차단기 관련 용어

2011. 7. 14. 00:33 전기/전기 기초 이론
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차단기 관련 용어


1. 개요
차단기 명판에 나와 있는 용어 및 차단기와 관련된 용어의 의미를 알아 보고자 합니다.
차단기의 정격이란 규정된 책무, 조건 및 특정한 조작하에서 차단기가 갖는 성능의
보증한계를 말하는 것이며 그 주요 항목으로는 다음과 같은 것이 있습니다.

2. 차단기의 각종 정격 사항 및 용어

(1) 정격전압(V)
차단기의 정격전압이란 그 차단기에 부과할 수 있는 사용 회로전압의 상한을 말하며
일반적으로 선간전압(실효치)으로 나타낸다.
사용 회로전압보다 훨씬 큰 정격전압을 가진 차단기를 선정해도 차단기 자체로서는
아무런 지장이 없지만 경제적으로나 외형적으로도 이로운 점이 없으므로 적정한 회로
전압에 대응하는 정격전압의 것을 사용하는 것이 좋다.



(2) 정격전류[A]
차단기는 최대부하전류 또는 배전선의 전류용량 이상의 정격전류를 선정한다.
차단기의 정격전류란 정격전압, 정격주파수 밑에서 규정된 온도상승한도를
넘지 않고 그 차단기에 접속하여 통할 수 있는 한도를 말한다.



(3) 정격 차단전류[kA]
차단기의 차단 순간에 각 극에 흐르는 전류를 차단전류라고 하며, 발효순간의 대칭단락
전류로 나타내고 있습니다.
차단기의 정격차단전류란 모든 정격 및 규정된 회로조건 밑에서 규정된 표준동작책무와
동작상태에 따라 차단할 수 있는 지연역률의 차단전류의 한도를 말하며, 교류분
(실효치)으로 표시하고, 비대칭 전류를 대칭전류의 1.19배로 하고 있으나 일반적으로
1.25배로 보고 있으므로 필요한 대칭차단전류를 구할 뿐 일반적으로는 문제가 없고,
계산으로 구하는 단락전류를 선정하면 된다.



(4) 정격 투입전류(A)
차단기의 경격투입전류란 모든 정격 및 규정된 회로조건 밑에서 규정된 표준동작책무
및 동작상태에 따라 투입할 수 있는 투입전류의 한도를 말하며, 투입전류의 맨처음
주파의 순간치의 최대치로 표시한다. 정격투입전류는 정격차단전류의 약 2.5배 이다.
실제로 고장(단락)난 회로를 개폐할 경우 단락전류가 흘러 단락전류에 의한 전자
반발력으로 차단기가 완전히 투입되어도 차단기의 차단동작이 방해를 받아 차단불능이
되는 경우가 있다. 따라서 이와 같은 사태가 되지 않도록 규정된 것인데 이 차단기가
투입할 수 있는 단락전류(파고치) 의 한도를 나타낸 것이다.
정격차단전류가 결정되면 이 값도 자동적으로 결정된다. 다만, 수동 직접투입조작
방식의 차단기에서는 조작력이 각 개인마다 다르기 때문에 반드시 단락전류를 안전
하고 확실하게 투입할 수 있도록 주의를 요한다.



(5) 정격 단시간전류[kA]
차단기의 정격 단시간 전류란 그 전류를 정해진 시간동안(보통1~2초) 차단기에
통해도 이상이 없는 전류의 한도를 말하며 그 차단기의 정격 차단전류와 같은
수치(실효치)를 표준으로 한다.
정격단시간 전류의 최대 파고치는 그 정격치의 2.6배로 한다.


(6) 정격차단 시간(C/S)
차단기의 정격차단시간이란 정격차단전류를 모든 정격 및 규정된 회로조건 밑에서
규정된 표준동작책무 및 동작상태에 따라 차단하는 경우의 차단시간의 한도를 말한다.
즉, 차단기가 트립지령을 받고부터(보호계전기의 접점이 닫혀지고부터)트립장치가
동작하여 전류차단을 완료할 때까지의 시간을 나타낸다.
정격 차단시간은 정격주파수를 기준으로 한 사이클수 로 표시한다.
(즉 부하차단을 시작하여 접점이 열리며서 아크가 확 일어났다가 완전 소호되어
아크가 zero로 되어 절연을 완전 회복한 상태를 말한다) **[5cycle 차단기는 1cycle이
16.7ms이므로 83.5ms(0.0835Sec)이다]



(7)무부하 투입시간
무부하에서 차단기의 투입코일이 동작하여 기계적으로 LATCH가 걸려 투입동작이
완료된 상태



(8)개극시간
차단기의 트립코일이 동작하여 주회로 접점이 기계적으로 정해진 만큼 완전히
OPEN 된 상태



(9) 동작책무
차단기는 전력계통에서 사용될 경우 투입-차단-투입(C-O-C)과 같은 동작이 되풀이
되므로 차단기의 용량도 이들의 일련의 동작책무에 맞는 성능의 한도로서 표현되고
있으며, 이들의 값은 별도로  표준규격에서 정하고 있다.

** 여기서 C는 CLOSE(투입), O는 OPEN(차단)을 의미함.

■ O-15sec-CO {차단 -15초후-투입,차단}
(주로 저압차단기의 최대 단락시험의 동작책무로 사용된다, 즉 한번 차단후 15초
후에 재투입 및 차단 시험을 수행 할 수 있는 능력을 확인하는 책무임)

■ O-3min-CO-3min-CO {차단 -3분후-투입,차단-3분후-투입,차단}
(저압차단기의 사용단락시험에 적용되며, 고압차단기에도 역시 적용될 수 있는
재폐로용 차단기의 동작책무임)

■ CO-15sec-CO {투입,차단-15초후-투입,차단}
(일반 고압차단기에 적용되는 동작책무임)

■ O-0.3sec-CO-3min-CO {차단 -0.3초후-투입,차단-3분후-투입,차단}
(고속 재폐로용 고압 차단기에 주로 적용되는 동작책무임)



(10) 정격 차단용량(MVA)
차단기의 정격 차단용량은 3상 교류인 경우 차단기의 정격 차단전류와 정격전압과의
곱에 √3을 곱해준 것이다.
즉, 정격차단용량 = √3 × (정격전압) × (정격차단전류)이다.
차단용량은 전력계통의 규모가 커질수록 커지기 때문에 경제적인 차단기를
사용하려면 정격차단 전류를 감소시켜야 한다.

<정리를 하면> 

차단용량 이란 그 차단기를 적용할 수 있는 계통의 3상 단락용량의 한도를 말하며,
다음 식에 의해 구하여 참고치로 한다.
 차단용량 [MVA] = √3 × 정격전압[kV] × 정격차단전류[kA]


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