전기설비에서 전선의 허용전류보다 부하전류가 낮아도 전선의 온도가 높아질 수 있는 이유는 무엇인가요?

Question

전선에 흐르는 실제 부하전류가 허용전류보다 낮게 측정되는데도 케이블 일부 구간의 온도가 주변보다 높게 나타나는 경우가 있습니다. 전선 자체의 과부하라면 전체적으로 온도가 올라갈 것 같은데 특정 접속부나 단자 주변만 뜨거운 경우도 있습니다. 이런 현상이 발생하는 원인은 무엇이며 열화상 측정 시 어떤 부분을 주의해서 봐야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

전선 전체에 과전류가 흐르지 않더라도 접속부의 접촉저항이 커지면 해당 부분에서 국부적인 발열이 발생할 수 있습니다. 단자 나사가 풀렸거나 압착단자가 불량하거나 접점이 산화된 경우가 대표적입니다. 이때 발생하는 열은 전선 전체보다 특정 접속부에 집중되는 특징이 있습니다. 열화상카메라로 주변 동일 회로와 온도를 비교하고, 정전 후 단자 조임상태와 압착상태를 점검하는 것이 좋습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

류가 적게 흘러도 전선 연결 나사가 헐거워지거나 때가 끼면 전기가 지나는 길목의 저항이 커지면서 접속부나 단자 주변에만 강한 열이 발생하게 됩니다 열화상 카메라로 검사할 때는 번쩍이는 금속 단자가 실제보다 차갑게 보일 수 있어 측정 각도와 반사율을 잘 맞추고 다른 전선 단자와의 온도 차이를 비교하면서 점검해야 합니다

Answer 3

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 전선의 실제 부하전류가 허용전류보다 낮아도 특정 구간이나 접속부만 과열될 수 있습니다.

허용전류는 정상적인 포설·접속·주변온도 조건을 전제로 한 값이기 때문입니다.

특정 단자나 접속부만 뜨겁다면 가장 먼저 접촉저항 증가를 의심할 수 있습니다. 단자 볼트 풀림, 압착불량, 산화·부식, 케이블 러그 손상 등이 있으면 같은 전류가 흘러도 그 부분에서 I²R 손실이 커져 국부적으로 발열합니다. 이 경우 전선 전체는 비교적 정상인데 한 지점만 유난히 뜨거운 형태가 나타납니다.

또 케이블이 여러 가닥 묶여 있거나 덕트 내부가 과밀하고, 주변온도가 높거나 환기가 나쁘면 방열이 잘되지 않아 실제 허용전류가 낮아질 수 있습니다. 일부 도체가 손상되어 유효 단면적이 줄어든 경우에도 전류값은 정상처럼 보여도 해당 구간의 온도가 높아질 수 있습니다.

열화상 측정에서는 절대온도 하나만 보기보다 같은 부하조건의 다른 상이나 동일한 형태의 접속부와 비교하는 것이 중요합니다. R·S·T상 중 한 상의 단자만 뜨겁거나, 케이블 전체가 아니라 러그·차단기 단자·단자대 주변만 국부적으로 뜨겁다면 접촉불량 가능성이 큽니다. 반대로 여러 상의 케이블 전체가 비슷하게 뜨겁다면 포설조건이나 주변온도, 케이블 굵기 문제를 함께 봐야 합니다.

즉, 부하전류가 허용전류 이하라도 접촉저항, 압착불량, 산화, 포설환경, 도체 손상 때문에 국부 과열이 발생할 수 있으며, 열화상에서는 ‘온도값’보다 ‘어디가 상대적으로 더 뜨거운지’를 비교하는 것이 핵심이라고 이해하면 됩니다.