접촉 불량이 발생하면 왜 발열이 심해지나요?

Question

전기 설비 점검을 하다 보면 단자나 접속부에서 접촉 불량이 발생하는 경우가 있습니다. 이럴 때 발열이 심해지면서 심하면 화재로 이어질 수 있다고 하는데 단순히 접촉이 잘 안 되는 것뿐인데 왜 온도가 그렇게 올라가는지 원리가 궁금합니다. 또한 어떤 상황에서 특히 위험한지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

결론부터 말씀드리면 접촉 불량이 발생하면 접점의 저항이 커지면서 같은 전류에서도 열 발생이 급격히 증가하기 때문에 발열이 심해집니다. 정상적인 접속 상태에서는 접촉 면적이 충분해 저항이 거의 없지만, 접촉이 느슨해지거나 산화·오염이 생기면 실제로 전류가 흐르는 면적이 줄어들어 저항이 크게 증가합니다. 이 상태에서 전류가 흐르면 전류의 제곱에 비례해 열이 발생하는 특성 때문에 특정 지점에 열이 집중되며 온도가 빠르게 상승합니다.

특히 부하 전류가 큰 회로나 장시간 연속 운전되는 설비일수록 위험성이 커집니다. 발열로 인해 금속이 팽창하고 접촉 상태가 더 나빠지면서 저항이 증가하는 악순환이 반복되고, 결국 절연이 손상되거나 아크가 발생해 화재로 이어질 수 있습니다. 따라서 단자 체결 상태를 주기적으로 점검하고, 변색이나 탄화 흔적이 보이면 즉시 보수하는 것이 중요합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

접촉면이 줄어들게 되면 전류가 통과해야할 공간이 줄어들게 되면서 저항이 급증을 하게 되면서 열이 발생하게 됩니다. 전선이나 접점에서 발생하는 열은 P=I^2R 이라는 공식으로 결정이 되는데 전류는 그대로 인데 저항 R이 증가하게 되면 발열량이 증가하게 되는 것이죠. 접촉 불량이 있는 곳에 지속적으로 열이 발생하게 되면 결국에는 화재로 이어지게 되는 결과가 나타나게 됩니다.