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전압변동이 전기설비에 미치는 영향과 데이터센터 유지관리 대책

전압변동은 조명 플리커, 전동기 토크저하, 정밀기기 오동작 등 전기설비 전반에 부정적 영향을 미치는 대표적인 전력품질(Power Quality) 문제이다. 특히 반도체 장비, 서버 등 전원품질에 민감한 설비가 증가함에 따라, 공급측·계통측·수용가측 전 단계에 걸친 종합적인 예방대책 수립이 요구되며, 그 중 데이터센터 운영·유지관리(O&M) 측면에서는 아래와 같은 대응체계가 필요하다. Voltage Variation Mitigation Measures from a Data Center Operations & Maintenance (O&M) Perspective1. 전력품질 감시(Power Quality Monitoring)1) PQ Meter 상시 감시 전압 크기, Dip/Swell, RVC(Rapid V..

전원전압의 크기가 짧은 시간 동안 반복적으로 오르내리는 전압변동은, 전력계통에 연결된 부하가 급격히 바뀌거나 큰 용량의 설비가 기동·정지할 때 발생한다. 전압변동은 변동의 크기와 반복 특성에 따라 전압강하·상승, 급속 전압 변동 및 플리커 등 다양한 형태로 나타날 수 있으며, 이로 인해 조명 깜빡임, 전동기 성능저하, 정밀기기 오동작 등 다양한 문제를 일으킨다. ■ 전압변동률의 산정 δ = (V₀ - V) / V × 100 (%) V₀ : 무부하 시 전압 V : 부하 시 전압 부하가 갑자기 크게 걸리거나 빠질수록, 그리고 공급선로의 임피던스가 클수록 전압변동률은 커진다. 이는 부하전류 변화와 계통 임피던스의 곱으로 결정되며, 대용량 부하의 기동·정지, 급격한 부하변동, 분산전원의 출력변동, 계통 임피..

전력퓨즈(Power Fuse)는 고압 및 특고압 전로에 직렬로 설치되어 과전류가 발생하면 퓨즈엘리먼트가 용단되어 사고전류를 차단하는 보호기기이다. 전력퓨즈는 구조가 간단하고 대전류 차단능력이 우수하며 경제성이 높다는 장점이 있지만, 차단 후 재투입이 불가능하고 보호특성의 조정 및 보호협조에 제약이 있다는 단점이 있다. 전력퓨즈의 장점(다른 개폐기에 비해서) 1. 소형·경량이며 가격이 저렴하다. 차단기는 검출부(계전기), 트립코일, 조작기구 등이 필요하지만, 전력퓨즈는 퓨즈 엘리먼트 자체가 검출과 차단 기능을 겸하므로 구조가 단순하다. 2. 한류효과(Current Limiting Effect)로 후단 기기에 가해지는 전자력·열적 응력을 줄여 기기 손상을 최소화할 수 있다. 3. 차단시간이 빠르다. 계전..

전기가 흐르는 전선 중 한 가닥이 땅에 닿아버리는 사고를 "지락사고"라고 한다. 쉽게 말해, 전기가 원래 흘러야 할 길(전선)을 벗어나 땅으로 새어나가는 사고이다. 이런 사고가 생기면 전류의 일부가 땅으로 흘러버리기 때문에, 이를 빨리 알아채고 차단해야 화재나 감전 같은 큰 피해를 막을 수 있다. 그런데 여기서 한 가지 어려운 문제가 생긴다. 발전소나 변전소에서는 안전을 위해 전기설비를 땅과 연결해 두는데, 이를 "접지"라고 한다. 그리고 이 접지를 어떤 방식으로 하느냐에 따라, 지락사고가 났을 때 땅으로 새어나가는 전류(지락전류)의 크기가 완전히 달라진다. 어떤 방식에서는 지락전류가 수천 Ampere에 달할 정도로 크게 나타나지만, 어떤 방식에서는 겨우 몇 Ampere 수준으로 아주 작게 나타난다. ..

1부와 2부에서 누전차단기가 떨어지는 다양한 원인을 살펴봤다. 3부에서는 실제 현장에서 어떤 순서로 원인을 확인하고 대책을 세워야 하는지 정리한다. 가장 먼저 해야 할 일은 차단기를 바꾸는 게 아니라 원인을 확인하는 것이다. 진짜 누전인지, 정상적인 누설전류가 누적된 건지, 과도현상 때문인지, 아니면 결선·설치·차단기 자체 문제인지부터 순서대로 구분해야 한다. 실제로는 절연이 나빠진 상황을 "오동작"으로 오판해서 둔감한 차단기로 바꿔버리면 오히려 감전이나 화재 위험이 커질 수 있다. 트립 상황을 기록하고, 회로별 누설전류와 절연저항을 측정하고, 중성선 결선을 확인하고, 인버터나 UPS 같은 부하를 점검한 다음에야 차단기 형식이나 정격을 다시 검토하는 순서가 안전하다. 차단기를 바꿔야 한다면 이름보다 특성..

1부에서는 정상적인 설비에서도 존재하는 누설전류의 종류를 살펴봤다. 이번에는 순간적으로 발생하는 과도현상과, 현장에서 의외로 자주 놓치는 결선·설치 문제를 다룬다. 벼락이나 개폐동작은 순간적인 잔류전류를 만든다. 벼락이나 개폐동작으로 발생하는 과도전압·과도전류는 설비의 대지 정전용량이나 서지보호소자 등을 통해 순간적인 잔류전류를 발생시키거나, 차단기의 검출계통에 영향을 줘서 불필요한 트립을 일으킬 수 있다. 다만 여기서 오해하면 안 되는 게, 정상적인 차단기는 이런 과도현상을 어느 정도 견디도록 설계되고 시험되어 있다는 점이다. 그래서 "서지가 오면 무조건 떨어진다"라고 단순화하기보다는, 배선과 SPD 구성까지 함께 봐야 하는 문제다. 중성선 문제는 현장에서 자주 놓치는 원인이다. 여러 회로에서 중성선..

현장에서 흔히 겪는 이 문제, 원인을 하나씩 따라가 보면 크게 네 갈래로 나뉜다. 진짜 누전인 경우, 정상적인 누설전류가 쌓여서 생기는 경우, 순간적인 과도현상 때문에 생기는 경우, 그리고 결선이나 설치, 차단기 자체의 문제 때문에 생기는 경우다. 여기서 먼저 짚고 갈 게 하나 있다. 누전차단기는 단순히 전선에 전기가 흐르는지를 보는 장치가 아니라, 전원 측으로 나간 전류와 부하 측에서 돌아오는 전류의 차이, 즉 잔류전류를 검출해 동작하는 장치다. 이 원리를 알아두면 앞으로 다룰 중성선 문제나 용량성 누설전류 같은 이야기들이 훨씬 자연스럽게 이해된다. 정상적인 설비에서도 누설전류는 존재한다. 인버터나 전력전자기기가 있는 곳에서는 EMI 필터의 커패시터와 전선의 대지 정전용량 때문에 정상 상태에서도 용량성..

최근 AI 및 클라우드 산업의 비약적인 발전으로 인해 데이터센터(Data Center)는 국가 경제와 사회 인프라의 핵심 거점이 되었다. 데이터센터는 일반 건축물과 달리 고밀도 전력 사용, 초고신뢰성 확보, 24시간 무중단 운전이라는 특수성을 가진다. 따라서 전력계통의 안정적 운영과 전기 사고 예방을 위해 데이터센터 전기 설비의 특성을 이해하는 것이 중요하다. 데이터센터 전기 설비의 특징 데이터센터는 IT 장비의 보호와 서비스 연속성을 최우선으로 하며, 다음과 같은 기술적 특징을 갖는다. 1) 고밀도·대용량 전력 부하부하 밀도: 일반 사무용 빌딩(약 50 ~ 100 W/m^2) 대비 수십 배 높은 전력 밀도(2,000 ~ 5,000 W/m^2 이상)를 가진다.수전 전압: 대규모 데이터센터의 경우 154k..

▶ 변류비는 큰 전류를 작은 전류로 바꿔서 측정하는 장치다. 변류기(CT)를 연결했을 때, 2차 전류가 항상 4[A]로 측정된다.그리고 변류비는 100/5 이다. 이때, 1차 전류 Ia = 80[A] 이다. 1차 : 2차 = 100 : 5 = 20 : 11차 전류 = 2차 전류 x 2080[A] = 4[A] x 20

유도 전동기는 전기를 넣으면 회전하고, 반대로 돌고 있는 힘을 이용하면 전기를 만들어낼 수도 있다.제동은 이 회전을 멈추는 방법인데, 핵심은 “돌고 있는 에너지를 어떻게 처리하느냐”다. 구분키워드핵심 동작에너지 처리발전제동직류 인가발전기 동작저항에서 열 소비발전기로 만들어 제동운동에너지 → 전기 → 열역상제동2상 교환역토크급정지반대로 돌리려는 힘운동에너지 → 열에너지(모터내부소모)회생제동하중 작용발전기 동작전원으로 되돌림자연 회전으로 발전운동에너지 → 전기 → 전원에너지를 버리느냐, 억지로 멈추느냐, 다시 활용하느냐에 따라 제동 방식이 나뉜다. 첫째, 발전제동은 전동기를 발전기처럼 만들어 회전 에너지를 전기로 바꾼 뒤 저항에서 열로 소비해 멈추는 방식.둘째, 역상 제동은 전원의 두 선을 바꿔 회전 방향을..