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전기박사의 ‘現問賢答’

전기박사메인.jpg 

 

전선 굵기, 차단기 정격의 1.1배 이상 하는 이유

 

 

Q. 제가 근무하는 빌딩에 22.9kV가 1차로 들어오고 몰드변압기 3대(일반동력, 비상동력, 전등전열)를 각각 거쳐 2차로 380V와 220V의 전압을 쓰고 있습니다. 전기안전 검사할 때 큐비클 내부도 청소한다고 합니다. (특고압 1차 측 케이블에 직접 손 걸레질도 해야 합니다.)

제가 알기로 정전시킨 후 LBS 개방 전에 접지봉으로 RST 각각에 접촉시켜 방전을 하는 걸로 알고 있습니다. 궁금한 것이 변압기 쪽에서도 그걸 해야 하는지 입니다. 변압기 1차 측 혹은 2차 측에도 방전작업을 해야 하는 건지 궁금합니다. 안전을 위해 방전하는 순서와 방법을 알고 싶어요.

 

A. 정전 작업 전에는 고압이든 저압이든 충전이 되었던 모든 전로는 필히 기본적으로 방전을 시켜야 합니다. 이것은 여러 가지 의미가 있습니다. 직접 전로의 충전 유무를 확실하게 재확인하는 것도 됩니다. 그리고 방전을 시킬 때 필히 도면을 확인하고 또 충전되었던 곳의 전압 충전 유무를 검전기로 필히 확인을 하여야 합니다. 실제 정전을 시켰다고 하면서 다른 차단기를 조작하는 때도 있기 때문입니다.

 

 

 

Q. 허용 전류, 차단기 선정, 전선 굵기에 대해 질문 드립니다.

전동기 부하 전류 합 = 45[A] 전열 부하 합 = 25[A]라고 가정할 때, 간선의 허용전류는 전동기 부하 합 > 전열 부하 합이고 50[A] 이하이므로 허용 전류 = 45×1.25 + 25 = 81.25[A] 따라서, 2심 1가닥 직접매설이라고 하면, CV전선 16스퀘어 선정되고요. 그리고 간선과 전류 차단기 정격은 허용전류×2.5 = 81.25×2.5 = 203.125[A] 이하, 전동기×3 + 전열부하 = 45×3 + 25 = 160[A] 이하 둘 중 작은 값 기준으로 250AF / 150AT 선정됩니다. 이러고 보니깐 전선 허용 전류는 CV16스퀘어 95[A]인데 차단기가 150짜리를 사용하게 되는데 이렇게 하는 게 맞는지 궁금합니다.

16스퀘어에 150짜리 차단기를 사용하는지요?

아니면 이런 경우는 허용 전류 150[A] 이상의 전선으로 바꿔야 하나요?

아니면 전선을 놔두고 차단기를 81.25[A] 이하인 125AF / 75AT로 선정해야 하나요?

 

A. 먼저 일반부하와 Motor라는 부하에 대하여 그 부하 특성을 알아야 합니다. Motor의 부하전류는 Motor 정격 이하라는 전류로 정해졌습니다. 때문에 Motor 회로의 전선은 50[A] 미만에서는 1.25배 이상, 50A 이상은 1.1배 이상의 굵기로 합니다.

Motor가 직입기동 시 정격전류의 6~7배의 전류가 흐르게 됩니다. Motor에 사용하는 차단기는 직입기동 시 전선정격 2.5배 이하 또는 Motor 정격 3배 이하 중 적은 것으로 선정합니다. 이것은 Motor가 기동 시 Trip 되지 않도록 하기 위한 것입니다. 따라서 전선 정격보다 차단기의 정격 전류가 커지게 됩니다.

그러나 단락 시에는 차단되어야 합니다. 이에 Motor에 사용하는 차단기는 과부하에서는 차단하지 못합니다. 그 대신 “Motor를 보호하기 위하여 과부하 보호장치를 설치하여 Motor와 전선을 보호할 수 있습니다.” 하지만 일반부하에 사용하는 차단기 부하는 실제 수용부하 전체를 가지고 선정을 하지 않습니다. 따라서 부하 사용을 전선의 정격보다도 더 많이 사용할 수도 있습니다. 그러기 때문에 차단기 정격이 전선을 보호하기 위하여 전선의 정격보다도 적어야 합니다.

 

 

 

Q. 한전 154/22.9kV 변압기는 특정 변압기를 지정하여 1차 측 중성점을 접지하는 것으로 알고 있습니다. 그런데, 22.9kV를 수전받는 일반 사업체들의 변압기 1차 측 중성점은 접지하지 않는 것이 원칙인지요? 접지를 않는다면 그 이유가 무엇인지 궁금합니다.

 

A. 22.9kV로 수전 받는 수용가의 변압기 결선이 △-△ 결선 또는 △-Y인 경우는 TR 1차 측의 접지를 할 필요가 없지만 Y-△ 또는 Y-Y 결선인 경우 TR 1차 측의 중성점에 접지를 잡아야 할 것인가? 말아야 할 것인가? 고민하게 되는데, 1차 측은 접지를 잡지 말아야 합니다. 왜냐하면 1차 측에 접지를 잡게 되면 다른 수용가의 지락전류가 한전 측 변압기 중성점으로도 흘러들어 가지만 접지가 된 수용가 변압기 1차 측 중성점으로도 지락전류가 유입되어 건전한 변압기가 소손 또는 오동작할 수 있기 때문입니다.

 

 

 

Q. 이렇게 글을 쓰는 이유는 태양광 설비 점검 및 청소 방법을 자세히 알고 싶어서입니다. 어떤 분 말로는 모듈을 고압 세척기 같은 것으로 청소를 해야 한다고 하는데 혹시 잘못될 수도 있어 신중하게 진행하고 싶습니다.

 

A. 일단 님께서 관리하시는 태양광 발전설비의 모니터링이 어디까지 되는지가 궁금한데요. 저 같은 경우에는 오전 11부터 오후 3시 사이의 발전효율이 좋을 때 점검을 했습니다.

모니터링이 되시면 일일 체크가 되지만 안 된다면 스트링박스(분전반) 또는 기타 설비 등은 월 1~2회 정도 직접점검을 하시면 태양광 발전설비가 보통 야외에 설치되기 때문에 소동물에 의한 침입을 미연에 방지하시면 좋습니다.

인버터는 독립운전방지로 인하여 전력회사(한전)의 순간 정전에도 수동복귀를 해줘야 합니다.

혹시 외곽 지역으로 잦은 정전이 있다면 한전에 문의하여 UVR의 응답시간을 고려하시는 것이 좋은 것 같습니다. 통신선을 통해 들어오는 서지 역시 잦은 고장의 원인이 되니 보호 대책을 강구하시는 것도 좋습니다. (서지프로텍터 등)

그리고 부끄럽지만 제가 일하면서 느낀 것은 태양광 발전설비의 경우는 주체가 되어 시공을 담당하는 것이 전기부분이다 보니 나머지 공정은 조금 아쉬워 보였습니다. 특히 토목공사의 경우가 그렇죠. 태양광 발전설비를 설치하기 위하여 지반을 정리하고 또 태양광 발전설비의 설치를 위하여 기초를 만들고 설치하는 등 설비가 오래가기 위해서는 토목시공이 많은 부분을 차지하는데 보통 토목부분을 업체에 맡기면서 강수, 강우량, 지반조사, 구조계산 등의 설계부분을 많이 등한시 합니다.

이렇게 주절주절 거린 것은 태양광 발전설비의 침하 또는 부분침하 그리고 침수를 생각해야 한다는 것입니다.

몇 메가와트의 큰 태양광 발전설비에도 가 봤지만 거기에도 기초토목은 크게 중요하게 생각하지 않는 경우가 많습니다. 님께서 관리하시는 태양광 발전설비가 건물에 설치된 것이라면 상관없지만 아니라면 이 부분을 생각하시는 것이 좋습니다. 부분침하로 인한 고정식은 구조물이 틀어져 모듈이 파손되기도 합니다.

 

 

Q. 제가 근무하는 곳에 변압기를 교체합니다. 그런데 제가 이번 달 말까지만 근무합니다. 그래서 책임소지 건도 그렇고 감리를 해보지를 않아서 되도록 이면 자체감리는 피하고 싶은데 선배님들의 조언을 들어보고 싶습니다. 경험 삼아 해보는 것도 나쁘지 않겠지만 퇴사가 한 달도 남지 않은 직장에서 괜히 책임을 질 일을 벌이는 게 아닌가 싶기도 하고 조심스럽네요. 총 공사비는 5,300만원으로 VCB와 LBS와 GPT를 제외한 모든 것이 교체됩니다.

근데 공사업체에서 감리비를 제외하면 5,000만원 이하가 된다고 자체감리로 하자는 상황이고 만약 자체감리를 한다면 어떤 식으로 자체감리를 해야 되는지 도움 부탁드립니다.

 

A. [자체감리대상]

다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 공사의 시행자가 「전기사업법」 제73조에 따라 전기안전관리자에게 감리업무를 수행하게 하는 공사로

가. 비상용 예비발전설비의 설치ㆍ변경 공사로서 총공사비가 1억원 미만인 공사

나. 전기수용설비의 증설 또는 변경 공사로서 총공사비가 5천만원 미만인 공사

전력시설물 중 토목ㆍ건축 및 기계 부문의 설비 공사로 발전기 또는 전압 600볼트 이상의 변압기ㆍ차단기ㆍ전선로의 용량 변경을 가져오지 아니하는 전력시설물의 보수 공사. 다만, 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 보수공사는 제외한다.

 

[제외 보수공사]

가. 「전기사업법」 제61조 및 제62조에 따른 공사계획의 인가 또는 신고 대상인 보수공사

나. 전압 600볼트 미만인 전력시설물의 보수 공사로서 「전기사업법」에 따른 자가용 전기설비 중 총공사비 5천만원 이상인 전력시설물의 보수 공사와 함께 시행되는 보수공사

자체감리를 하려면 감리배치신고를 하여야 합니다.

[자체감리 시 첨부서류]

가. 감리원배치계획서 1부

나. 전력시설물공사의 예정공정표 사본 1부

다. 예정공사비(5,000만원 미만) 총괄내역서 사본 1부

마. 감리원의 재직증명서(법 제12조의2 제1항 제2호의 자의 경우에 한합니다.) 각 1부

 

 

 

Q. 전선(연선 1.25mm 2c) 단락 화재재연실험을 보다 보면 전선이 끊어지면서 스파크 및 불꽃이 튀면서 전선피복에 착화되어 화재가 발생하게 되더군요.

근데 연실험 시에 과전류차단기를 설치했는데 과전류 차단기는 누전, 단락, 과부하를 차단하는 걸로 아는데 전선이 끊어지게 되면 전류가 누설될 것 같은데 그럼 바로 차단이 될 것 같은데 계속해서 스파크 및 불꽃이 튀고 단락되면서 화재가 발생하더라고요. 전류가 누설되거나 단락되면 바로 과전류 차단기가 내려와야 맞지 않나요.

비슷한 답변을 보니까 단락을 부하전류로 봐서 인식을 못 해서 그런 경우가 있다고 하는 답변을 봤습니다. 화재 발생 시에는 바로 차단되는 게 아닌가요. 질문을 제대로 하는지 모르겠네요.

 

A. 차단기가 즉시 차단이 되지 않는 것은 단락전류가 차단기를 Trip 시킬 정도의 전류가 되지 못하기 때문입니다. 차단기는 반한 시 특성이 있습니다. 따라서 단락 시 흐르는 전류나 과부하의 정도에 따라 차단기 Trip 특성에 의한 시간에 Trip이 됩니다.

그런데 단락이 되었을 때 Trip이 되지 않는 것은 그때 흐르는 전류가 차단기 Trip 차단 영역에 있지 않기 때문입니다. 하여 차단기 선정에서 전선의 굵기를 차단기 정격의 1.1배 이상을 하도록 하는 이유입니다.

만약 400A 차단기에 임시로 상기와 같이 1.25SQ 전선을 설치하고 접촉에 의한 단락을 시킨다고 하면 단락점은 용접기처럼 불꽃 등 열만 발생하고 차단기는 즉시 차단이 되지 않을 것입니다.

 

 

 

Q. 우선 저압진상콘덴서가 설치된 곳은 3상 500kVA 변압기(22.9kV/440V)의 ACB판넬 옆 판넬 내부에 설치되어 있고요. 440V 30kvar 용량의 콘덴서를 총 11개 투입할 수 있는 구조(수동 투입)이며, 현재는 과보상으로 인하여 8개가량만 투입하여 운용하던 중이었습니다.

그러다가 이번에 부하의 증설로 인하여 변압기 정격전류(656.1A)의 80%가 넘는 부하전류(약 550A)가 걸리면서 역률이 하락(88%)하고 전압이 415V가량으로 하락하는 것을 확인하여, 정전 후 500kVA 변압기의 탭을 조정하여 2차 전압을 460V(실제 458V가량 됨)로 승압하여 운용하는 중입니다.

탭조정을 한 결과, 전압은 440V가 조금 넘는 전압으로 운용 중이고 전류도 500A가 조금 넘는 수준으로 되었습니다. 여기서 문제는 역률인데요. 콘덴서를 기존 8개만 투입한 상태로는 역률이 90% 이상이 되지 않아서 사용하지 않던 여분의 콘덴서를 투입하였는데 콘덴서 쪽에서 이상한 소리가 나길래 바로 MC를 Off 하였거든요. 전류를 재어보지 않아도 배가 많이 불러 있더라고요. 아무래도 콘덴서가 노후화되어 문제가 된 것 같아 교체하려 하는데요. 여기서 궁금한 점은요.

1. 보통 진상콘덴서의 경우 사용전압보다 조금 높은 정격전압의 것을 사용한다던데 460V 콘덴서로 사용해야 할까요?

2. 기존의 사용하던 8개의 콘덴서는 정격이 440V인데 추가되는 3개의 콘덴서만 460V로 바꾸면 문제가 되지 않을까요?

3. 저는 콘덴서의 이상 유무를 전원 투입된 상태에서 후크메타로 전류 측정을 하고 있는데요. 다른 방법이 있다면 알려주세요.

 

A. 큰 산업체 등에서는 기본적으로 440V를 사용할 때 변압기의 2차는 460V가 되도록 TAP을 설정하여 사용합니다.

1. LINE전압 배전반의 전압이 460V라면 당연히 460V로 사용을 하여야 합니다. Condenser의 용량은 전압에 비례합니다.

2. 기존의 Condenser도 교체하여야 합니다.

3. 외관 점검으로 누유나 배부름을 점검하고 실제 전류를 점검하고 정전용량을 측정하여 점검합니다. 정전용량은 요즘 디지털 Tester 등으로 점검할 수 있습니다.

 

<자료제공 : 카페-전기박사>

전기박사서브.jpg

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 전선 굵기, 차단기 정격의 1.1배 이상 하는 이유
:
Posted by 매실총각

발전기와 변압기는 완전 별개로 인지해야...




Q. n 상은 대지전위와 평형을 이루기 때문에 감전이 안 되는 걸로 알고 있습니다. 며칠 전에 등기구 교체 작업 중에 스위치를 내리고 혹시나 스위치에 하트 상이 아닌 n 상으로 결선하면 스위치를 내려도 전기가 살아 있는 상태이기 때문에 검전기로 한번 더 체크하였습니다. 그리고 등기구 교체하면서 조인하다가 찌릿찌릿 n 상측은 등공통이고 작업하는 등기구는 스위치 Off 스위치 내려도 n 상은 등공통이라 다른 등기구에 전원공급 중이였습니다.

제가 예전부터 느끼던 것은 부하가 연결되어 있지 않은 상태에서 n 상을 만지면 감전이 안 되지만 부하가 연결되어 있는 상태에서 n 상측 전선을 만지면 전기가 올 거 라고 생각이 들어서요.



A. 전원 측의 중성점은 2종 접지가 되어 있습니다. 그리고 중성선은 부하 쪽으로 다른 R, S, T상과 같이 가서 부하에 전원을 공급하고 있습니다. 그리고 불평형 전류는 중성선을 통하여 변압기로 귀환하게 되어 있습니다. 그래서 중성선도 전력선이라 합니다.

단 변압기 중성점에서 접지와 중성선이 같이 연결 Common 되어 있습니다. 그리고 중성선 전류는 부하를 거쳐서 변압기 중성점으로 되돌아오는 전력선이고 접지는 평상시에 회로가 없어 전류가 흐르지 않고 대지와 같은 전위로 0 전위를 유지합니다.

중성선의 저항은 기본적으로 전력선 1선과 같은 굵기의 전선을 사용하므로 저항이 매우 적고 정상적으로 중성점에 연결이 되어 있을 경우는 크게 대지 전압과 전압  차가 생기지 않습니다. 하지만 어떤 원인에 의하여 중성선의 저항이 커지거나 단선 시는 매우 위험 합니다. 이때는 부하 측 중성선이 대지와 전압이 걸려 있기 때문에 대지와 절연이 안된 상태라면 중성선을 만져도 감전현상이 올 수 있습니다. 





Q. 1. 신발을 신고 어디에 닿지 않은 상태에서 상을 만지면 전기가 통합니까?

2. N 상이 공통이라고 들었는데 상과 N 선을 동시에 만지면 감전되나요?

3. 전기공사관련 질문인데요, 선의 굵기를 정하는 이유가 머줘 ? 

4. 전기공사할때 도면 볼 줄 알고 도면보고 할 줄 알고 빠르게 정확하게 하면 전공됩니까? 



A. 1. 감전이 될 수도 있고, 되지 않을 수도 있습니다. 인체의 저항이 평상시 5,000옴 정도라고 합니다. (의류, 신발 등 착용시), 물에 젖거나, 땀을 흘릴 경우, 인체 저항 값은 급격히 감소됩니다. 만약 신발의 저항이 무한대의 값을 가지고 있고, 저압 Hot Line 한 상만 접촉시, 감전되지 않습니다.

하지만 전압이 높아진다고 하면, 대지와 절연이 되었다고 하지만, 정전용량이 형성되게 됩니다. 즉 전압이 많이 높아지게 되면, 식에 의해서 정전용량에 의한 계산 값 만큼의 전류가 흐르게 되어, 감전될 수도 있습니다.

(콘덴서를 생각해보시면 될 것 같습니다. 두개의 전극 사이에 유전체가 존재하고 있습니다.)

2. 감전됩니다.! 폐회로가 구성이 되어, 바로 감전됩니다. KCL을 생각해보시면 될 것 같습니다. 

3. 다 똑같은 전선인데 굵은 거 쓸 때도 있고 얇은거 쓸 때도 있고 전선의 굵기에 따라서 허용전류가 달라집니다. 전선의 굵기가 굵게 되면, 그만큼 많은 전류를 흘릴 수 있다는 이야기입니다. 

감압변압기를 살펴보시면 1차 측 Cable은 굵기가 2차 측에 비해서 상대적으로 가늘고 2차 측 Cable은 1차 측 Cable에 비해 상대적으로 굵다는 것을 관찰하실 수 있을 겁니다. 그 이유는 2차 측이 전압은 낮아졌지만, 전류는 그만큼 더 많이 흐른다는 이야기죠. 그리고 이 허용전류가 상당히 중요한데, 1[A] = 1[c/s]입니다. 그리고 1[c/s] = 1[j/s] = 0.24[cal/s] 가 됩니다. 

즉, 허용전류가 올라가면 발열이 생긴다는 사실을 알 수 있습니다. 즉 간단하게 생각하시면, 열이 많이 발생하면 선이 녹아버릴 수도 있으니까, 발열에 대한 영향을 덜 받기 위해서 더 많은 전류를 흘려보낼 수 있게 전선이 굵어지는 겁니다.

4. 전기업종에 근무하고는 있지만, 전기공사 관련 업무는 부족하여 뭐라 말씀드리기가 힘들지만, 시공이든 설계든 도면이 기초가 됩니다. 무언의 약속이라고 볼 수 있는거죠. 즉 도면을 볼 줄 모르면, 단순 작업(케이블 터미네이션 등 제외) 시공도 할 수 없다고 볼 수 있습니다. 





Q. 변압기가 22900/770V를 사용하고 1750kVA입니다. 고주파열처리로 이용하여 쇠를 녹여 제품을 만드는데 현재 변압기 2차 측 전압이 745V고 2번 탭에 놓여져 있습니다. 

탭을 3번부터 5번까지 올려볼려고 하는데 만일 탭을 높였을 때 변압기 용량에서 출력이 저하가 되는지 궁금합니다. 앞에 있던 전기기사와 공사업체의견으로는 변압기 탭을 올리면 출력이 오히려 줄어든다고 합니다. 이게 맞는 소리인지 궁금합니다



A. 변압기 TAP은 일반적인 경우, 1차(고압) 정격전압의 ±5% 범위 내에서 정격 탭을 포함하여 5개의 탭 전압(1번 23.9kV, 2번 22.9kV, 3번 21.9kV, 4번 20.9kV, 5번 19.9kV)을 두고 설치되며 3~5번까지 올리면 2차측 전압 745v는 780V, 815V, 850V가 됩니다. 전압이 상기와 같이 올라가므로 출력이 커져 과부하 등에 대하여 검토가 필요합니다.





Q. 정전 시 비상발전기가 자동모드에서 운전하지 않아 수동으로 운전시킨 후 한전 전압이 복귀된 후 상용전원으로 복전하는 방법을 알려주세요.

예를 들어 발전기의 ACB를 가장 먼저 차단한 후 발전기의 기동을 완전히 정지시킨 후 VCB를 투입해야 하는건지? 아니면 비상발전기의 자동모드 운전시처럼 발전기의 ACB를 개방하지 않고, 발전기를 정지시키지 않은 상태에서 VCB를 투입하면 되는 건지? 어떤 방법으로 상용전원으로 복전하는 건지 알려주세요.



A. 한전전압이 복귀된 후 상용전원으로 복전하는 방법은 먼저 VCB를 On 시키고 ACB(ACB가 UVR로 TRIP이 되었있을경우)를 투입시키면 자동으로 ATS는 한전 전원 쪽으로 절체가 됩니다. 한전 전원이 공급이 되면 발전기는 자동으로 되어 있었으면 자동으로 Stop이 될 것이고 수동으로 운전하였었다면 수동으로 Off 시켜야 합니다. 전원 투입은 전원 측부터 하는 것으로 VCB 그다음 ACB입니다.





Q. 인버터를 이용하여 모터를 구동시킬 경우에 모터용량보다 인버터 용량이 한 단계 더 클 경우에 차단기 선정 기준을 인버터 용량으로 하나요? 아니면 모터 용량으로 하나요?

그리고 저의 회사 도면에 보면 순서가 MCCB - N/F(노이즈필터) - 리액터 - 인버터 - 모터 이렇게 되어 있던데 노이즈필터랑 리액터의 위치는 현재 도면 순서가 좋은가요? 아니면 리액터 다음에 노이즈 필터를 설치하는게 좋은가요?



A. 차단기는 인버터를 기준으로 합니다. 그리고 인버터는 기동전류가 직입기동의 1/4 정도 밖에 안됩니다. 고로 인버터 차단기는 Motor 정격전류의 1.5배 정도이면 되지 않을까 싶습니다.

차단기는 Motor를 보호하지 못합니다. Motor의 보호는 Inverter와 Motor 사이에 Thermal을 설치하여 보호합니다. Filter와 Reactor의 배치는 MCCB 바로 Filter를 설치 하는 것이 더 효과적입니다.

다음은 인버터 관련자료에서 발췌했습니다. 인버터 운전에서는 모터의 가속에 맞추어 주파수와 전압을 올리므로 기동전류는 150%(최고 200%) 이하로 제한됩니다. 상용전원에서의 직입기동으로 모터 정격전류의 6~7배의 기동전류가 흐르는 것에 비해 인버터 구동으로 원활한 기동이 가능하게 됩니다. 기동 토크는 150% 이상으로 전부하 그대로도 기동 가능합니다. 





Q. 변압기 4대에 변압기와 변압기 사이에 ACB TIE가 설치되어있습니다. 첫 출근한 직장이라 메뉴얼 보다가 한대의 변압기가 고장이나면 발전기 기동 후 부하 측 중요한 부부만 제어 후 ACB TIE로 이상 없는 변압기로부터 절체하라고 되어 있는데 발전기와 ACB TIE는 같이 투입되는 건가요? 아님 발전기를 먼저 돌린 후 ACB TIE를 수동으로 절체 후 발전기는 정지 시키는 건지?



A. TIE ACB는 일반 정전 시 TIE시키지 않고 즉시 복구되지 않는 변압기 고장사고 시에 TIE를 시키는 것입니다. 그리고 발전기와 변압기는 완전 별개입니다. 발전기는 비상전원을 공급하는 것이기 때문에 무조건 정전이 되면 비상기기에 전원을 공급하여 주어야 하고 TIE는 변압기 고장으로 전원을 공급 할 수 없을 때 고장이 난 변압기를 대신하여 이상이 없는 변압기로 전원을 공급하는 것입니다. TIE시 주의할 점은 1대의 변압기로 두 Feeder 부하용량을 충분히 공급할 수 있는지를 필히 확인하여야 합니다.





Q. 460v 3상 3선식 110kW Motor 와이델타 기동 시 MCC 차단기가 TRIP 됩니다. 차단기 용량은 배선용 225A 65KA인데 와이기동할때 Timer를 6초에 맞혀놓고 T초 후 델타로 운전되는 순간 차단기가 Trip 됩니다. 그런데 후크메타를 걸었을 때 와이운전 실전류는 50A 정도밖엔 안 됩니다.

델타로 넘어가는 순간 Trip 되네요. 또 이상한 건 타이머를 8초로 맞춰 운전하면 TRIP 없이 정상 가동이 됩니다. (무부하땐 시간관계 없이 Trip이 안됩니다.) 차단기 용량이 작은 것도 아니고 Motor 메가 저항 베어링 모두 이상이 없는데 도대체 이유를 모르겠네요.



A. Motor 메가, 저항, 무부하시에 이상이 없다는 전제하에 설명을 드립니다. Motor 부하중 GD가 큰 부하 Compreser, Blower & 원심분리기 등과 같이 부하의 회전체가 지름이 크고 길이가 길고 무거운 부하는 기동시간이 깁니다. 이런 부하는 일반 Pump와 같은 GD가 적은 부하에 비하여 많게는 5~10배 정도가 됩니다. 하여 기동 Time Setting이 Motor 기동시간에 비하여 상대적으로 적어 그런 현상이 발생하는 것입니다.

결론입니다. Time Setting을 Y가 충분히 기동시키고 델타가 되도록 하세요. 6초에서 Trip이 되고 8초에서 Trip이 되지 않으면 그대로 8초에 Setting을 하시면 됩니다.





Q. 디서브에서 -신호가 나오는지 +신호가 나오는지 알아야 하는 상황인데요. 테스터기로 알 수 있는 방법이 정확히 뭔지 잘 모르겠어요.

제어반 만들 때 R상하고 S상하고 쇼트 났는지 체크해보라고 하는데요. 삐삐거리는 걸로만 해봤는데 모 저항을 보고 하는 방법도 있다고 하던데 어떤 방법이죠. 또 A/S 나갈 때 테스터기로 할 수 있는 좋은 방법 있으시면 좀 알려주세요.



A. DC 전압을 측정하는 것과 N 선을 찾는 방법은 Tester의 극성에 맞도록 P에 +를 N에 -를 하여 전압을 측정 하였을 때 나오는 값이 정상값입니다.

만약 측정값이 -로 나온다면 극성 표시를 잘못하였던지 무언가의 원인에 의하여 전압이 틀린 것입니다. 하지만 단락, Short의 유무는 Tester 저항값으로 측정 시 0옴에 가까이 나오면 단락입니다. 하지만 수옴~수십 옴 정도가 나오면 부하가 연결이 된 것입니다. (이것은 부하에 따라 저항값이 다르게 나옵니다.) 그리고 무한대라면 부하가 없거나 단선입니다.





Q. 다름이 아니라 이번에 전기에서 사용하고 있는 22C, 28C와 같은 규격들이 계장에서 어떤 규격으로 표기가 되어 지는지 궁금합니다. 전기는 전선관 파이프가 22C, 28C, 36C 등등 크기가 다양하지만, 계장에서는 3/4″ 있고 1 1/2″ 도 있고 다양 하더라구요. 

정말 알고 싶은 건 전기에서 22C가 3/4″ 로 표기되는지 1 1/2″ 표기되는지 궁금합니다. 22C부터 104C까지 궁금합니다. 



A. KS 규격이 있으므로 22C, 28C.. 로 표기되어 있습니다. 계장에서 배선의 전선관은 KS 규격을 사용하고, 계장과 연결된 Air Line 등은 강관으로 Inch를 사용합니다.  16C(1/2″), 22C(3/4″), 28C(1″), 36C(1 1/4″), 42C(1 1/2″), 54C(2″), 70C(2 1/2″), 82C(3″), 92C(3 1/2″), 104C(4″) 





Q. 옥내에 고압케이블(CNCV.CNCO)을 케이블 덕트 안에 포설하려 합니다. 어느 전선을 포설하여야 바람직하나요



A. 케이블 트레이라면 FR-CN/CO-W를 사용하여야 하지만 밀폐된 케이블 덕트는 CN/CO-W를 사용할 수 있습니다. CN/CO-W를 트레이에 사용할 수 있지만, 조건이 난연성 도료를 뿌리고 난연성 도료의 성적서를 안전공사에 제출해야 합니다. 그냥 쉽게 트레이엔 난연성인 FR-CN/CO-W. 밀폐된 케이블 덕트에는 CN/CO-W입니다.





Q. SCR 동작 방법과 어떻게 활요 되고 있는지 궁금합니다. 인터넷에서 찾아봤는데, 어렵게 나와서 이해가 안되서요, 쉽게 설명 좀 부탁드립니다. 



A. SCR을 이해 하려면 먼저 반도체에 대한 이해가 필요 합니다. 반도체는 4가원소를 가진 Si(실리콘)와Ge(게르마늄)같은 물질에 불순물을 섞어 극성이 P형(정공)이나  N형(전자)성질을 가지도록 한것 입니다. 

P형 반도체는 정공(+)이라는 케리어가 존제하고 N형 반도체는 전자(-)라는케리어가 존재 한다고 합니다. 다이오드는 여기에서 P형과 N형 반도체를 접합하여 만든것 이고 P극에다 +를 N극에다가 -의 전압을 가하면 정공은 -로 전자는 +로 가면서 전류가 흐르는데 이것을 순 방향이라 합니다. 

반대로 P극에다 -를 N극에다가 +의 전압을 가하면 정공은 -로 전자는 +로 밀리면서 반도체 중간에는 공ㅍ현상이 발생하여 전류가 흐르지 못하는데 이것을 역방향이라 합니다.   

SCR : Silicon Controller Rectifier 이라고 합니다. 

SCR은 4(P-N-P-N)소자 3단자 [P(에노우드) - N - P(게이트) - N(케소오드)]로 되어 다이오드와 마찬가지로  P(에노우드) - N(케소오드)간에  에노오드에 + 케소오드에 -를 걸고 게이트에 +를 가하여 주면 SCR이 Turn On이되어 케이트를 떼어도 전류가 흐릅니다.

해서 SCR은 Turn On되는것을 이용 정류도 할수 있고 Control하면 위상제어를 할수 있어 전력을 제어 할 수있습니다. 

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Posted by 매실총각

COS는 TRIP이 아니고 FUSE로 용단 되는 것






Q. 과부하시 어떻게 트립이 되나요? 순간적으로 내려가나요? 아님 한참 후에 내려가나요?



A. 차단기로써 조건은 첫째가 차단속도입니다. 그리고 아크소호입니다. 차단속도가 느리면 문제가 생깁니다. 해서 전압이 높으면 높을수록 차단기의 속도가 중요 합니다. 일반적으로 MCCB나 ELB등의 차단기는 자체가 과전류를 검출 그 전류에 따라 특성에 따라 한시적으로 어느시점이 되면 순간적으로 동작을 합니다. 이것을 한시동작 이라 합니다.

단락과 같이 사고전류가 흐를 경우엔 순시에 동작 되도록 하고 있습니다. 하지만 ACB, VCB, GCB등과 같은 차단기는 별도의 검출장치 OCR에서 신호를 받아 차단동작을 합니다. OCR에서 트립특성을 가지고 순시, 한시, 반한시특성을 가지고 Time Ounting되어 차단기에 신호를 줍니다.




Q. 한 현장에 같은 용량에 모터(압축기용)  760KW가 2개 있습니다. 1개는 380V 760kW, 다른 1개는 3,300V 760kW. 몰론 전류는 상상히 차이가 있고요. 아시는 분께서 왜 같은 용량인데 전압을 따로 쓴건지? 장단점이 먼지 물어보셨는데 속쉬원한 답변도 못드렸네요. 제가 아는 장단점은 첫째, 저압은 초기 설치비 저렴, 케이블 굵어지고, 나중에 전기세가 많이 나간다. 둘째, 고압은 설치비 비싸고, 나중에 전기세가 저압에 비해 세이브 된다. 이렇게 알고 있는데 속시원한 명쾌한 답변 아시는분은 답변 부탁드리겠습니다.



A. 저압으로 760kW Motor를 사용하려면 굉장히 어려워 집니다. 760kW를 사용 할수있는 380V를 수전 받을수 있을까요? 문제는 단순히 Motor 하나만을 생각하면 안됩니다. 760kW Motor을 사용하기 위해서는 그 Motor를 사용 할 수있는 조건을 만들어야 합니다. 저압으로 만드는 변압기가 더 필요 합니다. Cable이 굵어지면 Cable가격 & 공사비가 무진장 비싸집니다. 그리고 공사도 어려워 집니다.

그리고 나중에 Motor의 덩치가 커지기 때문에 Maintenance는? 예로 380V로 할 경우 약 1300A가 흐릅니다.(그리고 기동도 어떻게 시킬지) Motor에 그런 Cable 공사 할수있을지? 해서 결정 할때는 나름 경제성을 분석하여 가장 경제적인 방법을 선정 하는것입니다. 그래서 전기설계를 할때는 먼저 부하계산을 하고 수전용량을 정하고 수전전압을 정하고 수전방식을 그리고 변전실위치를 정하고 관련기기들을 정하고 기기배치를 하고 보호방식 또 전력계통등을 가지고 설계를 하는것 입니다.





Q. 3상변압기 병렬운전 조건에서 상회전 방향이 같을것이 있는데 “상회전” 무엇인가요? 



A. Motor가 돌아가는방향이나 발전기가 돌아가는 방향과  같이 전기도 돌아가는 방향이 있습니다. 해서 상회전을 점검시 검상기에 3상 전원 R, S T상을 연결하면 어느 한 방향으로 돌아갑니다. 해서 만약 다른 변압기와 병렬로 할경우 또는 다른 전원으로 Motor같은 회전기기를 돌릴경우 방향을 같게 하기위하여 검상기를 가지고 그 방향이 같은지 Check하고 서로 같도록 합니다.





Q. 제가 한번씩 발전기 시운전을 시킬땐 수동으로 돌린 후 시운전 버튼을 눌려 발전기를 약 4,5분간 가동시킵니다. 그런데 옆에 보면 ACB 자동 수동 되어있고 밑에 ACB 투입 차단 버튼이 있습니다. 이건 언제 써먹을 수 있는건지요? 발전기는 밧데리의 힘으로 돌아가지 않습니까.?



A. ACB 자동 수동 되어있고 밑에 ACB 투입 차단 버튼은 수동 조작 할경우에 사용합니다. 현재 발전기를 

Test할때 자동으로 놓고 발전기를 Running하므로 전압이 발생이 되면 ACB가 자동으로 투입 될것입니다. 만약 수동으로 놓았을경우에는 정전이 되어 발전기가 돌아갔을때에도 ACB가 투입되지 않습니다. 해서 평상시에는 항상 자동으로 놓아야 합니다. 수동은 자동으로  ACB가 투입되지 않을 경우에 하는것 입니다. 





Q. 1250KVA(변압기 800KVA 1대, 300KVA 1대, 150KVA 1대)수전용량에 22.9KV로 수전받는 공장에서 일하고 있는 초보 전기기사 입니다. 공장은 30년이 넘었고 리모델링도 하지 않아 분전반에 누전차단기가 설치되지 않았고 대신 배선용차단기만 있습니다. 근무시간에 갑자기 전 공장의 형광등이 번쩍거려서 변전실로 달려갔습니다. 메인 VCB와 각 변압기별 ACB와 보호계전기(OCR과 OCGR만 있습니다)는 동작하지 않았고 VCB판넬의 전압계를 보니 22.9KV보다 낮은 값이 표시되었 습니다. 원인을 찾아보니 한전측 책임분계선 전봇대의 COS 3개중 한개가 트립되어 있었습니다. 공장의 모든 전원을 차단하고 전기안전공사에 연락하여 전기를 다시 복구하였는데 안전공사분들 말씀이 공장측 과전류로 인해 COS가 트립되었을 거라 하셨습니다. 여기서 의문점이 생기는데 한전측 COS가 트립되기 이전에 공장의 VCB나 ACB가 동작해야 하는것 아닌가요? 그리고 공장내 모든 전기를 다시 재 투입하고 잠시 현장을 돌아보고 있는데 150KVA 변압기와 연결된 판넬에 OCGR이 뜨면서 트립되었습니다. OCGR이 뜬 원인은 공조기쪽 히터라인의 누전 때문이었는데요. 혹시 그럼 한전측 COS가 트립된 것이 공조기쪽 히터라인의 누전 때문이었을까요?



A. COS(Cut Out Switch)는 TRIP이 되는것이 아니고 FUSE로 용단 되는것입니다. 컷아웃스위치는 FUSE가 용단이 되면 정확히 동작하여 퓨즈홀더가 개방되고  가스방출에 의해 Drop-Out 형식으로 개폐 상태를 지상으로부터 쉽게 확인할 수 있는 구조로 되어 있습니다.

안전공사에서어떻게 복구를 하였는지? VCB UVR와 그리고 ACB는 UVT가 검출하면 TRIP이 되었을것입니다. 그런데 UVR은 1상을 가지고 검출, UVT는 단상으로 검출 제어전원으로 사용 하기 때문에 실제 용단된 FUSE가 다른상 일 경우에는 그럴 수 있습니다. 

150KVA 변압기 2차 지락은 COS와는 무관 할 것입니다. COS FUSE의 용량이 1250kVA정도의 용량이고 각 변압기에는 ACB차단기등도 있어 지락을 차단 하였을것이고 실제 차단도 했으니까요.





Q. 전압 220 V 제가 일하는 곳에 선이 고작 가지고 있는 게 600(v) CV 3.5sq 3c급인데 허용전류가 몇 A인가요? 30A ELB 에 cv 3.5sq 사용해도 가능 한가요?



A. 한전 가이드북에 의하면 2심 기준으로 CV Cable 2.5sq의 허용전류는 36A이고, 4sq의 허용전류는 49A로 나와 있으니까 3심3.5sq는 약 38A정도라고 보면 되겠습니다. 단상 220V라면 부하설비는 7KW 이내에서 사용하시면 되겠네요. 참고로 IV전선이나 VV케이블 4sq의 허용전류는 40A입니다. 아주 오래된 케이블이 아니라면 30A ELB에 사용하시는데 무난하겠습니다. 





Q. 케이블헤드의 용도가 무엇인가요? PT에 연결된 VS의 이름도 궁금합니다.



A. 케이블헤드란 Cable 머리라는뜻입니다. 고압은 저압과 달라 전압이 높아 절연이 매우 중요 합니다. 해서 Cable 끝처리를 잘 하여야 합니다. 그래서 Cable 끝처리를 잘 할수 있도록 만들어진 단말제를 말 합니다. VS는 Voltage Selector (전압 절환) S/W를 말합니다. VS는 Panel에서 R, S, T상의 전압을 1개의 S/W로 돌려 절환이 가능 합니다.





Q. 초보 전기쟁이입니다. ups bypass 넘어가는 원인이랑 조치 사항좀 알려주십시오.

정격: 7.5kva/220v  Batt: 217v 

Input: 203v/15A  Ouput: 223.6v/10.4A


A. BY - PASS의 조건은 Inverter측의 fuse가 나갔다든지 TR이 나갔다던지 Charger쪽의 사고로 Battery가 완전 방전이 될경우등 Inverter 출력전압이 정상적으로 나오지 않을 경우에 절체가 됩니다. 그리고 먼저 BY - Pass로 넘어가면 일단 Inverter측의 사고로 보고 원인을 찾아야 합니다. 그 원인 대부분은 UPS 전면 Panel에서 Arlam과 함께 표시가 될것입니다. 그때는 정전만 되지 않으면 크게 문제가 없으므로 만약의 정전시를 대비하고가능한 그 상태를 유지하고 바로 전문 업체를 Call하는것이 좋습니다. 항상 Manual을 보시면서 그 기능에 대하여는 숙지를 하셔야 합니다.





Q. 전압은 전위차입니다. 전위차는 전하량이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하게 되는 것이고 여기서 실제 회로에서 저항이 전위차를 만드는 역활을 하는 것입니까? 추측이 맞다면 저항으로 인한 전위차가 회로의 전원부에 발전기로 전류와 전압을 공급하면서 전기회로가 구성이 되는거죠?



A. 전하는 전기량으로써 +전하와 -전하가 있는데 양은 똑 같이 존재합니다. +전하가 모이는곳이 +전위가 되고 -전하가 모이는곳이 -전위가 되는것입니다. 그래서 전하량은 그냥 +전하량, -전하량 이라 하고 그양이 같아 양을 가지고 높다 낮다 하지 않습니다. 그냥 + 전하가 모인곳이 전위가 높고 -전하가 모인곳이 전위가 낮다 라고 합니다. 

해서 전하량이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는것이 아니고 +전하가 전위가 높기 때문에 +전하가 -전하 쪽으로 이동 하면서 전류가 흐른다고 예기를 하여야 합니다. 그리고 저항이 전위를 만드는것이 아니고 저항은 단순히 +전하와 -전하가 서로 만나는 길을 하는 역활을 하여 +전하와 -전하가 다시 결합하여 일을 하게 하는 역할을 하는것입니다. 여기에서 +전하의 이동은 전류의 흐름이고 -전하의 이동은 전자의 이동이라 생각을 하면 쉽게 이해를 할것입니다. 전기란 즉 발전기에서 +전하와 -전하를 만들어 분리시켜 전압(전위)을 만들고 저항을 연결하여 +전하가 -전하로 전류이동을 하면서 일을 하도록 하는것 입니다.

Q. 에어컨 전력은 2.2.kw 이고 정격전류는 10A  기동전류는 56A입니다. 차단기는 20A 누전차단기 이고 전선은 2.0mm 전선입니다. 에어컨 까지 거리는 20M 정도. 처음에는 차단기가 가끔 한 번씩 떨어져서 후쿠 메타 로 재보니 정격전류가 15A 에서 17A 정도 나옵니다. 다른 콘센트 부하 2A 정도. 에어컨이 좀 돌다가 떨어지길래 과부하인가 해 가지고 다른 콘센트 부하를 안 쓰고 돌리니까 15A정도 나오고 에어컨이 돌아가더군요. 

그런데 한 보름정도 지나가지고 또 차단기가 떨어지길래 보니 이번에는 에어컨 켜면 차단기가 바로 떨어져버리고 후쿠메타를 거니 기동전류가 47A까지 올라가면서 바로 차단기 불꽃 튀면서 떨어집니다. 똑같은 에어컨이 한대 더 있어서 재어 봤습니다.

2층(잘 됨) - 기동전류 35A까지 올라가다가  떨어져서 운전전류 12A 정도로  돕니다 (정격은 10A)

3층(차단기 트립) - 기동전류 47A까지 올라가면서 차단기 바로 떨어져 버림


질문 1) 정격 기동전류가 56A 인데요 지금까지는 차단기 안 떨어지고 잘 씀 (20A차단기) 기동전류가 47A 까지 올라가서 차단기 떨어지는데 차단기 용량부족인가요? 아니면 에어컨 쪽 문제인가요?

전에 글 읽어보니 기동전류는 차단기에서 견뎌서 정격전류로 차단기 선정한다는 글을 본것 같아서요. 정격전류가 10A 인데 실제 전류는 15A 먹으면 뭐가 문제인지?


질문 2) 만약 차단기를 30A로 바꿔야 한다면 선은 2mm인데 선도 바꿔야 하는지요? 2mm 로 사용할수 있는 전류치가 25A 언저리로 알고 있는데 차단만 30A로 바꿔도 가능할런지? 천정이 밀폐되어 있어서 작업하기 힘듬



A. 질문 1의 답변) 차단기는 과전류 보호방식이 열동형으로 되었습니다. 동일한 전류에도 기계적인 오차가 있을 수 있구요. 잦은 동작으로 그 오차가 커진 경우도 있습니다. 주변의 온도에 관련되어 같은 전류에도 동작되는 값에 오차가 있구요. 누전 차단기이므로 회로의 절연저항도 측정해 보시구요. 정격을 넘으면 원인부터 해결 하셔야지 않습니까? 컴프레서의 기계적인 문제라면 외부에서 판단이 쉽지 않습니다.


질문 2의 답변) 2mm전선에 30A사용 하셔도 됩니다. 모든 전기기는 과부하 정격이라는 것이 있어서 순간적인 과부하는 관계없습니다. 단, 선로의 포설길이, 과부하 시간등을 고려 하여 사용 하시면 문제 없습니다. 모든 전기기기는 문제의 현상이 열로서 나타납니다. 발열을 우선 관찰 하세요. 차단 시에 불꽃이 튀는 것은 전류가 있기 때문입니다.

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Posted by 매실총각