접속부 과열 발화

접속부 과열 발화란

접속부 과열 발화는 접촉 불량으로 접촉저항이 커지고, 그 부분의 줄열이 발화원이 되는 현상이다.

전선과 접속단자 사이가 불완전하게 맞닿으면 전류가 좁은 틈을 지나며 열이 쌓인다.

나사가 덜 조인 단자, 헐거운 접점, 오래 써서 거칠어진 접촉면이 모두 여기에 해당한다.

핵심 키워드는 접촉저항, 줄열, 산화피막이다.

발열 원리

접속부 과열의 핵심은 줄열이다. 줄열은 전류가 흐를 때 도체에서 발생하는 열이다.

식으로 쓰면 P = I²R이다. P는 발열량(W), I는 전류(A), R은 접촉저항(Ω)이다.

접촉저항이 커지면 같은 전류에서도 발열량이 비례해서 커진다.

전류는 제곱으로 작용하므로 조금만 늘어도 발열이 크게 증가한다.

계산 예시와 문제

정격 20A 회로에서 접촉저항이 0.5mΩ인 정상 접속부를 보자.

발열량은 P = 20² × 0.0005 = 0.2W이다. 매우 작은 값이다.

접촉저항이 50mΩ으로 커지면 P = 20² × 0.05 = 20W가 된다.

저항이 100배 커지면 발열도 100배가 된다. 좁은 접점에서는 이 열이 국부 온도를 크게 올린다.

헷갈리는 점과 측정

접촉저항은 4단자법으로 측정하면 측정 리드의 저항이 빠져 정확도가 높다.

2단자법은 리드와 프로브의 접촉 저항까지 함께 측정되므로 작은 접촉저항에는 맞지 않는다.

앞의 문제 정답은 10배다. 발열이 저항에 비례하므로 저항이 10배면 발열도 10배다.

시험에서는 발화 메커니즘과 접촉저항 저감 조치를 묻는 형태로 반복 출제된다.

접촉저항 저감 조치

접속부 과열을 막는 저감 조치의 목표는 접촉저항을 낮게 유지하는 것이다.

압착 접속으로 접촉면적을 확보하고, 체결 토크를 관리해 나사 풀림을 막는다.

접속면은 청소하고 산화 방지 처리를 하며, 열화상 점검으로 이상 발열을 찾는다.

접촉 불량은 작아도 발열을 키우므로 정기 점검과 시공 품질 관리가 중요하다.