전선 해체 없이 대전류 정밀 측정… 요꼬가와, 차세대 스플릿 코어 전류 센서 공개-아이씨엔매거진

클램프 방식의 편의성에 관통형 수준의 정밀도 결합해 전기차 및 신재생에너지 검증 최적화

전기차(xEV) 시장의 가속화와 신재생에너지 인프라 확대로 인해 전력 효율성을 정밀하게 검증하는 계측 기술의 중요성이 높아지고 있다. 이에 따라 복잡하게 조립된 장비 내부나 배선을 해체하지 않고도 정밀한 대전류를 측정해야 하는 현장 엔지니어들의 수요가 급증하고 있다. 한국요꼬가와전기는 이러한 현장 요구에 발맞추어 협소한 공간에서도 고정밀 대전류 측정이 가능한 AC/DC 스플릿 코어(Split Core) 전류 센서인 ‘CT500SA’와 ‘CT200SA’를 정식 출시한다.

플럭스게이트 아키텍처로 정밀도와 편의성 동시 확보

기존의 착탈식 스플릿 코어 전류 센서는 전선을 절단하지 않고 집게 형태로 감싸 측정할 수 있어 편의성이 뛰어났으나, 구조적 한계로 인해 측정 정밀도가 떨어진다는 단점이 있었다. 반면 관통형인 스루홀(Through-hole) 센서는 높은 정밀도를 제공하지만 측정 대상 전선을 반드시 해체해야 하는 번거로움이 존재했다.

이번에 선보인 CT500SA(정격전류 500 A)와 CT200SA(정격전류 200 A)는 고성능 플럭스게이트(Fluxgate) 센서 아키텍처를 적용해 이러한 한계를 극복했다. 집게 방식의 설치 편의성을 유지하면서도 기본 정확도 ±0.09% reading + 0.01% full scale이라는 업계 최고 수준의 정밀도를 실현했다.

또한 가로 110mm, 세로 62mm, 깊이 25mm의 손바닥 크기 소형 폼팩터로 설계되어 전기차 내부와 같이 협소한 테스트 환경에 최적화됐다. 원터치 잠금 해제 버튼을 탑재해 한 손으로 쉽게 탈부착할 수 있으며, 본체에 M4 스크루 홀과 케이블 타이 슬롯을 제공하여 센서 고정에 따른 측정 오차를 줄이고 재현성을 극대화했다.

광대역 주파수 대응과 계측 장비 호환성 극대화

신형 전류 센서는 높은 스위칭 주파수를 사용하는 현대 전력 변환 장치 측정에 탁월한 성능을 발휘한다. CT500SA는 최대 500kHz(-3dB), CT200SA는 최대 1MHz(-3dB)의 광범위한 주파수 대역폭을 지원한다. 이를 통해 전기차 인버터(Inverter) 검증 시 발생하는 고조파(Harmonics) 성분과 고주파 출력 전류를 손실 없이 정밀하게 계측할 수 있다.

장비 간 호환성도 대폭 향상됐다. 기존 센서가 전력 분석기 전용 또는 파형 측정기 전용으로 분리되어 있던 것과 달리, 이번 신제품은 별도의 변환 커넥터 없이 요꼬가와 전력 분석기, 스코프코더(ScopeCoder), 오실로스코프(Oscilloscope) 등에 직접 연결이 가능하다. 한국요꼬가와전기는 이번 센서가 전기차 인버터 효율 분석부터 태양광(PV) 시스템 출력 모니터링, 대형 공조(HVAC) 시스템에 이르기까지 정밀 계측이 필요한 산업 현장에서 엔지니어의 작업 효율을 극대화할 것이라고 밝혔다.

용어 해설 (Glossary)

스플릿 코어 센서 (Split Core Sensor): 전선을 끊거나 장비를 해체하지 않고도 집게처럼 고리를 열고 닫아 전류를 측정할 수 있는 착탈식 센서 구조다.
플럭스게이트 (Fluxgate): 자기장의 미세한 변화를 정밀하게 측정하는 기술로, 고정밀 직류(DC) 및 교류(AC) 대전류 측정을 가능하게 만드는 핵심 센서 방식이다.
스루홀 센서 (Through-hole Sensor): 측정 대상 전선을 센서 중앙의 구멍으로 직접 통과시키는 방식으로, 정밀도는 높지만 전선을 해체해야 하는 불편함이 있다.
인버터 (Inverter): 배터리의 직류(DC) 전력을 모터 구동에 필요한 교류(AC) 전력으로 변환하는 전기차 및 신재생에너지의 핵심 전력 변환 장치다.
고조파 (Harmonics): 기본 전력 주파수 신호에 왜곡을 일으키는 정수 배의 주파수 성분으로, 전력 시스템의 효율과 안정성을 평가하는 중요한 측정 지표다.