전기기사 실기 단답 정리 8. 수변전 - 교류차단기 (CB) 역할, 종류, 계산

7. 교류차단기 (CB)

1) 역할

· 부하전류 개폐 및 고장전류 차단

 

2) 암기

ㄱ) 단락전류 계산 적용 요소 (차보기)
· 차단기 용량 산정
· 보호 협조 기기 용량 산정
· 기계 기구의 과전류 및 기계적 강도 산정

ㄴ) 차단시간
· 정격차단시간 : 트립코일 여자부터 소호될 때까지 시간
· (일반적) 차단시간 : 개극 시간과 아크 시간을 합한 것을 말하며 3~8Hz임

ㄷ) 동작책무 : 차단기에 부과된 1~2회 이상 차단 및 투입을 일정한 시간 간격을 두고 행하는 동작
· 일반 차단기 : CO-15초-CO
· 고속도 재투입용 차단기 : O-t초-CO-1분-CO
· O : 차단 (Open) / C : 투입 (Close) / CO : 투입 즉시 차단

ㄹ) 단락 용량 경감 대책 ($P_s \propto I_s = \frac{100}{\%Z}\times\frac{P}{\sqrt{3}V}$ 에서 분모는 크도록, 분자는 작도록 하는 방향으로 생각)
· 현재 사용 중인 전압보다 한 단계 높은 전압을 사용한다.
· 발전기 및 변압기 임피던스를 크게 한다.
· 송전선 및 모선 중간에 한류리액터를 삽입한다. → 단락전류 제한
· 고장 시 모선 분리 방식을 채용한다.

 

3) 종류

· 저압차단기

저압 차단기	배선용 차단기 (MCCB = NFB)
	기중 차단기 (ACB)
	누전 차단기 (ELB)

· 고압 및 특고압 차단기

약호	명칭	소호 매질	정격 차단 시간 (Hz)
OCB	유입 차단기	절연유	8
ABB	공기 차단기	압축  공기	2~3
GCB	가스 차단기	SF6	2~3
VCB	진공 차단기	진공	5
MBB	자기 차단기	전자력	-

· 가스 차단기 특징
 : 무색, 무취, 무해, 무독성 가스다.
 : 절연 내력이 크고(공기에 비해 2~3배) 소호 능력이 크다.(공기에 비해 150배 이상)
 : 불연성 가스이므로, 화재 위험이 없다.
 : 안전성이 높고 절연 회복이 빠르다.

· 진공 차단기 특징
 : 차단 시간이 짧고 차단 성능이 주파수 영향을 받지 않는다.
 : 전류 차단 시 접점 소모가 적고 수명이 길다.
 : 개폐 이상 전압(서지)이 높다.

 

4) 계산

· 단락전류 계산하는 문제 (Z가 주어진 경우, %Z가 주어진 경우)
· 차단기 용량 계산하는 문제 (%Z가 주어진 경우, 단락 전류가 주어진 경우, 정격 차단 전류가 주어진 경우)

· 트립 방식 (콘서트 직전 과부)

콘덴서 트립방식	CTD 방식	충전된 콘덴서 에너지로 트립
직류 트립방식	DC 방식	축전지 에너지로 트립 (66kV 이상)
과전류 트립방식	OCT 방식	변류기 2차 전류로 트립
부족전압 트립방식	UVT 방식	전압 저하로 트립

 

· BIL (기준 충격 절연 강도)

정격차단전류 = 20A	22kV (비유효 접지)	22.9kV (유효 접지)
정격 전압	· 계산식 : $22\times \frac{1.2}{1.1}$ · 답 : 24kV	· 계산식 : $22.9\times \frac{1.2}{1.1}$ · 답 : 25.8kV
정격 용량	· 계산식 : $\sqrt{3} \times 24\times 20$ · 답 : 831.38MVA	· 계산식 : $\sqrt{3} \times 25.8\times 20$ · 답 : 893.74MVA

 

 

 

 

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