안녕 하세요 모닥입니다

이번에는 절연진단에 대한 사항입니다

고압 전동기 절연진단, 측정만으로 충분한가?

• 합·부 판정의 맹점과 육안점검 강화 제안

고압 전동기의 OFF-LINE 절연진단은

일반적으로 절연저항, PI, TANδ, AC CURRENT, 부분방전(PD) 등 전기적 측정을 중심으로 수행합니다.

이러한 측정은 절연상태를 정량적으로 평가하는 데 반드시 필요합니다.

그러나 현장에서 반복적으로 확인되는 중요한 사실이 있습니다.

전기적 측정값이 정상이라고 해서

전동기 내부상태까지 정상이라는 의미는 아닙니다.

전동기 내부의 오염, 습기, 결로, 부식, 절연재 변형, 권선 지지부 이상, 냉각통로 막힘 등은

초기단계에서는 전기적 수치에 명확히 나타나지 않을 수도 있습니다.

따라서 고압 전동기의 절연진단은

전기적 측정 + 육안점검 + 운전이력 + TREND 분석이 함께 이루어져야 합니다.

<사진 1> OFF-LINE 절연진단 실시 광경

               → 전기적 계측은 절연상태를 정량화하는 핵심 진단수단이다.

1. 전기적 측정만으로 합·부를 판단할 때의 맹점

전기적 진단은 매우 중요하지만

그것만으로 전동기의 모든 열화상태를 확인할 수는 없습니다.

예를 들어 절연저항 및 부분방전 수치가 관리범위에 있더라도 실제 내부에는 다음과 같은 이상이 존재할 수 있습니다.

• 단자부 및 고압 케이블의 DUST·오염
• 권선 표면의 변색 및 국부 과열흔적
• 습기 및 결로흔적
• 절연재의 균열·들뜸·박리
• END WINDING 지지부의 느슨함
• 냉각통로 및 냉각핀 막힘
• 접지부 및 체결부 부식
• 내부 이물질 유입

이러한 상태는 초기에는 전기적 시험값에 큰 영향을 주지 않을 수도 있습니다.

그러나 운전 중 열·진동·전계·습기·오염이 반복되면서

절연열화를 가속시키고 결국 부분방전 증가 또는 절연파괴로 발전할 수 있습니다.

<사진 2> 고압 케이블 주변 DUST 오염상태

               →이러한 오염은 계측값만으로는 쉽게 확인되지 않으며, 장기간 방치 시 표면방전 및 절연열화의 원인이 될 수 있다.

2. “측정값 정상 = 전동기 정상”은 아니다.

현장에서 가장 경계해야 할 부분이 바로 이것입니다.

기존 진단방식

측정 → 기준값 비교 → 합격 / 불합격 판정  이 방식은 빠르고 단순합니다.

그러나 수명관리 측면에서는 부족합니다.

왜냐하면 전기적 데이터는 대부분 현재 나타난 결과를 보여주는 반면,

육안점검은 그 결과를 만들어가는 원인과 진행과정을 발견할 수 있기 때문입니다.

예를 들어,

DUST 축적 → 습기 흡착 → 표면저항 저하 → 표면방전 → 절연열화

와 같은 과정은 상당기간 육안으로 먼저 관찰될 수 있습니다.

따라서 절연진단에서 중요한 것은 단순한 합·부 판정이 아니라,

“왜 이런 값이 나타났는가?” 를 찾는 것입니다.

3. 육안점검은 RCA의 시작이다

육안점검은 가장 단순한 진단방법처럼 보입니다.

그러나 실제 현장에서는 RCA (ROOT CAUSE ANALYSIS)의 출발점입니다.

특히 고압 전동기에서는 다음 항목을 중점적으로 확인해야 합니다.

<사진 3> 산업용 내시경을 활용한 전동기 내부 육안점검
               → 완전분해 없이도 접근 가능한 내부상태를 직접 확인할 수 있다.

4. 내시경 점검은 “보는 것”보다 “기록하는 것”이 중요하다

내시경을 이용해 내부를 한번 확인하는 것만으로는 수명관리라고 보기 어렵습니다.

중요한 것은 동일 위치를 주기적으로 촬영하고 비교하는 것입니다.

예를 들어 다음과 같은 변화가 나타날 수 있습니다.

1차 점검
경미한 오염

↓

2차 점검
DUST 증가 및 변색

↓

3차 점검
표면열화 또는 방전흔적 발생

이렇게 동일 위치의 사진을 축적하면 사진은 단순한 참고자료가 아니라 TREND DATA가 됩니다.

<사진 4> 내시경을 이용한 내부상태 확인 및 기록

               → 동일 위치를 정기적으로 비교하면 오염·변색·열화의 진행속도를 확인할 수 있다.

5. 간단한 COVER 개방만으로도 중요한 이상을 발견할 수 있다

모든 전동기를 완전분해하여 점검할 필요는 없습니다.

전동기 구조에 따라 접근 가능한 INSPECTION COVER 또는 통풍구를 활용하면 내부상태를 상당부분 확인할 수 있습니다.

특히 냉각통로, 권선 외관, DUST 축적상태 및 내부 결로흔적 등은 간단한 개방만으로도 확인 가능한 경우가 많습니다.

이러한 점검은 비용과 시간을 크게 증가시키지 않으면서도 절연진단의 신뢰성을 높이는 효과가 있습니다.

<사진 5> 간단한 COVER 개방을 통한 내부점검

               → 계측으로 확인되지 않는 냉각통로, DUST, 오염 및 내부 이상상태를 직접 확인할 수 있다.

<사진 6> 내부 냉각계통의 오염상태
               → DUST 축적은 냉각성능 저하와 권선온도 상승을 유발하고 장기적으로 절연수명 저하로 이어질 수 있다.

6. 부분방전 수치만으로 상태를 판단해서는 안 된다

부분방전이 높다고 해서 즉시 권선 자체의 절연불량 또는 재권선을 의미하는 것은 아닙니다.

부분방전은 다음과 같은 다양한 원인으로 발생할 수 있습니다.

오염 → 습기 → 표면방전 → 단자부 문제 → 접속부 문제 → 권선 표면열화 → 내부 절연열화

따라서 PD 역시 단일 수치가 아니라 다음 항목을 종합적으로 판단해야 합니다.

PDIV, PDEV, QIEC, PRPD PATTERN, TANδ, AC CURRENT

육안상태, 운전환경, 기동횟수, 정비이력, TREND

DATA 하나는 각각의 현상을 보여주지만,

여러 DATA의 관계해석에 따라 원인을 찾을 수 있습니다.

7. 한국중전기가 제안하는 고압 전동기 수명관리 절연진단 프로세스

기존의 절연진단이 단순 계측 중심이었다면 수명관리 관점에서는 다음과 같이 강화되어야 합니다.

기존 방식

전기적 측정 → 기준값 비교 → 합·부 판정

한국중전기의 고압 전동기 수명관리 (LMCS) 방식

전기적 측정 ⇒ 육안점검 ⇒ 사진기록 ⇒ 전기적 DATA와 비교 ⇒ RCA ⇒ TREND 분석 ⇒ RISK 평가 ⇒ 정비시점 결정

즉, 진단의 목적은 단순한 합격과 불합격을 가르는 것이 아니라,

“현재 상태를 알고, 열화원인을 제거하고, 다음 고장을 예방하는 것”입니다.

8. 육안점검 결과도 진단 DATA로 관리해야 한다

앞으로 고압 전동기의 절연진단 성적서에는 전기적인 DATA뿐만 아니라

육안점검 결과도 함께 관리할 필요가 있습니다.

권장 관리항목은 다음과 같습니다.

점검일자 + 점검위치 + 사진 + 이상내용 + 위험도 + 이전상태 비교 + 조치내용

이렇게 자료를 축적하면 동일 전동기를 다음 정기점검에서

다시 진단할 때 단순히 “현재 상태”만 보는 것이 아니라 열화속도를 판단할 수 있습니다.

이것이 전동기 수명관리의 핵심입니다.

9. 결론

전동기 고장은 어느 날 갑자기 만들어지는 것이 아닙니다.

대부분 고장 이전부터 작은 흔적을 남깁니다.

전기적 진단은 그 흔적을 수치로 찾는 방법이고, 육안점검은 그 흔적을 직접 확인하는 방법입니다.

따라서 고압 전동기의 절연진단은 어느 한쪽만으로 완성되지 않습니다.

♦ 계측기는 수치를 보여주고, 육안점검은 원인을 보여줍니다.

♦ 측정값이 정상이라는 것은 시험 결과가 정상이라는 의미이지,

    전동기 내부에 이상이 없다는 보증은 아닙니다.

한국중전기 LMCS

LIFE-CYCLE MOTOR CARE SYSTEM

전동기는 고장 후 수리하는 설비가 아니라
상태와 이력을 관리하여 수명을 연장하는 설비입니다.

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