답변 내역

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 같은 결선 상태의 3상 유도전동기가 아무 이유없이 회전 방향을 바뀌는건은 정상적인 현상이 아닙니다. 회전방향은 기본적으로 상순서로 결정되기 때문에, 실제로 방향이 달라졌다면 전원 경로나 정·역회전 제어회로에서 순간적으로 상순서가 바뀌는 원인을 찾아야 합니다.특히 정·역회전 회로에서는 정회전 접촉기와 역회전 접촉기가 서로 다른 상순서를 만들어 주기 때문에, 보조접점 인터록 불량, 기계적 인터록 이상, 접촉기 접점 용착, PLC 출력 오동작, 배선 불량이 있으면 잘못된 접촉기가 투입되어 반대 방향으로 돌 수 있습니다. 두 접촉기가 동시에 붙으려는 상태는 매우 위험하며 상간단락으로 이어질 수도 있습니다.또 접촉기 한 상의 접점이 불완전하게 붙거나 결상이 발생하면 모터가 정상적인 3상 회전자계를 만들지 못합니다. 이미 회전 중이라면 계속 돌 수도 있지만, 정지 상태에서 재기동할 때는 토크가 매우 약해지고 부하 조건에 따라 방향이 불안정하게 보일 수도 있습니다. 이런 경우에는 회전방향 문제라기보다 결상이나 접촉불량을 먼저 의심해야 합니다.현장에서는 보통 모터 단자에서 실제 상순서 확인 → 정·역 접촉기 투입상태 확인 → 기계적·전기적 인터록 확인 → PLC 출력과 보조접점 상태 확인 → 접촉기 주접점의 용착·접촉불량 확인 → 기동 순간 3상 전압 측정 순으로 점검하는 것이 좋습니다.즉, 같은 배선인데 회전방향이 가끔 달라진다면 모터 자체보다 정·역회전 접촉기, 인터록, PLC 제어신호, 결상 같은 제어·전원계통 문제를 우선 의심해야 한다고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 히터의 저항값이 정상이어도 실제 가열이 부족할수 있습니다. 저항측정은 전원을 끈 상태에서 전열선이 끊어졌는지, 대략 정상적인 저항을 가지는지만 보는 것이어서 실제 운전 중 전압이나 전류가 제대로 공급되는지까지는 확인하지 못합니다.가장 흔한 원인은 운전전압 저하입니다. 히터 출력은 대략 P = V²/R 관계를 가지므로 저항이 같아도 전압이 낮아지면 출력이 크게 줄어듭니다. 예를 들어 접촉기 접점이 열화되었거나 단자 체결이 불량하면 부하전류가 흐를 때 전압강하가 생겨 히터 단자전압이 낮아질 수 있습니다.SSR이나 SCR 제어를 사용하는 경우에도 문제가 생길 수 있습니다. 제어신호는 정상처럼 보여도 SSR 내부 열화나 일부 소자의 불완전 동작 때문에 실제 출력전압이나 도통시간이 부족하면 평균 전력이 감소합니다. 3상 히터라면 한 상이 빠지거나 전류 불평형이 생겨도 전체 가열능력이 크게 떨어질 수 있습니다.현장에서는 보통 ① 실제 운전 중 히터 단자전압 측정 → ② 각 상 전류 비교 → ③ 접촉기·SSR 전후 전압강하 확인 → ④ 단자와 케이블 열화상 점검 → ⑤ 제어출력 듀티나 온도조절기 상태 확인 → ⑥ 마지막으로 히터 저항과 절연상태 재확인 순으로 점검하면 원인을 찾기 쉽습니다.특히 저항은 정상인데 전류가 예상보다 작다면, 전열선보다 전압공급이나 제어부 쪽 문제를 우선 의심하는 것이 좋습니다.즉, 히터 저항이 정상이라는 것은 전열선이 기본적으로 이어져 있다는 뜻일 뿐이고, 실제 가열성능은 운전전압·전류·접촉기·SSR의 상태까지 함께 확인해야 판단할 수 있다고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 변압기 2차측 전압은 정상인데 특정 부하를 켰을 때 그 장비에서만 전압이 크게 떨어진다면, 변압기 용량 부족뿐 아니라 변압기 이후의 배선·차단기·접촉기·단자 접속부 문제도 충분히 원인이 될 수 있습니다.가장 중요한 것은 부하가 걸렸을 때 어디서 전압이 떨어지는지 구간별로 비교하는 것입니다. 무부하에서는 접촉저항이 있어도 전류가 작아 전압강하가 거의 보이지 않지만, 모터나 히터처럼 큰 전류가 흐르면 접촉저항이 있는 지점에서 I×R 전압강하가 커집니다. 그래서 평소에는 정상인데 특정 장비를 켰을 때만 전압이 크게 떨어질 수 있습니다.변압기 용량이 부족하거나 전체 부하가 과다한 경우라면 특정 장비만이 아니라 변압기 2차측 자체의 전압도 부하 투입과 동시에 함께 떨어지는 경향이 있습니다. 반대로 변압기 단자전압은 유지되는데 해당 장비 입력단에서만 크게 떨어진다면 차단기 접점, 케이블, 접촉기, 단자대, 러그 같은 부하까지의 경로를 의심하는 것이 좋습니다.현장에서는 보통 부하 투입 전·후를 비교하면서 변압기 2차측 → 메인 차단기 전후 → 분기 차단기 전후 → 접촉기 전후 → 부하 단자 순으로 같은 상의 전압을 측정합니다. 동시에 전류와 열화상도 같이 보면 좋습니다. 특정 접속부 전후에서만 전압차가 크고 그 부분이 뜨겁다면 접촉저항 증가 가능성이 높습니다.모터라면 특히 기동 순간 전압을 확인해야 합니다. 정상 운전전압은 괜찮아도 기동전류가 클 때만 전압이 크게 떨어진다면 케이블 길이·굵기, 변압기 용량, 계통 임피던스, 접속불량을 함께 봐야 합니다.즉, 변압기 2차측까지 같이 떨어지면 전원·변압기 용량 쪽을, 변압기는 정상인데 부하 쪽만 떨어지면 배선과 접속부의 전압강하를 우선 의심하면 된다고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 새 케이블로 교체했는데도 전체 절연저항이 낮게 나올 수 있습니다. 절연저항 측정값은 케이블만 보는 것이 아니라, 측정 회로에 연결된 모터 권선·단자함·접속부까지 포함한 전체 절연상태의 영향을 받기 때문입니다.예를 들어 새 케이블 자체는 정상이어도 모터 단자함에 습기나 먼지가 있거나, 단자대 표면이 오염되어 있거나, 모터 권선의 절연이 열화되어 있으면 전체 측정값은 낮게 나옵니다. 케이블 교체 과정에서 단말 처리부에 수분이 들어갔거나 피복이 손상된 경우도 가능합니다.그래서 이런 경우에는 케이블과 모터를 분리해서 각각 측정하는 것이 가장 효과적입니다. 보통 현장에서는 다음 순서로 원인을 좁힙니다.전원을 완전히 차단하고 잔류전압을 확인합니다.모터 단자에서 케이블과 모터 권선을 분리합니다.케이블만 상-대지, 상-상 절연저항을 측정합니다.모터 권선만 상-대지 절연저항을 측정합니다.둘 다 정상이라면 단자대, 러그, 접속부의 수분·오염·탄화 여부를 확인합니다.측정 당시의 온도와 습도도 기록해 이전 값과 같은 조건에서 비교합니다.특히 절연저항은 온도와 습도의 영향을 많이 받기 때문에 새 케이블이라고 해서 항상 같은 값이 나오는 것은 아닙니다. 비가 많이 온 날이나 설비 내부에 결로가 생긴 경우에는 평소보다 낮게 측정될 수 있습니다.즉, 케이블을 새것으로 교체했는데도 절연저항이 낮다면 ‘케이블 → 모터 → 단자함·접속부’를 분리해서 각각 측정해야 절연불량 위치를 정확히 찾을 수 있다고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 유도전동기의 역률이 부하가 증가할수록 높아지는 이유는 자속을 만들기 위한 자화전류는 부하가 적어도 계속 필요하지만, 실제 일을 하는 유효전류는 부하가 커질수록 증가하기 때문입니다.무부하 상태에서는 모터가 실제 기계적인 일을 거의 하지 않지만 철심에 자속을 만들기 위한 자화전류는 계속 흐릅니다. 이 전류는 대부분 무효전류 성분이어서 전체 전류에서 차지하는 비중이 커지고, 결과적으로 역률이 낮게 측정됩니다.부하가 증가하면 모터가 더 큰 토크를 내기 위해 유효전력이 필요해지고, 이에 따라 유효전류 성분이 증가합니다. 자화전류는 크게 변하지 않는 반면 유효전류가 커지므로 전체 전류 중 유효성분의 비율이 높아져 역률이 점점 좋아지는 것입니다.그래서 일반적으로 유도전동기는 무부하나 경부하에서 역률이 낮고, 정격부하에 가까워질수록 명판에 표시된 정격 역률에 가까워집니다. 반대로 너무 큰 모터를 작은 부하에 계속 사용하는 경우에는 전류 자체는 낮아도 역률이 좋지 않을 수 있습니다.즉, 무부하에서는 자화전류 비중이 커서 역률이 낮고, 부하가 증가하면 실제 일을 하는 유효전류가 증가해 역률이 높아진다고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 변압기에서 주파수가 낮아지면 철심이 과열될 수 있는 이유는 같은 전압에서도 주파수가 낮아질수록 철심에 필요한 자속이 증가하기 때문입니다.변압기의 자속은 대략적으로 전압 ÷ 주파수(V/f)와 관계가 있습니다. 따라서 정격전압을 그대로 유지한 채 주파수만 낮아지면 V/f 값이 커지고, 철심의 자속밀도도 증가합니다. 자속이 너무 커지면 철심이 자기포화 영역에 가까워지게 됩니다.철심이 포화되기 시작하면 여자전류가 급격히 증가하고, 철손과 동손이 함께 커질 수 있습니다. 특히 철심 내부의 히스테리시스손과 와전류손, 그리고 증가한 여자전류에 의한 권선 발열 때문에 변압기 온도가 높아질 수 있습니다. 심하면 소음과 진동도 평소보다 커질 수 있습니다.예를 들어 60Hz용 변압기에 정격전압을 그대로 인가한 상태에서 50Hz로 운전하면 V/f가 증가합니다. 그래서 단순히 전압만 맞는다고 해서 안전한 것이 아니라 전압과 주파수를 함께 봐야 합니다.현장에서는 전원 주파수, 1차전압, 여자전류, 변압기 온도와 소음을 함께 확인하는 것이 좋습니다. 주파수가 낮아지는 경우에는 제조사 허용범위 내에서 전압도 함께 낮춰 V/f가 과도하게 올라가지 않도록 해야 합니다.즉, 주파수 저하 → V/f 증가 → 철심 자속 증가 → 자기포화 → 여자전류와 손실 증가 → 철심 및 권선 과열의 관계라고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 축정렬이맞지않으면 모터와펌프의 축이 서로 같은 중심선상에서 회전하지 못하기 때문에 커플링을 통해 베어링에 불필요한 반경방향·축방향 힘이 계속 전달됩니다.정렬이 나쁜 상태로 운전하면 축이 매 회전마다 휘어지거나 밀리는 힘을 받게 되고, 그 하중을 베어링이 지속적으로 받아야 합니다. 이 때문에 베어링 내부 접촉압력이 커지고 마찰도 증가해서 온도 상승, 진동 증가, 윤활유 열화, 베어링 수명 단축으로 이어질 수 있습니다.특히 평행 오정렬이나 각도 오정렬이 크면 커플링도 반복적으로 변형되면서 추가 하중을 만들 수 있습니다. 그래서 새 베어링으로 교체해도 근본 원인인 축정렬 불량을 그대로 두면 얼마 지나지 않아 다시 발열과 진동이 나타날 수 있습니다.현장에서는 보통 커플링 정렬상태, 소프트풋, 베이스와 고정볼트, 축 런아웃, 베어링 온도와 진동을 함께 확인합니다. 가능하면 다이얼게이지나 레이저 정렬기로 냉간 정렬뿐 아니라 운전 후 열팽창 영향까지 고려하는 것이 좋습니다.즉, 축정렬 불량은 베어링이 원래 감당하지 않아도 될 추가 하중을 계속 받게 만들어 발열·진동·조기손상을 일으킨다고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네. 변압기의 %임피던스가 높으면 단락전류가 작아지는 이유는단락 시 전류를 제한하는 변압기 내부 임피던스가 더 크기 때문입니다.%임피던스는 쉽게 말해, 변압기 2차측을 단락시킨 상태에서 정격전류를 흐르게 하기 위해 1차측에 정격전압의 몇 %가 필요한지를 나타내는 값입니다. 예를 들어 %임피던스가 5%라면 정격전압의 약 5%만 걸어도 정격전류가 흐른다는 뜻입니다.이 값은 단락전류와 반비례 관계가 있습니다. 대략적으로는 단락전류 ≈ 정격전류 × 100 / %임피던스로 볼 수 있습니다. 그래서 같은 조건이라면 %임피던스가 5%인 변압기는 약 20배의 정격전류, 10%인 변압기는 약 10배의 정격전류가 단락 시 흐를 수 있습니다.즉, %임피던스가 크다는 것은 변압기 내부에서 전류를 더 많이 제한한다는 뜻이므로 단락사고 때 사고전류가 작아집니다. 반대로 %임피던스가 너무 작으면 단락전류가 커져 차단기 차단용량이나 버스바의 기계적 강도 부담이 커질 수 있습니다.다만 임피던스가 높으면 단락전류를 줄이는 장점이 있는 대신 부하 운전 시 전압강하가 커질 수 있다는 단점도 있습니다.즉, %임피던스가 높을수록 변압기 내부의 전류 제한 효과가 커져 단락전류는 작아진다고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네,3상 유도전동기에서 두 상을 서로 바꾸면 회전방향이 반대로 바뀌는 이유는 3상 전원의 상순서가 바뀌면서 고정자에서 만들어지는 회전자계의 회전방향도 반대로 바뀌기 때문입니다.예를 들어 상순서가 R-S-T일 때는 고정자 자계가 한 방향으로 회전합니다. 그런데 R과 S처럼 두 상을 서로 바꾸면 상순서가 S-R-T 형태가 되면서 회전자계의 방향이 반대가 됩니다. 유도전동기의 회전자는 이 회전자계를 따라가려고 회전하므로 모터의 회전방향도 반대로 바뀝니다.중요한 점은 각 상의 전압 크기가 달라지는 것이 아니라 전압이 나타나는 시간적 순서가 바뀐다는 것입니다. 그래서 전압을 단순히 측정하면 모두 정상으로 보여도 상순서에 따라 모터 회전방향은 달라질 수 있습니다.현장에서는 배선 변경 후 상순서계로 확인하거나, 설비가 안전한 조건에서 짧게 조깅 운전해 회전방향을 확인합니다. 펌프, 팬, 압축기처럼 역회전에 민감한 설비는 회전방향을 잘못 잡으면 성능저하나 기계적 손상이 생길 수 있으므로 특히 주의해야 합니다.즉, 3상 중 두 상을 바꾸면 상순서가 반전되고, 그 결과 고정자의 회전자계 방향이 반대로 바뀌어 전동기도 역회전한다고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 전동기에는 회전방향의 토크뿐만 아니라 축을 따라 미는 힘인 축방향 하중도 발생합니다. 특히 펌프와 연결된 모터에서는 펌프 임펠러에 작용하는 유체 압력 때문에 축방향 힘이 모터 쪽으로 전달되는 경우가 있습니다.축방향 하중이 과도하면 가장 먼저 영향을 받는 곳은 베어링입니다. 일반 베어링이 감당할 수 있는 축하중을 넘으면 베어링 온도가 올라가고, 소음과 진동이 증가하며 내륜·외륜이나 전동체가 빠르게 손상될 수 있습니다. 장기간 지속되면 베어링 수명이 크게 짧아질 수 있습니다.또 축이 앞뒤로 움직이면서 커플링, 메커니컬 씰, 펌프 임펠러의 간극에도 영향을 줄 수 있습니다. 심한 경우 회전자 위치가 틀어져 내부 부품과 간섭하거나 씰 누수, 커플링 마모까지 발생할 수 있습니다.현장에서는 보통 축방향 진동과 축 이동량 확인 → DE/NDE 베어링 온도 비교 → 커플링 정렬 확인 → 펌프 운전압력·유량 확인 → 베어링 형식과 허용 축하중 확인 순으로 점검합니다. 특히 한쪽 베어링만 지속적으로 뜨거워진다면 축추력이 특정 방향으로 집중되고 있는지도 확인할 필요가 있습니다.즉, 과도한 축방향 힘은 베어링에 지속적인 밀림 하중을 주어 발열·진동·마모를 증가시키고, 심하면 커플링이나 씰, 회전자까지 손상시킬 수 있다고 이해하면 됩니다.