전동기 보호용 열동형 과부하계전기가 주변 온도에 따라 다르게 동작하는 이유는 무엇인가요?

Question

같은 전동기를 운전하고 있는데 계절이나 설치 장소에 따라 과부하계전기가 트립되는 시간이 달라지는 경우가 있습니다. 전동기의 운전전류는 정격 범위 안에 있고 부하 조건도 크게 달라지지 않았는데, 여름철 제어반 내부 온도가 높을 때는 과부하계전기가 더 빨리 동작하는 것처럼 보입니다. 열동형 과부하계전기는 전류에 의해 발생하는 열을 이용해 동작하는 것으로 알고 있는데, 주변 온도가 보호장치의 동작 특성에 어떤 영향을 주며 현장에서는 어떤 항목을 확인해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

열동형 과부하계전기는 전류에 의해 발생하는 열을 이용해 과부하 상태를 검출하므로 주변 온도의 영향을 받을 수 있습니다. 주변 온도가 높으면 내부 발열이 더해져 같은 전류에서도 트립 시간이 짧아질 수 있으며, 반대로 온도가 낮으면 동작 시간이 길어질 수 있습니다. 다만 주변 온도 보상 기능이 있는 제품은 영향이 줄어들 수 있으므로 제조사 특성을 확인해야 합니다. 현장에서는 전동기의 실제 운전전류와 정격전류, 과부하계전기의 설정값, 제어반 내부 온도 및 환기 상태를 순서대로 확인합니다. 설정값을 무조건 높이면 전동기 권선이 과열되어 손상될 수 있으므로 명판과 보호협조 조건에 맞게 설정해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

과부하 계전기가 여름에 더 빨리 떨어지는 것은 바이메탈이 주변의 온도 영향까지 같이 받기 때문이죠. 계전기는 내부에 열을 이용해서 움직입니다. 근데 제어반 안에 자체가 더워지면은 바이메탈이 이미 뜨거워져 있는 거죠. 그래서 정격 전류가 그대로 흐른다고 하더라도 조금만 더 열을 받으면은 쉽게 휘어져 버립니다. 그래서 빨리 트립되는 거죠.

거기다가 주변의 온도가 너무 높아 버리면은 설정된 전류보다 낮은 전류에도 민감하게 반응합니다. 그러니까 현장에서는 제어반 안쪽에 환풍기나 냉각팬이 제대로 돌고 있는지 체크해 보는 게 중요하겠죠. 그리고 온도가 쉽게 떨어지지 않는 곳이라면 주변 온도 보상 기능이 있는 제품을 쓰시거나 설정 다이어를 꼼꼼히 조절해 보셔야하죠.

Answer 3

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

열동형 과부하계전기는 전류가 흐를 때 발생하는 열을 이용해서 전동기의 과부하를 감지하는 장치 입니다. 내부의 바이메탈이 열을 받아 휘어지면서 일정 조건에 도달하면 접점을 동작시켜 전동기를 정지 시키게 됩니다. 이 때문에 주변 온도가 높으면 같은 전류가 흘러도 과부하계전기가 더 빨리 트립이 될 수도 있습니다. 여름철 제어반 내부 온도가 높거나 환기가 잘되지 않으면 계전기의 초기 온도가 올라가 있어 동작 시간이 짧아질 수 있습니다. 반대로 주변 온도가 낮으면 바이메탈이 상대적으로 천천히 가열되어 동작 시간이 길어질 수도 있습니다. 실제 영향은 계전기의 설계와 온도 보상 기능 유무에 따라서 달라질 수는 있습니다.