안전회로기판의 안전성 시험

승강기부품의 안전인증②

안전회로기판의 안전성 시험

 

엘리베이터 및 에스컬레이터에 사용되는 안전회로가 전자부품으로 구성된 기판을 ‘안전회로기판’이라 하며 이에 대해 유럽의 경우 CE인증을 받아야 한다. 국내의 경우, 안전회로기판에 대해 자율안전확인대상 승강기부품으로 지정하였으며, 제조자는 인증기관에서 시험을 한 후 스스로 자기 제품이 인증기준에 적합함을 신고하여야 한다. 제품이 인증기준에 적합할 때, 인증기관을 신고확인증을 제조자에게 발급하고 있다.

■ 글 / 이주환(한국산업기술시험원 팀장)

 

 

 

안전회로를 포함한 기판의 시험

인증대상이 되는 안전회로에 대한 구체적인 정의는 유럽의 인증위원회에서 발급한 문서(NB-L/REC 1/005
version:05 date:2007.09.17)에 따른다. 안전회로는 승강로나 승강장문 등을 따라 직렬로 연결되어 안전라인에서 신호가 발생하면 승강기를 안전하게 정지시킨다. 인증대상이 되는 안전회로기판은 전자부품으로 구성된 경우에 한하며, 릴레이로 구성된 경우는 제외한다.

오른쪽 사진은 인증대상이 되는 안전회로기판 및 시험에 필요한 지그구성을 나타낸다. 회로 기판의 시험은 기계적 진동에 대한 시험, 충격에 대한 시험, 가혹한 환경조건에 견디는지를 시험하는 온도시험이 있다. 또한 안전회로의 설계와 관련하여 기판에 인쇄된 라인간의 공간거리와 연면거리를 측정한다.

 

 

안전회로기판의 진동시험

안전회로기판에 내장된 전송소자(transmitter element)는 진동시험 중에도 견디어야 한다. 안전회로를 동작시키면서 진동시험을 했을 때, 즉 진폭 0.35㎜, 주파수 범위 10~55 Hz 에서, 각 축(x, y, z축)당 20 스위프 싸이클 시험을 했을 때, 안전회로는 이상 없이 동작하여야 한다. 아울러 30 G(G: 9.81 m/s2)에 해당하는 크기의 반-정현파(half-sine) 펄스파형으로 시험하여 안전회로 기능의 이상 유무를 판단한다. 그림 1, 2는 진동시험 시험파형을 나타낸다.

 

 

 

안전회로기판의 충격시험

안전회로기판이 떨어져서 부품이 파손되고 불안전한 상태가 되는 위험성을 모의 시험하는데, 연속적인 충격시험과 부분적 충격시험을 실시한다. 연속 충격은 가속도 크기 10G로 약 1000회의 시험을 하며, 충격빈도는 2Hz로 시험한다.

 

 

안전회로기판의 온도시험

안전회로기판을 온습도 챔버에 설치하고 최소온도(0℃)에서 12시간, 최대온도(65℃)에서 12시간 가동하면서 안전회로 기능의 이상 유무를 평가한다. 만일 안전회로기판이 더 넓은 온도 범위에서 사용되도록 설계되었다면 설계된 온도범위에서 시험하게 된다.

 

 

안전회로기판의 연면거리

안전회로기판 위에 먼지, 수분 혹은 기름때가 형성되면 안전라인 간에 전기적 통로를 형성하여 단락을 일으킬 수 있기 때문에 규정된 간격만큼 절연거리를 확보하여야 한다. 공간거리 및 연면거리의 측정 기준은 KS C IEC 60664-1(저압기기의 절연협조－제1부：원칙, 요구사항, 시험)에 따른다. 일례로 사용전압이 25V 일 때, 전도성 오염이 발생하는 상태인 오염등급 3의 환경조건에서 절연성이 낮은 재료(그룹 III)에서 연면거리 1.25㎜ 이상을 확보하도록 규정하고 있다.

연면거리에 대한 측정은 기판위에 프린트된 라인의 구조를 따라 최소거리를 측정하며 아래는 분광기를 이용한 측정을 나타낸다. 인증을 받은 제품은 모델명, 버전이 안전회로기판 상에 표시되어야 하며, 변경 시 재시험을 통해 제품의 신뢰성을 확인 받아야 한다.

 

국내의 경우, 안전회로를 프로그램으로 제작하는 경우 이에 대한 프로그램의 안전성평가(PESSRAE)가 체계적으로 시행되지 못하고 있는 실정이다. 유럽 및 중국에서는 안전회로의 프로그램에 대해 인증이 이루어지고 있다. 우리나라도 인증기관을 통해 안전회로 프로그램에 대한 인증이 시행되어 보다 나은 승강기의 안전 확보가 필요하다.