변압기의 무부하 전류가 정격전류보다 훨씬 작은 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.변압기의 무부하 전류가 정격전류보다 훨씬 작은 이유는 부하에 전력을 공급할 필요가 없기 때문이죠. 변압기 1차측에 정격전압을 인가하면 철심에 자속을 만들기 위한 전류는 계속 흐르게 됩니다. 이 전류를 여자전류 또는 무부하전류라고 하죠. 무부하 상태에서는 2차측에 연결된 부하가 없기 때문에 실제로 전달해야 할 유효전력이 거의 없습니다. 따라서 1차측에서는 주로 철심에 자기장을 만드는데 필요한 작은 전류만 흐르게 됩니다.
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전동기에서 기계적 부하가 갑자기 증가하면 전류가 증가하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.기계적인 부하가 증가하면 전류가 증가하는 이유는 전동기가 더 큰 회전력을 만들어야 하기 때문입니다. 유도전동기는 부하가 커지면 회전속도가 아주 조금 떨어지면서 전동기 내부의 슬립이 증가하게 됩니다. 슬립이 증가하면 회전자에 유도되는 전류가 커지고, 이 영향으로 고정자에서 더 많은 전류를 공급받게 됩니다. 결국 전동기는 증가한 부하를 이겨내기 위해서 더 많은 전기 에너지를 받아 더 큰 토크를 만들어내는 것입니다.
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전동기의 역률이 부하가 증가할수록 높아지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.유도전동기의 역률이 부하가 증가할 수록 높아지는 이유는 부하가 없어도 전동기가 지기장을 만들기 위한 전류를 계속 사용하기 때문 입니다. 이 전류는 주로 무효전류이기 때문에 무부하에서는 실제 일을 하는 유효전류에 비해 무효전류의 비중이 크게 나타납니다. 그래서 전압과 전류 사이의 위상차가 커지고 역률이 낮아집니다. 반대로 부하가 증가하면 전동기는 더 큰 회전력을 만들어야 하므로 유효전류가 증가하게 됩니다. 결과적으로보면 전압과 전류의 위상차가 줄어들면서 역률이 높아지는 것이라고 보시면 될 것 같습니다.
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전선의 허용전류가 충분한데도 케이블에서 전압강하가 크게 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.케이블의 허용전류와 전압강하는 서로 다른 기준으로 봐야 합니다. 허용전류가 충분하다고 해서 전압강하까지 작다는 뜻은 아니니깐요. 허용전류는 전선이 과열되지 않고 안전하게 흘릴 수 있는 전류의 크기를 보는 기준 입니다. 반면 전압강하는 케이블의 저항과 리액턴스, 길이, 전류 크기 등에 의해 결정이 됩니다. 따라서 같은 굵기의 케이블이라도 배선 거리가 길어지면 전압강하가 커질 수 있습니다.
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전동기 단자함에서 상간전압은 정상인데 전동기가 제대로 기동하지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.전동기 단자함에서 3상 전압이 정상으로 측정되더라도 전동기가 반드시 정상적으로 기동한다는 뜻은 아닙니다. 테스터기로 무부하 상태의 전압만 확인하면 실제 기동 순간에 발생하는 문제까지 확인하기는 어렵기 때문 입니다. 대표적인 원인으로는 한 상의 접촉불량이나 전압강하로 볼 수 있는데 정지 상태에서는 정상처럼 보여도 기동하면서 큰 전류가 흐를 때 접촉저항이 있는 부분에서 전압이 크게 떨어질 수 있습니다. 또한 상간 전압을 정상이어도 3상 전압의 불형평이 있으면 모터에 이상 전류와 코트 저하가 발생할 수 있습니다. 전동기 권선의 단락이나 절연 열화, 결선 오류도 원인이 될 수도 있습니다.
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차단기 정격전류가 같은데 제조사에 따라 트립 특성이 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.차단기의 정격전류가 30A라고 해서 30A를 넘는 순간 바로 차단되는 것은 아닙니다. 정격전류는 차단기가 정상적으로 연속 운전할 수 있도록 설계된 기준값이라고 보시면 됩니다. 실제 트립 여부는 전류가 얼마나 초과했는지와 얼마나 오랫동안 지속됐는지를 함께 판단하게 됩니다. 30A 차단기에 31A 정도가 흐른다고 해서 바로 떨어지는 것이 아니라 일정시간 동안 버틸 수 있습니다. 기준치를 훨씬 초과하는 큰 과전류가 흐르게 되면 빠르게 트립이 되겠죠.
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분전반 차단기는 정상인데 부하 측에서 전압이 순간적으로 끊기는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.분전반 차단기가 정상이고 평상시 전압도 정상인데 부하 측에서 순간적으로 전원이 끊긴다면 아주 짧은 시간 동안 전압이 떨어지는 순간정전이나 접촉불량을 의심해 볼 수 있을 것 같습니다. 진동이 있는 모터 설비 에서는 단자 나사가 조금 풀려 있어도 운전 중 진동에 따라 순간적으로 접촉이 끊어질 수 있습니다.
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전동기 운전 중 접촉기에서 윙윙거리는 소리가 점점 커지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.접촉기에서 나는 소리 자체는 교류 접촉기에서는 어느 정도 발생할 수 있는 정상적인 소리라고 볼 수 있는데.. 처음에는 조용했는데 시간이 지나면서 소리가 점점 커진다면 상태를 점검해 보는 것이 좋습니다. 가장 흔한 원인 중 하나는 철심과 가동철심 사이에 먼지나 이물질이 끼거나 접촉면이 마모가 된 경우가 있을 수 있습니다.
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전동기 정지 상태에서 절연저항은 정상인데 운전 중 누전차단기가 작동하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.전동기 정지 상태에서 절연저항이 정상이라고 해서 운전 중에도 반드시 누전이 없다는 뜻은 아닙니다. 절연저항 측정은 대부분 전원이 차단된 상태에서 실시하기 때문에 실제 운전 조건을 완전히 재현하지는 못하죠. 운전 중에는 전동기에 전압과 전류가 걸리고 온도와 진동도 발생하기 때문에 정지 상태에서는 나타나지 않던 문제가 발생할 수도 있습니다. 대표적인 경우가 전동기가 뜨거워지면서 권선이나 절연물의 상태가 변하는 경우라고 볼 수 있습니다.
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전동기 단자함 내부에 물기가 생기는 이유와 예방 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.단자함에 물기가 생기는 원인은 빗물유입과 결로 두 가지로 볼 수 있을 듯 합니다. 외부에서 물이 들어온 흔적이 없는데도 물방울이 맺혀 있다면 온도 차이로 인한 결로일 가능성이 크다고 볼 수 있습니다. 특히 밤낮의 온도 차이가 크거나 전동기가 정지하면서 내부 온도가 급격히 내려갈 때 공기 중 수분이 물방물로 변하게 되는 것이죠. 또는 케이블 글랜드가 제대로 조여지지 않았거나 패킹이 노후가 되어 틈이 생기게 되면 비나 습기가 서서히 들어올 수도 있습니다.
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