연속 절연 저항 테스트로 모터 생산성 향상

수십 년 동안 공장 직원은 비용이 많이 드는 계획되지 않은 정지, 생산 실패 페널티 및 되감기 수리로 이어지는 모터 고장을 방지하기 위해 휴대용 저항계로 절연 저항 테스트를 수행했습니다. 그러나 이러한 테스트는 운동 상태의 "스냅샷"만 제공합니다. 며칠 만에 습기, 화학 물질, 오염 물질 또는 진동에 노출된 모터 권선과 케이블이 손상되어 시동 시 고장날 수 있습니다.

또한 휴대용 저항계는 수동 테스트를 수행하기 위해 전기 기술자가 장비 케이블을 수동으로 분리하고 잠재적으로 에너지가 공급되거나 손상된 장비의 테스트 리드를 연결해야 합니다. 이 테스트는 기술자가 캐비닛에 접근할 때 잠재적인 아크 플래시에 노출됩니다. 미국에서는 치명적이지 않은 아크 플래시 사고가 하루에 약 5~10회 발생하며 사망자는 하루에 약 1건입니다.

너무 많은 위험에 처한 공장 관리자는 모터가 꺼진 순간부터 다시 시작될 때까지 절연 저항에 대한 지속적인 메가옴 모니터링의 가치를 인식하고 있습니다.

이 실시간 정보로 무장한 유지보수 담당자는 생산을 방해할 수 있는 오류를 방지하기 위해 사전에 시정 조치를 취할 수 있습니다. 이렇게 하면 값비싼 되감기, 생산 실패 벌금 및 생산 시간 손실로 인한 수리 비용으로 유틸리티 수십만 달러를 절약할 수 있습니다.

또한 영구적으로 설치된 자동 테스트 장치를 통해 캐비닛에 액세스하지 않고도 "간단히" 모니터링할 수 있으므로 기술자가 위험에 노출되지 않도록 합니다.

유틸리티의 모터 보호

산업에 관계없이 제조 및 가공 공장은 모터에 크게 의존하지만 그 수와 유형은 공장의 규모와 연소되는 연료 유형에 따라 다릅니다. 일부 공장에는 평균 5~10개의 중요 모터가 20~30개까지 있을 수 있습니다.

중요 모터는 예기치 않게 오프라인 상태가 되면 비즈니스 목표를 안전하게 달성하거나 생산 수준에 영향을 미칠 수 있는 능력을 크게 손상시킬 수 있는 모터입니다. 예를 들면 압축기, 펌프 및 팬을 작동하는 데 사용되는 480-13,800V 범위의 모터가 있습니다.

대부분의 유틸리티는 시간 기반 예방 유지 관리(PM) 프로그램을 통해 이러한 모터를 유지 관리합니다. 절연 저항 테스트는 일반적으로 반기 단위로 예정되어 있습니다. 그러나 대부분의 공장에서 인력 감소를 감안할 때 감소 빈도는 더 낮을 수 있습니다. 이러한 테스트를 기반으로 모터는 수리를 위해 수리점으로 보내질 예정입니다.

일반적으로 절연 저항 테스트는 수리가 필요할 수도 있는 모터를 식별하기 위해 연례 정밀 검사 또는 계획된 정전이 시작될 때 수행됩니다. 그러나 PM 프로그램에도 불구하고 오프라인 상태이거나 자주 순환하는 모터는 빠르게 손상될 수 있습니다. 발전소에서 37년 동안 일한 후 은퇴한 Richard Hohlman은 "모터 고장의 상당 부분이 있었고 비용이 많이 들게 되었습니다."라고 말했습니다.

"때때로 실패는 정말 비용이 많이 들 수 있습니다."라고 그는 말했습니다. "그 특정 공장에 Westinghouse 2단 속도 PAM AC 유도 모터 두 대가 있었고 그 중 하나를 되감는 데 6자리 수의 비용이 들었을 것입니다."

그는 O&M(운영 및 유지 관리) 관점에서 "약한 모터를 식별하고 시동을 걸려고 실패할 위험을 피할 수 있다면 큰 절감 효과를 얻을 수 있습니다."라고 덧붙였습니다.

모터 고장을 피하기 위해 Hohlman은 24시간 이상 정지된 Long Island Sound 1,500mW 플랜트의 모든 중요한 모터를 재가동하기 전에 저항계로 수동 테스트해야 한다고 말했습니다. Hohlman은 "테스트는 종종 하루 중 다른 시간에 초과 근무 요율로 수행되기 때문에 그 자체로 비용이 되었습니다."라고 말했습니다. "하지만 그렇게 함으로써 우리는 많은 모터 고장을 피할 수 있었습니다."

Hohlman은 자신의 팀 구성원이 위스콘신주 Minocqua의 Meg-Alert에서 제조한 연속 테스트 및 모니터링 장치인 Meg-Alert를 발견했다고 말했습니다. 공장에서는 처음에 4개의 순환 펌프와 여러 개의 유도 통풍 팬에 이를 설치했습니다. 나중에 이 장치는 공장 전체의 여러 강제 통풍 팬과 기타 중요한 모터에도 추가되었습니다.

Meg-Alert 장치는 MCC 또는 개폐기의 고전압 구획 내부에 영구적으로 설치되며 모터 또는 발전기 권선에 직접 연결됩니다. 장치는 모터 또는 발전기가 오프라인 상태일 때 이를 감지한 다음 장비가 다시 시작될 때까지 권선 절연체에 대한 연속 절연 테스트를 수행합니다.

이 장치는 비파괴 전류 제한 DC 테스트 전압을 위상 권선에 적용한 다음 절연체를 통해 다시 접지로 누설 전류를 안전하게 측정하여 작동합니다. 이 시스템은 IEEE, ABS, ANSI/NETA 및 ASTM International 표준을 충족하는 500, 1,000, 2,500 또는 5,000V의 DC 전압 레벨을 사용하여 장비의 작동 전압에 따라 적절한 절연 저항 테스트 전압을 제공합니다.

이 테스트는 절연의 열화를 일으키지 않으며 사람을 보호하는 전류 제한 기술을 포함합니다.

Hohlman은 "지속적인 모니터링을 통해 O&M 팀은 모터의 의무 적합성을 항상 인지하고 있습니다. "모터가 몇 초 동안이든, 하루 동안이든, 10일 동안 중단되든 간에 모터가 꺼질 때마다 모터가 테스트되고 있습니다. 그리고 안전 수위 아래로 떨어지면 즉시 경보를 울리고 모터가 시동되지 않도록 잠글 수 있습니다.”

이것은 셧다운이 시작될 때 저항계로 찍은 스냅샷과 극명한 대조를 이룹니다. 모터는 습기와 오염으로 인해 상당한 수분을 빠르게 흡수할 수 있습니다.

폴리염화비닐 분말을 제조하는 대형 공장의 전기 및 기기 관리자인 Ricky Loupe는 “전기 모터는 남부 지역에서 불과 몇 시간 만에 충분한 수분을 흡수하여 시동 시 손상을 일으킬 수 있습니다. PVC) 뿐만 아니라 주성분인 염화비닐. “여기 남쪽은 습도가 높은 비오는 날이 많고 습기와 전기가 섞이지 않습니다.

"모터에 습기가 가득 차서 시동되면 권선이 접지되어 모터가 손상됩니다."라고 Loupe는 말했습니다. "그래서 이제 수리하는 데 상당한 비용이 들게 되는 손상된 권선이 있는 중요한 모터가 있습니다."

당시 엔지니어였던 그와 그의 팀은 문제의 근본 원인과 예방 방법을 파악하기 위해 분석을 수행했습니다. Meg-Alert에 대해 더 많이 알게 된 후, 그는 시험판으로 하나를 구입했습니다. Loupe는 냉각 장치의 압축기를 구동하는 데 사용되는 4,160V, 1,200hp WP 인클로저 모터에 설치되었다고 말했습니다.

생산 요구 사항에 따라 일부 냉각기의 전원을 끄고 필요할 때만 사용했습니다. 이것은 일부 장치의 모터가 유휴 상태로 있을 수 있음을 의미했습니다. 냉각기를 다시 가동하기 전에 모터는 휴대용 절연 저항계를 사용하여 테스트해야 했습니다. "이 작업은 작업 요구 사항과 가능한 한 빨리 시작해야 하는 요구 사항으로 인해 근무 시간 이후인 경우가 많았습니다."라고 Loupe는 설명했습니다. "주말에는 기술자가 종종 초과 근무 시간에 방문하여 시동을 걸 수 있도록 모터를 테스트하게 했습니다."

Loupe는 Meg-Alert 장치에 대해 그 정보가 이제 실시간으로 제공된다고 말했습니다. 그는 스타터에 연결된 장치가 비오는 날 이후 낮은 메그옴 저항 판독값으로 인해 모터가 켜지는 것을 허용하지 않을 것이라고 확신했습니다. Loupe는 "Meg-Alert는 모터에 습기가 너무 많아 모터 시동을 허용하지 않습니다."라고 설명했습니다. "바로 거기에 지속적인 모니터링 장치 비용을 10배 넘게 지불했습니다."

현재 이 공장은 공장의 다른 구역에 있는 900hp 냉각탑 펌프 4개뿐 아니라 냉각기 모터 10개 모두에 Meg-Alerts를 설치하고 있습니다.

'핸드오프' 모니터링

지속적인 모니터링 시스템은 또한 서비스 기술자가 수동 절연 저항 테스트를 수행하기 위해 제어 캐비닛에 액세스할 필요가 없는 "손잡이" 접근 방식을 허용합니다. 대신 제어 캐비닛 도어 외부의 아날로그 미터는 실시간으로 메가옴 단위로 측정된 절연 저항 판독값을 보여줍니다. 또한 미터는 단순한 "녹색, 노란색, 빨간색" 색 구성표를 통해 단열 수준이 양호, 보통 및 불량임을 나타냅니다.

미리 결정된 절연 저항 설정값 수준에 도달하면 표시등이 켜지고 경보 상태를 알리고 모니터링 네트워크에 자동 알림을 보낼 수 있습니다. 지속적인 모니터링을 통해 열 온도를 유지하거나 응결을 방지하는 데 사용되는 히터가 제대로 작동하는지 확인할 수도 있습니다.

대부분의 모터는 히터를 사용하여 모터 내부의 온도를 유지하므로 작동 온도 또는 장치 외부의 주변 온도와 크게 변하지 않습니다. 이슬점 이하로 내려가면 모터가 오프라인 상태에서 결로를 흡수하기 시작합니다.

그러나 이러한 히터가 제대로 작동하지 않거나 회로 차단기가 트립되면 시동 시 모터가 고장날 때까지 유지보수 담당자가 이를 인식하지 못할 수 있습니다. 이러한 모터 히터는 정기적으로 점검되지만 중요한 모터와 발전기는 몇 주 또는 몇 달 동안 보호되지 않을 수 있습니다.

아크 플래시 방지

아마도 더 중요한 것은 Loupe는 수동 접근 방식이 아크 플래시로 인한 잠재적인 위험에 대한 직원의 노출을 줄인다고 말했습니다. "연속 절연 저항 모니터링 장치를 사용하면 기술자가 메그옴 테스트를 위해 캐비닛을 열지 않도록 함으로써 아크 플래시의 잠재적인 위험을 제거할 수 있습니다."라고 Loupe는 말했습니다.

아크 플래시는 도체 사이 또는 도체에서 접지로 공기를 통해 이동하는 원치 않는 방전입니다. 섬광은 즉각적이며 태양 표면의 4배에 달하는 온도를 생성할 수 있습니다. 강렬한 열은 또한 공기의 갑작스러운 팽창을 일으켜 작업자를 방 너머로 던져 사다리에서 떨어뜨릴 수 있는 폭풍우를 일으킵니다. 아크 섬광 부상에는 3도 화상, 실명, 청력 상실, 신경 손상, 심장 정지 및 사망이 포함됩니다.

NFPA 70E에 나열된 아크 플래시의 잠재적 원인에는 "테스트 장비의 부적절한 사용"이 포함됩니다. 테스트하기 전에 장비의 전원을 차단하고 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 착용하는 것이 좋지만 가장 좋은 해결책은 절연 저항 테스트를 수행하기 위해 제어 캐비닛에 접근할 필요가 전혀 없도록 하는 것입니다.

아크 플래시의 위험 외에도 Loupe는 직원의 발 내에서 모터가 단락될 경우 발생할 수 있는 또 다른 잠재적 위험을 직접 목격했습니다. 공장에서 직원은 냉각기를 시작할 때 모터에서 약 5피트 떨어져 있습니다. 모터가 단락되면 엄청난 소음이 발생하고 많은 스파크가 발생할 수 있습니다.

"지속적인 절연 저항 모니터링을 사용하면 시동 시 모터가 고장나도 직원이 위험에 처하지 않습니다."라고 Loupe는 말했습니다. "이 장치는 안전 문제도 방지합니다."

자세한 내용은 www.megalert.com을 방문하거나 800-778-5689로 전화하십시오.