[단기연재] 보수 점검용 계측기의 종류와 기능

보수 점검용 계측기의 종류와 기능 전기 설비를 보수·점검할 때 설비 전압·전류·온도 등을 측정하는 계측기는 안전하고 정확하게 측정할 수 있어야 한다. 여기에서는 계측기의 종류와 각 기능을 소개하고 주의할 점에 대해서 서술한다. 각 기기의 특징과 주의할 점 테스터 테스터는 현장에서 가장 활약하고 있다고 여겨지는 계측기이다. 테스터의 주요 기능은 교직류 전압·전류, 저항을 측정하는 일인데 그 외 주파수, 콘덴서 용량, 스펙틀 분석, 다이오드 체크가 가능한 다기능 타입으로 되어 있다. 표시는 아날로그(지침식) 방식과 디지털 방식이 있다. 사용상 주의할 점은 ·측정 레인지의 레인지 조합을 적확하게 측정할 때 측정 요소와 측정 레인지를 적확하게 맞출 필요가 있다. 예를 들어 테스터를 전류 레인지로 해 전압을 측정했을 경우 단락에 가까운 상태가 되고 설비 측에 지장을 초래할 수가 있다. 측정하고 싶은 요소와 다른 레인지를 선택해 측정하려고 할 때가 있으므로 확인을 게을리 하지 않는 것이 중요하다<그림1>. ·아날로그 방식에서 미터 눈금에 주의 아날로그 방식일 경우 미터 스케일이 레인지에 따라 눈금이 다를 수가 있다. 여기에서 다른 레인지의 눈금으로 읽어버리면 전혀 다른 값이 되므로 레인지와 눈금의 대응을 확실하게 할 필요가 있다<그림2>. 크램프형 전류계 크램프형 전류계는 전로의 영상 전류 또는 전선류를 접촉하지 않고 측정할 수 있는 측정기이다. 선의 지름에 맞춰 변류기의 구경을 선택하도록 각 회사마다 다양한 크기의 크램프 전류계를 내놓고 있다. 또 표시가 잘 보이지 않는 장소를 측정할 때 표시를 고정할 수 있는 홀드 기능과 고조파를 제거해 상용만 표시하는 기능 등의 부가 기능이 부속되어 있는 것도 있어 사용하기 쉽게 되어 있다. 사용상 주의할 점은 ·새는 전류는 무효분도 포함된다. 새는 전류를 측정할 때 측정되는 전류는 Io 전류라 불리는 전류로 절연에 기인하는 유효분 전류 이외에 대지 정전 용량과 노이즈 필터 등의 콘덴서에 흐르는 무효분의 전류도 측정(각 전류의 벡틀화)하기 때문에 전류가 많이 계측되었다=절연이 나쁘다고 하지 않을 때도 있다는 것을 유의할 필요가 있다<그림3>. ·클램프 부의 취급은 조심스럽게 클램프 부가 분할되는 구조로 되어 있기 때문에 좁은 부분에 비틀도록 클램프 부를 삽입하는 등 무리한 힘을 가하면 고장이 원인이 된다. 또 클램프 부의 조합부 부분이 확실히 감합되지 않으면 전류가 계측되지 않는 등 오인의 우려가 있으므로 측정할 때는 눈으로 감합 부분이 닫혀있는지 확인해야 한다<그림4>. 절연저항계 일반적인 절연저항계는 측정 회로에 직류 전압을 인가해 흐르는 전류 값에서 절연저항 값을 표시할 수 있는 기능을 가진 측정기이다. 인가 전압은 주로 50V∼1000V 정도로 전압이 높아짐에 따라 측정할 수 있는 저항 값의 유효 범위가 넓어진다. 사용상 주의할 점은 ·감전에 주의 높은 전압을 발생시키기 때문에 감전 등이 발생하지 않도록 주의해야 한다. 또 측정한 후의 회로에는 부유 용량과 콘덴서에 인가 전압이 충전되고 있을 가능성이 있기 때문에 측정 후 회로의 방전 작업을 확실히 해야 한다. ·인가 전압 선정에 주의 측정 전압 선택 방법은 회로에 적합한 전압을 선택하는 것이다. 내압이 600V밖에 없는 기기와 전선에 1000V를 인가해 회로에 손해를 끼칠 수도 있다. 반대로 절연 불량 개소가 반도체처럼 되어 있어서 전압 의존성을 가졌을 때는 실제 전압보다 낮은 전압으로 측정해도 절연 불량이 발견되지 않을 수가 있다. 검전기 검전기는 측정이라는 것보다도 작업상 안전을 확인하는 것으로 노동 안전 위생 규칙으로도 정전 상태의 유무를 확인하도록 의무화되어 있기 때문에 사용 빈도로는 높다. 구조로는 드라이버에 내장된 것과 펜슬형, 수축형 등이 있다. 표시는 네온관을 발광시키는 것, 전지를 사용해 LED 발광과 소리로 검지를 확인할 수 있는 것 등이 있다. 사용상 주의할 점은 ·사용 전 체크 전지식인 것은 전지 전압이 저하되면 검지가 기능하지 않으므로 반드시 사용 전에는 전지를 체크할 것<그림6>. ·대지에서 떨어지면 동작하지 않게 되는 것도 검전기는 어스를 필요로 하지 않는 것이 대부분이지만 이것은 인체와 대지와의 정전 용량을 이용한 용량 결합을 통해 전류를 흐르게 하고 있다. 절연 사다리 등에 올라 검전기를 사용했을 때 인체와 대지와의 용량 부족에 의해 규정 전압으로 검전기가 동작하지 않을 때도 있으므로 인체가 대지에서 떨어지도록 작업할 때 주의해야 한다. 조도계 조도계는 각 법령·성령·규칙 등에 의해 사용 시설과 장소에 따른 조도가 정해져 있어 그 작업 장소의 밝기를 측정해 표시하는 것이다. 인간의 눈 감도와 동등한 빛의 파장(약 380∼789mm)을 검출·표시한다. 거래 또는 증명에서 조도를 측정하는 장소에 대해서는 계량법을 토대로 한 검정품을 이용할 필요가 있다. 사용상 주의할 점은 ·사용 온도에 주의 조도계의 센서 온도에 의해 특성이 변할 때가 있기 때문에 사용 온도 범위 밖에서의 측정은 엄금한다. ·측정자의 그림자에 주의 측정할 때 표시를 봐야 하기 때문에 계측기 옆에서 작업할 때가 있다. 이때 작업자가 조명의 그림자를 만드는 조도에 영향을 주기 때문에 그림자를 만들지 않는 배려 속에서 작업을 해야 한다. 공통된 일반적 주의 측정기를 취급할 때 공통으로 말할 수 있는 일반적인 주의사항을 서술한다. ·연산방법이 어떤 것인가 측정해 표시할 때 측정기 내부에서 여러 가지 연산을 하고 있다. 주요 연산으로서는 평균 값, 실행 값, 정확한 실행 값 등이 있어 뒤틀림 파형과 고조파 등이 들어온 전류와 전압을 측정했을 때 측정기의 연산방법에 따라서 표시 값이 달라지므로 어떤 연산방식으로 표시되는지 확인해 두어야 한다. 또 다른 경보기와 측정기를 비교했을 때도 그들 기기의 연산방법을 파악해 두지 않으면 측정 결과가 맞지 않아 고민하게 된다. ·측정 레인지의 최대 값 부근에서 적절한 레인지로 측정을 함에 따라 정확하게 측정할 수 있다. 측정하는 레인지는 풀 스케일에 가장 가까운 값이 되도록 레인지를 선택한다. 일반적으로 1.5A 전류를 계측할 때 10A 레인지로 측정된 값과 2A 레인지로 측정된 값을 비교하면 2A 레인지로 얻어진 결과는 10A 레인지의 결과보다도 오차가 적다. 기타 측정기 여기에서는 소개할 수 없었던 계측기의 일례로서 릴레이 시험기, 접지 저항형, 고조파 측정기, 오실로스코프, 방사 온도계, 전력계, 디맨드계, 기록장치, 내압 시험기, 전계 강도계, 회전계, 검상기 등 수많은 편리한 계측기가 시판되고 있다. 계측기는 매년 진화하고 있으며 보이지 않는 전기와 온도 등을 정량화해 주는 편리한 도구이다. 사용할 때는 취급설명서를 잘 읽고 제대로 사용하는 것이 중요하다. 짐작으로 자신의 판단 하에서 사용했을 때 그 판단이 틀리면 측정 결과가 정확하지 않게 됨과 동시에 설비의 장애와 사고, 인체를 위험하게 할 것이다. 취급설명서에서 이해하지 못한 점이나 불명확한 점이 있을 때는 그 제조사에 문의해 보고 제대로 이해한 수 계측기를 사용하기 바란다. 또 계측을 활선으로 하는 등 위험한 환경하에서 작업을 해야 할 때도 있다. 이럴 때는 보호구를 이용해 안전제일의 작업을 하는 것이 중요하다. “자신의 몸은 자신이 보호한다.”라는 것을 염두에 두고 작업을 하기 바란다.