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에너피아의 첨단기술로 생활의 풍요로움을 함께 합니다
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내전압(Withstanding Voltage) 시험
내전압이란, 절연파괴 없이 절연체에 인가할 수 있는 전압의 상한값으로, 미리 정한 전압을 인가했을 때의 절연파괴의 유무를 시험하는 것입니다.
[주의] 과도한 내전압 시험전압은, 절연체에 잠재적인 손상을 주어 출하 후의 사고 가능성이 커질 수 있으므로, 제품별로 적정한 시험전압을 정해야 합니다.
AC 내전압 시험전압 계산
주로 다음 식을 사용하며, SPEC에 규정이 있을 경우에는 SPEC에 따릅니다.
AC 시험전압(VAC)=2 x (AC사용전압) + 1,000
사용전압 AC 220V인 경우, AC 내전압 시험전압은 VAC = 2 x (220) + 1,000 = 1,440(V) 시험전압은 통상 100V 또는 500V 단위로 정하므로 1,500V(1.5kV)로 시험합니다. 내전압 시험시간은 일반적으로 1분입니다.
DC 내전압 시험전압 계산
DC 시험전압은 AC와 다르게 적용하며, DC 시험전압의 일반 적용 공식은 다음과 같습니다.
AC 220V는 AC 220V(RMS)를 의미. Peak Value는 1.414배 (=√2)가 되므로 AC 317V(V)가 됩니다.
VPEAK = 1.414 x VRMS
그러므로, DC 전압으로 내전압 시험을 할 경우에는, AC 시험전압의 1.414배를 하여야 합니다.
DC시험전압(VDC) = 1.414 x VAC = 1.414 x { 2 x (AC사용전압) + 1000 }
사용전압 AC 220V 인 경우, DC 내전압 시험전압은 VDC = 1.414 X { 2 X (220) + 1,000 } = 2,136(V) 가 됩니다. 시험전압은 통상 100V 또는 500V 단위로 정하므로 2,500V에서 시험합니다.
절연저항(Insulation Resistance)
절연체에 DC전압을 인가하면, 극히 소량의 전류가 흐르는데, 이 전류와 인가전압의 비를 절연저항이라고 합니다. 절연저항 값이 작다는 것은, 전선의 열화나 손상 등에 의해, 누전의 위험성이 크다는 것을 말합니다.
절연저항의 특징
온도특성이 Minus일 경우 – 동일 전선의 절연저항을 측정해도, 그 때의 절연체 온도에 따라 변화하며, 온도가 상승하면 절연저항은 작아집니다. 전압특성도 Minus 일 경우 – 절연저항은 측정전압을 높게 할수록 작은 값으로 측정됩니다. 흡습이 되면 절연저항이 큰 폭으로 작아집니다.
절연내력(Dielectric Strength)
절연체에 가하는 전압을 순차적으로 높여 어느 전압에 도달하게 되면 갑자기 큰 전류가 흘러 그 부분이 도전성이 되는 상태를 절연파괴라고 하며 이 때의 전압을 절연파괴전압이라고 합니다. 이 전압을 절연재료의 두께로 나눈 값이 절연내력(kV/mm)입니다.
– 절연두께가 커지면 절연내력이 증가 – 사용온도가 증가하면 절연내력은 감소 – 사용주파수가 증가하면 절연내력은 감소 – 습도가 증가하면 절연내력은 감소
절연저항의 단위 [MΩ•km]
MΩ•km은 전선 길이 1km에 대한 절연저항입니다. 전선의 길이가 길면 길수록, 누설 전류가 흐르는 경로가 많아지기 때문에, 절연 저항은 작아집니다. (예) 절연저항 50MΩ•km의 전선의 경우, – 전선길이 1km의 절연저항 = 50(MΩ•km)/1(km)=50(MΩ), – 전선길이 5km의 절연저항 = 50(MΩ•km)/5(km)=10(MΩ)
R20=Rt*Kt*L/1000 R20 : 20℃, 1km 로 환산한 절연저항(MΩ•km) Rt : t℃에서의 측정값(MΩ). 단, 리드 선의 저항값을 포함한 경우는, 이것을 제외한 값 Kt : 측정온도 t℃의 값을 20℃으로 환산한 온도환산계수 L : 전선 길이(m)
측정방법
내전압 시험 – 완제품은 공기 중에서 AC 2.5kV x 1분간 견딜 것 – 절연선은 수중에서 AC 5.0kV x 1분간 견딜 것 절연저항 측정 – 완제품은 공기 중에서 DC 500V x 1분 후 – 절연선은 수중에서 DC 500V x 1분 후 측정 시험 순서 : 내전압 시험 → 절연저항 측정
도체저항 (Conductor Resistance)
도체에 직류전압을 가하면 도체에는 전류가 흐르게 됩니다. 이 때 가해준 직류전압과 흐르는 전류는 비례관계가 성립되는데 이 비례상수를 전기저항이라고 하며, 전기저항은 전류의 흐름을 억제하는 역할을 합니다.
도체저항 계산식
외부온도 t(℃) 에서 측정한 도체저항을 20℃ 온도조건으로 보정하는 계산식
R = L / (58xSxC) R = 도체 저항(Ω) S = 도체의 단면적 (mm2) C = 도체의 도전율 (연동선의 경우 1.0)
15℃에서 측정한 도체저항이 18Ω 이라면 20℃로 보정한 도체저항은 R20 = 18 x 1.02 = 18.36Ω이 됩니다.
R20 = Rt x α R20 =20℃ 로 보정한 도체저항(Ω) Rt = t℃ 에서 측정한 도체저항(Ω) α = 온도보정계수 t = 외부온도(℃)
온도보정계수
측정온도 | 보정계수 | 측정온도 | 보정계수 | 측정온도 | 보정계수 |
---|---|---|---|---|---|
t ℃ | α | t ℃ | α | t ℃ | α |
1 | 1.082 | 15 | 1.020 | 29 | 0.965 |
2 | 1.078 | 16 | 1.016 | 30 | 0.962 |
3 | 1.073 | 17 | 1.012 | 31 | 0.958 |
4 | 1.068 | 18 | 1.008 | 32 | 0.954 |
5 | 1.064 | 19 | 1.004 | 33 | 0.951 |
6 | 1.059 | 20 | 1.000 | 34 | 0.947 |
7 | 1.055 | 21 | 0.996 | 35 | 0.943 |
8 | 1.050 | 22 | 0.992 | 36 | 0.940 |
9 | 1.046 | 23 | 0.988 | 37 | 0.936 |
10 | 1.042 | 24 | 0.984 | 38 | 0.933 |
11 | 1.037 | 25 | 0.980 | 39 | 0.929 |
12 | 1.033 | 26 | 0.977 | 40 | 0.926 |
13 | 1.029 | 27 | 0.973 | ||
14 | 1.025 | 28 | 0.969 |
UL
– UL(Underwriters Laboratories Inc.)은 1894년 설립 이래 제품안전에 관한 표준 개발 및 인증 서비스를 제공해 온 미국의 대표적 인증기관입니다. – UL규격은 미국의 안전규격으로 사용되며, 미국내에서 UL의 신뢰성은 높이 평가되고 있고, 소비자들의 선호도도 높기 때문에 실제로 미국에 수출하기 위해서는 반드시 필요한 강제규격과 같습니다. – 관련 규정 : 기술기준 UL, ASTM, ASME, ANSI등 – 대상품목 : 가전기기, 냉동공조기기, 산업용 제어기기, 소방기기, 오디오/비디오, 의료기/계측기, 전선 및 케이블, 정보통신기기, 플라스틱, EMC 등
CSA
– CSA는(Canadian Standards Association; 캐나다규격협회)는 캐나다 국민의 안전 및 정부, 산업계의 편익을 위해 설립된 규격작성, 시험 및 인증업무를 수행하는 비영리민간단체입니다. – 전기기구, 가스연소기구 등 위험성이 있는 품목은 강제규격이며, 품질관리 등 위험성이 없는 품목은 임의규격입니다. – 관련 규정 : Canadian Electrical Code – 대상품목(강제규제) : 전기기구, 전기기계, 전선류, 전기부품, 재료 및 가스, 석유 또는 가스연소기구 등
cUL
– cUL은, UL이 캐나다향 제품에 대해서 시험·인증·품질 심사 등록의 업무를 실시하는 것을 말합니다. – cUL 마크는 CSA 규격에 따라서 시험을 실시해, 적합한 제품에 붙일 수 있습니다. – CSA 마크와의 차이는 인증 기관이 CSA나 UL이라고 하는 차이로, 어느 쪽이나 CSA 규격에 따라서 시험이 실시됩니다.
UL 마크의 종류
Listing Mark : 소비자들이 직접 시중에서 구입 가능한 제품에 적용합니다.
Recognized Component Mark : 부품 및 부분품에 적용합니다.
Classification Mark : 방화문 등 특정 위험 또는 규격 등에 적용합니다.
UL No. (기기용 전선, AWM)
Style No. | 재 질 | 심수 | 제품 |
---|---|---|---|
1001~1999, 10000~ | 열가소성 절연선(Thermoplastic) 예: 테프론, PVC, PE 등 | 단심 | •내열 비닐전선 •불소수지 전선 •동축 Cable |
2001~2999, 20000~ | 열가소성 절연 및 자켓(Thermoplastic) 예:일반 PVC, PE류 | 다심 | •Computer Cable •Flat Cable •Cord, Feeder |
3001~3999 | 열경화성 절연선(Thermosetting) 예:실리콘, XLPE 등 | 단심 | •실리콘전선 등 고무전선류 •XLPE. XLPVC 등 |
4001~4999 | 열경화성 절연 및 자켓(Thermosetting) 예:실리콘, XLPE 등 | 다심 | •다심 고무전선 •다심 XLPE전선 등 •XL-Flat Cable |
5001~5999 | 특수 아이템 | 단심/다심 | •Mica, •기기용 광Cable 등 |
CE(EMC)
– 국가 : EU, 터기 – 전자기의 교란을 일으키거나 그러한 교란에 의해 영향을 받을 수 있는 장치에 적용합니다. – 본 인증을 획득하기 위한 기기는 다음과 같이 제작되어야 합니다. (a) 발생된 전자기 방해는 전파, 원격통신 및 그 밖의 기기를 의도한 대로 작동할 수 있는 수준을 초과하지 않고, (b) 기기는 의도대로 작동할 수 있도록 전자기방해의 고유 면역에 대한 적절 한 수준을 갖추어야 함. – 관련규정 : 전자파지침(2004/108/EC) – 대상품목 : 전자기의 교란을 일으키거나 그러한 교란에 의해 영향을 받을 수 있는 장치
CCC(전기안전)
– 국가 : 중국 – CCC 강제성제품인증 제도는 중국 정부의 소비자의 신변과 동식물의 생명 안전, 환경 보호, 국가의 안전 보호를 위해 법률과 법규를 기반으로 한 제품 합격 평가 제도입니다. – 강제성제품인증 제도 범위 내의 제품은 반드시 중국의 표준과 기술 법규에 부합해야 합니다, 강제성 제품은 CQC외 CNCA에서 지정한 기타 시험기관에서 시험을 받고 지정된 인증기관의 심사원으로부터 공장심사를 받은 후 인증서를 득해야 하며, 제품이 지정된 인증기관의 인증서를 획득하지 못하고, 규정대로 인증 마크를 부착하지 않은 경우 일률적으로 수입, 통관, 출하 및 경영 시장 활동에 사용될 수 없습니다. – 대상품목 : 전선부품 , 교류 3KV이하의 철도, 차량용 케이블, 450/750V이하의 고무절연케이블, PVC절연케이블, 가정용 및 유사용도의 고정식 전기장치 기기 부품, 등
EAC(전기안전)
– 국가 : CU(관세동맹) – 러시아, 벨라루스, 카자흐스탄 3국이 국가별로 적용하던 개별인증 GOST-R(러시아), GOST-K(카자흐스탄), STB(벨라루스)이 통합된 것이 CU(Customs Union)의 EAC 마크 인증입니다. – 3국 내 유통되는 정격 AC50-1000V, DC75-1500V로 작동되는 전기전자제품은 2013년 2월 15일부로 CU에서 정한 기술규정에 따른 CoC 또는 DoC가 있어야 수출이 가능합니다. – 기술규정 상의 CoC 대상품목은 반드시 CoC를 발급받아야 하며, CoC 대상품목은 아니지만 AC50-1000V, DC75-1500V로 작동되는 전기전자제품은 DoC를 발급받아야 합니다. – CoC의 경우 지정시험소를 통한 제품 시험이 원칙이나 다수의 인증기관에서 추가 시험 없이 CB/CE Safety 성적서 등을 인정하여 인증서를 발행하고 있으며, 연속인증(유효기간 1-5년)의 경우에는 공장심사가 수반됩니다. – 관련규정 : CU TR 004/2011(On safety of low-voltage equipment) – 대상품목 : 정격 AC50-1000V, DC75-1500V인 전기전자제품, 가전제품, 개인용 컴퓨터, 컴퓨터에 연결되는 저전압장치, 수동 휴대용 전기기기, 전자악기, 케이블, 전선, 코드, 차단기, 셧다운보호장치, 전기에너지 분배장치, 전기설비 제어장치
TÜV
– TÜV(기술 검사 협회)는 독일의 정부 공인의 검사기관이며, TÜV 라인 랜드, TÜV 바이에른과 같이 독일의 지방에 존재하고 있습니다. – 독일 정부 등의 공공성이 있는 단체는, 거의 모두 TÜV에서 검사를 실시하며, TÜV는 독립된 제삼자 검사기관의 성격을 가져, 검사 업무의 엄밀함과 직원의 높은 기술적 레벨은 EU역내에서는 물론, 세계적으로도 유명합니다.
PSE
– PSE 인증은 일본전기용품안전법에 의거하여 시행되고 있는 강제인증으로서 전기용품의 제조, 판매 등을 규제하고 전기용품 안전성 확보에 관해서 위해와 장애 발생을 최소화하는 것을 목적으로 합니다. -일본으로의 수출을 목적으로 전기용품을 제조하거나 이를 수입하여 판매하는 사람은 해당 제품에 대한 기술기준을 만족하여야 하고, 이에 따라 PSE 마크를 표시하여야 합니다. – 인증 대상품은 특정전기용품(116개 품목)과 특정전기용품 이외의 전기용품(341개 품목)으로 구분되며 두 가지 품목구분에 따라 인증절차 및 요구사항이 달라지고 해당 PSE 마크의 종류 또한 구분됩니다. – 대상품목 : 1. 특정전기용품(SP: Specified Products): 전선, 배선기구(스위치, 차단기, 플러그, 조인트박스 등), 전열기구(전기좌변기, 온장고, 온수기, 사우나, 히터 등), 등 2. 특정전기용품 이외의 전기용품(NP:Non-Specified Products): 전선관, 소형교류전동기, 전열기기(족온기, 전기방석, 전기담요, 손난로, 오븐, 밥솥 등의 대부분의 전열기기), 등
PSE
– 국가통합인증마크(Korea Certification Mark) – 안전·보건·환경·품질 등 분야별 인증마크를 국가적으로 단일화한 인증마크이며, 현재 우리나라에는 총 70여개의 법정 의무인증제도가 있다. – KC마크가 적용되는 제품은 자동차·가전제품·유모차·승강기·조명기기·저울·전기계량기·전화기·소화기 등 730여 개 품목입니다.