천장크레인운전기능사 과부하방지장치 — 과부하 보호와 절연저항

과부하방지장치는 전동기 등 전기설비가 과도한 전류를 흘려 소손되는 것을 방지하는 장치를 의미한다. 과부하 발생 시 퓨즈나 차단기가 작동하여 회로를 차단함으로써 다른 장치와 배선을 보호한다. 퓨즈는 주로 과전류나 단락 시 동작하도록 설계된 보호 소자이므로 퓨즈가 끊기는 주된 원인은 과전류 또는 권선 단락이다.

전동기의 과전류 보호용 차단기 선정은 모터의 기동 전류를 고려하여야 한다. 권상모터와 같은 전동기의 경우 차단기 정격전류를 모터 정격전류의 1.25배 이상 2.5배 이하 범위에서 선정하는 것이 일반 원칙이다. 따라서 정격전류가 10A인 모터에는 12.5A 이상인 규격을 선택해야 하며, 실용적으로는 그 중 가장 작은 규격을 택하여 보호 감도와 기동 허용을 균형시킨다.

절연저항은 전기가 새어나가지 않도록 하는 지표이며 사용 전압에 따라 최소 허용치가 정해진다. 일반적인 기준은 사용 전압(V)을 1000으로 나눈 값(MΩ)을 최소 허용치로 삼는 것으로, 이 기준에 따라 절연저항이 충분치 않으면 감전이나 화재 위험이 증가한다. 전압강하가 발생하면 브레이크용 전자석의 자력이 약해져 흡입력이 부족해지고 마찰판 과열 등 이상 현상이 발생하므로 전압 상태 점검도 보호의 일환으로 중요하다.

과부하와 관련된 고장은 전기적 요인 외에도 기계적 요인과 결합되어 나타나는 경우가 많으므로 원인 분석 시 과부하, 절연불량, 베어링 불량 등 전동기 내부 요인과 와이어로프 등 외부 부품의 상태를 구분하여 판단해야 한다. 저항기나 보호소자의 용량 선정이 부적절하면 과열이나 보호오작동을 유발할 수 있으므로 정격과 발열 특성을 염두에 두어 선정한다.