전기를 사용할때는 전기의 공급과 차단을 담당할 기구가 있어야 합니다. 바로 ‘차단기’가 그 역할을 하는데요. 이번에는 그 중 저압 차단기인 MCCB 점검방법과 유지관리 및 보수에 관하여 알아보겠습니다.
목차
저압 차단기 MCCB 점검방법과 유지보수
1.저압 차단기 MCCB
MCCB는 Molded Case Circuit Breaker의 약자이며 ‘배선용 차단기’라고 불립니다.
이러한 차단기는 보통 가정집의 두꺼비집 안에서의 ‘메인 차단기’로써의 역할을 담당하게 되는데요. 메인 차단기인 MCCB의 후단에는 분기 차단기로 ELCB와 같은 누전 차단기가 연결되곤 합니다.
저압 차단기인 MCCB는 영구적인 전기 설비가 아닌 소모품입니다. 따라서, 사용년수 및 개폐 횟수등에 따라서 교체를 하여야 하는 전기설비이죠.
2.MCCB의 고장원인과 열화
연구결과에서는 설치 환경에 따라 다르겠지만 사용기간이 10년이 넘어 복구가 불가능한 MCCB가 10%이상, 수리가 필요한 MCCB가 10%이상이며 20년 경과시 정상 기능을 상실한 MCCB가 절반이라고 보고되어 있다고 합니다.
반대로 말하면 사용환경과 유지관리에 따라서 20년이상도 사용할수는 있는 셈이죠.
▶MCCB의 고장 원인
MCCB의 주된 고장원인은 다음과 같다고 합니다.
- 접촉저항의 증가 : 정격전류 통전 시 온도 상승으로 인해 트립이나 과열 원인이 됨
(원인 → 접점의 접촉 압력의 저하, 부하전류 개폐 과다, 부식성 분위기로 인한 접점면 접촉저항의 증가, 접속부의 경년 이완 등) - 차단 하중 증가 : 과전류가 흐르거나 외부에서 트립 신호를 줘도 트립되지 않을 수 있음
(원인 → 분진 퇴적 시 빡빡함, 부품 발청으로 인한 마찰 저항 증가 등) - 트립 후 리셋 불능 : MCCB 트립 후 재투입 불가능
(원인 → 분진으로 인한 마찰 저항의 증가, 주형품 등의 절연재 경년변화 등) - 트립 불능 : 사고 발생시 (단락 및 지락사고)에도 MCCB가 트립되지 않음
(원인 → 분진으로 인한 마찰 저항의 증가, 부품 발청으로 인한 마찰 저항의 증가등)
▶MCCB의 열화 요인
1) 온도 : 설치 장소 및 배·분전반 내 온도, 고조파로 인한 발열 등이 저압 차단기의 온도를 상승시켜 절연재가 수축, 변형
2) 습도 : 과도한 습기로 인해 배·분전반 내 물기가 맺히거나 겨울철 공간 간 온도차로 인해 결로가 발생하여 내부부품 발청 또는 절연재 흡습으로 인한 변형 또는 절연저항 증가
3) 분진 : 배·분전반은 물론 저압 차단기 자체도 발열하기 때문에 대류로 인해 침입한 분진이 쌓이면 방열을 방해하기도 함. 기계 부분의 그리스에 눌어붙어 원활한 작동을 방해하거나 수분을 흡수하여 발청
※외부표면은 깨끗하더라도 내부에 분진이 쌓인 경우가 있으므로 주의!
4) 부식성 분위기 : 저압 차단기의 접점은 은합금을 사용하고 주회로 도전부의 구리 부품에는 은도금 하는 경우가 있으므로 황화가스 발생 시 황화은이 형성되고 시간 경과에 따라 은이 흑화되어 접촉저항 증가.
염소 가스, 암모니아 가스 등도 금속을 부식시키는 열화요인.
H2S의 경우 0.01 ppm 이상 시 내식성 증가 처리 제품 사용이 바람직.
5) 진동 및 충격 : 진동이 과도할 경우 저압 차단기 내 소호장치나 배리어 등이 흔들려 가까운 절연재나 부품에 접촉하여 절연재 마모 또는 부품변형 발생 초래.
충격이 과도할 경우 절연재의 파손 및 기구부 변형 발생
6) 개폐 빈발 : 전자접촉기와 달리 MCCB의 빈번한 작동은 수명 단축 유발
7) 트립 반발 : MCCB의 경우 시험 버튼으로 자주 트립시키면 수명 단축 유발
3.MCCB 점검방법
위에서 보다시피 저압 차단기의 수명은 전기적 및 기계적 요인과 사용환경에 따라서 크게 달라질 수가 있는데요. 다양한 복합적 요인이 수명을 좌우 하기때문에 평상 시 저압 차단기에 대한 점검은 매우 중요합니다. 아래에서는 점검항목에 대한 판단기준 및 조치내용에 대한 자료를 표로 나타내었습니다.
| 점검항목 | 판단기준 및 조치내용 |
| 표면 이물 부착 | *표면에 먼지·오일 등의 이물 부착 여부확인 *이물 부착 시 에어클리너 또는 브러시로 청소 (신너, 세제, 화확 걸레등 사용 금지) |
| 내부 수분 존재, 분진 퇴적 | *내부에 수분 존재나 분진 퇴적여부 확인 *수분 발생이나 분진 퇴적 시 신품으로 교체 (분진 제거 시 털이개 등으로 털면 MCCB 내부로 유입되므로 진공청소기 등으로 흡입하는 방법) |
| 발열 | *접촉 불량 등으로 인한 발열 여부를 열화상카메라 등으로 측정 *발열 시 접촉저항, 절연저항 측정 후 수리 불가 시 신품으로 교체 |
| 단자부 변색 | *발열이나 황화가스 등으로 인해 부식·변색되어 접촉 불량 *단자부 변색 시 신품으로 교체 |
| 외함 변색 | *외함 변색 시 발열 여부 확인 및 발열 시 절연성능이 저하되므로 충전부-외함 간 절연저항 측정 *외함 변색 시 신품으로 교체 |
| 균열·파손 | *외함과 단자부 등에 균열 또는 파손 발생 시 신품으로 교체 |
| 단자 나사 이완 | *전선·부스바 나사 이완시 발열 *나사 이완 시 제조사 권장토크로 재채결 |
| ON/OFF 조작 | *정전 후 5회 이상 핸들로 ON/OFF 개폐 조작 반복 → 장시간 ON 상태 유지하므로 내부 기구축과 베어링부하중이 1점에 집중되고 이 부분 그리스가 주위로 밀려 고착되지만 정전 시 반복 개폐를 통해 주위에 균일하게 도포 *조작이 원할하지 않을 시 신품으로 교체 |
| 트립·리셋 조작 | *트립버튼 눌러 트립 조작 및 핸들로 리셋 조작 확인 *트립·리셋 조작 불능시 신품으로 교체 |
| 누전 작동 | *RCD는 시험버튼 눌러 트립 확인 (MCCB는 누전 차단 기능 없으므로 점검 불가) *트립 불능시 신품으로 교체 |
| 절연저항 | *500V 절연저항계로 상 간 및 상-대지 간 절연저항 측정 (접속 도체 분리 후 측정, RCD는 상 간 측정 불가하므로 각 판에 기재된 주의사항 참조) *5㏁ 이하 시 신품으로 교체 |
| 접촉저항 | *접점부 접촉저항 증대, 구성품 열화로 인한 접촉 압력 저하, 내부 접속부 접촉 불량 등의 요인이 복합작용하여 입·출력 단자 간 내부저항 증가 → 주회로 도전부 접촉 상태 종합 판단에 유효 *과열 시 입·출력 단자 간 접촉저항 측정 (전원 차단하고 핸들 ON 상태에서 측정) *접촉저항 높으면 수리후 사용하고 수리 불가 시 신품으로 교체 |
4.차단기 유지관리
차단기의 유지관리 및 보수에 있어서 정밀하게 검사하는 정기점검은 물론, 일상적으로 점검 할 수 있는 일상점검을 통해 철저히 관리해야 합니다.
▶MCCB 정기점검
- 도체 접속부 접속상태, 과열 또는 변색 유무 점검하여 이상 시 또는 장기간 미사용 차단기에 대해 입·출력 단자 간 접촉저항 측정 (20~30A의 직류 통전시켜 입·출력 간 전압 강하 측정)
- 개폐 작동 수회 반복 시험
▶MCCB 임시점검 (트립 시 점검)
- 정격전류 미만에서 작동 시 트립전류가 높은 것으로 교체하되 전선허용전류 고려
- 단락전류로 인해 트립 시 절연저항이 5㏁ 이상이면 절연내력을 시험하여 이상 없으면 재사용 가능, 이상 시 신품으로 교체
- MCCB 직렬 접속 시 보호협조 상태 점검
5.차단기 작동시 주의사항
저압 차단기는 차단 시 핸들(또는 레버)의 위치에 따라 사람이 차단(아랫방향으로 위치)한 것인지 과전류에 의한 트립 차단(중간 방향에 위치)인지 판단할 수 있습니다.
핸들이 중간에 있다면 과전류 또는 단락에 의한 차단이 발생한 것이기 때문에 복전하기 위해서는 반드시 ‘작동한 원인 제거’후 수동으로 다시 완전히 내린뒤(OFF) 올려서(ON) 투입을 해야 합니다.
*현장에서는 작업을 위해 차단기를 OFF 시키는 경우가 있기 때문에 반드시 OFF가 된 이유를 파악하고 차단기를 ON할지 결정하여야 합니다.
이때, 현장 작업자는 차단기를 수동으로 OFF 시켰을경우 ‘작업 중’이라는 표지를 부착하여 차단기가 있는 분전함을 조작하지 못하도록 잠궈놓을 필요가 있습니다.
