안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.
결론부터 말씀드리면 전동기 과부하 보호는 단락처럼 순간적으로 큰 전류를 차단하는 목적이 아니라, 전동기가 정격보다 큰 전류를 일정 시간 이상 흘려 권선이 과열되는 것을 막기 위해 필요합니다. 차단기는 주로 단락이나 큰 과전류를 보호하는 장치입니다. 단락사고가 발생하면 매우 큰 전류가 순간적으로 흐르기 때문에 차단기가 빠르게 동작해야 합니다. 하지만 전동기 과부하는 단락처럼 극단적으로 큰 전류가 흐르는 것이 아니라 정격전류보다 조금 큰 전류가 지속되는 경우가 많습니다. 이런 상태가 계속되면 전동기 권선 온도가 서서히 상승하고 절연이 열화됩니다. 절연이 약해지면 지락이나 단락으로 발전할 수 있고, 결국 전동기 소손으로 이어질 수 있습니다. 전동기는 기동 시 정격전류의 몇 배에 해당하는 기동전류가 정상적으로 흐릅니다. 따라서 차단기를 너무 민감하게 설정하면 정상 기동 때마다 차단기가 떨어질 수 있습니다. 반대로 차단기를 크게 선정하면 과부하 상태를 충분히 보호하지 못할 수 있습니다. 그래서 전동기에는 열적 특성을 고려한 과부하 보호장치가 필요합니다. 열동계전기는 전류가 흐를 때 발생하는 열을 이용해 일정 시간 이상 과전류가 흐르면 접점을 열어 전동기 제어회로를 차단합니다. EOCR은 전류를 전자적으로 감지하여 과부하, 결상, 불평형, 구속 등을 보다 정밀하게 보호할 수 있습니다. 결상이 발생하면 3상 중 한 상이 끊기면서 나머지 상 전류가 증가하고 전동기가 과열됩니다. 구속 운전은 전동기에 전원은 들어가지만 회전자가 돌지 못하는 상태로, 기동전류에 가까운 큰 전류가 계속 흘러 매우 위험합니다. 베어링 이상이나 펌프 막힘처럼 기계적 부하가 증가해도 전동기 전류가 올라갑니다. 과부하 보호장치는 이런 상태를 감지해 전동기를 정지시킵니다. 실기에서는 차단기, 전자접촉기, 열동계전기의 역할을 구분하는 것이 중요합니다. 차단기는 단락 보호, 전자접촉기는 운전 제어, 과부하계전기는 전동기 열 보호라고 이해하면 됩니다. 전동기 보호는 단순히 전원을 끊는 것이 아니라 전동기의 수명과 설비 안전을 지키는 핵심 요소입니다.