로 인한 저항 증가 및 발열
• 절연 파괴로 인한 단락
• 조기 케이블 고장 (설치 후 수개월 후에 발생하는 경우가 많음)
• 기계적 손상으로 인한 케이블 보증 무효화

해결 방법:
케이블을 너무 작은 글랜드에 억지로 끼우지 마십시오. 항상 다음 미터법 크기로 상향하십시오. 패널 구멍이 이미 뚫려 있는 경우, 케이블을 손상시키지 않도록 더 큰 글랜드에 리듀싱 와셔를 사용하십시오.

문제 #3: 씰 삽입 옵션 무시

무슨 일이 일어나는가:
많은 미터법 규격은 서로 다른 씰 인서트를 사용하여 여러 클램핑 범위를 제공합니다. 설치자들은 종종 케이블에 최적화되었는지 확인하지 않고 사전 설치된 인서트를 그대로 사용합니다.

예시 시나리오:
M20 글랜드에는 10-14mm 씰 인서트가 동봉될 수 있으나, 7mm 케이블에는 6-12mm 인서트 옵션이 필요합니다. 잘못된 인서트를 사용하면 케이블이 최적 압축 영역 밖으로 위치하게 됩니다.

해결책:
주문 시 항상 정확한 클램핑 범위를 명시하십시오. 단순히 미터법 나사 규격만 기재하지 마십시오. 당사 Bepto 제품 코드에는 혼동을 방지하기 위해 범위 표기(예: M20-10/14 vs. M20-6/12)가 포함되어 있습니다.

설치 모범 사례 요약:

1. 작동 온도에서 캘리퍼스로 케이블 외경 측정
2. 클램핑 범위 중간에 해당하는 케이블의 미터법 크기를 선택하십시오 (40-70%)
3. 씰 재질과 환경 간의 호환성 확인
4. 압축 너트를 손으로 조인 후 렌치로 1/4~1/2회전 추가 조임
5. 케이블 변형 여부를 확인하십시오—변형이 보인다면, 과도하게 조인 것입니다.
6. 시운전 전에 IP 등급 검증 시험을 수행하십시오
7. 유지보수 기록을 위해 씰의 크기와 케이블 직경을 문서화하십시오.

결론

클램핑 범위를 이해하는 것은 단순한 기술적 지식이 아닙니다. 이는 신뢰할 수 있는 케이블 밀봉의 기초가 되어 비용이 많이 드는 고장을 방지하고 장기적인 시스템 무결성을 보장합니다. 정확한 측정을 통해 적절한 사이즈 차트를 참고하고 케이블을 최적의 압축 구역에 배치함으로써 IP68 성능을 보장하고 가장 흔한 설치 실수를 방지할 수 있습니다.

벡토 커넥터에서는 모든 용도에 맞춰 정밀 가공된 나사산과 다양한 클램핑 범위 옵션을 갖춘 미터법 황동 케이블 글랜드를 제조합니다. 당사 기술팀은 무료 규격 상담을 제공하며 대량 주문 전 테스트용 샘플 글랜드를 공급할 수 있습니다. M12부터 M63까지의 미터법 황동 글랜드에 대한 상세한 사이즈 차트, 재료 증명서 및 경쟁력 있는 공장 직거래 가격을 확인하시려면 지금 바로 문의하십시오.

미터식 황동 글랜드 클램핑 범위 관련 자주 묻는 질문