전기 장비의 절연을 시험해야 하는 이유는 무엇인가요

필드: 검사 및 시험

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절연 저항 측정의 목적

전기 장비에 대한 절연 테스트를 수행하는 주된 이유는 공공 및 개인의 안전을 보장하기 위함입니다. 단락 회로로 인한 화재 가능성을 제거하기 위해 분리된 전류를 운반하는 도체, 접지 도체, 그리고 접지를 위한 도체 사이에서 절연 테스트를 수행합니다.

왜 절연 테스트를 수행하나요?

안전 절연 테스트를 수행하는 가장 중요한 이유는 공공 및 개인의 안전을 보장하기 위함입니다. 분리된 활성 도체, 접지 도체, 그리고 접지를 위한 도체에 대한 절연 테스트를 통해 단락 회로로 인한 화재 위험을 제거할 수 있습니다.
장비 수명 연장 절연 테스트는 전기 시스템과 모터의 보호와 수명 연장을 위한 중요한 역할도 합니다. 주기적인 유지보수 테스트는 분석을 위한 데이터를 제공하고 잠재적인 시스템 실패를 예측할 수 있게 합니다. 또한, 실패가 발생했을 때 원인을 파악하기 위해서도 절연 테스트가 필요합니다.
국가 표준 요구사항 재료와 전기 장비 모두 해당 국가 표준에 따라 절연 예방 테스트를 받아야 하며, 이는 제조된 전기 장비의 품질을 검증하고 장비가 규제 및 안전 표준을 충족하도록 보장합니다.

절연 테스트의 원리

절연 테스트는 물관의 누수를 찾는 것과 유사합니다. 일반적으로 고압의 물을 관에 주입하여 누수 위치를 찾습니다. 가압된 물은 누수 지점을 더 쉽게 식별하게 만듭니다. 전기 분야에서는 "압력"이 전압을 의미합니다. 절연 테스트 중에는 상대적으로 높은 직류 전압을 테스트 대상 장비에 적용하여 잠재적인 누수 지점을 더 명확하게 만들게 됩니다.

절연 저항 테스터는 적용된 전압 하에서 누설 전류를 측정하고 오므의 법칙을 사용하여 절연 저항 값을 계산합니다. 이러한 기기의 설계 철학은 "파괴되지 않는" 방식으로 테스트 전압을 적용하고 제어하는 것입니다. 제공되는 전압은 높지만, 전류는 매우 제한적입니다. 이는 불량한 절연으로 인한 두 번째 손상을 방지하고 작업자의 안전을 보장합니다.

왜 멀티미터를 사용하여 절연 저항을 측정할 수 없나요?

멀티미터는 저항을 측정할 수 있지만, 절연 상태를 정확하게 나타내지는 못합니다. 이는 멀티미터가 9V DC 전원을 사용하여 측정하기 때문에 테스트에 필요한 고전압을 제공하지 못하기 때문입니다.

절연 테스트 전압 선택

표준 GB50150-2006 "전기 설치 공사 - 전기 장비 인계 테스트 표준"에 따르면:

작동 전압이 100V 미만인 전기 장비 또는 회로의 경우 250V 테스트 전압을 사용합니다.
작동 전압이 100V부터 500V 사이인 전기 장비 또는 회로의 경우 500V 테스트 전압을 사용합니다.
작동 전압이 500V부터 3000V 사이인 전기 장비 또는 회로의 경우 1000V 테스트 전압을 사용합니다.
작동 전압이 3000V부터 10000V 사이인 전기 장비 또는 회로의 경우 2500V 테스트 전압을 사용합니다.
작동 전압이 10000V 이상인 전기 장비 또는 회로의 경우 5000V 또는 10000V 테스트 전압을 사용합니다.

절연 저항 테스트 절차 (절연 저항 테스터를 사용한 예)

a. 장비 또는 시스템을 종료하고 다른 모든 회로, 스위치, 커패시터, 브러시, 서지 아레스터, 및 회로 차단기로부터 분리합니다. b. 테스트 대상 시스템을 완전히 접지하여 방전합니다. c. 적절한 테스트 전압을 선택합니다. d. 리드를 연결합니다. 측정하려는 절연 저항이 크다면, 차폐 리드를 사용하고 접지선을 추가하여 부정합을 방지하는 것이 좋습니다.

테스트 리드가 얽혀서는 안 되며, 측정 오류를 줄이기 위해 헷갈리지 않도록 합니다. e. 테스트를 시작하고, 일정 시간(일반적으로 1분) 후에 계기 값을 읽고, 그때의 주변 온도와 함께 데이터를 기록합니다. f. 테스트가 끝나면, 테스트 대상이 용량성 장치인 경우, 장치를 완전히 방전합니다. 마지막으로, 연결 리드를 제거합니다.

큰 저항을 측정할 때 왜 차폐 리드를 사용하나요?

측정하려는 절연 저항이 매우 클 때, 측정 전압은 고정되어 있고, 도체를 통과하는 전류는 상대적으로 작아 외부 영향에 취약합니다. 차폐 리드를 사용하여 테스트를 수행하면, 차폐 리드가 음극(-) 단자와 동일한 전위를 가지므로, 표면 누설이나 예상치 않은 전류 누설로 인해 절연 저항 측정의 정확성이 감소하는 것을 방지할 수 있습니다. 또한, 테스트 중에 두 개의 테스트 프로브 외에도 접지선을 추가하여 부정합을 방지하고 안전을 확보할 수 있습니다.

절연 테스트 도구

절연 저항 테스트는 특수한 테스트 기기를 사용하여 수행됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 기기는 메가옴미터 또는 절연 저항 테스터이지만, 다른 유형의 기기도 다양한 절연 유형의 무결성을 확인하는 데 사용될 수 있습니다.

메가옴미터 (손잡이 회전식) 손잡이 회전식으로 구동되는 메가옴미터는 1950년대와 1960년대에 처음 등장한 최초의 절연 저항 테스트 기기입니다. 250V, 500V, 1000V 등의 다양한 사양으로 제공되며, 손잡이를 돌려 DC 전압을 생성하며 포인터형 다이얼을 갖추고 있으며, 일반적으로 두 사람이 필요합니다: 한 사람은 메가옴미터를 조작하고, 다른 사람은 시간을 재고 데이터를 기록합니다.
디지털 절연 저항 테스터 배터리로 구동되는 메가옴미터로, 여러 조정 가능한 테스트 전압 범위를 제공합니다. 전자 디스플레이를 통해 더 정확한 읽기를 제공하며, 일반적으로 자동 방전 및 누설 전류 모니터링과 같은 안전 보호 기능을 포함합니다. 추가적인 테스트 기능으로는 멀티미터 기능, 극화 지수, 및 유전 흡수 비율이 있어 적용 범위가 더 넓습니다. 컴팩트한 디자인으로 단일 엔지니어가 모든 테스트 단계를 완료할 수 있습니다.
누설 전류 클램프 미터 누설 전류 클램프 미터는 전원을 차단할 수 없는 장비의 절연 상태를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 부하 전류가 생성하는 자기장은 서로 상쇄됩니다. 어떠한 불균형 전류는 도체에서 지구 또는 다른 곳으로 누설되는 전류에서 비롯됩니다. 이를 측정하려면, 누설 전류 클램프 미터는 0.1mA 미만의 전류를 감지할 수 있어야 합니다.