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자기 발열 안전 관리, 열화상카메라 활용

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CASE STUDY 작성자 테솔 조회 53회 작성일 24-10-20 10:08

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전기 설비의 대형 전류 공급라인은 

주변의 고정 기자재에 함유된 철 성분으로 인한 전자기 때문에

과열 에너지가 발생하여 설비가 녹거나 누전되어 위험을 초래합니다.

이러한 과열 에너지는 오작동이나 화재를 발생시킬 수 있어 매우 위험합니다.

따라서 대형 전류 공급라인은 주기적으로 안전성을 진단해서

위험에 미리 대비를 해야 하는데요.

자성 재료의 전자기에 의한 발열 문제에 사용하여

진단 및 수리를 통해 안전성을 보장받을 수 있는

방법을 소개해 드리려고 합니다.



많은 피해를 발생시킬 수 있는

발열의 원인과 위험은 무엇이며

어떻게 안전성을 진단해야 할까요?



발열 현상이 나타났을 때 주선로의 온도는 정상인 이유


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송전 선로의 높은 전류로 인해 전자기가 형성되어

철(자성)을 함유한 금속부품의 자기 폐회로로

와전류가 소모되는 과정에서 발열 현상이 발생합니다.

이렇게 발생한 발열은 전류(부하)가 커짐과 함께

더욱 심해지지만 송전 선로의 온도는 정상입니다.

원칙적으로 고정 금속 부품은

스테인레스, 알루미늄 합금 등 비자성 재료 금속 이어야 하며

선로의 고정 금속 부품 또는 기타 지지 금속 부품이

자기 폐회로를 형성하면 안됩니다.

하지만 일부 현장에서는 재료와 시공문제로 인해

철이 함유된 금속으로 자기 폐회로를 형성해

감응 발열이 일어나고 있는 것입니다.

이러한 발열은 추후에 많은 피해를 불러올 정도로 매우 위험한 상황입니다.




발열의 위험성과 그 기준

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전자기 발열이 심각해지면 전기 금속 부품의 강도가 약해지고,

더 심각한 경우에는 녹아내릴 수 있습니다.

또한, 주변의 전기 설비와 케이블의 노화를 촉진하여 위험을 초래합니다.

특히 전자기의 강도는 중첩될 수 있기 때문에

중간 B상에 위치하면 중첩 전기장이 주변의 A,C상 보다

더 심한 발열을 초래하기에 유의해야 합니다.

전자기 발열로 인한 고장을 판단하는 기준이 있는데요.

✔️ 금속 부품과 금속 부품간의 온도 차는 15 ℃를 초과하지 않고,

발열점이 확실한 정도를 일반 열 결함

✔️ 발열점 온도가 > 90 ℃ 또는 상간 온도차가

δ≥80%에 속하는 경우에는 중대한 열 결함

✔️ 발열점 온도가 >130 ℃ 또는 상간 온도차가

δ≥95%에 속하는 경우를 심각한 열 결함

위의 세 가지의 기준으로 열 결함을 진단해 고장을 판단하고 있습니다.

현재 이러한 발열은 보통 적외선 온도계를 사용해 확인하기도 합니다.



적외선 온도계 사용의 단점

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그렇다면 적외선 온도계를 사용해 측정을 했을 때의 단점은 무엇이 있을까요?

전자 유도의 발열을 일으키는 송전 선로는 출력이 크기 때문에

안전 상의 이유로 거리를 멀리 위치시키는 경우가 있습니다.

하지만 이러한 경우에 적외선 온도 측정기의 순간 온도 표시와

낮은 D:S (거리:측정) 매개변수로 인해

측정 온도가 낮게 측정되어 과열점을 놓칠 수 있습니다.

열화상 카메라는 이미지 형식으로 감지된 발열 부품을 표시하여

측정 오류의 확률을 낮출 수 있어서 이러한 오류를 극복할 수 있습니다.

그럼에도 이 적외선 온도계를 유의점을 감안하여

제대로 사용한다면 전자기 발열을 발견할 수 있습니다.



발열 방지와 측정 시 주의사항

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열을 발견한 후에 처리하는 방법도 매우 중요한데요.

✔️ 스테인리스, 알루미늄 합금 등과 같은 비자성 금속 부품으로 교환

✔️ 철 부품(발열체)과 도체 간의 거리를 연장

✔️ 자기 폐회로를 제거하고 절연 패드 등을 추가해 와전류를 방지

위와 같은 방식으로 발열을 막아야 큰 피해를 줄일 수 있으며,

안전도 보장할 수 있습니다.

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