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[TECH INSIGHT] CAT 등급이란 무엇일까?

입력 : 2021.03.26 11:40

Matrix 320가 산업현장의 산업용 이미지 기반 스캐너 판을 흔든다
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[헬로티]


전기 공구·시험·측정 장비 안전 등급의 이해


국제전기표준회의(International Electrotechnical Commission, IEC)에서는 전기 회로 식별, 시험, 측정에 사용하는 장치를 비롯하여 전기 기술에 대한 국제 표준을 개발하고 배포한다.


측정 범주로 알려진 이러한 분류 방법은 정상 수준을 훨씬 넘어서는 전압 스파이크를 일으킬 수 있는 과도 전압전위를 포함하여 회로 내 모든 지점에서 통용되는 잠재적 전체 연속 에너지를 검사하는 방법이다.


과도 전압은 복사기 수리부터 전력 시설 검사까지 전기장비나 그 주변에서 작업하는 사람에게 심각한 위험을 초래할 수 있는 낙뢰, 아크, 또는 그 밖의 자연적으로 발생하는 전기 현상으로 인해 생길 수 있다.


측정 범주는 CAT I, CAT Ⅱ, CAT Ⅲ, CAT Ⅳ, 4가지(CAT) 등급으로 분류된다. 불필요한 위험에 노출되는 일이 없도록 작업에 적합한 장비를 선택하려면 이러한 각 범주의 의미를 이해하는 것이 중요하다.


간단히 말해, 등급 체계는 산업 유틸리티 인프라 검사에 적합한 장치를 선택하는데 기본 멀티미터가 충분한지에 대한 정보를 전기 장비를 사용하는 모든 사람에게 전달하여 작업에 적합한 도구를 선택할 수 있도록 하는 것이다.


표 1. IEC에서 제공하는 CAT 등급


전압 등급 이해


CAT 등급 체계에서 로마자(예, I ~ Ⅳ)는 총 잠재적 과도 전압 위험으로 정의되는 전원과 관련된 회로의 위치를 나타낸다.


• CAT I : 일반 랩톱 PC를 포함한 전자제품과 조정 저전압 전원이 공급되는 회로와 같이 주 전원공급장치에 연결해 사용하지 않는 보조 회로가 해당된다.


• CAT Ⅱ : 표준 전원 소켓과 플러그인 부하와 같은 지역 수준의 배전이 해당되며, 세탁기와 같은 가전제품과 휴대용 플러그인 전동 공구가 포함된다.


• CAT Ⅲ : 회로차단기, 배선, 스위치 및 산업용 장비를 포함한 건물의 전기 설비를 가리킨다.


• CAT Ⅳ : 저전압 동력 시설의 전원과 지하의 전력 시설 구조물이나 옥외 전력선 같은 전력망 인프라가 포함된다.


그러나 적절한 전압 범주를 결정하는 것은 전체 중 절반에 불과하며, 단순히 추정 전압을 시험 및 측정 장치에 맞추어서는 안전을 제대로 보장할 수 없다. 고장난 전기장치에는 전기 유닛의 정해진 정격보다 몇 배나 큰 임펄스나 과도 전압이 발생할 수 있는데, 예를 들어 옥외 전력선이라면 일반적으로는 전압이 120이나 240볼트지만 낙뢰로 수천 암페어 정도의 과도 전압이 발생하여 단락이나 아크를 일으키고 전력망을 검사하는 기술자가 심각한 부상을 입을 수도 있다.


도구는 기본적으로 용도에 적합한 CAT 등급이여야 하며, 잠재적으로 위험한 전압 서지를 견딜 수 있도록 노출될 환경의 최대 전압보다 전압 등급도 높아야 한다. 다행히, IEC에서는 해당 전기 공구의 작업 적합성을 알아볼 수 있도록 간단한 참조 차트를 제공하고 있다.


▲ 전기공구·시험·측정 장비는 4가지(CAT) 등급으로 분류된다.


작업에 맞는 공구 선택


주어진 규격에서 CAT Ⅲ 600V와 CAT Ⅱ 1000V 등급의 도구를 요한다면, 해당 모듈은 최대 6000V의 임펄스나 과도 전압을 견딜 수 있다. 이러한 유형의 규격에서는 추가로 전압이 6000V 이상으로 상승할 가능성이 있는 전원 CATⅢ 회로에 장치를 함께 사용해서는 안 된다는 점을 사용자에게 알려준다.


다시 말해, 특정 시나리오에서 6000V 이상 필요하지 않더라도, 이러한 방식으로 등급이 지정된 도구나 장치는 어떠한 상황에서도 CAT Ⅳ 회로와 함께 사용해서는 안 된다는 것을 뜻한다.


FLIR VS290-32 비디오스코프는 접근이 어려운 지하 시설 보관소 검사용으로 설계되었다. 직사각형 팁이 달린 유연한 프로브 끝에 MSX 프로세스를 통해 열화상이나 실화상 또는 이 두 가지 기능이 결합된 장치이다. 이 장치는 CAT Ⅳ 600V 등급으로, 과도 전압이나 임펄스 전압이 8000V 이상 상승하지 않는 한 공공전력 장비(지하 전력시설 보관소)의 잠재적 오류를 검사하는데 이상적이다.


CAT 등급 체계는 작업에 적합한 도구를 신속히 선택할 수 있도록 이해하기 쉬운 방법을 제공하여, 그 도구가 특정 용도나 시나리오용으로 설계되어 있는지 파악하고자 만든 체계이다. 빠른 점검은 안전 수준을 높여 감전이나 화재, 폭발로 인한 심각한 부상이나 사망을 방지하는데 도움이 된다.


FLIR 멀티미터, 클램프미터, 그 외 전기 검사 및 측정장비를 알아볼 때는 각 제품 규격의 안전 등급을 확인하여 특정 장치가 계획한 사용 시나리오와 일치하는지 확인해 보아야 한다.

/임근난 기자(fa@hellot.net)

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