전기설비에서 접촉저항이 커지면 왜 발열이 심해지나요?

Question

전기설비 유지보수 이야기를 보면 단자 체결 불량이나 접촉불량 때문에 발열이 발생할 수 있다고 하는데, 단순히 접촉이 조금 나빠진 것만으로 왜 그렇게 열이 심하게 발생하는지 궁금합니다. 또한 접촉저항이 높아지면 어떤 식으로 화재 위험까지 연결되는지도 알고 싶습니다. 실제 현장에서는 어떤 부분에서 이런 문제가 자주 발생하는지도 자세히 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

접촉 부위가 헐거워지면 전기가 흐르는 통로가 좁아지면서 저항이 커지고, 그곳에 에너지가 집중되니 열이 확 오르는 거예여. 이 열이 주위 절연물을 태우면서 화재로 번지는 건데, 특히 진동이 많은 기계나 단자대 쪽에서 체결이 느슨해지는 경우가 만으니 주기적으로 꽉 조여줘야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

결론부터 말씀드리면 접촉저항이 증가하면 같은 전류에서도 매우 큰 열이 발생할 수 있으며, 이것이 장시간 지속되면 절연 손상과 화재 위험으로 이어질 수 있습니다. 전류가 흐르는 모든 도체에는 저항이 존재합니다. 접속부 역시 완벽한 도체가 아니기 때문에 약간의 접촉저항이 있습니다.

정상 상태에서는 접촉면이 넓고 압력이 충분해 저항이 매우 작습니다. 하지만 단자가 느슨해지거나 산화가 진행되면 실제 접촉면적이 줄어듭니다. 이 경우 접촉저항이 증가하게 됩니다.

전력 손실은 전류의 제곱과 저항에 비례합니다. 따라서 저항이 조금만 증가해도 발열은 크게 증가할 수 있습니다. 특히 대전류 회로에서는 문제가 더 심각합니다.

발열이 계속되면 금속 산화가 더 진행되고 저항이 더욱 증가하는 악순환이 생깁니다. 결국 절연물 탄화와 아크 발생, 화재 위험으로 이어질 수 있습니다.

현장에서는 차단기 단자, MCC 패널, 배전반 접속부에서 이런 문제가 자주 발생합니다. 그래서 열화상 카메라를 이용해 이상 발열을 점검하기도 합니다. 결국 접촉저항 문제는 작은 체결 불량이 큰 사고로 이어질 수 있는 매우 중요한 유지보수 항목입니다.