HVACR 기능사는 단일 테스트를 사용하여 기능이나 프로세스에 대한 통과 또는 실패를 판정하는 경우가 거의 없습니다. 그들은 응축 장치로 걸어가서, 소리를 듣고, 콘덴서 배출 공기 위에서 손을 흔들고, 흡입 라인, 액체 라인 및 배출 라인을 잡습니다(그리고 그렇게 하지 않았기를 바랍니다). 이 모든 것이 도구 박스를 열기도 전에 일어납니다.
그 다음에는 보다 정확한 진단을 위해 게이지를 부착하고 온도계를 분리합니다. 확인과 재확인을 많이 할수록 더 안심되고 진실에 가까워집니다. 컴프레서의 경우, 절연 저항 테스트(IRT)는 냉매 및 오일 수분 및 산성 테스트와 함께 표준 행동 방침이 되는 오랜 시간에 걸쳐 입증된 또 다른 방법입니다. 전류 누설률을 측정하기 위해 절연 저항 테스터에서 모터의 권선 및 절연 지점에 "비파괴" DC 전압을 공급합니다. 완벽한 절연체는 없으며 모두 누설이 있습니다. 그러나 문제는 다음과 같습니다. 누설량은 어느 정도이고 절연 파괴 또는 오염 때문에 시간의 경과에 따라 절연 누설률이 변합니까? 후자가 예측 유지보수의 핵심입니다.
500V의 인가 전압에서 이 절연 미터 판독값은 >550MƱ로 표시되어 저항이 범위를 벗어났음을 나타냅니다. 1000V에서 두 번째 절연 테스트를 수행했으며 >2.2GƱ 로 표시되어 누설 전류가 감지되지 않았음을 나타냅니다.
IRT는 연속성, 코일 또는 권선 저항, 가열 요소 저항, 서미스터 저항 값 등을 확인할 수 있습니다. 이러한 모든 측정은 접지 단락을 확인할 때를 제외하고 절연체 내의 회로를 통해 수행됩니다.
접지 단락이 감지되면 장치에 심각한 고장이 발생한 것이며 예방 유지보수나 사전 조치를 취하기에는 너무 늦은 것입니다. 오일과 냉매가 포함되어 있는 (반) 밀폐형 컴프레서 내의 치명적인 모터 고장은 광범위한 청소 절차를 필요로 하지만 최악의 경우에는 구성 요소가 아닌 장비를 교체해야 하고 생산 시간 및 수익이 손실될 수도 있습니다. 절연 값을 정기적으로 점검하고 기록하여 다음 방문 시 비교하고 변경 사항을 확인합니다.
모터 상태를 나타내는 절연 저항 값
절연 저항 값을 해석하는 방법에 대한 확실하고 빠른 통과(PASS)/실패(FAIL) 규칙은 없지만 제조업체와 기관은 IRT 추세가 모터의 예상 상태를 나타내는 분명한 지표가 될 수 있다는 데 동의하는 것으로 보입니다.
전기 모터의 IR 테스트에 대한 IEEE 43 표준에는 모터 작동 전압의 킬로볼트당 1메그옴 + 1메그옴의 최소 허용 가능한 값이 나와 있습니다. 460볼트 모터의 경우 통과/실패 임계값은 1.46메그옴 또는 500V DC/1,460,000옴 342마이크로암페어의 전류 누설률입니다.
그러나 이 표준은 오일과 냉매로 밀폐되지 않은 모터에 대한 것입니다. 액체에 침액시킨 모터는 제조업체에서 권장하는 더 낮은 값을 사용해야 할 수도 있습니다. 액체에 침액시킨 모터는 500V DC 인가 시 600,000옴에서 허용되거나 500V/600,000옴 833마이크로암페어의 전류 누설률에서 허용될 수 있습니다.
1975년 이후 사용된 일부 현대적 절연재는 누설 전류를 쉽게 허용하지 않을 수도 있고 20,000 메그옴(20기가옴)에 가까운 IRT 값이 있을 수도 있으며 IRT 값이 100메그옴 미만일 경우 권선에 표면 오염 물질이 있는지 여부에 무관하게 사용하기에 부적절할 수도 있는 절연 값을 개선했습니다.
밀폐형 컴프레서에 IRT를 적용하는 것은 컴프레서 모터의 작동 환경 특성상 2단계 절차입니다.
- 모터 권선 절연재의 열화를 점검하기 위한 절연 저항 테스트
- IR 테스트 결과에 영향을 미치는 오염 물질이 있는지 확인합니다.
추세 확인을 위한 첫 번째 IR 테스트에서는 컴프레서가 꺼져 있어야 하며, 두 번째 테스트는 컴프레서가 5 또는 10분 동안 작동한 후에 수행됩니다. 첫 번째 테스트에서 오일 또는 냉매 내의 오염 물질이 노출될 가능성이 더 높습니다.
두 번째 테스트는 여전히 오염 물질의 영향을 받지만, 실제 모터 IR 테스트에 맞춰져 있으며, 대부분의 냉매, 오일 및 수분을 권선에서 제거했습니다.
HCFC가 단계적으로 폐지되고 POE(폴리올에스터) 윤활제를 사용해야 하는 교체용 HFC가 더 널리 보급됨에 따라 POE 윤활제의 흡습성으로 인해 컴프레서에 대한 IRT의 중요성이 증가하고 있습니다. 수분 표시 사이트 글라스, 오일 및 수분 샘플링 시약 또는 유체 외에도 IRT를 사용하여 오일 내 수분을 추정할 수 있는 또 다른 방법이 있습니다. 이것은 좋은 것입니다.
컴프레서 모터의 절연 저항을 테스트하는 방법
시스템이 진공 상태일 때는 절연 저항 테스트를 수행하거나 컴프레서를 작동하지 마십시오.
- 컴프레서 터미널에서 모든 배선을 제거하여 컴프레서를 격리합니다.
- 컴프레서 터미널 바가 장착된 경우 제거합니다.
- 깨끗하고 마른 샵 타월로 터미널을 청소합니다.
- 가능한 경우 컴프레서 터미널을 서로 션트합니다. *
- 컴프레서 접지 위치를 산화를 이용하여 청소하고 건조하고 깨끗한 샵 타월로 닦습니다.
- 컴프레서 터미널의 온도를 측정합니다. 권선의 온도를 직접 측정할 수 없기 때문에 권선의 직접 전도로 인한 컴프레서 터미널의 온도를 사용하는 것이 그 다음으로 좋은 방법입니다. 컴프레서 터미널은 주변 공기 이슬점보다 높아야 합니다. 그렇지 않으면 터미널의 습기가 판독에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 제공된 악어 클립 부착물을 사용하여 접지 리드를 컴프레서 접지 위치에 연결합니다.
- 미터를 절연 테스트 위치로 전환하고 500VDC 테스트 전압을 선택합니다.
- 테스트 프로브를 션트된 컴프레서 터미널에 접촉합니다.
- 테스트 기간(60초) 동안 테스트 프로브(또는 미터)의 테스트 버튼을 누릅니다.
- 저항 값과 터미널 온도를 기록합니다.
- 컴프레서 터미널에 걸쳐 있는 션트를 제거하고 적절한 전기 연결부로 복원합니다.
- 컴프레서를 5분 또는 10분 동안 작동합니다.
- 1~11단계를 반복합니다.
* 대부분의 컴프레서 모터 권선에는 컴프레서 내부에 공통 연결부가 있으므로 권선을 격리할 수 없습니다. 모터 권선을 격리할 수 있는 경우 세 번째 권선 세트를 테스트하는 동안 두 세트의 권선을 접지하는 것이 좋습니다. 이 단계는 각 권선 세트에 대해 한 번씩 세 번 반복됩니다. 이렇게 하면 접지에 대한 저항뿐만 아니라 테스트 대상 권선과 다른 두 권선 사이의 저항을 점검하여 권선 사이에 단락이 발생할 가능성의 상승을 테스트합니다.
기록된 판독값을 로깅하고 선택한 기준 온도에 따라 온도를 보상해야 합니다. 기준선 온도 위로 10°C(18°F) 편차가 발생할 때마다 저항값이 두 배로 증가합니다. 기준값 아래로 10°C(18°F)가 발생할 때마다 저항값이 반으로 줄어듭니다. 기준값으로 40°C(104°F)를 설정하기로 선택할 경우 과거, 현재 및 미래의 모든 추세 측정값을 이 값에 대하여 보상해야 합니다.
온도 보상에는 다음 방정식을 사용합니다.
KT = (0.5) (TR-TA/10)
여기서 KT는 TA에서의 온도 보정 계수입니다.
TR은 모든 측정값의 보정 기준이 되는 기준 온도(°C)입니다.
TA는 실제 테스트 온도(°C)입니다.
TR = 40°C
판독값이 IRT 미터 척도 선택의 범위를 벗어나면 "보다 크다"는 기호(>)가 표시되어 판독값이 향후 변경 사항을 추적하기 위해 기록 및 로깅되어야 하지만 추세 분석을 위한 값이 없다는 것을 나타냅니다. 일부 최신 절연재를 사용하면 대부분의 모터 수명 동안 판독값이 척도(> 2000MƱ)를 벗어나고 추세 분석은 모터의 서비스 수명이 끝에 다다를 때만 가능하다고 기대하는 것은 불합리하지 않습니다. 이 경우 유효 메그옴 값이 나타나는 지점에서 정리 절차를 고려해야 합니다.
다음 예에는 보상되지 않은 테스트 저항값과 40°C의 기준값에 맞게 보상된 추정 권선 온도에 대해 보상된 저항값이 나와 있습니다. 다음 두 그래프에는 보상된 데이터와 비교하여 보상되지 않은 추세 데이터가 나와 있습니다.
| 날짜 | 측정된 절연 저항(MƱ) | 온도(°C) | 온도 조정 절연 저항(MƱ) | 온도 보상 계수 KT |
|---|---|---|---|---|
| 2013년 2월 5일 | 1584.3 | 42 | 1821.9 | 1.15 |
| 2013년 7월 8일 | 1025.3 | 48 | 1784.0 | 1.74 |
| 2014년 2월 14일 | 1867.2 | 39 | 1736.5 | 0.93 |
| 2014년 7월 2일 | 1388.4 | 43 | 1707.7 | 1.23 |
| 2015년 2월 10일 | 2035.3 | 37 | 1648.6 | 0.81 |
| 2015년 7월 3일 | 1156.4 | 45 | 1630.5 | 1.41 |
| 2016년 2월 4일 | 1503.2 | 41 | 1608.4 | 1.07 |
| 2016년 7월 8일 | 1224.3 | 43 | 1505.9 | 1.23 |
| 2017년 2월 12일 | 1604.9 | 39 | 1492.6 | 0.93 |
| 2017년 7월 1일 | 1123.6 > | 43 | 1382.0 | 1.23 |
| 2018년 2월 14일 | 821 | 47 | 1330.0 | 1.62 |
| 2018년 7월 10일 | 1245.7 | 40 | 1245.7 | 1.00 |
정기 IRT가 유지보수 모범 관행인 이유
HVACR 기능사는 진단 루틴에 적용할 "GO", "No-Go" 규칙을 인정하지만, 기술 공리(심사숙고 엔트로피)에서는 기계가 생산에 투입되는 순간부터 고장의 최종 상태를 시작하도록 요구됩니다.
유지보수 및 세부 사항에 대한 관심이 증가함에 따라 제품의 수명 가능성이 증가할 것으로 예상할 수 있습니다. 고장으로 인한 비용이 증가함에 따라 정기적인 테스트 및 시간 경과에 따른 측정 추적의 이점이 증가합니다. "무한대" 판독값은 무엇입니까?
무한대는 판독값이 아닙니다. 무한대란 테스트 결과가 미터의 범위 용량을 벗어났음을 의미합니다. DC 출력이 9V 미만인 표준 볼트-옴 미터를 사용할 경우 컴프레서 공통 및 접지 사이의 판독값이 "무한대"로 나타날 수 있습니다. 500V DC 출력이 있는 절연 저항 테스터를 사용하면 컴프레서 공통 및 접지 사이의 판독값이 20메그옴일 수 있습니다. 가장 좋은 천연 절연재 중 하나를 고려해 보십시오. 바로 대기(공기)입니다. 극성의 차이로 전위가 충분히 높으면 전기 때문에 간극에 아크가 생깁니다. 스파크 플러그를 고려하십시오. 낙뢰를 고려하십시오.
절연 저항 및 컴프레서 수명에 영향을 미치는 요인
시스템을 제대로 건조시키지 못했습니다.
- 냉매와 수분이 가수 분해되면 불화수소산이 발생할 수 있습니다. 불화수소산은 유리를 에칭할 수 있습니다. 모터 권선의 절연에 어떤 영향을 미칠 수 있습니까?
- 산으로 인해 튜브 벽의 구리가 부식될 수 있습니다. 이 구리는 전도성이 있으며 오일의 유전체 (비전도성) 강도를 감소시킵니다. 구리 도금이 모터 베어링에서 발생할 수도 있으며 결국 시동이 어려워지거나 작동 암페어가 높아지거나 로터 잠김 상태의 원인이 될 수 있습니다.
- POE 윤활제가 있는 경우 수분이 흡수됩니다.
조립 전에 튜브에 리밍을 하지 않음
- 이로 인해 컴프레서 오일에 구리 부스러기가 발생할 수 있습니다. 구리는 전도성이 있으며 오일의 유전체를 감소시킵니다.
경납땜 프로세스 중에 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스로 산소를 치환하지 못함
- 구리 산화물은 전도성이 있으며 오일의 유전체를 감소시킵니다.
냉매 누출
- 냉매 충전량이 낮으면 모터의 작동 온도가 상승하고 모터 권선의 절연에 응력이 생깁니다.