분전함 열화상 점검 시 부하 조건: 무부하 vs 정격부하

평범한 낭만 여행 일기 2025. 11. 24. 16:48

무부하상태의 분전함을 열화상 카메라로 점검하는 것은 의미가 거의 없습니다. 반드시 부하를 최대한 걸어놓은 상태에서 점검해야 정확한 이상 징후를 발견할 수 있습니다.

1. 왜 부하를 걸어야 하는가?

전기 설비의 발열 원리

전기 설비에서 발열은 다음 공식을 따릅니다:

발열량(W) = I² × R

여기서:

I = 전류(A)
R = 저항(Ω)

핵심 포인트

상태전류(I)발열량이상 징후 감지

무부하(간판 꺼짐)	거의 0A	거의 없음	불가능
정격부하(간판 켜짐)	정상 작동 전류	정상 발열 발생	가능
과부하	정격 초과	과도한 발열	명확히 감지

즉, 전류가 흐르지 않으면 발열이 없고, 발열이 없으면 열화상 카메라로 아무것도 볼 수 없습니다.

2. 무부하 상태 점검의 문제점

발견할 수 없는 결함들

무부하 상태에서는 다음과 같은 치명적인 결함을 전혀 발견할 수 없습니다:

접속 불량

단자대 체결 불량
차단기 접점 불량
케이블 압착 불량
전류가 흐를 때만 접촉 저항이 발열을 일으킴

불평형 부하

3상 중 한 상에만 과부하
중성선 과전류
전류 분포 확인 불가

열화된 부품

노후된 차단기 내부 접점
산화된 단자
미세 균열
정상 작동 시에만 문제 드러남

용량 부족

정격 전류 근처에서만 과열 발생
무부하에서는 정상으로 보임

실제 사례

사례 1: 단자대 체결 불량

무부하 점검: 온도 이상 없음 (정상으로 판단)
운영 중: 접촉 저항으로 80°C 과열
결과: 수개월 후 단자 용융, 화재 발생

사례 2: 차단기 내부 접점 열화

무부하 점검: 외관상 정상
정격부하 통전 시: 접점 부위 60°C 상승
조치: 차단기 교체로 사고 예방

3. 정격부하 상태 점검의 장점

발견 가능한 결함들

결함 유형무부하정격부하감지 온도차

단자 체결 불량	감지 불가	명확	20-50°C 상승
접점 산화/열화	감지 불가	명확	15-40°C 상승
케이블 압착 불량	감지 불가	명확	10-30°C 상승
과부하	감지 불가	명확	전체적 온도 상승
불평형 부하	감지 불가	명확	상간 온도차 10°C+

정확한 비교 기준

같은 회로 내 비교:

R상 차단기: 45°C
S상 차단기: 46°C
T상 차단기: 68°C ← 이상 감지!

부하가 걸려야만 상대적 비교가 가능합니다.

실제 운영 조건 반영

실제 사용 중 발생하는 문제 사전 발견
예방 정비 가능
돌발 고장 방지

4. LED 간판의 특수성

LED 부하의 특징

LED 간판은 일반 부하와 다른 특성이 있습니다:

특성내용점검 시 고려사항

높은 역률	0.9 이상	전류가 상대적으로 작음
정전류 구동	일정한 전류 유지	부하 변동 적음
스위칭 전원	고조파 발생 가능	중성선 과전류 체크 필요
낮은 전력 밀도	백열등 대비 1/5	발열이 적어 문제 발견 어려움

LED 간판 점검 시 주의사항

최대 밝기로 설정: 조광 기능이 있다면 100% 밝기로
모든 구역 점등: 일부만 켜면 부하가 불충분
충분한 안정화 시간: 점등 후 최소 30분~1시간 대기
주변 온도 고려: LED는 발열이 적어 미세한 온도차가 중요

5. 올바른 열화상 점검 절차

표준 점검 프로세스

1단계: 사전 준비 (점검 전날)

점검 대상 부하 목록 작성
정격 전류 확인
점검 시간 협의 (운영 시간 중)
안전 장비 준비

2단계: 부하 투입 (점검 당일)

LED 간판 전체 점등
최대 밝기로 설정
추가 부하도 가능한 한 투입
30분~1시간 안정화 대기 ← 매우 중요!

3단계: 열화상 촬영

분전함 커버 개방
주차단기부터 순차 촬영
각 분기 차단기 촬영
단자대 및 접속부 근접 촬영
전체 파노라마 촬영

4단계: 온도 분석

동일 회로 간 온도 비교
주변 온도 대비 온도차 확인
핫스팟(Hot Spot) 위치 파악
기준 온도 초과 여부 판단

5단계: 판정 및 조치

정상/주의/위험 판정
즉시 조치 필요 사항 도출
정기 모니터링 대상 선정
보고서 작성

6. 온도 판정 기준

국제 표준 (NETA, NFPA 70B 기준)

온도차(ΔT)판정조치 사항

1-3°C	정상	정기 점검 유지
4-15°C	주의	3개월 내 재점검
16-40°C	경고	1개월 내 정비
40°C 이상	위험	즉시 정비 또는 교체

절대 온도 기준

부품주의 온도위험 온도비고

차단기 본체	60°C	90°C	정격 75°C 기준
단자대	50°C	80°C	절연물 열화 우려
케이블 접속부	55°C	85°C	피복 손상 가능
버스바	65°C	95°C	구리 재질 기준

LED 간판용 차단기 특수 기준

LED는 전류가 작아 발열이 적으므로:

상대 비교가 더 중요
같은 조건의 다른 상(相)과 5°C 이상 차이 나면 점검 필요
절대 온도보다 온도 추세 관찰 중요

7. 실무 사례 비교

Case 1: 무부하 점검의 실패

상황:

대형 LED 전광판 분전반
심야 시간대 간판 소등 상태 점검
모든 차단기 온도 25-28°C (주변온도 23°C)
"이상 없음" 판정

3개월 후:

R상 분기 차단기 단자 용융
간판 일부 구역 소등
긴급 수리 비용 500만원 발생

원인 분석:

단자 체결 불량 존재했으나
무부하 점검으로 발견 못함
운영 중 지속적 발열로 단자 열화

Case 2: 정격부하 점검의 성공

상황:

상가 건물 LED 간판 분전반
영업 시간 중 전체 점등 상태 점검
1시간 안정화 후 촬영

발견 사항:

R상 차단기: 42°C
S상 차단기: 44°C
T상 차단기: 67°C ← 23°C 높음!

조치:

T상 차단기 단자 재체결
재점검 시 45°C로 정상화
화재 사고 예방

비용 절감:

예방 정비 비용: 15만원
화재 발생 시 예상 피해: 수천만원
ROI: 수백 배

8. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1. 심야 시간에만 점검이 가능한데 어떻게 하나요?

답변: 심야 점검이 불가피하다면:

점검 당일은 간판을 꺼지 않도록 요청
또는 점검 시간에만 임시로 점등
최소 30분 이상 안정화 후 촬영
불가능하다면 차라리 영업 시간 중 점검 일정 재조정

Q2. 부하가 작은 LED는 발열이 적은데 괜찮나요?

답변: 오히려 더 위험합니다:

발열이 적어 결함 발견이 더 어려움
상대 비교가 매우 중요
미세한 온도차(5°C)도 주의 깊게 봐야 함
정밀한 열화상 카메라 필요 (NETD 50mK 이하 권장)

Q3. 점등 후 얼마나 기다려야 하나요?

답변: 부하 종류별 안정화 시간:

부하 종류최소 대기 시간권장 시간

LED 간판	30분	1시간
백열등	15분	30분
형광등	20분	40분
모터 부하	30분	1시간
히터 부하	1시간	2시간

Q4. 점검 중 차단기를 끄고 켜도 되나요?

답변: 점검 도중 부하 차단은 절대 금지:

냉각되면 온도 데이터 무효화
재투입 후 다시 안정화 필요
차단기 ON/OFF 반복은 접점 손상 가능
한 번 투입하면 점검 종료까지 유지

Q5. 날씨나 계절의 영향은?

답변: 주변 온도 영향 크므로 고려 필요:

여름철 (주변 35°C):

절대 온도 높게 측정됨
상대 비교에 집중
온도차(ΔT) 기준 적용

겨울철 (주변 5°C):

절대 온도 낮게 측정됨
결함 발견이 더 쉬움 (온도차 명확)
발열 부위가 더 두드러짐

권장: 같은 계절, 비슷한 온도 조건에서 정기 점검

9. 점검 보고서 작성 예시

기본 포함 사항

[열화상 점검 보고서]

1. 점검 정보
   - 일시: 2025년 11월 24일 14:00
   - 대상: LED 간판용 분전반 (3F)
   - 부하 상태: 전체 점등 (정격부하 85%)
   - 안정화 시간: 1시간
   - 주변 온도: 22°C

2. 점검 결과
   구분     | R상   | S상   | T상   | 판정
   --------|-------|-------|-------|------
   주차단기 | 38°C  | 39°C  | 41°C  | 정상
   분기1   | 35°C  | 36°C  | 34°C  | 정상
   분기2   | 42°C  | 44°C  | 68°C  | 위험 ⚠️
   분기3   | 37°C  | 38°C  | 39°C  | 정상

3. 이상 발견
   - 분기2 T상: 주변 대비 +46°C (위험)
   - 단자 체결부 과열 확인
   
4. 조치 사항
   - 즉시: T상 분기 차단기 단자 재체결
   - 1주 후: 재점검 실시
   - 3개월 후: 차단기 교체 검토

5. 첨부: 열화상 이미지 4장

10. 결론 및 권장사항

핵심 원칙

"열화상 점검은 반드시 정격부하 통전 상태에서 실시해야 한다"

실무 체크리스트

점검 전:

부하 전체 투입 가능 시간 확인
최소 30분~1시간 안정화 시간 확보
LED는 최대 밝기로 설정
정격 전류의 80% 이상 부하 확보

점검 중:

주변 온도 기록
같은 회로 간 상대 비교
온도차(ΔT) 5°C 이상 주의
절대 온도 60°C 이상 주의

점검 후:

이상 부위 즉시 조치
정상 부위도 기록 보관 (추세 분석용)
다음 점검 주기 설정
개선 효과 추적

마지막 조언

무부하 점검은 시간과 비용 낭비입니다.

제대로 된 열화상 점검 한 번이 수십 번의 무의미한 점검보다 낫습니다. 부하를 걸고, 충분히 기다리고, 정확히 측정하세요. 그것이 진짜 예방 정비입니다

참고 기준:

NFPA 70B (전기설비 유지보수 권장사례)
NETA MTS (전기설비 시험 기준)
KS C IEC 60364 (저압 전기설비)