배전반에서 제어변압기를 따로 사용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.제어 변압기는 고전압 동력 전원을 조작용 저전압으로 낮추고 전기적으로 상호 절연하기 위해 사용합니다. 메인 전원에 전압 변동이랑 감전 위험으로부터 작업자랑 그리고 제어반을 보호하는 역할을 하는 거죠. 그리고 동력 라인의 전원에 발생하는 스위칭 서지랑 노이즈를 차단시킵니다. 그래서 릴레이나 센서 같이 정밀한 기기들의 파손이나 오동작을 방지하는 거죠. 1차 측이랑 2차 측 계통이 물리적으로 분리되기 때문에 동력부의 사고가 제어 계통으로 파급되는 것을 막아서 안전한 운용이 가능한 거라고 이해해 주시면 좋겠습니다.
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모터가 무부하 상태에서도 전류가 흐르는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.모터는 무부하 상태에서도 자력을 만드는 여자 전류와 철손 등의 자체 손실을 극복하기 위해서 기본적으로 전력이 필요합니다. 그래서 정격 전류에 20%에서 50% 수준이 항상 흐르게 되는 거죠. 회전자를 계속 돌리기 위해서는 내부 자기장을 유지하고 회전 마찰을 넘어서는 전력이 소모되기 때문입니다. 만약에 무부하 전류가 평소보다 갑자기 커졌다고 한다면 모터 내부의 코일의 절연이 파손되어서 권선층간 단락 같은 기계적인 마찰 저항 증가를 먼저 의심해야 됩니다. 그리고 베어링 손상으로 고정자와 회전자가 물리적으로 마찰하거나 전압의 불평형 같은 현상 및 과전압으로 철심이 자기 포화 상태에 빠져들 때도 무부하 전류가 급증하게 된다고 이해해 주시면 좋겠습니다.
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전동기 정격전압보다 낮은 전압으로 계속 운전하면 어떤 문제가 생기나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.저전압 상태로 지속 운전하면은 권선이 과열이 됩니다. 그로 인해 절연이 파괴되고 소모 전류가 증가하는 문제가 발생할 수 있죠. 전동기는 동일한 기계적 출력을 내기 위해서 전압이 떨어지면은 반대로 전류를 더 많이 끌어 쓰는 특성이 있습니다 그로 인해서 발열이 급증하고 내부의 절연제가 소모되고 모터의 수명이 줄어드는 상황까지 발생하죠. 또한 토크가 전압의 제곱에 비례해서 약 10% 전압 강화 시 토크는 19%까지 감소하는 수치가 있습니다. 그러니 부하를 밀지 못해서 모터가 멈추거나 차단기가 트립되는 경우가 생기는 거죠.
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전기설비에서 예방정비와 고장정비는 어떤 차이가 있나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.예방 정비와 고장 정비는 정비 시행 시점이랑 생산 안정성의 결정적인 차이가 있다고 이해하시면 될 것 같습니다. 고장 정비는 설비가 멈춘 다음에 수리하는 사후 조치입니다. 그리고 예방 정비는 주기적인 진단이랑 부품 교체로 고장이 일어나기 전에 미리 사전에 제거하는 선제적인 조치인 거죠. 예방 정비를 우선시하는 핵심 이유는 돌발 정전으로 인해서 대형 사고랑 생산 중단 손실을 최소화하기 때문입니다. 전기 설비는 고장 발생 시 아크 폭발이나 화재 같이 파급 피해가 크고 복구 비용이 수십 배로 급증합니다. 그러니까 계획 정전 시기에 점검과 교체해서 안전과 설비 수명을 확보하는 것이 훨씬 유리하기 때문이죠.
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인버터 운전 중 주파수는 같은데 전류가 달라지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.인버터의 주파수가 같다고 하더라도 모터에 걸리는 실시간 부하가 계속해서 변하기 때문에 전류가 변동합니다. 그리고 이거는 속도를 유지하기 위한 정상적인 현상입니다. 주파수는 회전 속도를 결정합니다. 하지만 전류는 그 속도를 유지하는 데 들어가는 실제 힘에 비례하죠. 컨베이어 이송물 무게 변화 및 압력 요동 같이 부하 특성이 순간마다 바뀌며 모터는 동일 속도를 유지하기 위해서 평소보다 더 필요한 전류량을 스스로 조절하는 역할을 수행하죠. 인버터의 자동 토크 보상이나 벡터 제어 기능 역시나 부하 변화에 맞춰서 전류를 실시간에 맞춰서 조절하는 역할을 진행합니다.
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배전반 내부를 정기적으로 청소해야 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.배전반의 먼지는 트래킹 현상으로 인해서 상간에 단락과 접촉부에 발열을 유발합니다. 밀폐되어 있는 환기구나 케이블 입구로 유입되는 미세먼지가 습기랑 결합할 수 있습니다. 그러면 금속에 부스바 표면에 미세한 전도성을 띄는 통로가 형성되죠. 그러면 대형 아크 사고로 직결될 수 있는 위험이 존재합니다. 그리고 먼지가 계전기 접점이나 단자대에 쌓이게 되면은 접촉 저항이 증가해서 방열을 방해합니다. 결국 오동작을 일으킬 수 있는 거죠. 따라서 전기적인 먼지 제거는 단순히 청결이 아닌 절연 파괴랑 설비 화재를 막는 핵심적인 유지 보수 중에 한 가지라고 생각해 주시면 좋겠습니다.
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전기실에서 절연저항은 높은데 접촉불량은 왜 발생하나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.절연 저항과 접촉 저항은 측정 대상이 완전히 다른 별개의 개념입니다. 절연 저항은 누전에 막기 위한 통전부와 대지 간의 차단 상태를 말합니다. 그리고 값이 높을수록 전기가 밖으로 세지 않는 안전한 상태를 말하는 거죠. 그리고 접촉 불량은 전기가 잘 통해야 하는 도체랑 도체 간의 접촉 저항 문제입니다. 볼트가 풀리거나 부식되어서 접촉 저항이 높아져도 절연 상태에는 영향을 주지 않죠. 그래서 절연 저항계에는 정상으로 나타납니다. 하지만 전류가 흐를 때 발열과 화재 위험이 있으니 주의가 필요한 것이죠.
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모터 전류가 정상인데 출력이 부족한 경우도 있나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.모터의 전류가 정상적이더라도 기계적인 전달 손실이나 부하 내부 파손이나 전원에 대한 품질 저하로 인해서 실효 출력이 부족할 수가 있습니다. 모터가 흡수한 전력이 실제로 기계적인 토크로 바뀌지 않거나 중간에서 유실되는 상황이 이런 예시가 되겠네요. 우선은 커플링 슬립이나 벨트의 미끄러짐으로 축의 회전력이 부하로 제대로 전달되지 않는지 확인을 먼저 해 보세요. 그다음에 펌프나 팬의 경우 배관이 막히는 상황이 발생하면은 전류는 정상을 유지해야 합니다. 하지만 실제 유량과 토크 효율이 급격하게 떨어지는 경우가 있죠. 전압이 떨어지면 토크가 전압 제곱에 비례해서 줄어들거나 연결의 저하로 유효 전력이 감소합니다. 그래서 힘이 부족해지는 경우도 많죠. 그러니 회전수 측정과 흡출 압력 확인을 먼저 진행하는 것이 좋겠습니다.
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전기설비에서 볼트에 스프링와셔를 사용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.스프링 와셔는 열 때문에 팽창하거나 수축을 하게 되는 부분이랑 기계적으로 진동에 따른 볼트의 풀림을 방지하는 역할을 합니다. 그래서 접촉 저항의 증가를 막기 위해 사용하는 거죠. 전기의 통전이 발생하면은 저항열과 모터의 진동으로 체결부가 약해질 수가 있습니다. 그때 절개된 마디에 복원 탄성력으로 지속적인 압력을 가해서 체결력을 유지해 주는 역할을 하는 거죠. 볼트가 풀리면 접촉면에 저항이 증가해서 국부가 발열되고 아 크나 화재 사고로 이어질 가능성이 있습니다. 그러니 부스바나 단자대 접속부에 평와셔와 함께 배치하면 안정적인 통전과 물리적인 체결력을 유지하는 게 가능해지는 거죠.
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배전반에서 상표시를 정확하게 해두는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.배전반의 상표시는 3상의 부하에 정회전을 확보하고 단상 부하의 불평형을 방지하죠. 그리고 유지 보수할 때 작업자의 안전이랑 오배선 방지를 위해서 필수적인 부분입니다. 모터 같이 3상 기기는 상순이 뒤바뀌며 역회전이 납니다. 그래서 설비의 파손이나 안전 사고를 일으킬 수가 있죠. 그리고 단상 부하가 특정 상에만 편중돼서 연결되면 상 불편형으로 중성선이 과열되거나 변압기 효율이 떨어질 수도 있습니다. 실제로 유지 보수할 때 상표시는 차단기 교체나 계통의 절연 저항을 점검할 때 오배선에 의한 단락 사고를 예방하는 결정적인 역할을 합니다. 그리고 법적으로 봤을 때도 한국 전기 설비 규정에서도 식별 색상이 정해져 있습니다. 그러니 정확한 라벨링과 색상 관리는 활선 작업과 점검에거 오접속을 막고자 작업자 안전을 확보하는 핵심적인 관리 부분인 거죠.
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