전기설비에서 전력용 콘덴서를 투입할 때 순간적으로 큰 전류가 흐르는 이유는 무엇인가요?

Question

역률 개선을 위해 설치한 전력용 콘덴서는 평상시 역률을 높이는 역할을 하지만, 자동 역률조정장치가 콘덴서를 투입하는 순간 큰 전류가 흐를 수 있다고 합니다. 정상 운전 중에는 특별한 문제가 없는데도 콘덴서를 투입할 때 차단기나 접촉기에 부담이 발생할 수 있는 이유가 궁금합니다. 특히 여러 단계의 콘덴서를 사용하는 설비에서는 투입 순서와 잔류전압이 영향을 줄 수 있는지, 현장에서 어떤 부분을 점검해야 하는지 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

전력용 콘덴서를 투입할 때 순간적으로 큰 전류가 흐르는 이유는 콘덴서가 전압을 충전하는 과정에서 순간적인 충전전류가 발생하기 때문 입니다. 콘덴서는 투입 직전의 전압 상태와 전원 전압의 차이가 클수록 큰 전류가 흐를 수 있습니다. 특히 여러 단계의 콘덴서를 사용하는 설비에서는 이미 투입된 콘덴서가 새로운 콘덴서의 투입 순간에 영향을 줄 수 있고, 이 때 콘덴서 사이에 순간적인 전류가 크게 흐르는 현상을 돌입전류라고 합니다. 또한 콘덴서를 차단한 직후에는 잔류전압이 남아 있어서 충분히 방전되기 전에 다시 투입하게 되면 전원 전압과 잔류전압의 차이로 인해서 돌입전류가 커질 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

전력용 콘덴서를 투입하면 콘덴서의 전압 상태와 전원계통 조건에 따라 충전 돌입전류가 발생할 수 있습니다. 이미 투입된 다른 콘덴서와 병렬로 추가 투입하는 경우에는 순간적인 돌입전류가 더 커질 수도 있습니다. 이러한 전류는 접촉기 접점의 열화나 용착, 퓨즈의 반복적인 용단 등을 유발할 수 있습니다. 따라서 콘덴서 용량과 투입 방식에 적합한 개폐장치를 사용하고, 필요하면 돌입전류 제한용 리액터 등을 검토해야 합니다. 현장에서는 콘덴서 투입 시점의 전류와 접촉기 상태, 퓨즈 및 콘덴서의 외관을 확인하고 자동 역률조정장치의 단계별 투입 설정도 함께 점검하는 것이 좋습니다.