자기여자 현상에 따른 콘덴서 고장?

■. 유도전동기 부하 역률을 개선코자 전력용 콘덴서를 아래 그림과 같이 병렬 결선해 사용한다.

저압 유도 전동기는 모든 현장은 이와 같은 방법으로 설치해 사용하게 되는데 이는 유도전동기 의 자기여자 현상으로 인해 모터 및 콘덴서의 절연이 열화돼 종국엔 콘덴서 및 모터 고장으로 나 타나게 된다.

​

이상에 대해 아래와 같이 살펴본다.

​

◈. 유도전동기의 자기여자(自己勵磁) 현상.

유도전동기의 부하역률 개선을 목적으로 콘덴서를 설치한다.

그런데 유도전동기의 무효전력은 크게 변동하지 않아 그림과 같이 콘덴서를 모터에 병렬 설치 하게 된다.

​

이럴 경우 모터 정지를 위해 MC가 개방한 후에도 부하 측 전원이 즉시 Zero로 되지 않고 이상 상승하거나 짧은 시간이지만 바로 감쇠되지 않는 경우가 있다. (작업 현장의 호이스트를 off 하 였음에도 즉시 정지하지 않는 현상)

이런 현상을 유도전동기의 자기여자 현상이라 하며 전동기가 전원에서 개방한 후에도 회전을 계속하는데 이는 전원에서 공급되던 여자전류가 콘덴서에서 공급됨에 기인하는 것으로 전동기 가 유도발전기로 되는 것이다.

​

이에 따라 전동기 및 콘덴서 모두의 절연 성능에 악영향을 주게 되는데 콘덴서 용량이 전동기 의 여자 용량보다 클수록 그 영향은 더 커지게 된다.

문헌을 살펴보면?

'"전동기 정격 출력 운전 시 회로의 역률이 100% 되는 콘덴서를 설치할 경우 전압은 140% 정 도 까지 상승한다." 라 돼 있다.

 

 

이런 현상을 방지하기 위해?

1). 콘덴서 용량을 전동기 여자 용량보다 적은 것으로 한다.

통상 마력으로 표시한 전동기 출력의 1/2 ~ 1/3로 할 것을 추천한다.

​

2). 아래 회로와 같이 콘덴서 전용 개폐기 MC2를 설치하여 전동기 개폐기 MC1과 링크시켜 사 용한다.

 

 

상기와 같은 회로 구성으로 사용하고 있는 현장의 콘덴서를 점검해 보면 콘덴서 불량을 쉽게 확 인할 수 있을 것이다.

이는 자기여자현상의 발생 시간이 짧아 크게 문제 되지 않으리라 판단할 수 있으나 연속적이어 서 장시간 사용 시 고장 등의 문제가 발생한다.

유도전동기의 자기여자현상 발생이 의심되는 현장은 콘덴서 설치로 얻는 효과보다 콘덴서 고장 으로 인해 발생하는 비용이 크다면 굳이 콘덴서 설치를 고집할 필요는 없다.

단, 역률개선을 하지 않아 전원 측 선로 케이블을 교체해야 한다거나 전원 측 전력 설비 여유분 이 부족하게 된다면 이땐 반드시 콘덴서를 설치 이를 보완해야 한다.

이를 확인 판단하는 것이 현장 엔지니어의 몫이다.

​

https://samwhaeng.kr/

삼화엔지니어링 | 고조파필터, 무효전력제어, 콘덴서, 전문기업