전기설비에서 전선관 내부에 전선을 너무 많이 포설하면 허용전류가 감소하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.전선관 내부에 전선을 너무 많이 넣으면 허용전류가 감소하는 가장 큰 이유는 전선에서 발생한 열이 밖으로 빠져나가기 어려워지기 때문입니다.전선에는 전류가 흐를 때 I²R 손실로 열이 발생합니다. 전선이 한두 가닥만 있을 때는 주변으로 비교적 쉽게 방열되지만, 여러 가닥이 전선관 안에 밀집되면 서로의 열까지 영향을 받아 내부 온도가 올라갑니다. 전선의 굵기와 재질이 같아도 주변 온도가 높아진 것과 비슷한 조건이 되기 때문에 안전하게 흘릴 수 있는 전류가 줄어듭니다.특히 여러 회로가 동시에 부하를 많이 사용하는 경우에는 전선관 내부 전체 온도가 높아질 수 있습니다. 이 상태에서 전선 단독 포설 기준의 허용전류를 그대로 적용하면 절연체 온도가 허용범위를 넘어서 장기적으로 절연 열화가 빨라질 수 있습니다.실제 배선에서는 전선관 내 전선 가닥 수, 실제로 전류가 흐르는 도체 수, 주변온도, 전선의 절연종류, 전선관의 크기와 포설방법을 함께 고려해야 합니다. 필요하면 허용전류에 집합 보정계수나 온도 보정계수를 적용하고, 전선 굵기를 한 단계 키우거나 회로를 여러 전선관으로 나누는 방법을 사용합니다.또 단순히 전기적 허용전류뿐 아니라 전선관 내부에 너무 꽉 채우면 전선 인입이 어려워지고 피복 손상, 굴곡부 마찰, 유지보수 불편도 커질 수 있습니다.즉, 전선관에 여러 전선을 밀집시키면 방열이 나빠져 전선 온도가 상승하므로, 같은 굵기의 전선이라도 허용전류를 낮춰 적용해야 한다고 이해하면 됩니다.
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전기설비에서 전동기의 회전자와 고정자 사이의 공극이 너무 커지면 어떤 문제가 발생하나요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 고정자와 회전자 사이의 공극은 단순히 서로 닿지 않게하는 공간이 아니라, 전동기의 자속과 토크 형성에 직접 영향을 주는 중요한 요소입니다.공극이 필요 이상으로 커지면 같은 자속을 만들기 위해 더 많은 자화전류가 필요합니다. 그 결과 무부하전류가 증가하고 역률이 나빠지며, 효율과 토크 특성도 불리해질 수 있습니다. 특히 기동토크가 떨어지거나 같은 부하를 운전하기 위해 전류가 더 많이 필요한 상태가 될 수 있습니다.또 공극이 전체적으로 커지는 것보다 더 문제가 되는 것이 한쪽으로 치우치는 편심입니다. 베어링 마모나 축 휨, 조립 불량으로 회전자가 한쪽에 가까워지면 자속이 불균형해지고, 이로 인해 진동과 소음이 증가할 수 있습니다. 심하면 회전자와 고정자가 접촉하는 러빙 현상까지 발생할 수 있습니다.현장에서는 베어링 마모 상태, 축 런아웃, 회전자 편심, 고정자와 회전자 사이 공극의 위치별 편차, 진동 주파수와 소음 변화를 함께 확인하는 것이 좋습니다. 정비 후라면 베어링 조립상태와 엔드브래킷 위치도 점검해야 합니다.즉, 공극이 너무 크면 자화전류가 증가하고 토크·역률·효율이 나빠질 수 있으며, 공극이 한쪽으로 치우치면 진동·소음과 기계적 손상 위험까지 커질 수 있다고 이해하면 됩니다.
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MCC에서 접촉기를 교체했는데도 모터 기동 시 접촉기에서 불꽃이 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 접촉기를 새 제품으로 교체했는데도 모터 기동,정지 때 불꽃이 심하다면, 접촉기 자체보다 기동전류, 접촉기 선정, 제어회로, 접속상태를 함께 확인해야 합니다.모터는 기동 순간 정격전류보다 훨씬 큰 전류가 흐르기 때문에 어느 정도의 아크는 생길 수 있습니다. 하지만 불꽃이 크거나 반복적으로 접점이 심하게 타는 정도라면 접촉기의 사용범주와 용량이 모터 부하에 맞는지 확인해야 합니다. 단순히 정격전류만 맞는 것이 아니라 모터용 접촉기는 AC-3 같은 운전조건에 맞게 선정해야 합니다.또 코일 전압이 낮거나 제어회로 접점이 불안정하면 접촉기가 한 번에 확실히 붙지 못하고 채터링하면서 접점이 여러 번 붙었다 떨어질 수 있습니다. 이때 아크가 크게 발생합니다. 코일 전압, 자기유지 접점, 보조릴레이, PLC 출력 상태를 확인하는 이유가 여기에 있습니다.접촉기 전후의 단자 체결불량이나 러그 압착불량도 점검해야 합니다. 접촉저항이 커지면 국부 발열과 전압강하가 발생하고, 모터 기동 시 전압이 크게 떨어져 접촉기가 불안정하게 동작할 수도 있습니다. 모터가 과부하 상태이거나 베어링·펌프·감속기 등이 뻑뻑해 기동시간이 길어지는 경우에도 접점이 더 큰 스트레스를 받습니다.현장에서는 보통 기동전류과 기동시간 확인 → 접촉기 용량·사용범주 확인 → 기동 중 코일 전압 측정 → 채터링 여부 확인 → 차단기·접촉기·단자대의 체결과 발열 점검 → 모터와 부하의 기계적 상태 확인 순으로 원인을 좁혀가는 것이 좋습니다.즉, 새 접촉기에서도 아크가 심하다면 접촉기를 계속 교체하기보다 ‘기동전류가 얼마나 큰지, 접촉기가 제대로 한 번에 붙는지, 모터 기동시간이 비정상적으로 긴지’를 먼저 확인하는 것이 핵심이라고 이해하면 됩니다.
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전기설비에서 콘덴서의 정전용량이 감소하면 역률이 낮아지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 콘덴서의 정전용량이 감소하면 공급할 수 있는 무효전력이 줄어들기 때문에 역률 개선 효과도 떨어집니다.역률 개선용 콘덴서는 모터나 변압기 같은 유도성 부하가 요구하는 무효전력을 보상하는 역할을 합니다. 콘덴서의 무효전력은 대략 정전용량에 비례하므로, 내부 열화로 정전용량이 줄어들면 같은 전압에서도 예전만큼 무효전력을 공급하지 못합니다. 그러면 전원측에서 더 많은 무효전력을 가져오게 되고 결과적으로 역률이 낮아집니다.예를 들어 콘덴서가 원래 30 kvar 정도를 보상하던 설비인데 열화로 실제 용량이 줄어 20 kvar 정도밖에 보상하지 못한다면, 부하는 그대로인데 보상량만 부족해지는 셈입니다. 외관에 팽창이나 누유가 없어도 내부 소자 열화로 용량이 감소할 수 있습니다.현장에서는 보통 콘덴서 각 상의 운전전류 비교, 정전용량 측정, 투입 전후의 역률·kvar 변화 확인, 외관의 팽창·누유·변색·과열 확인을 합니다. 동일 규격 콘덴서인데 한 상의 전류만 유난히 낮다면 해당 상의 용량 저하나 내부 단선도 의심할 수 있습니다.또 콘덴서만 볼 것이 아니라 접촉기 접점, 퓨즈 단선, 방전저항, 리액터 상태도 같이 확인하는 것이 좋습니다. 콘덴서는 정상이어도 한 상이 제대로 투입되지 않으면 전체 보상효과가 떨어질 수 있습니다.즉, 정전용량 감소 → 콘덴서가 공급하는 무효전력 감소 → 부하의 무효전력을 충분히 보상하지 못함 → 역률 저하 순서로 이해하면 됩니다.
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전기설비에서 전동기의 결선이 잘못되면 정격전압을 공급해도 정상적으로 운전되지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 전원전압이 정상이어도 전동기 결선이 잘못되면 회전방향, 토크,전류, 발열상태가 달라질 수 있습니다. 특히 3상 전동기는 상순서와 Y(스타)·Δ(델타) 결선이 매우 중요합니다.먼저 3상 중 두 상의 배선을 서로 바꾸면 상순서가 바뀌어 회전방향이 반대로 됩니다. 모터 자체는 회전하더라도 펌프나 팬처럼 정해진 방향으로 돌아야 하는 설비에서는 유량·풍량이 떨어지거나 기계적으로 문제가 생길 수 있습니다.또 명판에서 요구하는 전압과 Y-Δ 결선이 맞지 않으면 문제가 생깁니다. 예를 들어 Δ로 운전해야 하는 조건에서 Y로 잘못 결선하면 각 권선에 걸리는 전압이 낮아져 토크가 부족해질 수 있고, 반대로 권선 정격보다 높은 전압이 걸리는 방식으로 잘못 결선하면 과전류와 과열로 권선이 손상될 수 있습니다.설치 후에는 명판의 정격전압과 결선방식 확인 → 단자대 U·V·W 및 권선 연결 확인 → 상순서 확인 → 무부하 또는 안전한 조건에서 짧게 회전방향 확인 → 운전 후 3상 전류와 진동·온도 비교 순으로 점검하는 것이 좋습니다. 회전방향을 확인할 때는 역회전에 민감한 펌프나 압축기 등은 설비 제작사 절차를 따라야 합니다.즉, 전압이 정상이라는 것은 전원이 정상이라는 뜻일 뿐이고, 전동기가 정상적으로 운전하려면 상순서와 Y-Δ 결선까지 모터 명판과 일치해야 한다고 이해하면 됩니다.
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전기설비에서 전력용 콘덴서를 투입할 때 순간적으로 큰 전류가 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네 전력용콘덴서를 투입할 때 순간적으로 큰 전류가 흐르는 이유는 투입 직전 콘덴서가 충전되지 않은 상태라서 순간적으로 매우 낮은 임피던스처럼 보이기 때문입니다.콘덴서는 투입 직후 전원전압까지 빠르게 충전되는데, 이 짧은 순간에 큰 충전전류가 흐를 수 있습니다. 특히 여러 단계의 콘덴서 뱅크를 순차 투입하는 경우에는 이미 충전된 다른 콘덴서에서 새로 투입되는 콘덴서로 전류가 흐르면서 백투백 돌입전류가 더 크게 발생할 수 있습니다.이런 돌입전류가 반복되면 접촉기 접점의 아크와 소손, 콘덴서 내부 스트레스 증가, 퓨즈나 차단기의 불필요한 동작으로 이어질 수 있습니다. 고조파가 많은 계통에서는 콘덴서 전류 자체가 증가하면서 부담이 더 커질 수도 있습니다.그래서 현장에서는 일반 접촉기보다 콘덴서 전용 접촉기, 프리인서션 저항, 리액터 등을 사용해 돌입전류를 줄이기도 합니다. 또한 단계별 투입 간격, 방전저항 상태, 콘덴서 용량과 전류 불평형도 함께 확인합니다.즉, 콘덴서 투입 순간에는 충전되지 않은 콘덴서로 큰 충전전류가 한꺼번에 흐르기 때문에 돌입전류가 발생하며, 반복되면 콘덴서와 접촉기 수명에 영향을 줄 수 있다고 이해하면 됩니다.
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전기설비에서 3상 전동기의 한 상 전류가 다른 두 상보다 크게 측정되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.3상 전동기에서 한 상의 전류만 다른 두 상보다 크게 나온다면 전원 불평형, 접속우선 의심해야 합니다.가장 먼저 볼 것은 3상 전압의 균형입니다. 상간전압이 조금만 불평형해도 모터 전류는 더 크게 불균형해질 수 있습니다. 전원 자체뿐 아니라 차단기, 접촉기, 단자대, 케이블 접속부의 접촉저항이 한 상만 커져도 해당 상 전류가 비정상적으로 달라질 수 있습니다.모터 쪽 원인으로는 권선 저항 불균형, 부분 단락, 권선 접속 불량, 회전자 이상 등이 있습니다. 특히 권선 일부에 문제가 생기면 특정 상의 전류가 커지고 국부 발열이 발생할 수 있습니다.이런 전류 불평형을 방치하면 한 상의 권선만 더 뜨거워져 절연 열화가 빨라지고 효율 저하, 진동 증가, 모터 수명 단축으로 이어질 수 있습니다. 평균 전류가 정격 이하라도 상별 편차가 크면 정상이라고 보기 어렵습니다.현장에서는 보통 ① 3상 전압 확인 → ② 3상 전류 비교 → ③ 차단기·접촉기·단자 열화상 점검 → ④ 정전 후 단자 체결과 케이블 상태 확인 → ⑤ 권선저항 비교 → ⑥ 필요하면 절연저항·서지시험 등 추가 점검 순으로 원인을 좁혀갑니다.즉, 한 상 전류만 높다면 단순한 부하 문제보다는 전원·접속부·권선의 불균형 가능성을 우선 확인해야 하고, 장기간 방치하면 모터 과열과 절연수명 저하로 이어질 수 있다고 이해하면 됩니다.불량. 권선 이상 등을
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전기설비에서 전선의 허용전류보다 부하전류가 낮아도 전선의 온도가 높아질 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 전선의 실제 부하전류가 허용전류보다 낮아도 특정 구간이나 접속부만 과열될 수 있습니다.허용전류는 정상적인 포설·접속·주변온도 조건을 전제로 한 값이기 때문입니다.특정 단자나 접속부만 뜨겁다면 가장 먼저 접촉저항 증가를 의심할 수 있습니다. 단자 볼트 풀림, 압착불량, 산화·부식, 케이블 러그 손상 등이 있으면 같은 전류가 흘러도 그 부분에서 I²R 손실이 커져 국부적으로 발열합니다. 이 경우 전선 전체는 비교적 정상인데 한 지점만 유난히 뜨거운 형태가 나타납니다.또 케이블이 여러 가닥 묶여 있거나 덕트 내부가 과밀하고, 주변온도가 높거나 환기가 나쁘면 방열이 잘되지 않아 실제 허용전류가 낮아질 수 있습니다. 일부 도체가 손상되어 유효 단면적이 줄어든 경우에도 전류값은 정상처럼 보여도 해당 구간의 온도가 높아질 수 있습니다.열화상 측정에서는 절대온도 하나만 보기보다 같은 부하조건의 다른 상이나 동일한 형태의 접속부와 비교하는 것이 중요합니다. R·S·T상 중 한 상의 단자만 뜨겁거나, 케이블 전체가 아니라 러그·차단기 단자·단자대 주변만 국부적으로 뜨겁다면 접촉불량 가능성이 큽니다. 반대로 여러 상의 케이블 전체가 비슷하게 뜨겁다면 포설조건이나 주변온도, 케이블 굵기 문제를 함께 봐야 합니다.즉, 부하전류가 허용전류 이하라도 접촉저항, 압착불량, 산화, 포설환경, 도체 손상 때문에 국부 과열이 발생할 수 있으며, 열화상에서는 ‘온도값’보다 ‘어디가 상대적으로 더 뜨거운지’를 비교하는 것이 핵심이라고 이해하면 됩니다.
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전동기 절연저항은 정상인데 운전 후 차단기가 트립하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 이런 경우에는 정지상태의 절연저항이 정상이라는 사실만으로 모터 전체가 정상이라고 판단하기 어렵습니다. 몇 분이나 몇십 분 뒤에 트립한다면, 운전 중 열이 올라가면서 나타나는 이상이나 실제 부하 상태를 함께 봐야 합니다.우선 가장 먼저 확인할 것은 트립 종류와 운전전류 변화입니다. 과전류·과부하 트립인지, 누전·지락 계통 트립인지에 따라 원인이 완전히 달라집니다. 운전 초기는 정상인데 시간이 지나면서 전류가 서서히 올라간다면 베어링 마찰, 축정렬 불량, 펌프·팬 막힘, 브레이크 끌림 같은 기계적 부하 증가를 의심할 수 있습니다.반대로 전류는 크게 변하지 않는데 온도가 올라간 뒤 트립한다면 열에 의해 절연 상태가 나빠지는 경우도 생각해야 합니다. 권선이나 케이블이 차가울 때는 절연저항이 정상이어도, 운전 후 온도가 올라가면 미세한 절연 결함이나 습기·오염의 영향이 커질 수 있습니다. 그래서 냉간 상태뿐 아니라 운전 직후 정지시켜 절연저항을 다시 비교해보는 것이 도움이 됩니다.케이블과 접속부도 별도로 봐야 합니다. 단자함, 케이블 러그, 중간 접속부에 접촉불량이 있으면 일정 시간 후 발열이 커지고, 전압강하나 상간 불평형이 생길 수 있습니다. 열화상카메라로 차단기·접촉기·케이블·모터 단자함의 온도를 비교하면 국부 발열 지점을 찾는 데 효과적입니다.현장에서는 보통 ① 차단기 트립 원인 확인 → ② 3상 전류·전압을 시간에 따라 기록 → ③ 베어링 온도와 진동 확인 → ④ 케이블·단자 열화상 점검 → ⑤ 운전 직후 절연저항 재측정 → ⑥ 필요하면 모터를 부하에서 분리해 단독운전 비교 순으로 원인을 좁혀갑니다.즉, 운전 후 일정 시간이 지나 트립한다면 ‘열이 올라가면서 변하는 전기적·기계적 상태’를 보는 것이 핵심이며, 냉간 절연저항만으로는 놓칠 수 있는 문제가 많다고 이해하면 됩니다.
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배전반에서 차단기 1차측 전압은 정상인데 2차측 전압이 낮게 측정되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.네, 차단기 1차측 전압은 정상인데 2차측특정 상의 전압이 낮다면 차단기 내부 접점이나 단자 접속부의 접촉저항 증가를 우선 의심할 수 있습니다.차단기가 투입되어 있어도 내부 접점이 마모·산화·소손되어 있거나 단자 볼트가 느슨하면 그 부분의 저항이 커집니다. 부하전류가 흐를 때 이 접촉저항에서 전압강하가 발생하므로 1차측은 정상인데 2차측 전압이 낮게 측정될 수 있습니다. 이런 경우 보통 부하가 커질수록 전압강하와 발열이 더 커지는 특징이 있습니다.현장에서는 차단기 각 상의 1차-2차 간 전압강하를 비교해보는 것이 효과적입니다. 정상적인 상에 비해 특정 상에서 차단기 양단 전압차가 크게 나타난다면 내부 접점이나 단자부 이상 가능성이 높습니다. 열화상카메라로 확인했을 때 해당 상만 국부적으로 뜨거운 경우도 중요한 단서가 됩니다.다만 차단기만 볼 것이 아니라 1차측·2차측 단자 체결상태, 케이블 러그 압착, 산화나 변색, 부하측 접속부도 함께 확인해야 합니다. 점검 순서는 보통 상별 전압과 전류 비교 → 차단기 양단 전압강하 확인 → 열화상 점검 → 전원 차단 및 LOTO 후 단자·접점 상태 확인 → 필요하면 차단기 접촉저항 측정 또는 교체 비교로 진행합니다.즉, 1차측은 정상인데 2차측 특정 상만 낮다면 단순한 전원 문제보다는 차단기나 접속부의 접촉저항으로 인한 전압강하를 먼저 의심하는 것이 좋다고 이해하면 됩니다.
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