전동기의 PTC 서미스터와 RTD 온도센서는 어떤 차이가 있나요?

Question

전동기의 권선 온도를 감시하고 과열을 방지하기 위해 PTC 서미스터나 RTD 온도센서를 사용하는 경우가 있습니다. 두 센서는 모두 온도를 감지하지만 저항 변화 특성과 신호 처리 방식에 차이가 있다고 알고 있습니다. 각각의 측정 원리는 무엇이며, 전동기 보호회로나 PLC에 연결할 때 어떤 점을 주의해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

PTC는 특정한 온도가 되면 저항이 확 튀어오르는 스위치같습니다. 왜냐햐면 기준점을 넘어야만 저항이 커지기 때문이죠. 그래서 세밀한 온도보다는 과열 알림용으로 쓰이고 있어요. 반면에 RTD는 온도에 따라서 저항이 일정하게 변합니다. 그래서 실시간으로 온도를 쭉 지켜볼때 쓰는거죠.

PTC는 비선형이라서 일반 카드 대신 전용 릴레이에 물려야 하구요. 왜냐하면 그냥 넣으면 온도로 환산하기 어렵기 때문이죠. 반면에 RTD는 PLC 아날로그모듈에 직접 꽂아서 쓰고요. 그리고 노이즈를 타기가 쉽습니다. 그래서 3선식이나 실드선을 써야 안전합니다. 결론은 센서 특성에 맞춰서 회로를 짜주시면 되겠습니다.

Answer 2

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

PTC 서미스터는 온도가 특정 수준을 넘으면 저항이 급격히 증가하는 특성을 이용해 전동기 권선의 과열을 감지하는 센서입니다. 일반적으로 연속적인 정밀 온도값을 측정하기보다는 정해진 온도 한계를 넘었는지 판단해 보호 릴레이를 동작시키는 데 적합합니다. 반면 RTD는 백금 등의 저항이 온도에 따라 일정한 규칙으로 변하는 특성을 이용하며, 대표적으로 Pt100과 Pt1000이 있습니다. 적절한 측정 회로를 사용하면 온도를 수치로 계산해 표시하고 추세를 감시할 수 있습니다. PTC는 센서에 맞는 전용 보호 릴레이와 연결해야 하며, RTD는 2선식·3선식·4선식 구성에 따라 배선 저항의 영향을 고려해야 합니다. PLC에 연결할 때도 일반 디지털 입력이나 전압 입력에 직접 연결하는 것이 아니라 센서 종류에 맞는 입력 모듈 또는 변환기를 사용해야 합니다. 센서 단선이나 단락이 발생했을 때 고장으로 판별하도록 설정8하고, 실제 전동기 권선 온도와 계측값을 비교해 보호 기능이 정상적으로 작동하는지 확인하는 것이 중요합니다.