전동기에서 절연저항은 정상인데 베어링 전류가 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.절연저항이 정상이라하더라도 베어링 전류가 흐르는건 인버터의 높은 스위칭 주파수와고주파 정전용량 때문입니다. 인버터는 전압을 빠르게 끄고,키면서 고주파 축 전압을 만들어냅니다. 이때 모터 권선과 회전자, 축 사이의 공극이 작은 콘덴서처럼 작동하죠. 그리고 절연파괴가 아니라도, 고주파 전압이 유도되어서 베어링 내부에 오일막을 뚫고, 전류가 튀어버리는겁니다. 절연저항계는 정지상태의 저전압 DC로 측정합니다. 그래서 이런 고주파 현상을 잡아내기는 어려움이 있죠. 그래서 현장에서는 축 접지링 설치나 절연 베어링 교체로 베어링전류를 줄이고 있습니다. 그리고 축 접지링을 달아서 축에 쌓인 고주파 전하를 안전하게 빼주는게 대표적인 사례이기도 하구요. 부하측이나 반 부하측 베어링을 세라믹 코팅된 절연 베어링으로 바꿔서 전류길을 아예 막는 경우도 있습니다. 그리고 SMPS나 트렌스를 쓰는 경우에는 전력변환장치 때문에 스위칭때 노이즈가 많이 튀는 경우가 있는데, 그때는 리액터를 추가하거나, 아예 비용이 추가되더라도 필터를 추가해서 노이즈 자체를 누그러뜨리는 방법도 사용되고 있으니 참고 되시면 좋겠습니다.
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건축설비기사 자격증 취득에 대한 가이드
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.일단 필기는 건축개론, 위생설비, 공기조화, 소방 및 전기설비를 시험과목으로 합니다. 그리고 책은 독학용으로 유명한 세진사나 한솔아카데미 기출문제집이 좋겠네요. 그리고 기사 시험들이 그렇듯이 마찬가지로 이론서를 처음부터 완벽히 공부하려하면 금방 지쳐서 포기할수 있게 됩니다. 그러니 가능하다면 이론공부를 빠르게 1회독 하시고, 곧바로 과년도 기출문제를 들어가시는걸 추천 드려요. 그래서 문제랑 정답을 눈에 익히시는게 좋습니다. 처음 3년치는 해설을 참고하시고, 개념을 역으로 공부하시면 좋겠습니다. 그리고 최소 7년에서 10년치를 무한 반복하시고 푸시면 합격서넹 들어가실수 있으실겁니다.그리고 실기는 주관식 필답형 시험으로 나와서 훨씬 까다로운 편이죠. 공기조화 열부하 계산이나 위생설비 관경 구하기 같은 계산문제가 핵심 포인트 입니다. 그리고 비전공자분들은 소방이나 전기 쪽 공식을 많이 어려워 하시죠. 그래도 처음에는 단위 변환 연습부터 차근히 익히시면 좋겠습니다. 그리고 계산기 다루는 법도 몸에 익히시면 실수를 줄이실 겁니다. 결국에는 합격 점수만 나오고 과락만 면하면 붙는 시험입니다. 그러니 너무 어려운 풀이는 과감히 버리시는것도 좋은 방법이고, 단답형 암기문제로 점수를 획득하셔서, 필요한 점수만 맞추는 전략도 좋은 접근일 겁니다.
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배전반에서 제어용 릴레이를 소켓 방식으로 설치하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.제어용 릴레이를 소켓형식으로 하는 가장큰 이유는 유지보수 때 속도와 작의의 편의성 때문입니다. 제어용 릴레이는 기계식 접점을 씁니다. 그러다보니 전자기기 중에서도 수명이 비교적 짧고 자주 고장나는 편이죠. 만약에 선을 직접 다 납땜하거나 나사로 조인다면, 교체할때마다 선을 하나하나 다 풀어야될겁니다. 하지만 소켓방식을 쓰면 고장날때 릴레이 본체만 손으로 뽑아낼수 있고, 바로 새 제품으로 교체할수 있겠죠. 그래서 점검 시간을 수십배 정도로 줄일 수 있을겁니다. 그리고 실제 현장에선느 배선 오류 예방이랑, 기계 안전에도 도움이 크게 되는 편이죠. 릴레이 하나에는 보통 8개에서 14개까지 제어선이 연결되어 있습니다. 선을 일일이 땠다 붙이면 접점 번호가 햇갈려서 선을 잘못 연결할 위험성도 존재하구요. 소켓에 배선을 한번 고정해두면 릴레이만 바꿔서 끼우면 되니깐 오배선 사고도 안날겁니다. 결론적으로는 작업자의 안전도 챙기고 설비의 정지 시간도 최소화 할수 있는 장점 때문이라고 이해해주시면 좋겠습니다.
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배전반에서 제어회로와 동력회로의 접지를 분리하여 관리하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.일단 가장 큰 이유는 동력회로의 노이즈와 고장전류가 제어회로로 넘어오는걸 막기 위해서입니다. 모터나 인버터같은 동력 설비는 기동할때 큰 수치의 전하와 고조파 노이즈를 접지선으로 보내죠. 이때 젱회로와 접지를 같이쓰게되면 노이즈가 약한 센서나 PLC 쪽으로 노이즈가 타고 올라갑니다. 그러면 신호 왜곡이 생기거나 디저털 장비의 경우 먹통이 될수도 있죠. 그래서 실제 현장에서는 장비의 기계적인 오작동과 소손사고를 예방하기 위해서 분리를 합니다. 동력 측에 지락사고나 단락이 터지면 순식간에 수백 이상의 전류 암페어가 접지로 흐르게 되죠. 그때 접지선이 묶여있으면, 충격 전압이 그대로 제어기판의 부품들에게 데미지를 가합니다. 그래서 동력접지랑 제어용 계전 접지를 분리해야 장비를 안전하게 지키는 겁니다.
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인버터에서 가속시간과 감속시간을 서로 다르게 설정하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.말씀하신거처럼 가속과 감속은 모터와 부하에 걸리는 기계적,전기적 부담이 전혀 다릅니다. 처음 모터를 돌릴때는 큰 관성을 뚫고 출발해야됩니다. 그러니 급가속하면 과전류가 튀어 차단기가 떨어지게 되죠. 반대로 정지할때는 모터가 발전기 역할을 합니다. 그래서 전력이 인버터로 거꾸로 넘어오게되죠. 이때 감속을 너무 급하게 하면 내부의 전압이 솟구쳐서 과전압 에러가 발생하게 됩니다. 현장설비나 물건의 특성에 따라서 두 부담의 크기가 달라지기에 시간을 따로 설정한거죠. 그리고 실제 혀장에서는 관성의 크기와 작업 안전성을 최우선 기준으로 잡습니다. 팬이나 블로워처럼 관성이 큰 설비는 부드럽게 멈추도록 감속시간을 길게 가져가죠. 컨베이어 벨트나 크레인 같은 운반 설비는 물건이 쏟아지거나 흔들리지 않게 조정해야 됩니다. 그래서 가속은 전력피클르 막는선에서 잡습니다. 그리고 감속은 브레이크 저항의 용량이랑 기계적인 충격을 고려하고난뒤에 안전한 수치로 맞추는 거죠.
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전동기에서 회전자와 축의 키(Key)가 마모되면 어떤 문제가 발생하나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.키가 마모되면 회전자와 축 사이에 미세한 유력이 생깁니다. 겉으로는 회전자가 그냥 잘 돌고 있는 것처럼 보입니다. 하지만 동력이 축으로 깔끔하게 전달되지 못하고 미끄러지죠. 결국에는 모터는 돌아가는 데 출력 축 속도가 떨어지거나 부하를 못 밀어내는 현상이 생깁니다. 그리고 모터가 켜지고 꺼질 때마다 쿵쿵거리는 소음과 강한 진동이 생겨서 베어링이나 다른 부품까지 금방 박살낼수있죠. 현장에서는 가장 먼저 모터가 멈출 때 철컥거리는 충격음이나 쇠소리가 나는지 보셔야 되고요. 그 다음에 열화상 카메라로 유격 때문에 마찰 열이 발생하는지 확인하시면 됩니다. 점검하실 때는 전원을 차단하시고 축을 고정한 상태에서 회전자를 손으로 억지로 비틀어 봅니다. 그때 덜컥거리는 유력이 느껴지거나 축에 커플링 부위에 잿가루가 묻어나오면 마모를 의심해 볼 수가 있는 거죠. 그러면 바로 분해를 해야 됩니다.
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전동기에서 상전류는 정상인데 소비전력이 증가하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전류는 그대로인데 전력이 오른다면 가장 먼저 역률이 좋아졌는지 확인해 보셔야 됩니다. 유효 전력의 공식상 전류가 같아도 역률이 높아지거나 공급 전압이 약간 상승하면 실제 소비되는 유효 전력은 올라가게 됩니다. 모터에 걸리는 기계적인 부하가 실제 유효 부하 위주로 증가했거나, 상전압 자체가 살짝 높아진 상태일 수 있기 때문이죠. 현장에서는 가장 먼저 전력 분석계를 물리셔서 3상 전압과 역률 수치를 동시에 찍어보셔야 합니다. 단순히 클램프 메타로 전류만 재서는 안 되고 전압이 기존보다 높아졌는지 살펴봐야 되죠. 그리고 역률 개선용 콘덴서가 정상 동작해서 역률이 오른 건지 또는 고조파 영향으로 전력계 측정이 틀어진건지 함께 체크해 보는 게 순서입니다.
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배전반에서 MCCB의 트립 시험을 정기적으로 실시하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.차단기는 평소에 가만히 켜지만 있습니다. 그러다 보니까 안쪽에 기계 부품 기름도 마르고 딱딱하게 굳어버리기 쉽죠. 그래서 실제 합선이나 과전류가 사고가 터졌을 때 안떨어지면 심각한 문제가 생길 수가 있습니다. 대형 화재가 나거나 불이 나서 설비가 모두 타 버릴 수가 있는 거죠. 그래서 평소에 트립 시험을 해둬야 막상 사고가 났을 때 제대로 역할을 해낼 수가 있습니다. 어떻게 보면 일종의 민방위 훈련이랑 비슷하다고 생각하면 이해가 편하겠네요. 시험을 할 때는 일단 테스트 버튼을 눌러서 기계가 떨어지는지 확인을 합니다. 그리고 덜컥거리는 소리가 나거나 느리게 떨어지면 바로 교체를 해야 됩니다. 또 스위치를 차단한 상태에서 메거로 절연저항을 측정 해야 되죠. 그래야 1차 측과 2차 측 사이로 전기가 세지 않고 잘 끊어지는지 확인할 수가 있습니다. 마지막으로 리셋 레버를 올렸다가 내렸다 하면서 뻑뻑하지 않는지도 챙겨보시면 좋겠습니다.
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배전반에서 제어케이블에 차폐(Shield) 케이블을 사용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.제어신호는 전압이랑 전류가 작은편입니다. 그래서 외부의 전기적인 자극에 매우 취약한 편입니다. 배전반 내부에는 차단기나 인버터처럼 큰 전력을 다루는 장비들이 함께있습니다. 여기서 발생하는 노이즈가 제어선에 들어가면 신호왜곡이 날수도 있습니다. 그래서 케이블의 겉면에 접지된 금속 쉴드를 씌어서 노이즈를 땅으로 보내는겁니다.만약 차폐가 제대로 안되면 센서 측정값이 아무 이유없이 튀는 현상이 생길수가 있습니다. 그래서 PLC가 잘못된 신호를 받아서 기계가 갑자기 멈추거나 오작동을 일으키는 경우도 있습니다. 특히나 인버터 주변에서는 통신 에러가 빈번하게 발생합니다. 그래서 현장에서는 원인을 찾기가 아주 힘든 상황이 있죠. 그래서 제어의 신뢰성과 설비의 안전을 확보하려면 차폐 케이블 사용이랑 정밀한 접지가 필수적인 겁니다. 또한 트위스트한 케이블을 쓰거나 쉴드가 포함된 케이블을 쓰는 경우가 대부분인 거죠.
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전동기에서 부하가 일정한데 운전전류가 조금씩 증가하면 무엇을 의심해야 하나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.부하는 그대로인데 전류가 계속 올라간다면, 모터나 축에 열이 쌓이고있는겁니다. 가장 흔한 원인은 베어링이 마모되었거나, 기름이 말라 마찰이 커진 경우입니다. 전원 전압이 살짝 떨어져서 모터가 힘을 더 쓰느라 전류를 끌어당길수 있는거죠. 코일의 절연이 약해졌거나 냉각 팬에 먼지가 쌓여서 열이 안빠져나갈때도 이런 증상이 나옵니다. 그리고 현장에서는 가장 쉽고 안전한 방법부터 순서대로 점검을 진행하셔야 되죠. 일단 열화상 카메라로 베어링과 모터 몸통의 온도부터 찍어보세요. 그럼 이상발열을 확인할수 있을겁니다. 그다음은 테스터기로 각 상의 전압과 전류가 균일하게 나오는지 체크해보세요. 그리고 정지후에는 메거로 절연상태를 확인해 보시고, 마지막에는 축을 손으로 직접 돌려보시면서 체감 상 뻑뻑한지 살펴보시면 되겠습니다.
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