김 민준
2024 국제 전기전력 전시회가 코엑스에서 열렸습니다. 기간은 5월1일부터 3일 까지였는데, 마지막 날에 참여 하였습니다. 코로나 이후 오랜만에 참여라 어떤 새로운 문물이 있을지 기대 되었지만, 전보다 규모가 작아진 것 같았고 생각보다 새로운 기술은 많아 보이지는 않았습니다. 이번 전시회에 저의 눈에 띈 것은 전기안전에 관한 것 이였습니다. 감시장치, 기기 및 케이블 화재방지, 누전에 의한 감전 방지 등 여러 장비들이 소개되었습니다.
처음 살펴본 제품은 감시장비였습니다. 전기기기 설비의 운용면에서 신뢰성을 향상기키는 방법에는 전기품질과 함께 설비 및 전선의 고장 위치를 신속히 확인하고 해결하여 안정성을 높이는 것이 중요하다. 장비명에 보듯 EXERTHERM에서 thermal(열)이란 단어로 추측하듯이 열 즉 온도를 감지하는 장비입니다. 케이블이나 단자부분, 버스덕트에 적외선 센서를 이용해서 이상유무를 감지하고 디스플레이를 통해 표시하는 장비 같았습니다. 대규모 설비가 있는 곳에 적합해 보였습니다.
이번 전시회에서 직접 보고 싶었던 제품들 중 하나인 온도캡 입니다. 용도는 주로 케이블에 압착한 단자 부근에 설치해서 전류나 열의 전달을 차단해서 도체는 안전하게 전류를 흘려주고 동시에 인체 감전 방지로 사용합니다. 그런데 여기에 더해서 온도 변화를 감지해서 색이 변하는 기능을 추가한 절연캡 입니다. 따라서 차단기에 접속된 터미널이 경년변화에 따라 조임이 느슨해지거나 기타 이유로 접속이 불량하게 되면 그 부분에서 온도가 상승하게 되는데 심하면 아크등의 발생으로 검게 그을려서 차단기가 오부동작을 하거나 화재 등이 발생할 수 있습니다. 그래서 신속히 발견해서 조치를 취하는 것이 중요한데 이 절연캡은 색상의 변화로 상태를 파악할 수 있으니 육안으로도 용이하게 발견할 수 있다는 장점이 있습니다.
샘플로 몇개 받아왔는데 뜨거운 물을 부었을 때 온도 변화에 의해서 색이 없어지는 것이 보이죠? 찬물을 부으면 원래데로 돌아오는 것도 있고 온도 변화에 반응하지 않고 지속적으로 무색을 띄는 것들이 있는데 전자를 가역 온도캡형이라고 하고 후자를 비가역 온도캡형이라고 합니다.
앞으로 설치될 분전반에 사용될 예정입니다.
다음 살펴볼 CTTS 기기는 수변전 설비에서 사용되는데 상용전원(한전측)과 비상용전원 사이를 절체하는 스위치 장비입니다. 여러회사들의 제품이 있었는데 견적 및 설치여부 문의로 얼마전에 저희를 방문한 업체들의 제품을 구경하였습니다.
CTTS(Closed Transition Transfer Switch)는 ATS(Automatic Transfer Switch)와 비교를 하는데 두 장비에 큰 차이는 상용과 비상용 전원 사이를 절체할 때 발생하는 정전유무 혹은 그 지속시간 입니다. 그러나 상용전원이 정상일 때 CTTS가 비상용으로 절체시에는 정전 없이 운전되지만, 상용전원의 정전으로 절체시에는 예를들어 발전기의 경우 정격속도, 주파수, 전압이 확립되어야 부하에 전원이 공급 가능하므로 정전이 발생하게 됩니다.
위 그림은 외함내부에 들어가 있는 CTTS이고 절체표시를 모니터링 하는 장비입니다.
CTTS의 다른 장점은 전압과 주파수 등의 동기화만 맞으면 상용전원과 비상용 전원이 동시에 전원 공급 가능하다는 점 입니다. 여름에 에너지 소비가 높을 때 비상발전기와 같이 사용하면 전기료 peak치를 낮추어서 기본요금은 절감 할 수 있습니다.
다음 살펴볼 것은 아크차단기 입니다. 차단기 종류에는 배선용 차단기, 누전 차단기 등이 대표적으로 사용됩니다. 고장 전류가 큰 단락전류 등은 배선용 차단기가 쓰이고, 누전차단기는 이름 그대로 누전 보호용으로 사용되는데 종류에 따라 누전 뿐 아니라 과부하, 단락전류에도 사용됩니다. 누전차단기가 좀 더 포괄적으로 사용되는 것이죠. 그러면 누전차단기만 사용하면 되는데, 배선용 차단기가 사용되는 이유 중 하나는 누전이 발생해도 차단되지 않고 사용하는 곳이 필요할 수 있어서 입니다. 그러면 누전 발생으로 감전 위험이 있을 수 있겠지만 누전 경보기 혹은 접지 등을 이용하거나 해서 인축 감전방지를 대비합니다. 그러나 누전차단기도 차단하지 못하는 불감대 영역, 예를들어 정격 감도 전류가 15mA이면 그 이하의 전류에서는 동작하지 못 합니다. 콘센트나 전기 사용기기, 차단기 접점 등에서 아크가 발생하면 누전차단기는 감지하지 못하게 되어 동작을 하지 않습니다. 최악의 경우 이 아크에 의해 화재가 발생하기도 합니다. 이런 아크에 의한 것은 아크차단기가 감지해서 차단을 할 수 있습니다. 겨울에 재래시장에서 발생하는 화재 중에는 이 아크에 발생하는 경우가 많이 있어서 아크차단기의 중요성이 대두되고 있으며, 북미에서는 이미 2000년 초반에 주택이나 공공시설에 의무적으로 설치하여 운용하고 있습니다.
다음은 직류 차단기 입니다. 직류를 차단하는 것은 교류에 비해 어렵습니다. 교류의 경우는 전류에 영점에서 차단하기가 용이한데 직류는 영점이 없습니다. 직류를 차단하는 원리 중 하나는 교류와 같이 전류 영점을 인위적으로 만들어서 차단하는 방법이 있는데 마치 한류퓨즈와 같이 아크전압을 높여서 고장전류를 낮추어서 영점에 가까웠을 때 차단기를 개로하는 방식이 있습니다. 대부분의 부하들은 직류를 사용하고 있고 앞으로는 교류와 함께 직류로 송전을 하는 비율이 더 많아 지거나 데이터센터와 같이 직류를 많이 사용하는 장소 등 직류차단기 사용은 늘어날 것으로 보입니다.
다음은 분전반 내부 화재 방지용 로프 타입입니다. 사진처럼 설치 되어서 차단기 접점등에 아크로 화재 발생시 특정온도에서 화재약제를 방출해서 화재를 진압하는 제품입니다.
위 사진은 화재 방지 테이프 형식으로 케이블에 감아두면 그 부분에서 화재를 방지한다고 합니다. 화재가 케이블을 따라 전파하는 것을 방지합니다.
마지막으로 인상 깊었던 것은 전기기기들 분전반이 물속에서 동작하는 장면이 였습니다. 현장에서 실제로 전기기기 동작시키고 물에 전압이 있는지 확인까지 하였습니다. 물속에서 전기가 흘러도 감전이 되지 않도록 만들었다고 하는데 흐르는 전기에 손이 닿아도 감전이 안되고 지락이나 누전에 의해 고장전류가 흘러도 전기에 의한 화재가 없는 제품이라고 합니다. 전기실이 지하에 있어서 침수에 위험이 있거나 병원에 환자들에게 감전 위험 그리고 가연성, 폭발성 가스가 체류할 수 있는 화학공장 등 위험장소에 사용하기 적합한 제품 같습니다. 대단한 제품 같은데 어떤 원리일지 궁금하기도 합니다.
아쉬웠던 것은 UPS 장비와 항온항습기 장비들 전시가 거의 없었다는 점입니다. 다음 기회를 기대해 봐야겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다.