순간정전·전압 새그(Sag)는 왜 생기고 어떻게 대비하나요?

핵심 답변

전압 새그(딥)는 전압이 갑자기 떨어졌다가 몇 사이클에서 몇 초 사이에 회복되는 현상이고, 순간정전은 공급 전압이 거의 사라졌다가 짧은 시간 뒤 돌아오는 짧은 공급 중단입니다. 건물 안에서는 큰 전동기 기동처럼 순간적으로 큰 전류가 흐를 때 생기고, 공급 계통 쪽 변동으로 들어오기도 해서 원인이 우리 쪽인지 바깥쪽인지 기록으로 가려야 합니다. 짧은 새그라도 부족전압 트립 장치가 달린 차단기가 떨어지거나 제어기·인버터가 꺼져 공정이 멈출 수 있습니다. 대비는 멈추면 안 되는 부하를 UPS 같은 무순단 전원으로 받치고, 큰 전동기는 기동 방식을 바꿔 전압 강하를 줄이며, 부족전압 트립 설정이 지나치게 민감하지 않은지 점검하는 순서로 합니다.

원리 이해

국제 전기 용어집은 전압 강하(voltage dip)를 전기 계통의 한 지점에서 전압이 갑자기 줄었다가 몇 사이클에서 몇 초의 짧은 시간 뒤 회복되는 것으로 정의합니다. 짧은 공급 중단(short interruption)은 공급 전압이 정해진 두 한계 사이의 시간 동안 사라지는 것으로, 공칭 전압의 1% 미만으로 떨어지고 그 시간이 대개 수십 분의 1초에서 약 1분(경우에 따라 3분)인 경우를 말한다고 덧붙입니다^[1].

해외 제조사 기술 가이드는 전동기 기동 전류가 정격의 5~7배(또는 그 이상)일 수 있어, 정격 부하에서 8% 전압 강하가 있는 회로는 기동 때 40% 이상 떨어질 수 있고 이 경우 전동기가 기동하지 못하고 과열될 수 있다고 설명합니다^[2]. 차단기 제조사의 고장 진단표는 과전류 고장 없이 차단기가 열렸다면 부족전압 트립 장치가 감지하는 기준 아래로 전압이 떨어졌는지 확인하라고 하고, 그 장치의 전원은 정격의 0.85배를 넘어야 한다고 안내합니다^[3].

KEC 244.1.2는 비상용 예비전원의 자동 전원공급을 절환 시간에 따라 무순단(과도 시간 안에 연속 공급), 순단(0.15초 이내), 단시간 차단(0.5초 이내), 보통 차단(5초 이내), 중간 차단(15초 이내), 장시간 차단(15초 이후)으로 나누고, 필수 기기가 그 절환 시간과 호환되도록 하라고 정합니다^[4]. 순간정전이나 새그를 견뎌야 하는 기기는 무순단 쪽 전원으로 받쳐야 한다는 뜻입니다.

원인과 영향

기록이 원인을 가른다

새그가 건물 안에서 생겼는지 바깥에서 들어왔는지는 그 시각에 큰 부하가 기동했는지와 함께 보면 가르기 쉽습니다. 특정 설비가 켜질 때마다 같은 일이 생기면 건물 안 원인이고, 큰 부하 변화가 없는데 건물 전체가 동시에 영향을 받으면 공급 쪽 원인일 가능성이 큽니다. 멈춘 설비, 차단기 트립 표시, 그 시각에 켜진 부하를 함께 적어 두면 다음 대책을 정하기 쉽습니다.

대비 순서

1. 관리자 순간정전·새그 때 멈춘 설비와 시각, 동시에 기동한 큰 부하를 기록합니다.
2. 관리자 멈추면 손실이 큰 부하를 골라 UPS 등 무순단 전원이 필요한지 정합니다.
3. 자격자 큰 전동기의 기동 방식과 기동 시 전압 강하를 확인하고, 감압 기동이나 인버터를 검토합니다.
4. 자격자 차단기 부족전압 트립 장치와 제어 회로의 설정이 공정에 비해 지나치게 민감하지 않은지 점검합니다.

하지 말아야 할 것

• 부족전압 트립이 자주 동작한다고 보호 기능 자체를 없애지 마세요.
• 원인 기록 없이 모든 설비에 UPS를 일괄로 붙이지 마세요. 꼭 필요한 부하부터 고릅니다.
• 순간정전 뒤 모든 부하가 한꺼번에 다시 기동하도록 두지 마세요.

관련 기준과 근거

• IEC 60050 전압 강하(161-08-10), 짧은 공급 중단(161-08-20) 정의^[1]
• 전동기 기동 시 40% 이상 전압 강하 가능성 — 제조사 기술 가이드^[2]
• 부족전압 트립 장치 동작과 전원 조건(0.85배) — 차단기 제조사 진단표^[3]
• KEC 244.1.2 자동 전원공급의 절환 시간 분류^[4]

계산이 필요하면

큰 전동기의 정격전류와 기동전류를 구해 기동 때 얼마나 큰 전류가 흐르는지 가늠해 보세요.

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