전기설비에서 접촉저항이 증가하면 왜 발열이 심해지는 건가요?

Question

현장에서 단자 체결 상태를 자주 확인하는 이유가 접촉저항 때문이라고 들었습니다. 전선은 연결되어 있는데 접촉저항이 조금만 증가해도 발열이 크게 생길 수 있다고 해서 궁금합니다. 접촉저항이 커지는 원인과 예방 방법도 함께 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

접촉저항은 전류가 단자를 통과할 떄 발생하는 저항입니다. 단자가 느슨하거나 산화가 진행되면 접촉면이 줄어들어 저항이 증가하게 됩니다. 전류가 같은 상태에서도 저항이 커지면 해당 부분에서 열이 많이 발생합니다. 이열이 계속 쌓이면 단자가 변색되거나 절연물이 녹고 심한 경우 화재로 이어질수도 있습니다.그래서 현장에서는 단자를 규정 토크로 체결하고 정기적으로 열화상 점검을 실시해 접촉불량을 미리 발견하고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네 전기설비에서 접촉저항이증가하면 발열이 심해지는 이유는 전류가 흐를때 발생하는 열이 저항에 비례하기 때문입니다.

발열량은 보통 P = I²R로 설명할 수 있습니다. 즉, 같은 전류가 흐르는 상황에서 접촉저항(R)이 커지면 그 부분에서 발생하는 열도 증가합니다. 특히 대전류가 흐르는 차단기나 버스바, 전동기 단자에서는 작은 접촉저항 증가도 큰 발열로 이어질 수 있습니다.

접촉저항이 커지는 대표적인 원인은 단자 체결 불량이나 풀림, 접촉면의 산화·부식, 먼지나 이물질, 반복적인 열팽창과 수축 등이 있습니다. 처음에는 문제가 없더라도 장기간 사용하면서 접촉 상태가 나빠질 수 있습니다.

더 큰 문제는 발열이 발생하면 접촉면의 산화와 열화가 빨라지고, 다시 접촉저항이 증가하면서 저항 증가 → 발열 증가 → 접촉부 열화 → 저항 추가 증가의 악순환이 생길 수 있다는 점입니다. 심하면 단자가 변색되거나 절연물이 녹고, 소손이나 화재로 이어질 수도 있습니다.

예방을 위해서는 제조사가 정한 체결 토크 준수, 정기적인 단자 상태 점검, 열화상 카메라를 이용한 이상 발열 확인, 부식·변색 여부 확인 등이 중요합니다.

쉽게 말하면 전선이 단순히 연결되어 있는 것만 중요한 것이 아니라 전기가 지나가는 접촉면이 얼마나 단단하고 깨끗하게 연결되어 있는지가 중요하다고 이해하면 됩니다.