차단기·드라이버·모터에서 보는 것
한눈에 보기
- 차단기
- 세 상이 같이 움직이는지를 본다— 진행성 열화라면 같은 조건에서 되풀이해 잰 시차가 벌어지는 추세로 고장 전에 드러나는 경우가 있다. 한 번 잰 값으로 단정하지 않으며, 급성 고장은 이런 예고 없이 온다
- 결상
- 주회로 3상의 검출 전류와 시간을 함께 남긴다— 순간에 끝나는 경우가 많아 사람이 보고 있을 때는 잘 안 잡힌다
- 드라이버
- 입력전원·직류전원·출력전원 세 구간으로 나눠 본다— 한 구간의 값만으로 판정하지 않고, 구간끼리 견주어 원인을 좁힌다
- 모터
- 회전 쪽 흔적이 전류에 실려 나오는지를 본다 (진단 방법은 따로 다룸)
수전점에서 잰 전기가 멀쩡해도 계통 안쪽에서는 문제가 생깁니다. 지점마다 드러나는 얼굴이 달라서 무엇을 볼지도 지점마다 다릅니다. 차단기는 세 상이 같이 움직이는지, 드라이버는 세 구간을 나눠 봅니다. 모터는 회전 쪽 흔적을 보는데, 이 대목은 따로 쓴 글로 넘깁니다.
차단기 — 세 상이 같이 움직이는가
차단기는 고장 났을 때만 문제가 아닙니다. 진행성 열화라면 동작하는 모습에서 미리 드러나는 경우가 있어, 세 상이 미세하게 어긋나기 시작하는 것을 신호로 봅니다. 다만 절연물 파손처럼 급성으로 오는 고장은 이런 예고 없이 오므로, 아래 항목만으로 다 걸러진다고 볼 수는 없습니다.
| 보는 것 | 무엇을 잡아내나 |
|---|---|
| 순간 결상 | 세 상에서 검출되는 전류를 서로 견줍니다. 한 상이 빠져 나머지 두 상만 흐르면 결상입니다. 한 상만 늦게 붙는 동안도 그 사이에는 결상 상태이지만, 계통 쪽에서 온 결상과는 원인이 다르므로 극간 투입시차로 보아 아래 행에서 따로 봅니다. |
| 극간 투입시차 · 기계적 걸림 | 세 상의 전류 검출 시각이 서로 벌어지는지 봅니다. 같은 조건에서 잰 시차가 계속 커지는 추세라면 조작기구부가 뻑뻑해졌다고 볼 만합니다. 다만 시차는 CT·센서의 특성 차이, 계통 전압의 위상, 측정 분해능으로도 벌어지므로 한 번 잰 값으로 단정하지 않습니다. |
| 극별 접점 상태 | 투입 순간부터 전류가 정상 레벨에 이를 때까지의 구간에서, 극마다 전류가 서기 시작하는 시점과 그때 파형이 흔들리는 모양을 봅니다. 접점이 닳으면 물리는 순간 도통이 끊겼다 이어지기를 되풀이해 그 극의 전류만 늦게, 그리고 지저분하게 섭니다. 위 행이 세 극 사이의 시차를 견주는 것이라면, 이 행은 시차가 큰 극 하나를 골라 그 극 안에서 무슨 일이 일어나는지 보는 것입니다. 접점 아크 자체를 잡으려면 별도 검출기가 있어야 하므로, 전류 파형만 남는 현장에서는 여기까지가 한계입니다. |
결상 — 세 상 중 하나가 빠질 때
차단기·전자접촉기의 주회로 쪽 3상 전류를 서로 견주면 결상을 잡아냅니다. 조작회로의 코일은 단상 교류나 직류 한 회로로 여자되므로 코일 쪽에는 R·S·T 세 상이 오지 않습니다. 보는 자리는 주접점이 물리는 주회로이고, 세 상 중 한 상의 전류가 사라지는 순간이 결상이 시작되는 지점입니다. 세 상이 모두 흐르면서 크기만 서로 벌어진 것은 결상이 아니라 상간 불평형이므로, 잡는 조건을 따로 두어야 섞이지 않습니다.
결상은 순간에 끝나는 경우가 많아 사람이 보고 있을 때는 잘 안 잡힙니다. 그래서 「검출 전류와 시간」을 함께 남겨 두어야 나중에 되짚을 수 있습니다. 모터가 세 상 중 두 상으로만 돌면 살아 있는 두 상에 전류가 몰려 그 상의 권선이 먼저 타들어 갑니다.
드라이버 — 세 구간으로 나눠 본다
드라이버는 인버터라고도 부르며, 교류를 직류로 바꾸고 다시 원하는 주파수의 교류로 만들어 모터로 보냅니다. 이 글에서는 「드라이버」로 적습니다. 세 구간을 나눠 보면 문제가 생긴 자리를 좁힐 수 있습니다.
| 구간 | 무엇을 잡아내나 |
|---|---|
| 입력전원 | 드라이버 단자에 실제로 들어오는 전압을 봅니다. 상간 불평형·순시전압강하처럼 들어오는 쪽이 흐트러졌는지는 이 자리에서 드러납니다. 수전점에서 잰 값이 정상이어도 이 자리에서는 다르게 나올 수 있어, 계통 쪽 원인을 의심할 때 먼저 보는 구간입니다. 다만 같은 자리에서 잡히는 고조파는 계통에서 실려 온 것과 그 드라이버의 정류부가 스스로 만들어 상류로 되돌린 것이 겹쳐 있어, 크기만 보고 계통 탓으로 돌릴 수 없습니다. 드라이버를 세워 둔 상태에서 잰 값과 견주어야 어느 쪽인지 나뉩니다. |
| 직류전원 | 교류를 직류로 바꾼 뒤의 전압이 얼마나 흔들리는지 봅니다. 입력이 멀쩡한데 여기서 흔들린다면 정류부·평활 콘덴서 같은 드라이버 내부를 의심합니다. 다만 입력 불평형이나 순시전압강하, 부하 급변에 따른 회생으로도 흔들리므로 입력 구간을 함께 보고 구분해야 합니다. |
| 출력전원 | 모터로 나가는 전압·전류를 봅니다. 입력과 직류가 멀쩡한데 여기만 어긋나면 부하 쪽을 먼저 의심하되, 스위칭 소자나 게이트 구동부 고장처럼 드라이버 자체 원인도 같은 자리에 나타나므로 세 상의 출력이 고른지를 함께 봅니다. |
모터
모터는 회전 쪽에서 생긴 흔적이 전류 파형에 실려 나오는지를 봅니다. 진단 방법 자체는 이 글의 범위가 아닙니다.
정리
- 같은 계통이라도 지점마다 드러나는 얼굴이 다릅니다. 그래서 무엇을 볼지도 지점마다 나눠 둡니다.
- 차단기는 세 상이 같이 움직이는지를, 드라이버는 입력·직류·출력 세 구간 중 어디서 틀어졌는지를, 모터는 회전 쪽 흔적이 전류에 실려 나오는지를 봅니다.
- 세 지점 모두 「무엇을 정상으로 볼지 미리 정해 두고 거기서 벗어나는지 본다」는 점은 같지만, 벗어남을 잡는 방식은 다릅니다. 결상처럼 순간에 끝나는 것은 정해 둔 기준을 넘는 순간을 잡아 남기고, 투입시차처럼 서서히 커지는 것은 한 번 잰 값 대신 같은 조건에서 되풀이해 잰 값의 추세로 봅니다. 그래서 기준값을 어떻게 정하고 무엇과 견줄지가 감시의 품질을 좌우합니다.