전기설비 무정전 검사. 저항성 누설전류와 용량성 누설전류
전기설비 무정전 검사에 관하여…
전기설비는 소모품이기 때문에 권장하는 사용연한에 맞춰 사용하고 그 기간이 넘으면 교체를 해야 합니다.
하지만, 실제로는 현장 상황에 따라 차이가 발생하기 때문에 더 오래 사용할수 있기도 더 적게 사용할수 있기도 하죠.
그래서 전기안전관리자는 안전관리규정에 의거하여 적절한 시기마다 설비가 양호한지 검사를 할 필요가 있습니다.
그렇지만, 불가피하게 정전이 불가능한 곳에서는 절연저항 측정과 같은 검사가 어렵기 마련이죠.
이러한 현장에서는 무정전 검사인 누설전류로 대체측정을 하는 규정이 있는데요. 이번에는 이러한 규정과 같이 누설전류의 종류를 같이 알아보겠습니다.
KEC(한국전기설비규정) 132에 의거한 내용입니다.
(전로의 절연저항 및 절연내력) 사용전압이 저압인 전로의 절연성능은 기술기준 제 52조를 충족하여야 한다.
다만, 저압 전로에서 “정전이 어려운 경우 등 절연저항 측정이 곤란한 경우” 저항성분의 누설전류가 1mA이하이면 그 전로의 절연 성능은 적합한 것으로 본다.
위와 같은 조항을 살펴보았을때 누설전류를 측정했을때 1mA이하로 측정된다면 양호한 설비라는 것을 의미합니다.
그렇다면 여기서 말하는 누설전류는 어떤 누설전류를 의미할까요?
사실, 누설전류에는 “저항성 누설전류(Igr)” 과 “용량성 누설전류(Igc)”가 존재합니다.
위와 같이 저항성 누설전류와 용량성 누설전류의 벡터합이 곧 누설전류가 되는것이죠.
그렇다면 저항성 누설전류와 용량성 누설전류는 정확히 무엇을 의미하는 걸까요?
●저항성 누설전류 : 전선로와 대지간의 “저항”에 의해 발생하는 누설전류
●용량성 누설전류 : 전선로와 대지 간의 “커패시터”에 의해 발생하는 누설전류
이때 저항성 누설전류는 전압의 위상과 동일하기 때문에 감전, 화재의 주요 원인이 되는 누설전류입니다. 반면, 용량성 누설전류의 경우 전압에 비해 90도 앞선 위상이 되며 인체에는 위험도가 현저히 낮은 전류라고 할 수있습니다.
따라서, 누설전류중에서도 “저항성 누설전류”의 성분이 곧 절연성능에 밀접하게 연관되어 있기에 이 성분의 누설전류를 관리하는 것이 필요합니다.
일반적으로 누설전류를 측정한다면 Igr과 Igc가 합쳐진 Io를 측정하게 됩니다. (일반적인 전류계 기준)
그래서 실제로 측정을 해보면 기준값인 1mA를 초과하는 설비가 허다합니다. 이 이유는 곧 저항성 누설전류 뿐만이 아닌 용량성 누설전류가 합쳐져서 측정이 되기때문입니다.
(심지어 용량성 누설전류가 저항성 누설전류보다 큰 값이 대부분이죠)
이렇기 때문에 저항성 누설전류만을 측정하는 “저항성 누설전류계”의 필요성이 있는것이죠.
일반 누설전류계와 달리 저항성 성분만을 측정하는 저항성 누설전류계 입니다.
이러한 전류계가 저항성 성분만을 측정하는 원리는 다음과 같습니다.
위와 같이 전류계 내부에서 필터과정을 거쳐 저항성 성분만을 검출하는데요. 사실 이렇게만 보면 만능일것 같지만 현실은 또 그렇지가 않습니다.
시중에 판매하고 있는 저항성누설전류계의 가격이 기본 몇십만원부터 많게는 백만원 단위를 능가하지만 정확한 저항성 성분만을 검출하는게 아직까지는 힘든것 같습니다. (절연저항계로 측정한 값에 비하여 발생하는 오차)
Igr 계측기 즉, 저항성 누설전류계는 누설전류의 노이즈성분 제거 기술, 미세전류 측정용 전류 센서의 제작 기술, 전자회로의 신호처리 기술, 외부 자기장에 의한 영향 제거 기술등 복합적으로 높은 기술을 요구하는 분야이기에 아직까지 정확한 측정은 힘들다고 합니다.
따라서, 간편하게 대략적인 값을 측정하는 용도로 사용을 하며 너무 신뢰하지는 말아야 합니다.
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