절연저항
절연저항을 측정하는 이유
절연물에 전압을 인가해서 사용할 경우 절연 특성을 계속 유지시켜줘야 한다.
전기설비 전로와 기기는 절연물로 보호되고 있다. 절연이 좋지 않을 경우 누전이 발생하게 되고 그로 인해 감전사고나 전기 화재 등의 전기적 사고가 발생한다. 대부분의 절연물은 전압이 커지면 절연저항, 절연성능이 낮아진다. 그래서 기기를 사용할 때 문제가 없는 상태를 계속 유지시켜줘야 한다. 그래서 절연저항을 측정하여 정상인지 판단한다.
절연물에 직류 전압을 가하게 되면 작은 전류라도 흐르게 되는데 이 전류를 누설전류라고 부른다. 이때 절연저항은 인가한 전압에서 누설전류를 나눈 값이 된다. 이때 사용하는 측정기를 메거(절연저항계)라고 한다.
절연저항의 단위
절연저항 값은 매우 커서 MΩ(메가옴)을 단위로 사용한다. 절연물의 저항값이 무한대가 아니기 때문에 표면에 흐르는 전류도 값을 구할 수 있음.
절연저항의 기준(2021년 1월 개정)
절연저항의 기준이 2021년 1월부터 개정되었다. 개정된 기준은 아래 표와 같다.
| 사용전압[V] | 시험 DC 전압[V] | 절연저항[MΩ] |
| SELV 및 PELV | 250 | 0.5 |
| PELV, 500V 이하 | 500 | 1.0 |
| 500V 초과 | 100 | 1.0 |
부과설명)
SELV : 전기적으로 확실히 분리가 된 특별 저압, 1-2차 모두 전기적 절연으로 되어 있지만 접지는 안되어 있음.
PELV : 전기적으로 확실히 분리가 된 기능 특별 저압, 1-2차 모두 전기적 절연이 되어 있고 접지까지 되어 있음.
FELV : 전기적으로 분리가 되어 있지 않은 기능 특별 저압 : 1-2차가 전기적 절연이 안되어있음.
MEGGER(절연저항계)
메거란?
사용하고 있는 설비의 전로에 직류전압을 인가시켜 절연저항을 측정하는 계측기이다. 측정값은 앞의 표의 기준에 부합해야 한다.
절연저항 측정방법
기본 측정 방법 : 검은색(EARTH) 선을 접지 측에 연결하고 빨간 선을 측정하려고 하는 곳에 접촉시켜 절연저항 측정한다.
1. 선간 절연저항 측정법
전원 측 주차단기를 그림과 같이 개방시킨다. -> 콘센트의 모든 부하를 제거한다, 전등도 OFF 시킨다. -> 측정
2. 대지와 선간 절연저항 측정
앞의 측정방법과 같이 전원 측 주차단기를 그림과 같이 개방시킨다. -> 접지리드 선을 접지 측으로 연결한다 -> 각 상마다 측정한다.
3. 분전반의 저압선로 절연저항 측정
메인 차단기를 OFF 하거나 측정하는 분기 차단기를 OFF 시킨다. -> N상이 있다면 분리한다 -> 상마다 측정한다.
절연저항 측정 시 주의점
- 측정할 때 큰 전압을 인가하므로 회로 내에 큰 전압으로 소손될 부품이 있는지 확인한다. 퓨즈나 반도체 소자들을 유의한다.
- 인체가 닿지 않도록 거리를 유지한다. 측정 전 전원이 차단되어 있는지 확인하고 측정을 실시한다.
- 반드시 전원이 분리되어 있어야 한다. 감전의 위험도 있을뿐더러 절연저항계에도 큰 충격을 가해 기기를 손상시킬 수 있다.(예) PCB 고장
- 전원선 두 가닥을 동시에 절연측정하지 않는다.
- AC 110V 사용하는 기기 일 경우 250V, AC 220V 기기 일 경우 500V, 380V 일 경우 1000V를 인가해 절연저항을 측정한다.
누설전류와 충전전류
누설 전류
누설전류를 알기 위해서 먼저 누설 저항을 알아야 한다. 누설저항은 전기적인 절연을 가지고 있는 절연물에 손상이 가거나 오래 사용하거나 여러 가지 이유로 전류가 절연물의 밖으로 흐르게 되는데 이때의 전기 저항을 누설 저항이라 한다.
피복에 손상이 간 곳에 비가 많이 와 물이 묻거나 다른 이물질이 닿게 되면 그 부분으로 전류가 흐르게 되는데 이때의 저항 값이다. 쉽게 말해 전류가 밖으로 새고 있는 것이 누설인데 이때 흐르는 전류 값을 누설 전류라 한다.
메거는 밖으로 흐르는 누설 전류 값을 이용해 절연저항 값을 구하는 것이다.
충전 전류
절연저항계를 이용해 절연물의 절연저항을 측정할 때 큰 전압을 인가하게 되고 이때 그 절연물에 충전되어 남게 되는 전류를 충전 전류라고 한다. 쉽게 말해 배터리가 충전되듯 전압을 인가했을 때 절연물에서 전류가 다 빠져나가지 않고 남아있는 상태가 되는데 계속 이 상태를 유지시켜 주면 절연물을 손상시킬 수 있으므로 꼭 방전시켜 줘야 한다.
교류전원을 사용하게 되면 절연물에 계속 남게 되어 절연측정이 정상적으로 측정되지 않아 절연저항 측정 시 직류전원을 사용한다.
지금까지 절연저항에 관한 내용을 알아보았습니다. 저의 글이 안전한 전기 설비 유지 관리를 하는데 큰 도움이 되었으면 합니다. 다음번에도 좋은 내용으로 포스팅하겠습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.