1. 교류 계기 해석

교류 계측기의 대부분은 전자기식 계측기로, 코일에 전류가 흐르면 발생하는 자기장으로 철판을 자화시켜 전자기력을 발생시킵니다. 큰 전류를 측정할 때는 계측용 변류기와 함께 사용할 수 있습니다. 계기용 변압기란 계기와 함께 사용되는 변환기를 말하며, 전압 변압기와 전류 변압기를 포함한다. 변압기는 전자기 유도 원리를 통해 전압/전류의 비례 변환을 실현하여, 고전압/대전류를 계기가 감당할 수 있는 저전압/소전류로 변환한다.

2. 전력계 배선 해설

전력계는 대부분 전기식 구조로 되어 있어 직류 회로의 전력을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 정현파 및 비정현파 교류 회로의 전력도 측정할 수 있으며, 정확도가 높습니다. 전력계는 전압과 전류의 곱을 나타내며, 일반적으로 다중 범위로 제작됩니다.

(1) 전력 측정

1. 전력 측정 방법:표 13-1을 참조하십시오.

명칭	측정 회로		설명 및 유의사항
직류 선로 전력 의 측정			배선 시 “발전기 측”(기호)은 반드시 전원의 동일한 극성에 연결해야 합니다.
단상 교류 회로에서 전력 측정	(a) (b)		(1) “·” 표시가 있는 전압 단자는 전류 단자의 어느 쪽이든 연결할 수 있다. 그림 (b)는 전압 코일 뒤쪽을 나타낸다. R₁이 Ry에 가까워질 때 사용됩니다. (2) “·” 기호가 표시된 전류 단자는 반드시 전원의 한쪽 단자에 연결해야 하며, 다른 전류 단자는 부하 측에 연결해야 합니다.
3상 교류 회로 전력 측정	3상 3선식 회로 설계의 배선		회로의 총 전력은 두 전력계의 판독값의 대수적 합과 같다. 부하의 cosφ가 0.5보다 작을 경우, 한 개의 전력계의 판독값이 음수가 되며, 즉 전력계가 역회전하게 된다.

3상 교류 회로 전력 측정	3상 4 선식 전기 길의 이어짐 线		3개의 단상 전력계로 각 상의 전력을 측정했을 때, 회로의 총 전력은 3개의 전력계 측정값의 합이다.
	3상 전력계 측정 측정 시 배선	(a) (b)	그림 (a)는 직접 접속 회로의 배선 방식이다; 그림 (b)는 전류 변류기 접속 회로가 포함된 배선 방식이다.

2. 전력계 사용 방법:배선 시 고정 코일(전류 코일)은 직렬로, 가동 코일(전압 코일)은 병렬로 연결합니다.

(2) 전력계 판독값 계산: P=CN. 이때 전력계 상수 C는 C=UN·IN/αm이다.

(3) 전력계의 배선:“동일 극성 단자” 규칙(전원 단자의 “·” 또는 “±”)을 준수하여 전류가 동일 극성 단자로 유입되도록 하십시오.

그림 13-5 전자기식 단상 전력계 배선도

(2) 전력 측정

1. 단상 전기계량기

(1) 전자기식 단상 전기계량기:전압/전류 코일에서 발생하는 와전류와 자속의 상호작용을 통해 토크를 발생시켜 알루미늄 디스크를 회전시킵니다. 제동 자석은 회전 속도와 출력이 일치하도록 보장합니다.

그림 13-4 전자기식 단상 전기계량기

이 회로의 배선 구성에는 직렬 코일 전자석, 병렬 코일 전자석, 계기 기어 및 단자판이 포함된다.

그림 13-5 전자기식 단상 전력계 배선도

그림 13-6 전자기식 단상 전기계량기 판독값

(2) 전자식 단상 전기계량기:신호를 수집하고 시간을 누적하여 다음과 같이 계산합니다: W=(N₂-N₁)K, 여기서 N₂와 N₁은 각각 전기계량기의 두 판독값을 나타냅니다. 전자식 단상 전기계량기는 판독값의 정확성을 보장합니다. 가산 방식이 규정되어 있어 배선이 올바르지 않아도 계량이 가능합니다.

 

그림 13-7 전자식 단상 전력계 배선도

판독 방법:변류기를 통해 전력이 입력될 경우, 실제 전력 W = (N₂ - N₁)K (K는 변환비)이다.

2. 3상 전기계량기

(1) 직접 접속법:부하 전류가 100A 미만일 때 사용합니다.

그림 13-8 3상 전기계량기 직접 배선 도식도

(2) 변류기를 통한 연결:전류가 100A를 초과할 경우, 대전류를 5A로 변환하십시오. CT 2차 측의 K₂ 단자는 접지해야 합니다.

그림 13-9 전류 변류기를 통해 연결된 3상 전기 계량기 배선 도식도

3. 전력계 배선 요령 및 주의사항

3. 교류 회로 고장 분석

고장은 뚜렷한 징후가 있는 경우(예: 연기 발생, 과열)와 뚜렷한 징후가 없는 경우(예: 작동 불량, 단선)로 나뉩니다. 진단은 일반적으로 “관찰, 질문, 냄새 맡기, 만지기”라는 네 단계로 나뉩니다:

(1) 전류 공급 검사법

1. 요건:신체 안전에 유의하십시오. 가능한 한 주 회로를 차단하고 제어 회로에만 전원을 공급하십시오. 모터는 무부하 상태로 가동하십시오.

2. 측정법:전압 검출기, 멀티미터, 클램프 미터 등을 사용합니다. 복잡한 시스템의 경우 오실로스코프를 사용할 수 있습니다. 회로 단락으로 인한 오판에 주의하십시오.

3. 고장 점검의 구체적인 방법

(1) 점검등 방식:380V 회로에 220V 전구를 사용합니다. 저전압 측을 중성선에 연결하고, 분기점에서 접지합니다.

그림 13-10 380V 검증등 방식

표 13-2 점검등 방식을 이용한 고장 지점 파악

(2) 전압 검출기 사용법:안전하지만 제한이 있음(예: 접점 아크로 인해 오판할 수 있음). A 지점에서 F 지점까지 순서대로 측정할 때, 빛이 어두워지면 앞쪽 구간에 고장이 있는 것이다.

그림 13-11 전압 검출기 사용법

(2) 전원 차단 점검법

그림 13-12 전동기 단방향 시동 자동 잠금 제어 회로도

단락 또는 연기가 발생하는 고장의 경우. 주 회로(예: A/B 지점)를 차단하고, 권선 통로 오판정을 방지하기 위해 모터 배선을 분리해야 합니다. 모터의 단방향 기동 자물쇠 제어 회로를 예로 들면: 그림 13-12.

(3) 전압 검사법 (전원 연결 상태에서의 측정)

1. 전압 단계별 방법:검은색 펜을 0 지점에 고정하고, 빨간색 펜으로 2, 3, 4, 5 지점을 차례로 측정합니다. 380V가 측정되면 정상이며, 0V가 측정되면 전단 회로에 단락이 발생한 것입니다. 그림 13-13.

그림 13-13 전압 단계별 측정법

표 13-3 전압 단계별 측정법으로 측정된 전압값 및 고장 지점

2. 전압 구간법:인접한 두 점(1-2, 2-3…)을 측정합니다. 정상 전압은 0V이며, 고장이 발생하면 380V가 표시됩니다. 그림 13-14.

그림 13-14 전압 구간별 측정법

표 13-4 전압 구간별 측정법으로 측정된 전압값 및 고장 지점

(4) 저항 검사법 (전원 차단 측정)

⚠️ 반드시 전원을 차단해야 합니다!

1. 저항 단계별 분류법:측정값 0-1, 0-2…는 코일 저항이 정상인 경우이며, ∞는 단선 상태입니다. 그림 13-15 [저항 단계별 도표].

그림 13-15 저항 단계별 측정법

측정 전에 먼저 주회로 전원을 차단하고, 제어회로 전원을 연결하십시오. 시작 버튼 SB 또는 SB₃를 눌렀을 때 접촉기 KM이 작동하지 않으면, 제어회로에 고장이 있는 것입니다.

검사를 할 때는 제어 회로의 전원을 차단해야 합니다(이 점은 전압 단계별 측정법과 다릅니다). 그런 다음 한 사람이 SB₁을 누른 채로 유지하고, 다른 한 사람은 멀티미터를 사용하여 0과 1, 0과 2, 0과 3, 0과 4 두 점 사이의 저항값을 차례로 측정합니다. 측정 결과를 바탕으로 고장 지점을 찾을 수 있으며, 표 13-5를 참조하십시오.

표 13-5 저항 단계별 측정법으로 측정된 저항값 및 고장 지점

참고: R은 KM 코일의 저항값이다.

2. 저항 구간법:인접한 점(예: 1-2, 2-3)을 측정한다. 값이 ∞인 경우 단선을 의미한다. 병렬 회로의 간섭에 주의해야 한다. 그림 13-16 [저항 구간도].

그림 13-16 저항 구간별 측정법

표 13-6  구간별 측정법으로 측정된 저항값 및 고장 지점

(1) 저항 구간 측정법을 사용하여 고장을 점검할 때는 반드시 먼저 전원을 차단해야 합니다;

(2) 측정 대상 회로가 다른 회로와 병렬로 연결되어 있는 경우, 반드시 병렬 회로를 분리해야 하며, 그렇지 않으면 측정된 저항값이 정확하지 않습니다;

(3) 고저항 전기 부품을 측정할 때는 멀티미터의 저항 측정 범위를 적절한 단계로 설정해야 합니다.

(5) 단락 검사법

의심되는 단선 부위를 절연 전선으로 단락시켜 주십시오.주의: 부하(예: 코일 5-0 사이)를 단락시키는 것은 엄격히 금지되며, 큰 전압강하가 발생하는 소자를 건너뛰어 단락시키는 것도 엄격히 금지됩니다.

그림 13-17 단락 검사법

단락법을 사용하여 고장을 점검할 때는 다음 사항에 유의해야 합니다:

(1) 단락법을 사용하여 점검할 때는 절연 전선을 손으로 잡고 전기가 흐르는 상태에서 작업하므로, 반드시 안전에 유의하여 감전 사고를 방지해야 합니다;

(2) 단락 검사법은 전압 강하가 극히 작은 전선 및 접점과 같은 단선 고장에만 적용되며, 전압 강하가 큰 전기 기기의 경우 저항, 코일, 권선 등의 단선 고장이 발생했을 때는 단락 검사법을 사용할 수 없다. 그렇지 않으면 단락이 발생할 수 있다;

(3) 산업 기계의 특정 중요 부위에 대해서는, 전기 설비나 기계 설비에 고장이 발생하지 않을 것이 보장된 상황에서만 단락 연결 방식을 사용할 수 있다.

단락법을 사용하여 점검하기 전에, 먼저 멀티미터로 그림 13-17에 표시된 1과 0 두 점 사이의 전압을 측정합니다. 전압이 정상이라면, 한 사람이 시작 버튼 SB₃ 또는 SB₄를 누른 채로 유지하고, 그 후 다른 한 명이 절연 성능이 우수한 전선을 사용하여 번호가 인접한 1번과 2번, 2번과 3번, 3번과 4번, 4번과 5번 지점을 각각 단락시킨다 (주의: 절대로 5번과 0번 지점을 단락시키지 마십시오. 그렇지 않으면 단락이 발생합니다). 특정 두 지점을 단락시켰을 때 접촉기 KM이 작동하면, 단선 고장은 해당 두 지점 사이에 있음을 의미합니다(표 13-7 참조).

표 13-7 단락법을 이용한 고장 지점 탐지

 

결함 현상	단락 지점 번호	KM 동작	고장 지점
SB₃ 또는 SB₄를 눌렀을 때, KM이 작동하지 않습니다.	1과 2	접착	SB₁ 상시 폐쇄 접점의 접촉 불량
	2와 3	접착	SB₂ 상시 폐쇄 접점의 접촉 불량
	3과 4	접착	SB₃ 또는 SB₄의 상시 개방 접점에서 접촉 불량 발생
	4와 5	접착	FR 상시 폐쇄 접점의 접촉 불량