장기수명을 유지 위해 전압 불평형 1% 이내 억제해야 

Q. 전동기 3상 220V 와이델타 결선 기준을 알고 싶습니다. 통상적으로 몇 Kw 전동기부터 와이델타 결선을 하는지? 법적인 기준은 있는지? 

A. 와이델타 결선을 하는 목적을 알아야 합니다. 기동 시 기동전류가 커서 전원용량이 부족할 때 전압 Drop이 발생하기 때문입니다. 그리고 기계적인 충격을 적게 하기 위하여 합니다. 하여 큰 사업장에서는 대형 고압 Motor들도 직립으로 기동을 많이 합니다. 법적인 기준은 없습니다. 결론은 Motor를 기동하는데 문제에 따라 용량을 결정한다고 할 수 있습니다.

Q. VCB 판넬에 캠스위치가 안 좋으면 정전 시 복구가 잘 안 되나요? 조작 전원을 내렸다가 올리고 풀턴하면 됩니다. 정류기 밧데리는 괜찮고요. 이것을 교체하려면 자동복귀형을 사야 하나요 아니면 걸림형을 사야 하나요. 암페어는 몇짜리로 해야 하고 교체 시 조작 전원 내리고 단자 연결하고 조작 전원 올리면 되는 건가요?

A. 조작 전원을 내렸을 때 Reset이 되어 조작이 되는 것으로 보아 혹시 UVR 이 동작이 된 것을 Reset을 시키지 않아 그러지 않나 싶습니다. UVR 이 동작되면 전면에 Lamp가 켜질 것인데 Lamp도 확인해 보세요. 구매 교체 시는 S/W 뒤에 형명과 Maker가 적혀 있을 것입니다. 그대로 구매하시면 됩니다. 교체는 차단기만 내려도 될 것입니다만 그래도 도면을 다시 한번 보시고 하시길 바랍니다.

Q. 변압기 운전 후 2차 측(저압)에서 전압 불평형이 심하게 생기는데 이때 불평형이 생겨도 변압기 운전에 이상이 없는 허용범위를 알고 싶습니다. 1차 측 전압은 R, S, T 값이 거의 비슷합니다. 1차 측은 고압이고 2차는 220V로 저압인 변압기입니다.

A. 전압의 불평형은 전동기의 효율저하, 출력의 감소, 국부 가열로 전연물의 열화, 전류의 불평형 등이 발생합니다. 일반적으로 전압의 불평형이 5~6%에 달하면 권선의 국부가열이 문제가 됩니다. 장기간 수명을 유지하기 위해서는 전압의 불평형을 1% 이내로 억제하여야 합니다. 불평형 전압의 조건에서 운전시 전동기에 미치는 영향은 다음과 같습니다.

첫째 각상의 전류 Unbalance 둘째 동손의 증가와 함께 전류가 증가하여 온도가 상승된다.

셋째 출력이 감소하고 입력이 증가하기 때문에 Torque와 효율이 저하된다. 

넷째 역률 저하 전압 불평형율의 간략 계산법(NEMA) 전압 불평형율은 상중의 최대(혹은 최소)전압치- 각상의 평균 전압치/각상의 평균 전압치 × 100% 전동기의 온도상승은 거의 전압 불평형의 2승의 2배가 됩니다. 전압의 불평형에 대한 특별한 보호계전기는 없고 3상 4선식에서 전류가 불평형일 때는 OCGR계전기(변압기정격 30%설정)가 동작 할 수 있습니다.

Q. 동기기란 무엇이고 자기여자란 무엇인지 이해가 안 되는데요. 쉽게 이해할 수 있는 방법이 없을까요?

A. 동기기란? 항상 일정한 속도로 회전하는 기계죠. 우리나라 발전기는 동기발전기입니다. 자기여자현상이란? 장거리 송전선로에 용량이 작은 발전기로 연결하게 되면(또는 장거리 송전선로에 무부하나 경부하시) 선로의 대지정전용량에 의해 전기자 반작용의 증자작용이 발생하여 발전기에 여자전류를 공급하지 않아도(잔류자기가 있다는 가정) 발전기의 단자전압이 이상적으로 상승하는 현상을 자기여자 현상이라고 합니다. 

Q. 도체저항 측정 시 굵은 전선 정확하게 측정하는 방법 알고 있나요? 하이테스터로 도체저항을 측정할 때 전선 굵기 얇은건 잘 측정이 되는데 두꺼운건(35sq, 50sq, 100sq...) 할 때 집게가 작아서 그런지 정확하게 측정이 안 되네요. 간단한 해결 방법 없을까요?

A. 35sq, 50sq, 100sq와 같이 굵은 일반전선의 도체저항은 너무 작아서 일반측정기로 측정을 할 때 측정기 Lead Wire에 비하면 매우 적기 때문에 전선과 같은것은 아주 장거리가 아니라면 단선 & 접촉불량 유무 정도만 확인하고 Maker의 자료를 활용하여야 합니다. 예기는 그 정도 굵기이고 거리가 짧다면 일반 Tester 등으로는 저항이 Zero로 나타날 것입니다. 정확한 측정이 불가합니다. 예로 35SQ 전선의 저항은 Ω/km가 0.524Ω입니다. 여기에서 거리가 100m라 한다면 왕복 200m이므로 0.524×0.2 = 0.1Ω밖에 나오지 않습니다.

Q. 현재 사용하려고 하는 Solenoid Valve의 안전 등급이 EEx me II T3입니다. 여기서 질문인데요 ‘me’ 이 부분은 어떤 의미인가요?

관련 자료를 찾아보면 내압은 ‘d’ 압력은 ‘p’ 유입은 ‘o’ 안전증 ‘e’ 본질은 ‘i’ 등으로 표현하는데, ‘me’는 무슨 뜻인지 모르겠네요.

A. Ex m: 몰드 방폭구조: 전기불꽃, 고온발생부분을 콤파운드로 밀폐한 구조

Ex e: 안전증 방폭구조: 정상운전중에 점화원 발생방지위해 기계적, 전기적 구조상 혹은 온도상승에 대해 안전도를 증가한 구조

상기 몰드와 안전증이 결합된것이 아닌가 싶네요.

Q. 수변전설비판넬 중에 정류기 판넬이 있는데요. 이 판넬은 항상 120V가 뜨더라고요. 역할은 정전 시 수변전판넬내의 VCB, ACB 같은 차단기에게 자동이든 수동이든 동작시킬 수 있는 전기를 넣어주는 역할이라고만 알고 있는데요. 정전 시와 평상시 역할 좀 궁금해서요.

A. 정전 시: 정전된 후에는 발전기 기동시간 전까지 의 비상조명등을 점등해줍니다.

전기실에 보면 레이스웨이 형광등 사이로 백열전구가 간격으로 설치되어있는데 이들 전원 역활을 해줍니다. 또한, 통신용 전원 비상기구 자동제어 회로의 DC 전원 및 표시등 점등 전원 역활 말씀하신 것처럼 차단기 투입시의 조작 전원으로 사용하는 역할을 합니다.

평상시: 정류기로 축전지의 충전 역할을 하게 됩니다.

Q. 순간정전이 2회 있었습니다. 그 후 변전실 ELD 누전경보기가 작동되었는데요. 0.3mA 정도 누전이 발생합니다. 점검 결과 공조용 보일러 2대 기동 시 각각 0.15mA씩 발생이 됩니다.

그러나 절연저항계로 체크결과 절연상태는 양호합니다. 어떻게 처리를 해야할지 누전경보기는 계속 작동이 되어 상태는 정상이고 점검결과 이상이 없고 혹시 해결방안이 있으신지 문의드리겠습니다.

A. 일반적으로  Motor 기동 시에 누설전류도 기동전류와 같이 운전시보다 6~7배 정도 더 흐릅니다. 그리고 주위에 대용량 Motor와 같은 대 전류가 흐르는 전선로가 있다면 이것도 유도전류로 누설전류에 영향을 줄 수는 있습니다. 하지만 ELD가 동작할 정도까지는 아닙니다. 다시 한번 절연과 실제 누설전류 유무를 확인해 보세요.

Q. 전자 접촉기 코일 전원이 AC, DC 용이 있는데 차이점과 코일 전원이 DC일 때 극성을 신경 써야 되는지 궁금합니다

A. 직류와 교류의 차이는 직류에서는 Coil에 흐르는 전류가 순수 Coil의 저항값에 의해서만 흐르고 교류 Coil은 인덕턴스도 작용 Z에 의하여 전류가 흐르기 때문에 직류 Coil은 교류 Coil에 비하여 저항이 크고 Coil이 가늘어 크기가 작아 집니다. 즉 AC 전용 Coil에 DC를 가하면 전류가 많이 흘러 Coil이 바로 소손이 될수 있습니다. 

Q. 아래 변압기 사용목적 5가지에 대해 궁금합니다. 

1. 승압, 강압용 : 송전손실 저감용(저항)

2. 전압조정: 부하량이 많아지면 전압강하가 심해지는데 탭을 이용해서 그것을 조정해 준다는 말인지?

3. 전기적 절연: 변압기는 자기적인 링크라 전기적으로는 절연

4. 필터로 기능: 고조파 필터로 동작한다.(커패시터 설치 시 LC 회로가 된다는 것은 알겠는데 자세히 모르겠네요.)

A. 1. 장거리 송전을 위해서는 전압을 높일 필요가 있습니다. 전력손실은 전압의 제곱에 반비례하기 때문에 송전 시에는 변압기로 승압을 해서 송전을 하고 부하단에서 다시 강압을 하여 수전에 적당한 전압으로 낮추고 있습니다.

2. 변압기에는 OLTC나 ULTC 등을 부착하여 전압비를 조정할 수 있습니다. 그래서 전압강하가 심해지면 탭을 변동시켜 2차 측 전압을 조정하여 전압강하를 방지할 수 있습니다. 

3. 변압기는 코일이 철심에 감겨져 있고 1차 측과 2차 측 코일이 분리되어 있는 것이 대부분입니다. 그래서 1차 측에 전압이 가해지면 자속이 발생하고 그 자속에 의해 2차측으로 전압이 유기되는 원리이기 때문에 물리적으로는 1, 2차 측이 분리되어 있다고도 볼 수 있습니다. 하지만 Auto Tr의 경우에는 하나의 코일을 사용하기 때문에 전기적으로도 분리되지 않은 변압기도 있습니다.

4. 변압기는 주로 L 성분으로 이루어져 있기 때문에 고조파 발생 시에 L 성분을 투입시켜 C 성분과의 공진을 이용하거나 평활리액터 작용을 하여 고조파를 없애는 필터로 사용할 수도 있습니다. 

Q. 마그네트가 붕하고 떠는소리가 납니다. Off 후 On 하면 멈춥니다. 그러다 또 수십일 후 다시 납니다. 원인이 뭘까요? 참고로 100w 외등 15여 개 정도 걸리는 부하입니다. 노후? 교체 아니면 수리가 가능할까요? 아니면 다른 원인이 있을까요?

A. 가장 많은 원인은 아래와 같습니다.

1. 제어전압이 낮을 경우

2. Magnet 접촉면에 이물이 많이 있을 경우

3. 진동에 의하여 Magnet의 고정 Bolt, Magnet 자체의 Bolt 등이 풀렸을 때입니다.

위와 같은 상태일 때 Magnet의 가동자와 고정자 철심이 접촉 불량하여 붕~ 하고 이음이 발생합니다. 

먼저 원인을 확인하시고 전압이 낮은 경우가 아니면 수리가 가능합니다. Off 후 On 하면 멈추는 상기와 같은 경우는 대부분 2번이나 3번의 경우입니다. 2번의 경우는 완전히 분해하여 접촉면을 깨끗이 닦아 주어야 하고 (약간 기술필요) 3번의 경우는 Bolt조임을 하여 주면 해결할 수 있습니다.

Q. 제가 근무하는 곳이 석회석 광산인데요. 설비중 모터 380v 15HP 을 사용하는 스크린이 있는데요. 이것이 요즘 자꾸 속을 썩여요. 정상동작 중 한 번씩 마그네틱 콘탁이 떨어지면서 부동이 되는데요.

마그네틱도 한 단계 큰 용량으로 교체해봐도 똑같은 현상이네요...

판넬이 워낙 옛날 꺼라 관리도 잘 안 되어 분진도 많고 판넬 문 열면 한숨 밖에 안 나올 지경입니다. 어떤 방법으로 점검을 하면서 문제를 찾을 수 있을까요?

A. 판넬이 워낙 옛날 꺼라 관리도 잘 안 되어 분진도 많고 판넬 문 열면 한숨 밖에 안 나올 지경이라면 근본적인 대책이 필요합니다. 그 상태에서의 전기라면 고쳐도 마찬가지입니다.

상기와 같은 현상은 간헐현상입니다. Relay의 접점 어느 곳이 진동  등으로 접촉불량이 일어나는 것으로 생각이 됩니다. 간헐동작은 찾기가 쉽지 않습니다. 먼저 운전관련 회로의 단자들을 조여 주세요. 단자의 접촉불량이 원인일 수도 있습니다. 그다음은 운전관련 Relay들을 전체 교체 하여 주세요. 옛날 꺼라 관리도 잘 안 되었다면 방법은 없습니다.