전기기기 오염도(pollution degree)에 대해서 알아보자. (연면거리(creepage), 공간거리(clearance) 계산시 반드시 유의할 항목)

 

1. 오염도(Pollution Degree)란?

전기 관련 기기의 사양서의 적합 규격에 자주 등장하는 용어로써, 오염도(Pollution Degree)는 전기 기기의 공간거리(Clearance)와 연면거리(Creepage)를 평가하기 위한 내외규격으로 규정된 환경의 분류 항목입니다. 

 

오염도(Pollution Degree)에 따라서 요구되는 공간거리(Clearance)와 연면거리(Creepage)가 달라지며, 오염도1에 가까울 수록 짧은 공간거리, 연면거리에서도 높은 전압을 유지할 수 있습니다. (오염도 4의 경우에 도체가 도전성 물질이 많이 노출되어 있기 때문에 높은 전압을 내기 위해서는 공간거리, 연면거리가 길어야 합니다.)

 

 

2. 오염도(Pollution Degree)의 분류

 

2-1. 오염도 1. (Pollution Degree 1.)

정의 : 어떤 오염도 발생하지 않았거나, 또는 건조상태에서 비도전성의 오염만이 발생한 상태. 오염도1은 전기적 성능에 어떠한 영향도 없습니다.

- 용기에 의해 완전히 밀폐된 상태로, 실링이 되어 있거나, 코팅된  PCB(potting)등의 환경에 해당합니다. 

- 먼지나 오염물질의 침입이 불가하고, 습기도 들어오지 않는 상태입니다.

 

2-2. 오염도 2. (Pollution Degree 2.)

정의 : 비도전성의 오염은 발생하지만, 가끔 일시적인 도전성을 일으키는 정도(결로 정도) 입니다.

- 오염도 2는 통상 우리가 생활하는 가정이나 사무실 등의 환경이 해당됩니다. 

- 거의 대부분의 전기관련 기기는 환경을 오염도2로 상정하여 설계가 이루어지고 있습니다.

 

2-3. 오염도 3. (Pollution Degree 3.)

정의 : 도전성의 오염이 많이 발생한 상태. 

- 공장의 현장으로써 습기를 포함한 먼지나, 공작기계의 적삭가루 등 다량의 도전성 먼지들이 비산되어 있는 경우입니다.

 

2-4. 오염도 4. (Pollution Degree 4.)

정의 : 오염이 도전성의 먼지, 비, 눈에 의해 영속적인 도전성을 발생시키는 상태.

- 완전한 옥외환경을 의미합니다. 

 

*도전성 : 전기가 흐르는 상태

 

 

3. 오염도(Pollution Degree)와 연면거리(Creepage)와의 관계

- 위에서 언급했다시피 오염도에 따라서 연면거리(Creepage)가 달라집니다. 

- 아래 사진과 같이 연면거리(Creepage)는 오염도(Pollution Degree) 뿐 아니라, 재료의 CTI값과도 연관이 있습니다. 

- CTI 값은 UL의 Yellow Card에서 확인이 가능합니다. 

 추가)  CTI값이란?

- CTI (Comparative Tracking Index)의 약자로 상대적 인덱스 지수라고 합니다. 

- 이 시험값은 절연재료의 표면에 강제적으로 도전성의 액체를 가하여 전기가 통하도록 만든 이후에, 발화 및 연소에 대한 내구성을 평가하는 항목입니다. 

- 재료의 표면에 2개의 전극을 접촉시켜 전압을 가하면서 0.1%의 염화암모늄 수용액을 50방울 떨어뜨립니다. 이때 수용액은 전류에 의해 증발하지만, 재료의 표면에 탄화물이 생성되고 규정의 전류를 초과하는 도전로가 생성됩니다.  50방울 낙하 시 short-cut 되는 전압을 계산합니다. 

CTI 시험 방법 

계산된 전압 값을 토대로 PLC 등급을 부여합니다. 아래 사진 참조.

CTI 테스트 값을 토대로 부여된 PLC등급