승강기기사,산업기사 - 과속조절기(조속기) 문제

 

과속조절기(구 조속기, 주1)는 엘리베이터 카의 속도를 감시하다가 설정된 속도를 초과하면 전동기의 전원을 차단하고, 필요한 경우 추락방지안전장치를 작동시켜 카를 정지시키는 안전장치다. 엘리베이터 - 기계적 안전장치

영어로는 오버스피드 거버너(overspeed governor)라고 하며, 현장에서는 거버너 또는 가바나라고도 부른다.

과속조절기의 종류 및 관련 문제는 출제 빈도가 높다. 과속조절기의 기능을 포함하여 종류, 작동속도, 로프의 안전율 등을 묻는 문제가 많이 출제된다.

 

1. 과속조절기의 역할

 

과속조절기는 카와 같은 속도로 움직이는 과속조절기 로프에 의해 회전한다.

카의 운행속도가 설정값을 초과하면 일반적으로 다음과 같이 단계적으로 작동한다.

 

1단계 전기적 작동

과속스위치가 작동하여 동력 전원회로를 차단하고 전자기계 브레이크를 작동시킨다.

과속 감지 → 동력 전원 차단 → 브레이크 작동

 

2단계 기계적 작동

1단계 작동으로 카가 정지하지 않고 하강속도가 계속 증가하면 과속조절기가 로프를 기계적으로 붙잡는다.

과속조절기 로프가 구속되면 카에 설치된 추락방지안전장치가 작동하여 가이드 레일을 붙잡고 카를 정지시킨다.

과속조절기 로프 구속 → 추락방지안전장치 작동 → 카 정지

과속조절기는 카를 직접 제동하는 장치가 아니다. 과속을 검출하여 전원을 차단하고 추락방지안전장치가 작동하도록 하는 장치다.

 

2. 과속조절기의 종류

종류	작동원리	로프캐처 (rope catcher)	시브 래칫 (ratchet)	그림	주요특징
팬들럼형 (pendulum)	과속조절기 도르래의 회전을 정지시키고 도르래 홈과 로프 사이의 마찰력으로 로프를 붙잡는다	마찰정지형 (friction type)	유		- 저속용 - 마찰정지형 또는 트랙션형이라고도 한다. - 팬들럼형은 디스크형의 마찰정지형의 일부로 보기도 한다.
디스크형 (disk)	도르래의 회전속도가 증가하면 원심력으로 웨이트 또는 진자가 움직여 과속스위치와 캐치를 작동시킨다.	마찰정지형 (friction type)	유		- 저속용
		추형 (weight type)	무		- 저속·중속 엘리베이터에 사용된다
		슈형 (shoe type)	유
플라이볼형 (fly ball)	도르래의 회전을 베벨기어에 의해 수직축에 전달하고 수직축에 연결된 구형 진자의 원심력으로 작동한다.	추형 (weight type)	무		- 검출 정밀도가 높아 고속 엘리베이터에 사용된다.

주1) 캐치가 상,하 양방향의 추락방지안전장치를 작동시키는 양방향형도 있다.

주2) 롤 세이프티형도 있지만 이는 세이프티의 구조로 조속기의 종류로 구분하지는 않는게 맞다. 예전에는 롤 세이프티형이 마찰정지형이라고도 했다. 애초부터 롤 세이프티형이라고 과거 조속기의 종류로 분류했던 것은 잘못된 것이다.

주3) KS B 6917 엘리베이터용 과속조절기 에서는 디스크형식과 플라이볼 형식으로 구분하고 디스크형식은 다시 마찰정지형, 추형, 슈형으로 구분한다. 마찰정지형은 롤 세이프티형임으로 별도로 롤 세이프티형을 구분하지 않는다고 설명 되어 있다. 

 

 

3. 과속조절기의 최저 작동속도

 

추락방지안전장치를 작동시키는 과속조절기는 정격속도의 115% 이상의 속도에서 작동해야 한다.

정격속도를 V라고 하면 최저 작동속도는 다음과 같다.

V최저 = 1.15 × V

 

4. 과속조절기의 최대 작동속도

 

최대 작동속도는 추락방지안전장치의 종류에 따라 달라진다.

추락방지안전장치의 종류	과속조절기의 작동속도의 상한
캡티브 롤러형을 제외한 즉시 작동형	0.8 m/s 미만
캡티브 롤러형	1.0 m/s 미만
정격속도 1.0 m/s 이하의 점차 작동형	1.5 m/s 미만
정격속도 1.0 m/s 초과의 점차 작동형	아래 계산값 미만

정격속도가 1.0 m/s를 초과하는 점차 작동형의 최대 작동속도는 다음과 같다.

V최대 = 1.25 × V + 0.25 ÷ V

따라서 과속조절기의 작동속도 범위는 다음과 같다.

1.15 × V ≤ V조속기 < 1.25 × V + 0.25 ÷ V

각 기호의 의미는 다음과 같다.

기호	의미	단위
V	엘리베이터의 정격속도	m/s
V조속기	과속조절기의 실제 작동속도	m/s
V최대	과속조절기의 최대 작동속도	m/s

 

5. 과속조절기 로프의 인장력

 

과속조절기가 작동할 때 발생하는 로프 인장력은 다음 두 값 중 큰 값 이상이어야 한다.

• 추락방지안전장치를 작동시키는 데 필요한 힘의 2배
• 300 N

6. 과속조절기 로프의 안전율

 

계산된 안전율은 8 이상이어야 한다.

 

7. 과속조절기 도르래와 로프의 직경비

 

과속조절기 도르래의 피치직경과 과속조절기 로프의 공칭직경 사이의 비는 30 이상이어야 한다.

 

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(필기 기출문제)

 

문) 과속조절기 도르래의 회전을 베벨기어를 이용하여 수직축의 회전으로 변환하고, 이 축의 상부에서 링크기구에 의해 매달린 구형 진자에 작용하는 원심력으로 작동하는 과속조절기는?

㉮ 디스크형 과속조절기
㉯ 스프링형 과속조절기
㉰ 플라이볼형 과속조절기
㉱ 롤 세이프티형 과속조절기

 

 

 

문) 엘리베이터가 과속된 경우 이를 검출하여 동력 전원회로를 차단하고 전자기계 브레이크를 작동시켜 과속조절기 도르래의 회전을 정지시키며, 도르래 홈과 로프 사이의 마찰력으로 비상 정지시키는 과속조절기는?

㉮ 마찰정지형 과속조절기
㉯ 디스크형 과속조절기
㉰ 플라이볼형 과속조절기
㉱ 유압식 과속조절기

 

문) 정격속도가 240 m/min인 엘리베이터의 과속조절기 과속스위치 최저 작동속도는 얼마인가?

㉮ 276 m/min
㉯ 310 m/min
㉰ 340 m/min
㉱ 382 m/min

 

 

문) 엘리베이터의 속도가 정격속도보다 높아질 때 제일 먼저 작동되는 안전장치는?

㉮ 과속조절기 로프 캐치
㉯ 리미트 스위치
㉰ 과속조절기 로프
㉱ 과속조절기 과속스위치

 

(필기 기출문제)

 

문) 과속조절기 3가지 종류의 명칭과 기능에 대해 기술하시오.

답) 

① 팬들럼형 (pendulum)

과속조절기 도르래의 회전을 정지시키고 도르래 홈과 로프 사이의 마찰력으로 로프를 붙잡는다. 마찰정지형이라고도 한다.

② 디스크형 (disk)

도르래의 회전속도가 증가하면 원심력으로 웨이트 또는 진자가 움직여 과속스위치와 캐치를 작동시킨다. 마찰정지형, 추형, 슈형이 있다.

③ 플라이볼형 (fly ball)

도르래의 회전을 베벨기어에 의해 수직축에 전달하고 수직축에 연결된 구형 진자의 원심력으로 작동한다.

※ 간혹 4가지 종류를 적으라는 문제가 나올수도 있는데 이경우 디스크형을 나누어 종류를 늘리던지 양방향과속조절기를 끼워넣어 설명을 하는 것이 좋으나 정식적으로는 2가지(디스크형과 플라이볼형)를 묻거나 디스크형의 3가지 종류를 묻는 문제가 정석이다.

 

문) 엘리베이터의 정격속도가 1.4 m/s일 때 과속조절기가 작동하는 다음 속도를 구하시오.

① 최저 작동속도
② 최대 작동속도

 

답)

• 최저 작동속도: 1.61 m/s
• 최대 작동속도: 1.93 m/s

풀이)

정격속도가 1.0 m/s를 초과하므로 점차 작동형 추락방지안전장치의 기준을 적용한다.

① 최저 작동속도

최저 작동속도는 정격속도의 115%다.

V최저 = 1.15 × V

V최저 = 1.15 × 1.4 m/s

V최저 = 1.61 m/s

② 최대 작동속도

최대 작동속도는 다음 계산값 미만이어야 한다.

V최대 = 1.25 × V + 0.25 ÷ V

주어진 값을 대입하면 다음과 같다.

V최대 = 1.25 × 1.4 + 0.25 ÷ 1.4

V최대 = 1.75 + 0.1786

V최대 = 1.9286 m/s

소수점 둘째 자리까지 나타내면 다음과 같다.

V최대 ≈ 1.93 m/s

 

문) 과속조절기가 작동할 때 과속조절기에 의해 발생되는 과속조절기 로프의 인장력은 어떤 두 값 중 큰 값 이상이어야 하는가?

답)

① 추락방지안전장치를 작동시키는 데 필요한 힘의 2배
② 300 N

 

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주1) 간혹 "과속검출기"라고 하기도 하는데 이도 정확한 용어는 아니다. 사용하지 않는 것이 좋다.

 

2026.10.27.

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