역률 개선을 위해 설치한 콘덴서가 과열되는 이유는 무엇인가요?

Question

공장 내 전기 설비의 역률을 높이기 위해 진상용 콘덴서를 설치하여 운용 중인데, 최근 콘덴서 외함이 심하게 뜨거워지고 부풀어 오르는 현상을 발견했습니다. 주위 온도가 아주 높은 편도 아닌데 유독 특정 콘덴서에서만 이런 발열이 발생하는 이유가 궁금합니다. 단순히 수명이 다한 것인지 아니면 계통상의 다른 전기적 요인 때문에 무리가 가고 있는 것인지 답변 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

결론부터 말씀드리면 콘덴서 과열의 가장 큰 원인은 계통 내에 흐르는 고조파 전류와 전압 상승 때문입니다. 콘덴서는 고주파 성분에 대해 저항이 낮아지는 특성이 있어, 인버터나 정류기 등에서 발생하는 고조파가 유입되면 과다한 전류가 흘러 내부 온도가 급격히 상승하게 됩니다. 이 상태가 지속되면 내부 전해액이 기화하면서 외함이 팽창하고 결국 폭발하거나 화재로 이어질 수 있습니다. 이를 해결하기 위해서는 콘덴서 전단에 직렬 리액터를 설치하여 고조파 유입을 억제하고 돌입 전류를 제한해야 합니다. 현재 부풀어 오른 제품은 이미 내부 절연체 파괴가 진행된 상태이므로 즉시 교체하고 리액터 설치 여부를 점검하시기 바랍니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

콘덴서가 뜨거워지고 부풀어 오르는 건 주로 고조파 전류가 유입되어 과전류가 흐르거나, 내부 전극 단락으로 가스가 발생했기 때문입니다. 단순히 노후화로 인한 수명 저하일 수도 있지만 주변에 인버터 같은 고조파 발생원이 있다면 콘덴서 직렬 리액터가 없어서 과부하가 걸린 것일 수 있으니 꼭 점검해보셔야 해요. 방치하면 파열될 수 있으니 위험하니까 우선 해당 콘덴서를 차단하고 절연 저항과 전류를 측정해보는 걸 추천드려욥.