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. 

기기 주위온도 낮게 운전하면 부하 더 사용할 수 있어

Q. 안녕하세요. EOCR에서 CT가 전류를 검출하는데, 그 전류가 기동전류인지 과전류인지 어떤 방식으로 구분하여 D-Time, O-Time이 동작하는건지 궁금합니다.

A. EOCR에서 D-Time은 Motor의 기동 즉 스타트 시간은 무시하는 시간입니다. Motor를 기동할 때는 여러 가지 기동 방식이 있습니다만 와이 델타 기동방식에서는 정격전류 3~6배의 전류가 올라갑니다. 이때 보편적으로 D-Time을 6~8초 정도로 세팅을 합니다. 이 시간만큼은 트립이 되지 말라는 것입니다. 이 시간이 초과를 하게 되면 EOCR 이 동작을 하여 Motor를 보호 하기 위함입니다. 그리고 O-Time은 정격운전중에 정격부하의 초과로 부하가 걸릴 때 O-Time 시간만큼 시간이 경과하여 계속 전류가 걸릴 때 EOCR 이 동작을 하여 Motor를 보호하기 위함입니다. D-Time은 기동 시에 필요한 설정값이고 O-Time은 운전 중에 필요한 설정값이라고 생각하시면 됩니다.

Q. 1. 인버터는 주파수를 변화시켜서 모터의 속도를 변화시킨다고 알고 있습니다. 그런데 인버터는 VVVF이라서 주파수와 전압을 모두 변화시키잖아요? 여기서 질문, 왜 Variable Voltage! 전압까지 변화시키는 겁니까?

2. 그리고 인버터를 사용하므로써 전기 절감 효과가 있다고들 합니다. 만약 측정했을 때, 인버터입력측 전압: 440V, 전류: 40A이고 인버터출력측이 전압: 550V, 전류: 32A이라면 이것이 절감효과가 있는 것입니까? 결국 소비 전력은 입력 측에서 계산된 값으로 전기료로 내야 하잖아요? 즉, 인버터로서 절감을 한다는 말은 속도를 낮추어서 전기를 절감한다는 뜻인가요? 그렇다면 속도를 낮추었을 때 얼마나 전력절감을 할 수 있는 것일까요?

3. 마지막 질문. 인버터 디스플레이창에 디스플레이 되는 부하전류는 만약, 인버터입력측 전압: 440V, 전류: 40A이고 인버터출력측이 전압: 550V, 전류: 32A이라면 출력측 전류(32A)일까요, 입력측 전류(40A)일까요.

A. 1. 전압은(교류) 주파수를 포함하고 있는데 이것이 주파수와 비례하여 주파수가 커지면 전압이 높아지고, 작아지면 전압이 낮아집니다.

2. 당연히 전압이 낮아지면 그만큼 전류도 낮아진 것이기 때문에 그렇고요 (전압=전류×전압. 전류에 주파수가 포함되어 있음) 인버터 입력이 440V인터 출력이 550V로 더 높게 나온다는 것은 본적이 없네요. 상식상 440V 이상은 출력전압이 안 나와요.

3. 디스플레이되는 전류는 부하전류로 출력측 32A가 맞습니다. 제가 알기론 입력측과 출력측이 전류가 다르게 나오는데 차이가 8A 차이면 그만큼의 에너지 소비가 적게 된다고 합니다.

Q. F종일 경우 주위온도(40)+권선의 온도상승(100) + HOT SPOT(15) = 155도로 알고 있습니다.

그런데 의미 자체가 이해가 잘 안 돼서요 만약에 주위온도가 60도로 올라간다거나 반대로 주위온도가 10도로 내려가면 어떻게 적용을 해야하는지요 여러 가지 사례를 검색해보았는데 이해가 잘 안 돼서 질문드립니다.

A. 주위온도 40℃는 기기를 사용하는 주위의 최대 예상온도입니다. 여름철에 주위온도가 60도까지 올라간다면 그 기기의 온도상승 한도는 80도입니다. 해서 현재 주위온도 0도이고 기기온도가 80도라면 여름철 기기온도는 140도 이상 올라간다는 것입니다. 반대로 여름철 최대 주위온도가 20도라면 F종기기의 온도상승 한도는 120도가 되는 것입니다. 즉 기기의 주위온도를 낮게 운전을 하면 그만큼 부하를 더 사용 할 수 있다는 것과 같습니다.

Q. 전동기에 의한 팬을 구동하고 있습니다. 전동기는 380V 10마력이고 2,400rpm정도 입니다. 사용 조건상 그리고 시험장비 감속기 등의 사용없이 전동기의 속도를 사변해서 사용하고 있습니다. 인버터를 이해해서 고속운전, 저속운전으로... 고속시는 50Hz, 2,000rpm으로 운전하며 저속시엔 15Hz, 600rpm으로 운전되며 고속운전시간은 25분 저속운전시간은 20분입니다. 

사우나 기계실이라 온도가 30도에 가깝습니다. 운전을 3일 정도 하고 있는데요. 전동기에 저속운전시 소음이 나면서 코일카바에 열이 나고 있습니다. R, S, T 각 상의 전류를 체크하면 2% 정도의 차이가 발생하고 있는데요.

왜 전류의 차이가 생기는지 모르겠습니다? 그리고 인버터에 대하여 얄팍하게 아는 상식은 30Hz 미만으로 오래 동작되면 안 좋다는 정도를 알면서도 시간상 그리고 시험장비라 그냥 쓰고 있는데요. 인버터에 열나는 걸 우려해서 신선한 외부 공기를 전기판넬로 공급하고 있습니다. 그래서 괜찮지 않을까? 라고 생각하고 있는데요.

전동기에 소음과 열나는 것에 대해선 전혀 생각하지 못했던 상황입니다. 어떻게 이해를 하고 대처를 해야 할까요?

A. 2,400rpm 모터라면 당연히 그렇습니다. 모터 타입도 인버터형 모터 그냥 범용 모터 이 두 단계로 나뉘어집니다. 보통 범용 모터의 경우 정격대에서 사용하게끔 설계가 되므로 저속 영역에서는 효율성이 떨어집니다.

모터 효율이 떨어진다는 것은 그만큼 기계적인 손실이 많다는것을 뜻하고 이는 모터를 저속영역에서 구동시에 발열형상이 상대적으로 많게됩니다.

보통 인버터 연동 사용 시 10~60Hz(상기 모터 적용 240~2,400rpm) 영역에서 사용하게끔 권장하고 있습니다. 그 밑의 영역으로 구동 시에 위에 말한 효율이 떨어지는 현상이 심하게 되고, 심한 경우 데드밴드 동작안 하게 되는 현상도 발생됩니다. 보통 이 영역은 6Hz 미만입니다. 그래서 이 저속영역을 보강하기 위해서 인버터형 모터가 나오게 된거구요

저속으로 운전 시 당연 열이 올라가는데, 그 이유는 팬속도도 저속으로 돌기 때문에 열을 못 식히기 때문입니다. 이 두 가지 문제로 그러한 현상이 발생하는 듯 싶습니다. 그리고 열발생문제는 선풍기나 이런 걸로 따로 열을 식히면 되구요 절연등급이 얼마인지 모르겠는데 F클래스 등급 기준 모터 외함 온도가 100도 이하일경우 큰 문제가 되지 않습니다. 다만 수명이 줄뿐이죠.

Q. Fan Motor를 장시간 (2~3년) 오결선으로 사용을 했는데 이상이 없습니다. 380/220V 와이델타 Drive 쿨링 팬인데, 380전원에 델타 결선을 해서 사용해왔습니다. 

처음 입사 후에 드라이브 보드가 고장이 나서 그런가 보다 하고 선임들이 차단기를 따로 설치해서 팬을 사용해왔습니다. 그리고 2~3년 이 지난 지금 우연이 결선상태를 확인해 보니 오결선 이더군요. 상식적으로 Motor가 이상이 있을거라 생각을 하는데 왜 이상 없이 사용이 되고 있는지 선임에게 물어보니, 정확한 이유보다는 팬자체가 열을 바로바로 시켜줄 수 있어서 그럴수도 있지 않을까? 하고 대답을 해주시던데 아직 정확한 이유를 모르겠습니다 . 

즉 와이 결선으로 사용해야 하는 팬모터를 델타로 사용했는데 이상 없이 돌아가는 이유가 무엇일까요?

A. 먼저 어떻게 될 거라 생각을 하시는지? 기본에서 전압이 √3배 커져서 출력이 커진 상태가 되겠네요. 그러면 부하가 일정하다면 어떻게 될까요. 출력에 따른 전류가 1/√3으로 줄어들겠지요. 여기에서 생각해야 할 여러 가지가 숨어 있습니다. Motor Coil은 저항과 인덕턴스가 병렬로 존재하는 것과 같습니다. 기동이 완료하기 전에는 2차가 단락이 되어 정격의 6~7배 정도전류가 Motor가 갖는 병렬 Z에 의하여 흐릅니다. 결국 전압에 비례하여 전류가 흐른다는 예기이지요. 기동 시는 전압이 √3배 커지면 전류도 √3배 커져서 전력은 3배로 소모 열을 발생하지요. 기동 시 이때 대부분 소손이 됩니다. 기동이 되고 나면 토르크가 커져 슬립에 의한 유도 전력이 줄어들고 전류는 줄어듭니다만 Coil이 갖는 고유저항에 의한 전류는 √3배가 더 커져 서로 상반 된다고 볼 수 있습니다. 여기에서 줄어드는 전류와 커지는 전류가 변수입니다.

이것을 이해하려면 Y-델타 기동 시 전압을 낮추어 기동하는 것을 이해하셔야 됩니다. 소손이 안 된 이유는 기동시간이 그다지 길지 않았고 운전 시 전류가 적어져서 소손이 안된 것으로 추정합니다. 운전시 A를 측정해 보세요. 아마 Motor가 소손 되지 않았다면 전류가 정격전류보다도 훨씬 적었을것입니다. 이것은 어디까지나 낚시꾼의 추정입니다.

Q. 저는 Plant 전기 설계를 하고 있습니다. 이번에 Single Line Diagram을 작업하고 있는데 Breaker Size 를 구해야 합니다. 예를 들어 메인 부스가 3PH, 3W, 440V, 60Hz, 2,000A 라하고 Motor 용량이 30kW 일때 AF 와 AT 를 구하고 싶습니다. 어떻게 구하는지 알려주시면 감사하겠습니다.

A. 메인 부스 3PH, 3W, 440V, 60Hz, 2,000A는  30kW보다 충분한 용량이 되므로 Motor관련 차단기선정만 생각을 하면 됩니다. 차단기에서 중요한 요소는 차단정격전류용량과 정격전류입니다. 차단정격전류용량은 부하에서 단락사고가 발생할 때 차단기에 흐를 수 있는 최대허용 전류값입니다. 단락전류 계산은 단락 시 Z를 알아야하고 V에서 그것을 나누어야 합니다. V/Z = I입니다. 단락 시 Z는 변압기의 Z와 선로의 Z(차단기 2차 단락점)를 합한 것입니다. 해서 차단정격전류가 단락전류보다는 무조건 커야 합니다. 정격전류(AT)는 30kW Motor의 정격전류×3배이어야 합니다. 차단기 AF는 Frame 전류로 설치장소 등의 Space 등을 고려하여 선정합니다.

Q. 1. UVR: 부족전압계전기, 세팅값 이하로 전압이 떨어졌을 때 단락되어서 회로를 재구성한다고 합니다. EOCR은 어떤 기능인가요? 명칭은 어떻게 되나요? 

2. OCR: 과전류 계전기, 관전류를 차단해서 회로를 차단하는 기능입니다. OVR 어떤 기능을 하죠?

3. PT・CT도 전압과 전류가 허용치 이상으로 흐를 때 차단해서 기기를 보호하는 기능을 하는 건데 이런 설명으로 보면 UVR이나 OCR과 같은 기능을 하는거 같은데 PT, CT는 MOF에 흐르는 전류 전압에 관해서 동작하는 기능을 하는 건가요?

인터넷이나 자료 찾아보면 UVR과 EOCR이 같고 OCR과 OVR이 같은 기능을 하는거 같아서 명칭도 같던데 똑같나요? 아니면 잘못된 건지

4. 그리고 수배전실에서 정전이 되면 UVR이 트립이 되어서 메인VCB가동 → 발전기측 ACB가 가동이 되고 발전기가 동작이 된다는 것이 맞나요? 

A. 1. UVR(Under Voltage Relay): 부족전압 계전기는 전압이 세팅치 이하로 떨어졌을때 동작하여 (접점을 연결함, 스위치를 온 하는 것과 같음) 차단기를 차단할 수도 있고 뭐 다른 것 경보를 한다든가 그렇지요. 유도형 UVR 을 설명하면 시계 유사(스프링) 같은 것으로 원판을 접점쪽으로 힘을 가하여 놓고 전압코일에 세팅치 보다 높은 전압이 걸릴 땐 스프링 힘을 이겨 원판이 그대로 있어 접점이 이루어지지 않지만 전압이 낮거나 무전압이 되면 스프링 힘에 의해서 원판이 회전을 하여 접접을 닫지요.

EOCR: 이것이 나오기 전에는 그냥 OCR이라고 해서 모터 같은 것의 과전류 보호 계전기로, 원리를 설명하면 도선에 전류가 흐르면 열이 나지요. 이 열을 바이메탈에 전달하여 휘어지는 것을 이용하여 접접을 오픈시켜 차단하는 것이었는데, 조금 더 발전을 하여 전자식 과부하리레이(Electronic Over Current Relay) 라고 하지요. 앞에 설명한 리레이를 열동형 과부하리레이라 하면 이것은 전자식 과부하 리에이라 하지요. 원리를 간단히 설명하면 일단 부하에 흐르는 전류를 CT를 통해서 검출하여 이 전류의 양을 전자회로 (머 TR, 콤파레이타)등으로 비교하여 세팅치 이상이 되면 작동이 되도록 하였다.

2. OCR: (Over Current Relay) 과전류 계전기는 유도형 과전류 계전기를 설명하면 유사(스프링)의 방향이 1 번설명과 반대로 힘을 가하고 있다가 계전기의 전류코일에 어느 이상의 전류가 흐르면 스프링의 힘을 이겨 접점을 닫지요.

OVR: 은 (Over Voltage Relay)로서 계전기의 전압코일에 세팅 전압보다 높은 전압이 걸리면 스프링의 힘을 이겨 원판의 회전을 하여 접점을 닫지요.

3. PT・CT(Potential Transformer. Current Transformer)로서 몇백암페어가 흐르는 전기선을 배전반에 가져올 수 없지 않아요? 그리고 높은 고압 특고압을 배전반에 가져올 수 없잖아요? 그래서 CT는 2차 전류가 5A, PT는 2차전압이 110V 되게 한 변압기라 생각하면 됩니다. 이 전압 혹은 전류를 1번 2번에서 설명한 계전기의 전류코일 혹은 전압코일에 인가하여 과전압, 부족전압, 과전류를 측정하지요.

4. 정전이 되면 UVR동작 VCD차단 후 발전기 가동 후  발전기 ACB투입 아마 이렇게 되지요. 

Q. 초보 설계자입니다. 기존 안정기에 점등할 때, 위이잉 이런 소리가 납니다. 왜 이럴까 생각을 하지만 답을 모르겠어요. 부품이나 진동에 의한 소리일까요? 확실히 소리는 안정기에서 나는 건데 노이즈 필터가 문제일까요? 기본적인 안정기 테스트는 뭐가 있을까요?

A. 문제는 안정기가 전자식이 아니라, 기계식(자기식)안정기 이기 때문입니다. 기계식 안정기는 전자식과 달라 규소강판이 성층으로 이루어져 있어 철손실, 히스테리시스손실이 발생하게 됩니다. 철심에 코일이 감겨져 있어, 전류가 흐르게 되면 코일에 자계가 발생하여 손실이 발생하게 됩니다. 이렇게 되면 자속밀도도 상승하게 되죠! 그리하여 처음 점등 시에는 전류를 많이 사용하진 않지만 전자식 안정기에 비하여, 장시간 사용 시에는 전기사용량이 전자식안정기보다 많아지게 됩니다. 하지만 이와 달리 전자식안정기는 첫 점등 시에만 전기사용량이 많을 뿐 차츰 전류가 안정화되어 기계식안정기보다 효율이 높습니다. 

점등 시에 노이즈가 발생하여, 민감한 분은 신경이 많이 쓰일 수도 있습니다. 요즘에는 전자식 안정기 사용으로 이러한 문제점을 많이 줄었습니다. 전자식안정기를 사용하시면 이러한 문제점을 고칠 수 있습니다.

Q. 플레밍의 왼손법칙과 오른손 법칙 수많은 글을 읽어도 같은 말이라서 단지 외워질 뿐, 실제로 어떻게 이용을 하는 건지 모르겠네요. 실제 전동기 회전자의 회전축, 코일, 고정자와 왼손법칙의 힘의 방향, 자속의 방향, 전류의 방향 전동기가 왼손법칙의 원리라는데 실제 전동기를 보고도 왼손법칙으로 힘의 방향을 어떻게 매치하는지 잘 모르겠네요.

A. 엄지손가락은 힘이고 검지손가락은 자속이고 중지손가락은 전류에 해당합니다. 먼저 Motor에 전원이 들어가면 Motor Coil에 전류가 흐르면서 고정자에 자극이 생깁니다. 자극이 있으면 자력(흡인력)이 생깁니다. 자극은 R.S.T가 1초에 60Hz로 회전위상을 갖습니다. 그러면 R.S.T가 회전하면서 자력(흡인력)에 의하여 회전자를 돌려주는 것이 되고 그렇게 회전하는 것이 아라고의 원판 원리입니다.

그리고 N극에서 S극으로 자속이 흐르는데 그 자속(검지 방향)속에 도체를 놓으면 도체(회전자의 단락 편)에 전압이 유도되고 이때 흐르는 전류가 중지손가락 방향이 됩니다. 이 전류에 의하여 자속이 생깁니다. 그 자속은 주자속과 합하여지면서 한쪽은 증자되고 한쪽은 감자되어 힘(엄지손가락)이 회전방향으로 증가되는 역할을 합니다.

32w안정기에 32w램프를 설치하면 효율 떨어져

Q. 차단기에 있는 명판을 보면 First Pole Clear Factor 라고 되어 있고 값이 1.5라고 있는데 어떤 의미인가요? 또 한가지 고속도재폐로 0-0.3s-co-3min-co라고 있는데 어떤 의미인지요. 3분 있다가 왜 co를 다시 하는지 궁금합니다.

A. 아래의 내용을 보시면 First Pole to Clear Factor (첫상차단계수)로 되어 있습니다. 3상 차단기에서 3상이 시간적으로 동시에차단되지 않고 처음 개극되는 극에서 과도전압이 발생하고 차단을 할려면 그때의 과도전압을 극복해야 합니다. 그 과도전압이 정격전압에서 Kpp(일정상수) 값으로 정의된 것입니다.

그리고 3분 후에 다시 CO(Close-Open) 하는 이유는 송전계통에서 지락은 보통 바람이 불어 나무들이 충전선로에 닿아서 발생합니다. 처음 나무가 선로에 닿을 때는 차단기를 동작시켜 바로 차단시키고 3분 후에 다시 재투입하는 것은 바람이 잦아들어 지락발생요인이 사라졌다고 예상하고 한번 재투입시켜 보는 것입니다. 재투입시켜 이상 없이 Close를 유지하면 계속가는 것이고Close했다가 바로 Open되면 더 이상 재투입은 하지 않고 지락점을 찾은 후에 재투입합니다.

6.104.5.1 일반사항

(1) 시험회로의 규약과도회복전압은 차단기의 단자부에 분압기 등과 같은 적절한 측정 장비를 부착하여 측정하며, 이로 인해 시험회로에는 별다른 영향이 없어야 한다. 적절한 시험 방법은 부록 F에 기술되어 있다. 그러나 만약 상기의 방법으로 고유과도회복전압을 측정할 수 없는 경우(합성시험)는 계산으로도 고유과도회복전압을 결정할 수도 있다 이때의 적절한 방법은 부록 F에 기술되어 있다.

(2) 3상 회로에서 과도 회복전압은 한 극은 개로 되고 다른 극들은 전기적으로 페로된 상태에서 개로된 한 극 양단의 전압, 즉 첫상차단시의 과도 회복전압으로 적용한다. 적절한 시험회로는 6.103.3에 규정한 대로 배치한다.

(3) 시험시의 규약 과도회복전압은 부록 E에 표시된 포락선과 초기 부분으로 표현된다.

(4) 시험시의 규약 과도회복전압은 기준선, 지연선 및 정격 과도회복전압과 동일한 방법의 초기과도 회복전압(1 TRV) 포락선 등으로 4.102.2와 그림 10.11.12에 따라 표현된다.

(5) 시험회로의 규약 과도회복전압의 파형은 다음의 계수로 결정

 Ur: 정격전압, Kpp: 첫상차단계수, Kaf: 진폭율

 a) 정격전압이 100kV 이하(내용추가)

 과도회복전압의 표현은 2-파라미터로 표시

 (모든 동작책무)

 Uc = Kpp×Kaf×Ur  (2/3)

 Kaf =1.4(T100), 1.5(T10, T30, T60)

 b) 정격전압이 100kV 이상 800kV 이하(내용추가)

 과도회복전압의 표현은 2-파라미터로 표시

 (동작책무 T10)

 Uc = Kpp×Kaf×Ur  (2/3)

 Kaf =1.7×0.9(T10)

 과도회복전압의 표현은 4-파라미터로 표시

 (동작책무 T30, 60, 100)

 Uc = Kpp×Kaf×Ur  (2/3)

 Kaf =1.4(T100), 1.5(T30, T60)

Q. 아래 그림에서 MCY 지점에서 R.S.T상이 조인이 되어 있는데 단락 안되는 이유가 뭐죠? 제 생각엔 모터 코일 저항 때문인 것같은데 정확한 답이 필요합니다. 그리고 y기동, 직기동 같은 말인가요?

A. 상기 회로는 2접촉기를 사용하는 Y-△ 회로입니다. Y-△ 회로에서 2접촉기와 3접촉기를 사용함에 있어서의 장단점에 대해서는 다음 내용에 대하여 제 의견을 드립니다.

참고로 현재는 많이 개선되고 있지만, 아직도 전문적으로 설계 및 감리를 거친 도면이라 하더라도 단위 사용에서 1,000을 표기하는 영문자 케이를 소문자(k)가 아닌 대문자(K)로 표기된 경우가 목격되곤 합니다. 즉 CAD 파일을 복사하는 과정에서 다소 소홀하게 다룬 결과라고 사료되지만, 그렇다 하더라도 이제는 제대로 수정을 해야 합니다.

일례로, 국내 유명 변압기 및 전동기 제조사의 각 명판에는 여전히 대문자로 KVA 또는 KW로 표기되는 것이 많습니다. 상기 회로도 같은 맥락이라고 사료됩니다. 즉 회로의 동작에는 문제가 없지만, 각 부품의 명칭을 표기함에 있어서 배선용차단기가 MCB로표기되어 있는데, MCCB입니다. 나머지 직입기동과 Y-△ 기동운전회로에 대해서는 역시 우측 [검색]란을 활용하면 충분한 정보를얻을 수 있겠습니다.

Q. 안정기 32w급 안정기의 용량보다 큰 36w램프를 달면 어떻게 되나요? 일단 안정기 용량보다 큰 램프를 다니 들어오기는 한데무슨 문제가 생길까 싶어서요? 괜찮은지요. 또 안정기 용량 보다 작은 램프를 달면 어떻게 되나요?

A. 안정기라는 것이 무언지에 대하여 생각해보세요. 안정기는 Gas의 안전 Valve 등과 같이 제한기로 안전하게 하기 위하여 제한하는 것입니다. 안정기가 32w 라면 32w로 안정하게 하기 위한 것이라 생각을 하세요. 결론은 32w 안정기에 36w 램프를 낄 경우32w로 제한을 하기 때문에 32w 밝기 밖에 빛을 내지 못하므로 효율이 떨어지게 되고 36w 안정기에 32w 램프를 낄겨우 32w 램프에 36w로 일을 시키기 때문에 밝기는 밝겠지만 Lamp에 무리가 되어 수명이 짧아집니다.

Q. 단상펌프는 콘덴서 방향만 바꿔주면 역방향으로 돌길래 모든 단상모터는 콘덴서 방향만 바꿔주면 반대로 도는 줄 알았습니다.근데 오늘 수변전실 변압기판넬에 장착되어 있던 환기팬이 고장 나서 임시로 회사에 있던 한일에서 나오는 조그만 실내 환기팬(보통 식당에서도 많이 쓰는 파란색 날개가 달려있는 바로 그 제품입니다.) 을 모터만 빼서 낄려고 하는데 이게 역방향이라서 콘덴서 방향(크기가 작고 진한 갈색인 돌맹이처럼 생긴) 만 바꾸면 될 줄알고 바꿔봤는데도 방향이 변하지를 않습니다.

이것저것 결선을 바꿔봤는데도 방향이 변하지 않던데 원래 이런 모터는 역방향으로 안도는 건가요? 안도는거면 왜 안도는 건지알고 싶습니다. 정역회전이 가능한 펌프용 단상모터와 어떤 차이가 있는지 알고 싶습니다. 아니면 제가 결선을 어떻게 잘못해서역방향으로 돌지 않았던 걸까요?

A. 질문자께선 단순히 Condenser만 바꾼 것 같습니다. Condenser만 바꾸면 안됩니다. Coil까지도 바뀌어야 합니다. 다음 그림 참조하세요.

Q. 작은 호텔 공사하고 있습니다. 한 층에 방이 11개 있는데 각방 키텍 전원으로 4sq 1라인 그리고 110v 사용하기 위해 2.5sq 1라인이 갑니다. 그리고 접지 2.5sq 1가닥 이렇게 각방으로 5가닥이 들어가는데요.

그런데 접지선이 모두 EPS로 들어가는 것이 아니라 EPS실 바로 앞에 풀박스 하나 써서 거기에서 쪼인해서 2.5sq 2가닥만 들어갑니다. 즉 접지선 11가닥이 풀박스에서 6가닥 5가닥으로 나뉘어 각각 쪼인 되어 결국 2.5sq 2가닥만 분전반으로 들어가는데요.

이 작업을 하면서 말들이 많더라구요. 저는 기본을 알고 싶습니다. 제 생각은 접지라도 분전반으로 들어가는 2가닥은 더 굵은 선을 써 주어야 할 것 같은데요. 어떻게 생각하시나요?

두 번째, CCTV 선으로 UTP와 HFBT 동축케이블을 입선 했더라구요. UTP를 결국 전원으로 쓴다는 건데 어댑터가 EPS실에 있어DC로 변환되어서 카메라 쪽으로 날라오게 할 생각이더군요. 근데 아무리 DC라지만 UTP는 너무 가늘지 않나요? 상관이 없나요?

세 번째, 접지 구하는 공식 중에 0.052를 곱하는 것이 있잖아요. 예를 들어 7층에 있는 전등 전열 L-7판넬이 있을시 이 판넬에 메인차단기를 200암페어로 잡았을때 200×0.052하면 10.4니깐 16스퀘어를 써주면 되는데 이 16스퀘어는 L-7판넬에서 바로 상위 판넬(배전반 판넬)로 가는 라인에 포설하는 것이 맞나요?

A. 접지선의 굵기를 정확하게 계산하는것이 좋으나 이와 같은 건축전기설비의 분기회로에서 매분기회로마다 접지선을 일일이 고장전류와 시간을 고려하여 계산하는 것은 그 효율성과 중요도에 비하여 다소 무모한 짓이라고 생각하며 Iec에서는 상전선의 굵기에 따라 접지선을 간략식으로 선택하여 적용할수있는 테이블이 있으므로 16sq 미만의 상전선은 접지선, 보호도체 등의 굵기는 상전선과 동일한 굵기를 선택하므로 객실로 배선되는 접지선은 4sq 한가닥이 적정할 것입니다.

또한 11개의 회로가 접지단자로 귀로 시 만약 복수의 접지회로를 접속한다면 4sq×11가닥은 44sq가 되므로 35sq를 초과하는 상전선에서의 접지선은 그 상전선 굵기의 절반에 해당하므로 22sq 이상 즉 25sq를 사용하면 될 것입니다.

그도 저도 아니라면 객실전원용 차단기가 20A라 가정시 20A×11회로 = 220A×0.052 = 16sq정도는 사용하는것이 현명할 것입니다. 카메라에 Dc공급이 의심스럽다면 대충의 거리에 카메라를 시설하여 화면을 시운전해보면 가부를 금방 알 수 있습니다.

통상 Utp배선을 많이 사용하고 이것은 경험상으로 문제가 없다는 것을 의미하므로 큰 걱정거리는 안될것입니다. 그러나 카메라전원의 배선을 가능한 가늘게 할 이유도 없거니와 전압의 유지만의 문제가 아니라 향후에 예기치 못할 노이즈나 장력 등 기타의 외란을 고려하여서는 다른 전선의 선택이 권장됩니다.

앞에서도 이야기했지만 0.052를 곱하여 접지선을 선택하거나 상전선의 절반 굵기로 선정하시면 될 것입니다. 걱정스러운 것은 설계도면에 이미 이러한 것들이 다 반영되어 있을 터인데 왜 그리 마음대로 각자 자의적으로 해석하여 편한 대로 공사를 하려는지걱정이군요. 설계도면대로 공사하고 감리 받고 검사하여 안전하게 사용하는 시설물이 되길 바랍니다.

Q. 우선 전동기 전압이라는게 코일에 걸리는 전압인데 종류가 220볼트용 그리고 220/380겸용 그리고 380볼트용 있는 거 맞는지궁금합니다. 또한 일반적으로 3상4선식으로 전원을 받아서 rst 상 380볼트 가 나올 때 와이결선으로 연결하면 코일에는 220볼트가 걸리고 델타결선으로 하면 380볼트로 걸리는데 그럼 와이델타 결선은 겸용이거나 380볼트용으로만 쓸수있는건지요?

그래서 와이결선때는 코일에 220볼트가 걸려 전류가 적게 나오고 델타결선으로 전환되서 380볼트가 걸리는건지 궁금합니다. 그리고 겸용일 경우 Eocr 전류 설정치 계산은 와이델타 기동일 때는 코일에 380볼트가 걸리므로 380볼트로 계산하는 게 맞는건지궁금합니다. 그리고 3상 220볼트용을 3상4선식에서 쓸려면 와이결선으로만 하고 기동은 리액터나 직립기동으로 하는건지도 궁금합니다.

A. 일단 모터는 220V전용, 380V전용, 220V/380V 전용이 있습니다. 표시그대로 200V는 220V만, 380V는 380V에서만 가능합니다. 다만 220V/380V 겸용은 와이 및 델타 결선으로 변환사용가능합니다. 220V 전용, 380V 전용은 이미 모터 코일 내부에서 결선을 미리 해서 그렇구요.

220V/380V 겸용은 내부에서 결선을 하것이 아니라 밖으로 결선을 변경가능하게 해놓은것입니다. 이것을 변경할려 하려면 모터가게에 가서 변경하능합니다. 모터 코일만 변경하면 됩니다. Eocr 설정은 실측으로 하는 것이 가장 좋은 방법입니다. 이론에 의한것보다는 모터 부하량에 따라서 변동하기 때문에 후크메타로 최고치를 측정하여 약간 여유를 주면 됩니다.

Q. 전자파와 노이즈 같은 것인지요? 전파파,고조파,노이즈 어떻게 다른가요?

A. 1. 전자파장해(EMI: Electro Magnetic Inter-ference): 라디오방송과 무선통신이 증가되면서 라디오 주파수 대역에  서의 문제,전기, 전자장비의 활용 확대에 의한 장해가 즉 전자파 장해입니다.

2. 노이즈: 노이즈의 발생 메카니즘은 여러가지 상황에 발생하기도 합니다.

 1)전력계통에서 발생하는 뇌에 의한 서지

 2)차단기, 개폐기 등에 의한 개폐 서지

  (폐서지가 90% 이상)

 3)계통사고에 의한 접지점의 전위상승

 4)전력선으로부터 발생되는 전자파에 의한 정전 및

   전자유도에 의한 유도 노이즈

 5)변압기 이행전압에 의한 노이즈 등등 입니다.

※ 신호선, 전원 입력선에서도 침입하여 노이즈 발생하

   게 되기도 합니다.

3. 고조파: 고조파 발생은 정현파가 아니 비선형파에 의해 발생하게 됩니다. 고조파 전류의 발생은 대부분 콘버터, 인버터 등의 전력변환장치와 아크로, 전기로 등에서 발생합니다. 또한 콘덴서 누설콘덕턴스에의한 고조파 발생합니다. 송전선로의 미소코로나(부분방전)에서 발생합니다.