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간단한 테스트로 변압기 문제 해결하기

네온사인에 문제가 발생하는 원인 중 상당부분은 변압기와 관련이 있다. 오랜 기간 네온사인을 취급한 작업자들도 변압기 때문에 애를 먹을 때가 많다. 하지만 몇 가지 점만 숙지해 두면 시간과 노력을 줄일 수 있다. 미국 사인전문지인 《Sign Business》가 최근 게재한 네온 변압기 문제해결 방법을 소개한다.

글_모건 크룩(MORGAN CROOK) / 네온 디자인(Neon Design) 대표

플러그인(Plug-in) 전원 테스터기 사용이 효과적
요즘 변압기는 1차 전원 종류에 상관없이 작동할 수 있도록 성능이 상당히 개선됐다. 그러나 1차 전원 공급에 문제가 있다면 변압기에 문제가 발생할 수 있는 1차 원인이다. 올바르게 1차 전원을 공급한다면 콘덴서(저항의 일종으로 전압을 변환시키는 부품) 과부하로 인해 발생하는 문제점은 현저히 줄 것이다.
미국 전기 안전 법규(National Electrical Code)는 변압기 바로 옆에 전원차단장치를 설치하도록 규정하고 있다. 그러나 변압기 점검을 위해 전원을 끄거나 켜기 위해 장치를 찾아보면 가까운 거리에 있지 않은 경우가 많다. 이럴 때는 전기 계측용 집게발 연결 코드(Plug-in 방식)를 사용하는 것이 효과적이다(사진1). 네온사인 배선이 고정돼 있거나 윈도사인일 때 벽면에 있는 콘센트에 집게발 연결 코드를 끼워 쉽게 전원을 공급할 수 있고, 집게발로 변압기 1차 전극을 올바르게 고정할 수 있다. 또 쉽게 전원을 끄고 켤 수 있는 자체 전원 스위치(Inline Rocker Switch)가 있다. 특히 1차 전원 진단 램프가 없는 변압기는 플러그인 테스터가 가장 최적 장비이다.
전원 진단 램프가 있는 변압기 전원 테스트는 다음과 같다. 우선 1차 전원을 끄고 변압기를 차단한 후 플러그인 방식 전원 테스터를 사용해 전원이 정상인지 점검한다. 다음 테스터 자체 전원 스위치(Inline Rocker Switch)를 사용해 전원을 끄고 집게발(Alligator Jumper)을 변압기 1차 전극에 물린다. 테스터를 전원 연결 코드에 끼워 변압기에 전원을 공급하면서 자체 전원 스위치(Inline Rocker Switch)를 켠다.
이때 변압기의 진단 센서 불빛으로 정상여부를 점검할 수 있다. 이 불빛은 제조업체가 설명서에 명시한 색상(녹색, 빨간색 등)으로 나타나야 정상이다. 변압기가 정상이 아니라면 바로 문제점을 해결해야 한다. 정상적인 1차 전원을 공급하는데 2차 전원이 출력되지 않으면 변압기 내부 회선이 단락된 것이다. 이 때는 변압기가 불량이다.

2차 출력 전극에 스파크가 발생해야 정상
간단히 변압기 출력 전압을 테스트할 수 있는 방법도 있다. 우선 상태가 좋은 전원 케이블을 2차 전극에 살짝 대본다. 정상이라면 15,000V 전압 때문에 5~6cm 크기 스파크가 발생 할 것이다. 만약 2차 출력 전압을 하나하나 테스트하고 싶다면 변압기에 있는 ‘측로(側路) 축전기(bypass capacitor)’ 버튼을 누르면서 2차 전극 각각 끝에 접촉시킨다. 이 버튼은 접지 누전 센서를 30초 동안 멈춰 2차 전극을 테스트 할 수 있도록 회선을 잠시 멈추게 한다. 이와 같이 측로 축전기 버튼을 활용해 2차 전극에서 나오는 변압기 전원상태를 점검할 수 있다. 정상적으로 스파크가 발생한다면 변압기 2차 출력 전압은 정상이다. 출력전압이 정상인데도 문제가 있다면 네온사인 일부나 회로 일부가 지면이나 기타 물체와 접촉해 누전이 발생했다는 의미다.
아울러 명심해야 할 사항은 15,000V 변압기는 각각 2차 전극이 7,500V씩 전력을 출력한 다는 점이다. 즉 변압기의 한 전극에서는 네온사인에 필요한 전체 전원 중 절반만 나온다. 이런 구조를 이용해 변압기 전극 한쪽만 연결하면 네온사인 어떤 부분에서 누전이 발생했는지 알 수 있다(사진 5,6,7). 방법은 간단하다. 플러그인 테스터를 회로에 연결하고 변압기와 네온사인을 한쪽 출력선만 연결한다. 그런 다음 테스터 자체 전원 스위치를 켜면 누전 여부를 알 수 있다. 다시 전원을 끄고 다른 출력선을 네온사인과 연결한다. 처음이 정상이면 다음은 비정상으로, 처음이 비정상이라면 나중이 정상으로 나타날 것이다. 이 방법으로 누전이 발생한 쪽이 어느 쪽인지 범위를 좁힐 수 있다.

변압기와 연결한 처음 배선에서 누전 많아
또 다른 단서는 변압기의 첫 번째 출력선이다. 네온사인이 그을렸다면 첫 번째 출력선과 이어지는 회로에서 누전이 발생했을 가능성이 높다. 첫 번째 출력선은 가장 높은 전압을 받고 전달한다. 여러 문자로 구성한 네온사인에서 문제가 발생했다면 변압기와 처음 연결한 문자에서 누전이 발생했을 가능성이 높다. 회로 중앙으로 갈수록 누전이 발생할 가능성이 적다.
그러나 예외도 있다. 변압기에서 네온사인 양쪽에서 누전이 발생하거나 중앙 부분에 누전이 발생했다면 어디가 문제인지 밝혀내기 힘들다. 이럴 때는 네온관을 2개씩 나눠 위에서 설명한 왼쪽 ? 오른쪽 테스트를 해야 한다. 전체 네온사인 배선 양끝을 검사했을 때 모두 누전 발생으로 결과가 나왔다면 중앙부분을 우선적으로 점검하는 것도 작업시간을 줄이는 한 방법이다.
작업자가 어느 부품이 고장 났고 어디가 정상인지 모른 채 무작정 네온사인 배선을 살펴보기보다는 특정 부품을 점검해보고 이상이 없을 경우 다른 부품을 점검하는 것이 훨씬 효과적이다. 이런 이유로 네온사인을 취급하는 업체라면 변압기에 대한 사전지식과 쉽고 빠르게 점검할 수 있는 간단한 도구 사용이 필요한 것이다.

<SignMunhwa>

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