전기실에서 전압계와 전류계를 함께 보는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전압계와 전류계를 같이 보는 이유는 공급하는 전원의 품질과 설비의 실제 전력 소비 상태를 동시에 보기 위함입니다. 전압만 정상적이더라도 설비 내부의 과부하나 기계적인 잼 현상으로 전류가 급증할 수 있습니다. 그러니까 두 개의 지침을 함께 봐야 계통의 안전한 상태를 파악이 가능한 거죠. 그리고 전압계로 입력 전원의 상태와 공급 정상 유무를 파악하고 전류계로 설비의 실제 부하율과 단선 여부를 검증할 수가 있죠. 그래서 두 계기의 상호 관계를 통해서 전기적인 이상이란 기계적인 부하 이상을 구별해서 신속하게 대응할 수가 있는 겁니다.
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배전반에서 케이블 단자를 규정 토크로 조이는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.케이블의 단자를 규정 토크로 체결하는 이유는 접촉 저항을 최적화하고 금속의 열 변형과 그리고 재질 파손을 방지하기 위해서입니다. 볼트랑 단자는 탄성 범위 내에서 적정한 압력이 유지되어야 장기적으로 안전한 정기적인 밀착 상태가 확보가 가능하죠. 약하게 조이면 접촉 저항이 급증합니다. 그래서 발열과 아크 화재가 발생할 수가 있죠. 그리고 반대로 과도하게 쪼이는 것도 나사산이나 단자가 소성 변형될 수가 있습니다. 그러니 오히려 나사가 풀리거나 단자가 파손될 위험이 있는 거죠.
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모터 회전방향이 맞는데도 펌프 유량이 부족할 수 있나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.회전하는 방향이 맞다고 하더라도 임펠러에 마손이나 에어 유입에 막힘 같은 현상이 있으면 펌프 유량이 크게 줄어들 수가 있습니다. 회전력이 전달되어도 펌프 내부에 유체역학적으로 조건이 무너지면 실제 양수 능력을 상실하기 때문이죠. 현장에서는 가장 먼저 흡입 측 스트레이너 막힘과 배관 유입 에어를 체크해야 합니다. 이어서 임펠러에 마모 및 이물질 끼임 상태를 확인하시고 토출 측 체크 밸브 고장이나 흡입에 수두 과다한것으로 인한 캐비테이션 발생 여부를 점검을 해야 되는 거죠.
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모터 운전 중 전압은 정상인데 토크가 부족한 경우도 있나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전압이 정상이라고 하더라도 주파수나 인버터의 제어 미스나 기계적 마찰이 발생하면은 출력 토크가 크게 부족해지죠. 모터의 토크는 단순히 전압뿐만 아니라 내부의 자속 상태나 회전 저항에 직접적으로 영향을 받습니다. 그래서 현장에서는 먼저 3상의 전류 불평형과 운전 주파수를 체크해야 합니다. 이후에 모터 권선 단락이나 회전자 손상 같이 내부의 전기적인 결함과 함께 축 정렬 불량이나 베어링의 손상에 따른 기계적인 마찰 저항을 점검해야 되는 거죠.
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전기기기에서 전동기 절연등급은 왜 중요한가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전동기의 절연 등급은 권선을 감싸는 절연물이 성능의 저하 없이 견딜 수 있는 최고 허용 온도를 나타냅니다. 모터 내부의 발열이 절연재의 최고 허용 온도를 넘으면 열화가 급격히 진행됩니다. 그래서 권선에 단락이 되고 지락 사고로 이어질 수가 있죠. 결국 모터의 수명을 결정짓는 지표가 되겠습니다. 절연 등급은 높을수록 고온의 환경이나 과부하 상태에서도 절연에 파괴 없이 버티는 열적인 마진을 증가합니다. 현장에서는 일반 법용 설비에 F급을 기본 적용합니다. 그리고 용광로 부근이나 정지가 빈번한 가혹 조건에는 H급을 선택하죠.
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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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