전동기 절연저항은 정상인데 운전 중 누전차단기가 트립하는 이유는 무엇인가요?

Question

전동기 점검을 위해 전원을 차단한 상태에서 절연저항을 측정했을 때는 각 상과 대지 사이의 절연저항이 정상으로 나오는데 실제 운전을 시작하면 누전차단기가 트립하는 경우가 있더라고요. 정지 상태에서 측정한 절연저항만 보면 모터는 이상이 없어 보이는데 운전할 때만 문제가 생긴다면 케이블이나 단자함, 주변 습기 같은 다른 원인도 확인해야 하는지 궁금합니다. 이런 경우 현장에서 어떤 방식으로 원인을 좁혀가는 것이 좋을까요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

정지 상태에서 절연저항이 정상이어도 운전 중 진동이나 온도 상승, 습기 등의 조건에서 누설전류가 증가하면 누전차단기가 트립할 수 있습니다. 먼저 모터뿐만 아니라 모터까지 연결된 케이블과 단자함의 절연상태를 각각 분리해서 확인하는 것이 좋습니다. 특히 케이블 접속부에 수분이 들어갔거나 단자함 내부에 오염물이 쌓인 경우 운전 중 누설전류가 증가할 수 있습니다. 또한 인버터로 모터를 구동하는 경우에는 일반적인 절연저항 문제뿐만 아니라 인버터 출력에서 발생하는 고주파 누설전류 때문에 누전차단기가 동작할 가능성도 확인해야 합니다. 따라서 절연저항 측정값 하나만 보고 모터가 정상이라고 판단하기보다는 운전 중 누설전류와 케이블, 단자함, 인버터까지 함께 확인하는 것이 좋습니다..

Answer 2

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 정지 상태에서 절연저항이 정상이어조 운전 중에는 누전차단기가 트립할 수 있습니다. 절연저항계는 정지된 상태에서 절연의 한 단면을 확인하는 시험이라, 실제 운전 중에만 나타나는 진동·온도·습기·고주파 누설전류까지 모두 확인해 주는 것은 아닙니다.

대표적으로 모터가 회전하면서 케이블이나 단자함이 진동해 손상된 부분이 외함과 순간적으로 접촉하거나, 운전하면서 권선 온도가 올라가 절연상태가 나빠지는 경우가 있습니다. 단자함 내부의 수분이나 오염도 정지 시에는 문제가 없다가 온도 변화나 결로 때문에 운전 중 누설전류가 증가할 수 있습니다.

인버터로 운전하는 모터라면 원인이 더 다양합니다. 인버터의 PWM 출력과 모터·케이블의 정전용량 때문에 고주파 누설전류가 접지로 흐를 수 있으며, 케이블이 길거나 차폐케이블을 사용하는 경우 누설전류가 커질 수 있습니다. 이 경우 모터 절연 자체는 정상인데도 누전차단기가 민감하게 동작할 수 있습니다.

현장에서는 보통 모터만 분리해 절연 측정 → 모터 케이블을 별도로 절연 측정 → 단자함 내부의 수분·오염·탄화 확인 → 운전 중 누설전류 측정 → 모터 온도 상승과 진동 상태 확인 → 인버터 사용 시 누전차단기의 종류·감도와 케이블 길이 확인 순으로 원인을 좁혀갑니다. 절연저항은 가능하면 냉간 상태뿐 아니라 운전 후 정지한 상태에서도 비교하면 도움이 됩니다.

즉, 절연저항이 정상이라는 것은 정지 상태의 기본 절연이 양호하다는 뜻이지, 운전 중 누설전류가 전혀 없다는 의미는 아닙니다. 따라서 케이블, 단자함, 습기, 진동, 온도 변화, 인버터의 고주파 누설전류까지 함께 확인해야 합니다.