아날로그 타임스위치(Time Switch, 타이머)에 대하여

안녕하세요? 오늘은 아날로그 타임스위치(Time Switch)에 대해서 말씀드리겠습니다. 아날로그 타임스위치는 우리 주변에서 아주 흔하게 사용합니다. 그런데 이것에 대한 내용이 자세하게 되어 있는 곳이 없는 것 같아서 필자가 글을 쓰게 되었습니다. 특히 이해하기 쉬운 전압 출력형 아날로그 타임스위치는 그렇다 치고 접점 출력형은 조금 난해한 면이 있어 필자가 먼저 이해하고 글을 쓰게 되었습니다. 

 

 

 

 

 

1. 아날로그 타임스위치(Time Switch, 타이머, Timer)란?

아날로그 타임스위치라고 우리가 흔히 타이머라고 부르는 제품은 위와 같이 생겼습니다. 이름만 들어서는 좀 낯설지만 위 사진을 보시면 '아하'하고 뭘 말하는지 아실 것입니다. 위의 아날로그 타임스위치는 전압 출력형과 접점 출력형의 2가지가 있는데 이것은 조금 후에 설명드리기로 하고 아날로그 타임스위치의 기능부터 알아보겠습니다. 

 

 

 

 

 

2. 아날로그 타임스위치(Time Switch, 타이머, Timer)의 기능

아날로그 타임스위치는 일반 스위치의 ON/OFF 기능에 더하여 원하는 시간에 ON/OFF를 할 수 있는 스위치입니다. 일반 가정에서 사용하는 똑딱이 스위치는 시간 설정을 할 수 없습니다. 그래서 매일 반복해서 꺼졌다 켜졌다 하는 간판 같은 경우 자동으로 꺼졌다 켜졌다 할 수 있게 이런 타임스위치를 일반적으로 달아 놓습니다. 최근에는 디지털 타임스위치도 많이 나왔는데 여전히 아날로그 타임스위치도 많이 사용하는 편입니다. 

 

 

 

1) 아날로그 타임스위치 각 부위 명칭

위에서 보시는 바와 같이 아날로그 타임스위치는 AUTO/ON레버, 현재시간 맞춤 표시, 전원 표시 램프, 24시 문자판, 조정 핀, 12시 문자판으로 되어 있습니다. 처음 보시는 분들은 이건 도대체 뭐지? 하실 수 있습니다. 차근차근 설명해드리겠습니다. 

 

 

 

1) 현재시간 설정 방법

출처: 한승계기

먼저 쉬운 12시 문자판과 24시 문자판에 대해서 말씀드리면 둘 다 현재시간을 나타내는 것입니다. 12시 문자판은 우리가 일반적으로 알고 있는 시계와 모습이 같아서 익숙합니다. 그러나 12시 문자판으로는 시간을 나타내는데 한계가 있습니다.

 

예를 들어 12시 문자판에서 2시를 가리키고 있다면 지금이 2시인지 새벽 2시인지 알 수 없습니다. 그래서 24시 문자판이 있는 것이죠. 24시 문자판의 상부에 현재시간 맞춤 표시가 있습니다. 이것이 24시 문자판에서 현재시간을 나타내는 것입니다. 그래서 현재시간이 14시가 아닌 2시가 다 되어감을 나타냅니다. 

 

현재시간을 설정하기 위해서는 타이머 중앙을 손으로 돌리면 돌아가면서 시간을 맞출 수 있습니다. 여기서 12시 문자판은 무시하시고 24시 문자판 기준으로 시간을 설정하면 됩니다. 어차피 손으로 돌리면 12시 문자판이나 24시 문자판이나 같이 돌아가며, 24시 문자판을 맞추면 12시 문자판도 같은 시간을 가리킵니다. 

 

 

 

2) 동작 시간 설정 방법

출처: 한승계기

위에서 보시는 바와 같이 아날로그 타임스위치는 바깥쪽으로 밀어내면 항상 ON이 되게끔 되어 있습니다. 즉 바깥쪽으로 밀어내는 시간만큼 등이 켜지는 것입니다. 위의 예시가 너무 잘 되어 있어서 그림만 보시면 쉽게 이해하실 수 있습니다. 

 

 

 

3) AUTO/ON레버

출처: 한승계기

아날로그 타임스위치의 AUTO/ON 레버 역시 위의 그림만 보셔도 쉽게 이해하실 수 있습니다. AUTO에 놓으면 내가 조정 핀으로 설정한 시간에 ON/OFF가 되는 것이고 ON으로 놓으면 항상 ON이 되는 것입니다. ON기능은 타임스위치가 정상적으로 작동을 하는지 확인할 때 유용합니다. 타임스위치가 켜질 때까지 기다릴 필요 없이 ON에 놓으면 부하가 ON이 되어야 하는 것이죠.

 

 

 

 

 

3. 아날로그 타임스위치(Time Switch, 타이머, Timer)의 종류

아날로그 타임스위치는 위에서 말씀드린 바와 같이 전압 출력형과 접점 출력형이 있습니다. 이것에 대해서 말씀드리겠습니다. 

 

 

 

1) 전압 출력형 아날로그 타임스위치

출처: 한승계기

전압 출력형 아날로그 타임스위치는 위와 같이 접점이 4개짜리입니다. 여기서 오른쪽의 2 단자는 전원을 연결하는 곳이고 왼쪽의 단자는 부하에 연결하는 것입니다. 매우 단순하죠. 타이머 내부에는 위와 같이 스위치가 있다고 보시면 됩니다. 전압 출력형 아날로그 스위치는 일반적으로 전등이나 간판 제어용으로 많이 사용합니다. 

 

 

 

출처: 한승계기

일반적으로 전압 출력형 아날로그 스위치는 위와 같이 2가지 경우로 사용합니다. 일반 사용의 경우는 타임스위치에 직접 전등을 연결하여 사용한 경우입니다. 이럴 경우 타임스위치는 말 그대로 스위치의 역할과 같은 것이죠.

 

마그네트 스위치에 연결해서 사용할 경우도 있습니다. 이럴 경우는 부하의 용량이 커서 타임스위치가 견디기 힘들 경우에 사용합니다. 또는 부하가 단상이 아닌 삼상이 들어갈 경우에도 사용하기도 합니다. 마그네트 스위치에 대해서 궁금하신 분들은 아래 글을 참고해서 보시면 좋습니다. 

 

2020.08.31 - [별의 시설관리/전기] - 전자접촉기(Magnetic Contactor)에 대하여

전자접촉기(Magnetic Contactor)에 대하여

 

 

 

전압 출력형 아날로그 타임스위치는 고장이 나면 매우 쉽게 고장을 판별할 수 있습니다. 먼저 위에서 말씀드린 AUTO/ON레버를 ON에 놓고 부하가 동작하는지 확인해봅니다. 부하는 전동기도 될 수 있고 전등도 될 수 있습니다. 만약 동작을 하지 않으면 그 상태에서 멀티 테스터기로 INPUT과 OUTPUT의 전압을 측정합니다. INPUT이 220V로 정상인데 OUTPUT의 전압이 나오지 않거나 전압이 낮으면 타이머 고장으로 교체해야 합니다. 

 

 

 

2) 접점 출력형 아날로그 타임스위치

문제의 접점 출력형 아날로그 스위치입니다. 접점형 아날로그 스위치는 전압형에 비해 조금 더 복잡한 동작이 가능하기 때문에 자동제어 패널 등에 사용됩니다. 이 스위치는 설명서를 보지 않고 접할 경우 당황할 수도 있습니다. 단자가 5개가 있는데 뭐가 뭔지 모르기 때문입니다. 그래서 차근차근 말씀드리겠습니다. 

 

먼저 U1, U2라고 되어 있는 부분은 차단기에서 전기가 타임스위치로 들어가는 부분입니다. 한마디로 INPUT입니다. 그리고 전압 스위치와 달리 접점 스위치는 NO와 NC의 개념이 있습니다. NO는 Normal Open으로 평상시 꺼져있다가 정해진 시간이 되면 ON이 되는 것입니다. 또 하나인 NC는 Normal Close로 평상시에 항상 켜져 있다가 정해진 시간이 되면 OFF가 되는 것입니다. 

 

 

 

출처: 한승계기

먼저 접점 출력형 아날로그 타임스위치는 위와 같이 사용합니다. 조금 복잡해 보이기 때문에 어렵게 생각할 수도 있지만 그럴 필요 없습니다. 위의 왼쪽 그림에서 붉은 선은 사용자가 연결해야 하는 선입니다. 위에서 보시면 U2와 COM단자를 서로 연결해 놓았습니다. 즉 U2와 COM은 같은 것입니다. 그리고 COM에서 NO나 NC로 스위칭이 되는 것을 볼 수 있습니다. 

 

타임스위치를 잘 모르고 사용하시는 분들 중에는 접점 출력형을 전압 출력형과 똑같이 생각하고 결선을 하시는 분들도 있을 것입니다. 그러나 그렇게 하면 부하는 동작하지 않습니다. 위에서 보시는 바와 같이 U1, U2와 COM, NO, NC는 완전히 분리되어 있기 때문에 왼쪽 그림처럼 인위적으로 연결을 반드시 해줘야 합니다. 

 

그러면 왜 이렇게 복잡하게 해 놓았을까 하는 의문이 생깁니다. 그리고 오른쪽 그림의 접점 출력을 원할 경우는 또 뭔지 아리송합니다. 접점 출력은 U1, U2와 완전히 별개로 타임스위치가 스위칭만 해주는 일을 합니다. 접점 출력을 원할 경우와 같이 결선을 한다면 아래와 같을 것입니다. 

 

 이를테면 위와 같다는 것입니다. 위와 같이 구성하면 전압 출력형에서 구성한 회로와 동일하다고 볼 수 있습니다. 하지만 여기서는 AC 전원을 별도의 것으로 구성이 가능하다는 점이 있습니다. 

 

 

 

거기에 위와 같이 NC로 설정해놓으면 평상시에는 켜져 있다가 시간이 되면 꺼지는 것으로 구현이 가능합니다. 타임스위치 설명서에는 이런 내용이 없기 때문에 보는데 답답해서 필자가 위와 같이 그렸습니다. 

 

출처: 한승계기

마그네트 스위치를 이용한 접점 출력형 타임스위치 결선도 마찬가지입니다. 여기서는 전원을 같이 사용하였는데 전원을 분리해도 아무 문제없습니다. 쉽게 말하면 사용자가 쓰기 나름인 것입니다. 여기서 필자가 사족을 넣고 싶은 부분은 전원에서 핫라인(HOT LINE, 하트상)을 COM에 점프시켜 스위칭을 하는 것이 좋지 않을까 생각합니다.

 

특히 전등을 사용할 경우에는 전등에 HOT LINE이 바로 가는 것이 바람직하지 않다고 생각합니다. 사실 어떤 결선을 하든 HOT LINE이 부하에 바로 가는 것은 바람직하지 않습니다. 이것은 스위치가 꺼져 있어도 전기가 부하에 도달하기 때문에 만약 유지보수를 위해 작업을 하는 경우 사고의 위험이 있기 때문입니다. 따라서 결선을 하실 때 HOT LINE을 구분하셔서 직접적으로 HOT LINE이 부하에 가지 않도록 해야 합니다. 바로 위의 그림에서는 붉은 선이 HOT상이 되어야 바람직하다고 필자는 생각합니다. 

 

 

 

 

 

오늘은 아날로그 타임스위치(Time Switch, 타이머)에 대하여 말씀드렸습니다. 필자가 아날로그 타임스위치를 다루면서 몇 가지 의문 나는 점과 함께 사용설명서에 자세하게 나와있지 않은 부분을 넣어서 설명해드렸습니다. 오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.