정격차단전류 선정 - jeong-gyeogchadanjeonlyu seonjeong

일단 차단기의 정격전압은 공칭전압을 기준으로 하여 계통에 공급되는 최고전압을 차단기의 정격전압으로 선정하여야 하며 차단기의 정격차단전류는 계통의 단락전류를 기준으로 하여 그 값 상위값으로 선정하도록 규정되어 있습니다. 또한 차단기의 정격용량은 계통의 단락용량을 기준으로 하여 선정하여야 하며 단락용량 상위값으로 선정하는 것이 규정입니다.

이것은 차단기의 정격용량을 √3*차단기의 정격전압*차단기의 정격차단전류 식을 이용하는 경우에 해당하는 해석이며 %임피던스는 원래가 단락용량 공식이기 때문에 그 공식에 의해서 계산할 때에는 계산 결과값 상위 값으로 선정하는 것이 바람직합니다.

1-1) 조작방식

· 직류 전자조작방식 : 7.2kv 이하

· 직류 전자조작방식 또는 전동스프링 압축공기 : 25.8kv 이하

1-2) 수동조작방식

조작자의 안전성을 고려한다면 적용할 수 있는 수동조작 방식의 한도가 있으며, 아래의 표와 같다.

[표] 수동조작방식의 적용

1-3) 투입조작기구

차단기의 조작기구는 기계적 트입자유방식이 채용된다. 이를테면 차단기의 명령인 회로보로를 우선으로 하기 때문에 투입조작중에 있어서도 트입 지령이 주어지면 트립조작이 먼저 행하여지는 조작기구로 되어 있다.

1-4) 투입제어장치

투입조작회로의 제어를 행한다. 제어방식은 전기적 트립 자유방식을 채용하고 있다. 즉, 1회의 투입신호에는 1회밖에 투입조작을 하지 않는 방식으로 투입신호와 트립신호가 동시신호로 주어져도 차단기는 "open" 상태를 유지하는 동작을 하게 된다.(Pumping방지)

2) 정격조작전압, 조작압력, 제어전압

[표] ES 150 차단기의 정격조작전압, 조작압력 및 제어

3. 차단기의 정격사항

차단기의 정격이란 규정된 책무, 조건 및 특정한 조작하에서 차단기가 갖는 보증한계를 말하는 것으로 차단기선정시 반드시 검토하여야 한다

1) 정격전압 [KV]

차단기에 가할 수 있는 사용회로의 최대공급전압으로 계통최고전압을 말한다.

일반적으로 선간전압(실효치)으로 나타낸다. 차단기의 정격전압 선정은 회로전압과 대응하는 정격전압의 것을 사용하는 것이 좋다.

2) 정격전류 [A]

정격전압,정격주파수에서 규정한 온도 상승치(40℃)를 초과하지 않는 상태에서 연속적으로 통할 수 있는 전류의 한도를 말하며, 차단기의 정격전류 선정은 최대부하전류 또는 배전선의 전류용량 이상의 정격전류를 선정한다.

3) 정격차단용량

일반적으로 3상단락 고장전류를 산출하여 결정하나 경우에 따라서는 1선지락 고장전류가 3상 단락전류보다 더 큰 경우 1선지락전류에 의하여 결정될 수도 있다.

· 정격차단전류는 교류분으로 표시하고 각 차단시간별 직류분의 함유율을 포함한 전류를 차단하여야 한다.

· 차단전류 또는 차단용량은 정격전압 이하의 전압에서 사용할 때에 어느 보장 전압치 이하에서는 정격차단용량을 감당하지 못하고 감소한다. 그러므로 차단기 설치시 정격차단용량을 유지하느냐 못하느냐는 제조업체의 정격인 "정격차단용량을 보증하는 최소전압"에 의해 결정된다. 정격전압의 강하에 따라 전압이 10% 저하 범위내에서는 차단용량이 일정하지만 사용전압이 낮은 경우에는 차단용량이 감소된다.

4) 정격투입전류

차단기의 경격투입전류란 모든 정격 및 규정된 회로조건 밑에서 규정된 표준동작책무 및 동작상태에 따라 투입할 수 있는 투입전류의 한도를 말하며, 차단기의 투입순간에 각 극에 흐르는 전류를 말하며 최초주파수에 있어서 순시치의 최대치로 표시하고 3상시험에 있어서는 각 상의 최대의 것을 말한다. 이의 크기는 정격차단전류(실효치)의 2.5배를 표준으로 하고 있다.

[실제로 고장(단락)난 회로를 개폐할 경우 단락전류가 흘러 단락전류에 의한 전자반발력으로 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 직접투입조작방식의 차단기에서는 조작력이 각 개인마다 다르기 때문에 반드시 단락전류를 안전하고 확실하게 투입할 수 있도록 주의를 요한다.]

5) 정격투입용량

정격투입용량은 정격전압과 정격투입전류의 곱에 의해 결정되며 3상의 경우 √3을 곱한다. 투입용량의 단위는 KVA 또는 MVA로 나타낸다.

6) 정격차단전류[KA]

차단기의 정격전류에 해당하는 회복전압 및 재기전압 등의 규정조건에서 규정동작책무 및 동작상태를 수행할 수 있는 지역률 차단전류의 한도를 말하며, 교류분(실효치)으로 표시하고, 비대칭전류를 대칭전류의 1.19배로 하고 있으나 일반적으로 1.25배로 보고 있으므로 필요한 대칭차단전류를 구할 뿐 일반적으로는 문제가 없고, 계산으로 구하는 단락전류를 선정하면 된다.

7) 정격단시간전류[kA]

2초간 차단기에 통해도 이상이 없는 전류의 한도를 말하며, 그 차단기의 정격차단전류와 같은 수치(실효치)를 표준으로 한다. 정격단시간전류의 최대파고치는 그 정격치의 2.5배로 한다.

8) 정격차단시간(C/S)

정격차단전류를 모든 정격 및 규정조건에서 표준동작책무 및 동작상태에 따라 차단할 때 소요되는 차단시간의 한도. (고속도차단이란 20/1000 sec 이하에서 전기회로를 차단하는 차단기를 말한다) 즉, 차단기가 트립지령을 받고부터(보호계전기의 접점이 닫혀지고부터)트립장치가 동작하여 전류차단이 완료할 때까지의 시간을 나타낸다. 정격차단시간은 정전을 최소화하며, 계통의 안정도를 확보하면서 고장의 파급을 최소범위로 저지할 수 있는 범위내에 있어야 하지만 고속도 차단을 위해서는 구조적으로 복잡하고, 고정밀도의 고가설비가 되므로 선로의 중요성, 차단기의 위치, 안정도, 보호계전방식 등을 고려하여 선정한다.

정격 차단시간은 정격주파수를 기준으로 한 사이클수로 표시한다.

9) 동작책무 : A, B, R, M Type의 4가지가 있다.

· A : o - (1분) - Co - (3분) - Co [특고이상]

· B : Co - (15초) - Co [7.2kv 고압콘덴서 및 분로용 리액터]

· R : o - (t초) - Co - (1분) - Co [고속도 재 투입용]

· M : o - (2분) - Co [ 수동식]

10) 중성점접지

· 7.2kv : 비접지방식

· 25.8kv : 비접지방식 또는 다중접지방식.

· 72.5kv : 비접지 또는 소호리액터 접지.

· 170kv : 직접접지방식

11) 트립(Trip)기능이 있을 것.

12) 차단기의 절연내력

차단기의 대지 절연강도는 항상 가해지는 계통전압(교류전압), 단시간에 가해지는 이상전압(교류과전압) 및 충격성 이상전압 등에 대하여 견디어야 하며 차단기의 절연강도는 상용주파 및 충격파의 절연내력으로 표시된다. 절연강도는 대지절연강도로 표시되는데 같은 상의 주회로 및 단자간 및 다른상의 주회로 단자간의 절연강도는 대지가의 절연강도 이상으로 되어야 함을 원칙으로 하고 있다.

[표] ES 150 차단기의 절연내력

13) 정격차단 충전전류

케이블 및 72.5KV 이상의 가공송전선용 차단기는 정격전압에서 아래표1의 무부하 충전전류를 지장없이 차단할 수 있어야 하며, 최대 허용 개폐과전압은 아래 표2를 초과하지 말아야 한다.