저압 차단기의 고장 원인과 열화 요인으로 알아보는 점검 포인트

출처 : 한국전기기술인협회 협회지

 

1. 저압차단기 (MCCB) 고장 원인

MCCB 의 기능에 영향을 미치는 중대 고장 현상과 원인으로는 다음과 같다. 

현상		원인
접촉저항 증가	정격전류 통전 시 온도 상승으로 인해 트립이나 과열	- 접점의 접촉 압력 저하 - 부하전류 개폐 과다 - 부식으로 인한 접점면 접촉저항 증가 - 접속부의 경년 이완
차단하중 증가	과전류가 흐르거나 트립신호가 입력되어도 트립되지 않음	- 분진 등의 퇴적 - 부품 발청으로 인한 마찰 저항 증가
트립 후 리셋 불능	MCCB 트립 후 재투입이 안됨	- 분진으로 인한 마찰 저항 증가 - 주형품 등의 절연재 경년 변화
트립 불능	심각한 문제로 인한 사고 발생시에도 MCCB가 트립되지 않음	- 분진으로 인한 마찰 저항 증가 - 부품 발청으로 인한 마찰 저항 증가

 

2. 저압차단기의 열화 요인

요인	현상
온도	- 설치 장소 및 배,분전반 내 온도, 고조파로 인한 발열 등이 저압 차단기의 온도를 상승시켜절연재가 수축, 변형
습도	- 과도한 습기로 인해 배,분전반 내 물기가 맺히거나 겨울철 공간 간 온도차로 인해 결로가발생하여 내부 부품 발청 또는 절연재 흡습으로 인한 변형 또는 절연저항 저하
분진	- 배,분전반은 물론 저압차단기 자체도 발열하므로대류로 인해 침입한 분진이 쌓이면 방열을 방해하기도 하고 기계부분의 그리스에 눌어붙어 원활한 작동을 방해하거나 수분을 흡수하여 발청
부식	- 저압차단기의 접점은 은합금을 사용하고 주회로 도전부의 구리 부품에는 은도금 하는 경우가 있으므로 황화가스 발생 시 황화은이 형성되고 시간 경과에 다라 은이 흑화되어 접촉저항 증가
진동, 충격	- 진동이 과도할 경우 저압 차단기 내 소호장치나 배리어 등이 흔들려 가까운 절연재나 부품에 접촉하여 절연재 마모 또는 부품이 변형 - 충격이 과도할 경우 절연재 파손, 기구부 변형
개폐 빈발	- 전자접촉기와 달리, MCCB의 빈번한 작동은 수명 단축
트립 빈발	- MCCB의 경우 시험 버튼으로 자주 트립시키면 수명 단축

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3. 저압 차단기의 중요 점검 포인트

점검항목	판단기준 및 조치내용
표면 이물 부착	- 표면에 먼지, 오일등의 이물 부착 여부 확인 - 이물 부착 시 에어클리너 또는 브러시로 청소 (신너, 세재, 화학 걸레 등 사용 금지)
내부 수분 침투, 분진 퇴적	- 내부에 수분이 침투하거나 분진 퇴적 여부 확인 - 수분 및 분진 제거 ( 분진 제거시 털이개 등으로 털면 MCCB내부로 유입되므로 진공청소기등을 활용) - 수분 및 분진 제거가 불가능 할 경우 신품으로 교체
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 접촉불량 - 단자부 변색 시 신품으로 교체
균열, 파손	- 외함과 단자부등에 균열 또는 파손 발생 시 신품으로 교체
단자 나사 이완	- 단자 또는 부스바 나사 이완 시 발열 - 제조사 권장 토크로 이완된 나사 체결
ON/OFF 조작	- 장시간 ON 상태가 유지되면 내부 기구축과 베어링부 하중이 1점에 집중 및 고착화  - 정전 후 5회 이상 핸들로 ON/OFF 개페 조작 반복 - 조작이 원활하지 않을 경우 신품으로 교체
트립, 리셋 조작	- 트립버튼을 눌러 트립 조작 및 핸들로 리셋 조작 확인 - 조작 불능시 신품으로 교체
누전 작동	- RCD는 시험버튼 눌러 트립 확인 (MCCB는 누전차단 기능이 없으므로 점검 불가) - 트립 불능 시 신품으로 교체
절연 저항	- 500V 절연저항계로 상 간 및 상-대지 간 절연저항 측정 (접속도체 분리 후 측정) - 5MΩ 이하 시 신품으로 교체
접촉 저항	- 접점부 접촉저항 증대, 구성품 열화로 인한 접촉 압력 저하, 내부 접속부 접촉 불량 등의 요인이 복합 작용하여 입,출력 간 내부 저항 증가 (주회로 도전부 접촉 상태 종합 판단에 유효) - 과열 시 입,출력 단자 간 접촉저항 측정 (전원 차단하고 핸들 ON 상태에서 측정) - 접촉저항이 높으면 수리 (사포등으로 접점 오염 제거 등) - 수리 불가 시 신품으로 교체

 

4. 저압 차단기의 유지관리

MCCB는 과부하 전류, 단락전류를 검출하여 전로를 차단하기 위해 절연 외함에 개폐장치, 접촉자, 소호장치, 과전류 트립요소 등을 내장하고 있다. 정상적으로 기능하기 위해 연간 1회 이상 다음과 같은 방법으로 점검해야 한다.

 

1) 정기점검

- 도체 접속부 접속상태, 과열 또는 변색 유무를 점검하여 이상 또는 장기간 미사용 차단기에 대해 입출력 단자 간 접촉저항 측정 (20~30 A의 직류를 통전시켜 입출력 간 전압강하 측정)

- 개폐 작동 수회 반복 시험

 

2) 트립 시 임시점검

- 정격전류 미만에서 작동 시 전선의 허용전류를 고려하여 트립전류가 높은 것으로 교체

- 단락전류로 인해 트립 시 절연저항이 5MΩ 이상일 경우 절연내력을 시험하고 이상이 없는 경우 재사용 가능 (이상 시 신품으로 교체)

- MCCB 직력 접속시 보호협조 상태 점검

 

※ 저압 차단기 작동 및 조작 시 주의사항

• 저압 차단기는 차단 시 핸들 (또는 레버) 의 위치에 따라 사람이 차단 (아래 위치)한 것인지 과전류에 의한 트립 차단 (중간 위치) 인지 판단할 수 있다. 핸들이 중간 위치에 있으면 과전류 또는 단락에 의한 차단이 발생한 것으로 복전하기 위해서는 바로 재투입하지 말고 반드시 작동 원인을 파악하여 제거 한 후 수동으로 완전히 내려 OFF시키고 재투입해야 하며, 이와 같은 점을 고려하여 저압 차단기를 주기적으로 점검해야 한다. 특히 저압 차단기가 자주 작동하는 경우에는 내부회로에 문제가 있는 경우가 많으므로 반드시 제조사에 문의 및 조치해야 한다.
• 현장의 저압 차단기는 작업을 위해 OFF시키는 경우가 있으므로 작업자의 감전을 방지하기 위해 반드시 OFF 시킨 이유를 파악한 후 문제가 없을 때 ON 해야 한다. 현장 작업자는 저압차단기를 OFF시켰을 경우 '작업 중' 표지를 반드시 붙이거나 저압 차단기가 있는 분전함을 잠궈 두어야 한다.

 

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