전기설비에서 변압기의 탭을 변경하면 2차측 전압이 변하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.변압기에 탭을 바꾼다는 것은 1차 측의 코일의 감은 횟수를 늘리거나 줄이는 작업입니다. 왜냐하면은 변압기의 2차 측 전압은 1차 측과 2차 측 코일의 감은 비율에 따라 결정됩니다. 그래서 1차측 코일 횟수를 줄여주면은 상대적으로 2차칩 비율이 커집니다. 그러면 낮았던 2차칩 전압을 다시 정상 수준으로 올릴 수가 있는 거죠. 그런데 변압기가 작동 중일 때는 무턱대고 탭을 조절하면 안 됩니다. 왜냐하면은 전기가 흐르는 상태에서 탭을 바꿔버리면은 커다란 불꽃이 튈 겁니다. 그러면 변압기가 폭발할 수도 있죠. 그리고 무전압 상태에서 변경하는 일반 탭 방식이 대부분입니다. 그래서 반드시 차단기를 내리시고 전원을 완전히 끄세요. 그리고 안전하게 조작해 주셔야만 됩니다.
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전기설비에서 계전기의 접점 정격전류를 부하전류보다 여유 있게 선정해야 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.부하의 정상 전류에 맞춰서 접점을 딱 맞게 쓰면은 계전기에 접점이 금방 망가질 수가 있습니다. 왜냐하면은 모터나 밸브를 켜고 끌 때는 순간적으로 정상보다 몇 배나 큰 전류가 치고 들어오기 때문이죠. 거기다가 접점이 떨어지고 순식간에 튀는 뜨거운 불꽃 때문에 표면이 꺾이고 서로 들러붙어 버리기도 합니다. 그래서 현장에서는 항상 두 배 이상의 여유를 두고 계전기를 골라야 안전합니다. 왜냐하면은 접점 여유를 충분히 줘야만 아크 열을 잘 견디고 기계적인 수명도 훨씬 길어지기 때문이죠. 한편 스파크를 잡아주는 응급 소자를 함께 붙여 주면은 고장 위험도 많이 줄어들기도 합니다. 그렇기 때문에 제어반을 만들 때는 꼭 접점 정격을 넉넉하게 잡고 선정해 주셔야 합니다.
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전기설비에서 전선의 길이가 길어질수록 전압강하가 커지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전선의 길이가 길어지면은 전선 자체의 저항이 길이에 비례해서 계속 커집니다. 왜냐하면은 아무리 좋은 구리선이라고 하더라도 전기가 지나는 길목이 길어질수록 저항이 쌓이기 때문이죠. 게다가 이 저항이 통과하면서 전기 에너지가 열로 빠져나갑니다. 그래서 멀리 있는 모터에 도달할 때는 전압이 떨어지게 되죠. 그래서 현장에서는 전선의 굵기를 한 단계 더 두꺼운 것으로 골라서 시공을 합니다. 왜냐하면 전선이 굵어지면 전기가 통하는 길목이 넓어져서 저항을 낮춰 주기 때문이죠. 그리고 공급 전압을 처음부터 높여서 보내는 방법도 있습니다. 그렇기 때문에 멀리 떨어진 부하일수록 굵은 케이블을 쓰거나 전압을 높여서 전압 방어를 방지하는 게 좋은 방법입니다.
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전기설비에서 전동기의 기동전류가 큰데도 차단기가 바로 떨어지지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.모터를 키실 때 잠깐 전기가 튀더라도 차단기는 바로 안 떨어집니다. 왜냐하면은 차단기는 전기가 흐르는 시간까지 같이 계산하기 때문이죠. 게다가 열이 쌓여야 작동하는 구조입니다. 그래서 몇 초 만에 끝나는 기동 진류는 그냥 넘어갈 수 있는 겁니다. 하지만 진짜 합선이 나면은 얘기가 달라집니다. 왜냐하면은 순간적으로 엄청난 전류가 들어오면서 전자가 바로 반응하기 때문이죠. 그래서 기동 전류는 얌전히 통과시키고, 위험한 사고가 났을 때만 순식간에 전기를 차단해 주는 겁니다.
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전기설비에서 전동기의 역률이 낮아지면 같은 유효전력을 사용해도 전류가 증가하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전원에서 들어오는 전체 전기 중에서 모터가 실제로 일하는 비율을 역률이라고 부릅니다. 그런데 모터는 일을 할 때 내부 자석 힘을 만드느라 무효 전력을 반드시 쓰게 됩니다. 그렇기 때문에 실제 필요한 일의 양이 같아도 역률이 나빠지는 거죠. 그러면 전선에는 일을 안 하는 무효 전류까지 얹혀져서 훨씬 더 큰 전류가 흐르게 되는 겁니다. 그래서 역률이 나빠지면 전선에 불필요한 전류가 과하게 흐르게 됩니다. 그러면 열이 많이 나기 시작하죠. 게다가 전선이 뜨거워지면은 전력 손실도 늘어납니다. 그리고 차단기나 케이블 같은 설비에도 부담이 가기 시작하고요. 하지만 이때 진상 콘덴서를 달아주면은 무효 전력을 잡아낼 수가 있습니다. 그렇기 때문에 역률도 올라가고 전선에 흐르는 전력도 깔끔하게 줄어들게 되는 거죠.
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전기설비에서 서지보호장치를 설치하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.SPD는 낙뢰나 스위치를 켤 때 순간적으로 발생하는 이상 고전압을 땅으로 빼내 주는 장치입니다. 왜냐하면은 일반 차단기는 반응 속도가 느립니다. 그래서 찰나에 들어오는 고전압을 막지 못하기 때문이죠. 한편 그대로 두면은 제어반의 정밀한 전자 기판이 순식간에 다 타 버릴 수도 있습니다. 그래서 SPD는 이상 고전압이 치고 들어오는 순간 저항을 0으로 만듭니다. 그래서 접지선으로 전기를 돌려 버리는 거죠. 또 고장 전압만 밖으로 안전하게 빠져나가기 때문에 부품은 안전하게 보호됩니다. 결론적으로 차단기와 SPD를 같이써야 이상 전압으로부터 장비를 완벽하게 지킬 수 있습니다.
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전동기 베어링 온도는 정상인데 권선 온도만 높은 이유가 있나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.베어링의 온도가 정상이라고 하더라도 권선의 온도만 치솟는 이런 현상에서는 자주 발생하는 일입니다. 왜냐하면은 전동기 팬이 먼저를 막혔거나 냉각 커버가 오염이 되면은 열 발생이 제대로 안 됩니다. 그래서 냉각 불량이 발생하기 때문이죠. 거기다가 통풍이 안 되면 베어링까지 열이 전달되지 못하고 내부 권선의 온도부터 제일 먼저 튀게 되는 겁니다. 한편 전원 전압의 불평형이나 고조파 문제 때문에 전기적인 손실이 커져도 권선만 뜨거워집니다. 왜냐면은 3상의 전압이 약간만 틀어져도 권선의 불균형한 과전류가 흐릅니다. 그래서 내부에 열이 폭발적으로 늘어나죠. 그렇기 때문에 부하나 베어링만 믿지 마세요. 그리고 열화상 카메라로 권선의 하우징이랑 전원의 품질을 따로 체크하는 것이 중요합니다.
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제어반의 릴레이 코일 전압을 높게 사용하면 더 안정적인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.릴레이 전압이 높다고 무조건 좋은 건 아닙니다. 왜냐하면은 전압이 높으면 켜고 끌 때 불꽃이 크게 튀어서 접전이 쉽게 타 버릴 수가 있기 때문이죠. 그래서 감점 위험도 커지기 때문입니다. 한편 선로가 아주 길어서 전압이 많이 깎이는 곳이 아니라면 굳이 높은 전압을 쓸 필요가 없는 거죠. 그리고 24V DC는 감점 위험이 적고 사람에게 아주 안전합니다. 게다가 PLC나 정밀한 부품과 연결하기도 쉽고 노이즈 오작동도 작기 때문이죠. 그래서 선로가 엄청 긴 특수한 경우가 아니면 일반 제어반은 안전하고 대중적인 24V DC를 쓰는 게 제일 좋은 겁니다.
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차단기 투입 후 전압은 정상인데 접촉기 출력측 전압이 낮아지는 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.출력 전압이 떨어지는 것은 접촉기 내부의 접점이 열화가 되어서 접촉 저항이 커졌기 때문입니다. 왜냐하면은 접점이 아크 열로 그을리면은 무부하에서는 전압이 나와도 부하 전류가 흐르는 순간 전압이 확 깎이게 되기 때문이죠. 거기다가 접촉기를 당겨주는 전자 코일의 힘이 약해져서 접점이 헐겁게 붙어도 이런 현상이 생기기도 합니다. 그렇기 때문에 현장에서는 전기가 들어갈 때는 열화상 카메라로 접촉기 온도가 높게 튀는지 확인하는 게 필요합니다. 그리고 차단기를 내린 뒤에는 접점을 열어 봐서 검게 그을렸거나 달았으면은 바로바로 새 것으로 갈아줘야 합니다. 결론적으로 접점을 주기적으로 점검을 하시고 교체해야 전업 강하 문제와 설비 고장을 미리 막으실 수 있으실 겁니다.
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전선 연결부가 풀리지 않았는데도 접촉저항이 증가할 수 있나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.볼트가 잘 쪼여져 있는다고 해도 표면에 녹이나 산화막이 생기면 저항이 늘어나게 됩니다. 왜냐하면은 습기나 열 때문에 겉보기랑 다르게 전기가 지나는 실제 통로가 좁아지기 때문이죠. 한편 진동이나 온도가 자꾸 바뀌면서 미세한 틈이 생기고 저항이 커지기도 합니다. 그래서 현장에서는 전기가 흐를 때 열화상 카메라로 열이 나는 단자를 빠르게 찾아냅니다. 거기에다가 정지 중일 때는 마이크로옴 메터로 저항 수치를 직접 측정하기도 하죠. 그래서 결론적으로 저항이나 열이 높게 나오면 단자를 풀어서 산화막을 깨끗이 닦아 내시고 다시 조여줘야 안전하겠습니다.
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