한캐비닛안에서고전압480 v 3상케이블과저전압24 v또는120 v제어배선및통신케이블을혼합해서사용하면작동오류가발생하거나캐비닛내전자장비가완전히고장날수있습니다。캐비닛을열기전에캐비닛내부의구성,내부에서찾아야할특정배선문제,측정할값,문제해결을위한간단한방법을먼저파악하면공장현장에서불규칙하거나”알수없는”제어및통신문제를많이완화할수있습니다。
공장현장의캐비닛은자동화및공정제어장비의중앙제어지점으로설계된경우가많습니다。캐비닛내부에는전자식프로그래밍가능컨트롤러(PLC)가변주파수드라이브(VFD)및관련통신/제어배선이있습니다。
시설에서제어되는장비는일반적으로480 v이므로,문제해결과유지보수모두에서이점이있도록480 v 3상전원을전자제어장치와동일한캐비닛을통해배선해야하는경우가많습니다。이렇게하면한캐비닛에서프로그래밍가능컨트롤러의표시등을관찰하거나모터시동기3상의전압을측정하거나드라이브를조정할수있습니다。
전최우선
캐비닛을열기전에항상전을최우선적으로고려해야합니다。기술자또는엔지니어가전자제어장치와관련된작업을시작할때의심스러운저전압장비와제어장치로관심의폭을좁히고작업자를위험한전압및단락전류에노출시킬수있는전압이혼합된캐비닛에서작업하고있다는점을쉽게잊어버리는것은자연스러운일입니다。캐비닛도어를열기전에존재하는전압수준을숙지하십시오。
산업용제어판에는캐비닛에서발견되는모든전원공급장치의정격전압,위상수및주파수를알려주는튼튼하고읽기쉬운레이블이부착되어있어야합니다。오래된패널에는레이블이없을수있습니다。이제는패널도어에아크섬광경고레이블이부착되어있는패널이많습니다。아크섬광레이블은일반적으로캐비닛의최대전압을제공하며모든공급전압을다루지는않습니다。레이블외에도전기다이어그램과공급업체설명서를참조해야하며,필요한경우캐비닛으로공급되는전압을확인할수있도록시스템을체계적으로살펴봐야합니다。
일반적으로문제가발생할경우에대비하여가능하면캐비닛측면에서서분리장치를작동하고래치를해제하고도어를여는것이좋습니다。캐비닛도어를연후에는명백한이상이보이는지또는절연재가타는냄새가나는지확인해야합니다。해당하는배선및제어회로다이어그램을참조하여부품및단자스트립을식별하십시오。
전자기간섭최소화
육검사의일환으로배선이캐비닛에들어가는방식을확합니다。480v전원도체와저전압제어배선은일반적으로별도의도관을통해연결됩니다。현장에서이러한도체를별도의도관을통해연결하면전자기간섭가능성을최소화하는데도움이됩니다。현장의도관이나캐비닛안에서전원도체가제어배선및전자부품과지나치게가깝게있으면장비가오작동할수있습니다。
전자기간섭의영향을줄이려면전원도체를제어및통신배선과가까운곳에배치해서는안됩니다。“근접성”에대한` ` `준거리정의는없습니다。합리적판단에따라야합니다。캐비닛에서전원도체와제어도체를별도의배선트레이에배치하십시오。이유가있어전원도체와제어배선을서로교차시켜야하는경우전자기간섭의영향을줄이기위해도90각도로교차시켜야합니다。
전원및제어회로분리
육검사의일환으로전원및제어회로가적절하게분리되어있는지확해야합니다。제어회로와전원회로를쉽게구별할수있도록사용중인도체크기와색상코딩체계를확인하십시오。제어회로배선은일반적으로16awg또는18awg입니다。일반적으로전원도체는12awg이상이며상당히큰경우가많습니다。접지된도체는절연재가흰색또는회색이거나녹색,파란색,주황색을제외한모든색상의절연재에3개의연속적인흰색줄무늬가있습니다。파란색줄무늬가있는흰색의제어회로배선은dc제어회로의접지도체입니다。주황색이거나주황색줄무늬가있는흰색의모든제어배선은주전원분리기를了위치로전환한후에도전원이공급되는접지되지않은도체입니다。또한빨간색절연체AC제는어회로의접지되지않은도체를나타내며파란색절연체直流제는어회로의접지되지않은도체를나타냅니다。다중도체케이블의일부로캐비닛에들어가는도체는다른색구성표를가질수있습니다。필한경우배선다이어그램을참조하십시오。
캐비닛으로들어오는접지되지않은3상전원도체에는색상코딩제한이없습니다。일반적으로갈색，주황색및노란색은480v위상a, b및c에각각사용됩니다검은색,빨간색및파란색은각각208 v또는240 v위상A, B및C에사용됩니다。
요약하자면,와이어식별및분리와관련된경우주의하여캐비닛내부에서사용되는색상코딩체계를파악하고,확실치않은경우디지털멀티미터로측정하여다양한단자의전압레벨을확인하십시오。
저전압계기배선
일반적으로도체의”꼬임쌍선”또는”차폐형케이블”은저전압계기배선에서전자기간섭의영향을최소화하는데도움이됩니다。꼬임쌍선에서는한도체가지정된치당꼬임횟수로다른도체를감쌉니다。차폐형케이블은도체의전체길이를덮는편조선또는포일이있는꼬임쌍선케이블이며,물리적보호를위한열가소성재킷도있습니다。꼬임쌍선은유도의영향을최소화하는데도움이되며종단될때까지꼬임상태를유지해야합니다。꼬임쌍선을덮는편조선이나포일은제어배선에전압으로인한유도전류가발생하는것을방지하는데도움이됩니다。이편조선이나포일은한쪽끝에서만접지에연결해야합니다드레인와이어는차폐형케이블의전체길이를따라서포일바로아래에있으며전체케이블길이에대한접점을만듭니다。드레와이어가있는경우접지에종단됩니다。드레와이어는케이블에유도된모든누설전압을접지로“배출”합니다。
제어회로가둘이상의지점에서접지된경우제어문제가발생할가능성이매우높습니다。예를들어,케이블의양쪽끝에서드레인와이어가접지에연결되어있거나일부지점에서케이블재킷이사고로벗겨지고포일이접지된금속과접촉하는경우”접지루프“가발생합니다。이제분리된접지사이의전위차로인해불필요한전류가드레인와이어와포일을통해접지된두지점(접지루프)사이를흐르게됩니다。캐비닛을검사할때차폐형케이블의접지되지않은끝이절연재로마감되어있으며드레인와이어나포일이사고로캐비닛의금속부분과접촉하지않는지확인해야합니다。
전압측정하기
육안검사중에이상현상을모두수정했으면전압을측정하여전원도체의전자기간섭이없는지확인해야합니다。적절한등급의디지털멀티미터를사용하여전압레벨을측정하고기록합니다。PLC및VFD와같은전자장비에대한입력전압은일반적으로정격전압의+ / - -10%로지정됩니다。각입력및출력현장장치의전압을측정합니다。전압이없어야하는위치에상당한전압이존재하는경우특히주의해야합니다。이는전원도체의유도현상에의해제어회로에저전압이발생했다는의미일수있습니다。이문제의원인이도체의현장배선인경우가많으며문제를찾는데상당한시간이걸릴수있습니다。제어회로배선에유도되는전압은전원도체를통해흐르는전류가변하므로따라서변합니다。제어회로전압은그에따라달라집니다。이러한변동을식별하려면雷竞技appFluke 289 True RMS산업용로깅멀티미터와같은기록기능이있는디지털멀티미터를사용해야할수도있습니다。
제어배선종단의조임
제어배선종단의조임상태를점검합니다。제어장치가정상적으로처리할수있었던모든전자기유도효과가느슨한종단지점에서악화되고전자입력에영향을미칠수있습니다。일반적으로부적절한설치로해압력커넥터에서와이어가느슨해지는경우가많습니다。종단지점에서각개별와이어가커넥터나단자나사아래에고정되어있는지점검합니다。모든단자나사를조입니다。
전원및제어배선을적절하게검사하고유지보수하면전자제어장비의성능문제가최소화됩니다。느슨한제어배선및단자나사,부적절한접지기법,전원및전자도체의지나치게가까운배선은부적절한장비작동의가장흔한원인이지만찾기어려운원인이기도합니다。캐비닛의내용물을파악하고,적절한검사를수행하고,제어전압판독값을해석하면이러한알기어려운장비문제를대부분없앨수있습니다。
케이블이혼합된캐비닛에서전원케이블이문제를일으키는방식
전류가도체를통해흐르면도체주위의원형경로를따라자기장이형성됩니다。교류전류가역방향으로흐를때원래자기장이붕괴되고새로운자기장이도체주위에반대방향으로형성됩니다。이전체프로세스가60Hz교류회로에서초당60회발생합니다。
다른도체가이변화하는자기장의영향내에있는경우전자기유도에대한다음세가지요구사항이충족됩니다。
- 전자기장이존재합니다(전원도체의전류흐름에의해생성됨)。
- 자기장내에도체가있습니다(저전압제어배선)。
- 도체와자기장사이에서상대운동이발생합니다。(자기장이지속적으로형성되고붕괴되며방향이바뀝니다)
결과적으로，제어배선에전압이생성되거나"유도"됩니다。이때문에전자기유도라는용어를사용합니다。제어배선에서발생하는비정상적인전압및전류흐름을전자기간섭또는EMI라고합니다。EMI는PLC또는VFD가잘못된신호를”인식”할수있는충분한전압을생성할수있습니다。또는제어배선의전압이EMI에의해왜곡될수있으며제어배선에서전원이공급되는전자장비가제대로작동하지않게됩니다。
제어및전원회로가모두포함된캐비닛의검사체크리스트
- 클로저도어를열기전에캐비닛내부의전압레벨을확합니다。
- , PPE의적절한사용접근경계설정등을비롯한모든전기안전작업관행을준수합니다。
- 캐비닛도어를열때가능하면옆으로서십시오。
- 배선및부품에명백한이상이있는지육으로검사합니다。
- 색상코딩체계를확하여제어도체와전원도체를구분합니다。
- 전원도체와제어도체가적절히분리되었는지확합니다。
- 전원배선과제어배선이90도로서로교차하는지확합니다。
- 전자장비의전원공급장치에대한전압레벨을측정하고제조업체의정격범위내인지확인합니다。
- 현장입력및출력장치의전압을측정하고사양범위내지확합니다。
- 모든제어종단의무결성을확하고단자나사를조입니다。