■. 유도전동기 부하 역률을 개선코자 전력용 콘덴서를 아래 그림과 같이 병렬 결선해 사용한다.
저압 유도 전동기는 모든 현장이 이와 같은 방법으로 설치해 사용하게 되는데 이는 유도전동기의 자기여자 현상으로 인해 모터 및 콘덴서의 절연이 열화돼 종국엔 콘덴서 및 모터 고장으로 나타나게 된다.
◈. 유도전동기의 자기여자(自己勵磁) 현상.
유도전동기의 부하역률 개선을 목적으로 콘덴서를 설치한다. 그런데 유도전동기의 무효전력은 크게 변동하지 않아 그림과 같이 콘덴서를 모터에 병렬 설치하게 된다.
이럴 경우 모터 정지를 위해 MC가 개방한 후에도 부하 측 전원이 즉시 Zero로 되지 않고 이상 상승하거나 짧은 시간이지만 바로 감쇠되지 않는 경우가 있다.
(작업 현장의 호이스트를 off 하였음에도 즉시 정지하지 않는 현상)
이런 현상을 유도전동기의 자기여자 현상이라 하며 전동기가 전원에서 개방한 후에도 회전을 계속하는데 이는 전원에서 공급되던 여자전류가 콘덴서에서 공급됨에 기인하는 것으로 전동기가 유도발전기로 되는 것이다.
이에 따라 전동기 및 콘덴서 모두의 절연 성능에 악영향을 주게 되는데 콘덴서 용량이 전동기의 여자 용량보다 클수록 그 영향은 더 커지게 된다.
문헌을 살펴보면?
“전동기 정격 출력 운전 시 회로의 역률이 100% 되는 콘덴서를 설치할 경우 전압은 140% 정도 까지 상승한다.” 라 돼 있다.
이런 현상을 방지하기 위해?
1). 콘덴서 용량을 전동기 여자 용량보다 적은 것으로 한다. 통상 마력으로 표시한 전동기 출력의 1/2 ~ 1/3로 할 것을 추천한다.
2). 아래 회로와 같이 콘덴서 전용 개폐기 MC2를 설치하여 전동기 개폐기 MC1과 링크시켜 사용한다.
상기와 같은 회로 구성으로 사용하고 있는 현장의 콘덴서를 점검해 보면 콘덴서 불량을 쉽게 확인할 수 있을 것이다.
이는 자기여자현상의 발생 시간이 짧아 크게 문제 되지 않으리라 판단할 수 있으나 연속적이어서 장시간 사용 시 고장 등의 문제가 발생한다.
유도전동기의 자기여자현상 발생이 의심되는 현장은 콘덴서 설치로 얻는 효과보다 콘덴서 고장으로 인해 발생하는 비용이 크다면 굳이 콘덴서 설치를 고집할 필요는 없다.
단, 역률개선을 하지 않아 전원 측 선로 케이블을 교체해야 한다거나 전원 측 전력 설비 여유분이 부족하게 된다면 이땐 반드시 콘덴서를 설치 이를 보완해야 한다.
이를 확인 판단하는 것이 현장 엔지니어의 몫이다.