안녕하세요, 이번 포스팅은 차단기 단로기 퓨즈 정의 종류 정리한 내용을 기반으로 포스팅을 작성하도록 하겠습니다.
차단기에는 유입차단기부터 진공차단기까지 사용하는 목적에 따라 다양하게 적용을 하실 수 있습니다.
뿐만 아니라 차단기는 전류가 흐를 때 차단할 수 있지만 단로기의 경우에는 전류가 흐를 때는 차단이 불가하며, 선로 분리용으로 주로 사용이 됩니다.
그럼 차단기 단로기 퓨즈 정의 종류 대해서 자세히 알아보도록 하겠습니다.
차단기(Circuit Breaker)
먼저 차단기에 대해서 설명 드리도록 하겠습니다.
차단기는 말 그대로 어떤 것을 차단하는 사용하는 기기이며, 전기적으로는 전류를 차단하는 목적으로 사용을 합니다.
주로 차단기는 부하전류와 고장 시에 발생하는 대전류를 빠르고 안전하게 차단하여 고장구간을 건전구간으로부터 분리시키는 데 사용이 됩니다.
이렇게 분리기를 시킴으로써 고장이 났을 때 설비의 영향을 적게 주며, 안전상으로 꼭 필요한 장비입니다.
뿐만 아니라 설비의 점검 및 수리 등의 작업 시에 작업 장소를 정전시키기 위해 필요한 장비입니다.
우리의 가정 집에 보면 보통 두꺼비집이라고 부르는 장치가 설치가 되어 있는데 그게 바로 차단기라고 이해하시면 됩니다.
소호 원리 따른 차단기 종류
차단기를 구분하는 기준 중에 하나가 바로 소호 원리입니다.
소호라는 것은 아크를 제거한다라는 의미로 이해하시면 되고 이 아크를 어떻게 제거하는지에 따라 차단기의 종류가 나뉩니다.
1) 유입 차단기(OCB)
: 유입차단기의 경우에는 기름을 이용해 소호하는 차단기입니다.
소호실에서 아크에 의한 절연유 분해 가스의 흡부력을 이용해 차단하는데 기름을 사용하기 때문에 보수가 번거로운 게 단점입니다.
하지만 방음설비가 필요 없고 공기보다 소호 능력이 크다는 특징을 가지고 있어, 산업설비에 사용이 됩니다.
2) 기중 차단기(ACB)
: 기중 차단기의 경우에는 Air 를 이용하여 아크를 소호 하는데 대기 중에 아크를 길게 하여 소호하는 차단기입니다.
ACB 의 경우에는 Air로 소호를 하기 때문에 소음이 OCB에 비해 더 크며, 고압보다는 저압 쪽에 주로 사용이 되는 차단기입니다.
3) 자기 차단기(MBB)
: 다음은 자기 차단기입니다.
대기 중에서 전자력을 이용해 아크를 소호실내로 유도해 냉각 차단하는 차단기입니다.
화재의 위험이 없고, 압축 공기 설비가 필요 없어 보수 점검이 비교적 용이합니다.
그리고 회로의 고유 주파수에 차단 성능이 영향을 받는 일이 없어 산업설비에 사용이 되는 차단기입니다.
4) 공기 차단기(ABB)
: 기중차단기와 동일하게 공기를 통해서 아크를 소호하지만 공기 차단기의 경우에는 기중 차단기와 달리 압축된 공기를 아크에 불어 넣어 차단하는 차단기입니다.
5) 진공 차단기(VCB)
: 진공차단기의 경우에는 아크가 발생하는 공간을 진공상태로 만들어 아크를 소호 하는 차단기입니다.
고진공 중에서 전자의 고속도 확산에 의해 차단하는 차단기입니다.
소형 경량이고 조작 기구가 간편하며 화재의 위험과 폭발음이 없습니다.
또, 차단 시간이 짧고 차단 성능이 회로의 주파수에 영향을 받지 않는 게 장점입니다.
6) 가스 차단기(GCB)
: 차단기 중에 가장 차단 능력이 뛰어난 차단기입니다.
소호를 고성능 절연 특성을 가진 특수가스(SF6, 육불화황)을 이용해하는 차단기입니다.
밀폐구조를 가져 소음이 없고, 절연 내력이 공기의 2~3배, 소호 능력은 100~200배 차이가 납니다.
이 SF6 가스는 무독, 무취, 무해 가스이므로 유독가스를 발생하지 않는 게 장점입니다.
– 소호 원리에 따른 차단기 종류
1) 유입 차단기(OCB)
2) 기중 차단기(ACB)
3) 자기 차단기(MBB)
4) 공기 차단기(ABB)
5) 진공 차단기(VCB)
6) 가스 차단기(GCB)
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차단기 적용 시 추가 체크 사항
1) 차단기 용량
: 차단기 용량은 예상 최대 단락 전류에 의해 결정이 되는데 차단기 용량은 Vn은 정격 전압, Is는 정격 차단 전류를 이용하여 구할 수 있습니다.
차단기 용량 자체가 고장 전류 발생 시 차단을 할 수 있는 능력을 말하기 때문에 고장 전류 계산을 하셨다면 해당 전류보다 더 큰 용량으로 차단기를 적용을 하셔야 합니다.
2) 차단기의 차단 시간
: 차단기의 차단 시간은 트립 코일(Trip Coil)의 여자부터 아크 소호 시간을 합한 것을 말합니다.
우리나라의 경우 차단기의 정격 차단시간의 표준으로 3, 5, 8 [Hz]를 사용하고 있습니다.
3) 차단기의 표준 동작 책무
: 차단기는 차단 뿐만 아니라 전류를 공급할 수 있게 투입을 하는 기능도 합니다.
일시적인 고장으로 인해 계속적으로 차단을 하게 될 경우에 산업설비에 안 좋은 영향을 주며, 필수적으로 기동이 되어야 하는 설비의 경우에는 재투입을 해줘야 합니다.
이런 차단기의 동작을 바로 표준 동작 책무입니다.
차단 – 투입 – 차단의 동작을 말하며, 동작을 O(open), 투입 동작을 C(Close), 투입 직후 곧 차단하는 동작을 CO(Close and Open)라고 합니다.
이런 동작, 투입에 일정 시간의 간격을 주고 작동을 하는데 일반용의 경우 갑호는 [O – 1분 – CO – 3분 – CO]의 동작을 합니다.
을호의 경우 [CO – 15초 – CO]의 동작을 합니다.
마지막으로 고속도 재투입용은 [O – 임의 – CO – 1분 – CO]의 동작을 기준으로 하고 있습니다.
이런 동작 책무는 차단기 제품의 카탈로그를 통해 확인할 수 있습니다.
4) 차단기의 트립방식
: 차단기의 트립 방식으로는 CT 2차 전류 트립 방식, DC 전압 방식, CTD(Condencer Trip Device) 방식인 콘덴서 트립 방식이 있습니다.
일반적으로 Y결선의 22.9 [kV]의 경우 CTD 방식 또는 DC 방식을 사용하고, 66 [kV] 이상에서는 DC방식이 사용되고 있습니다.
단로기
차단기와 함께 전력 시스템에 사용이 되는 장비가 바로 단로기와 전력퓨즈입니다.
단로기의 경우에는 단로기는 소호 능력이 없는 개폐기로 선로로부터 기기를 분리, 구분 및 변경 할 때 사용되는 개폐 장치입니다.
단순히 충전된 선로를 개폐하기 위해서 사용하기 합니다.
하지만 위에서 설명 드린대로 고장전류와 부하전류의 차단도 할 수 없는 개폐기입니다.
전력 퓨즈
전력퓨즈의 경우에는 고전압 회로 및 기기의 단락 보호용으로 차단기와 같은 과전류 보호 장치입니다.
이런 전력 퓨즈는 부하 전류는 안전하게 통전하지만 이상 전류인 과전류는 차단하는 기기입니다.
하지만 차단기는 재투입 가능하지만 퓨즈는 한번 고장전류를 차단하고 나서는 재투입이 불가합니다.
즉 퓨즈는 1회성 장비이기 때문에 꼭 교체를 해주셔야 합니다.
참고로 한류형 퓨즈의 경우 과부하 전류에 용단되지 않아야 합니다.
| 전력용 한류 퓨즈 장점 | 전력용 한류 퓨즈 단점 |
| 현저한 한류 특성을 가진다 | 재투입이 불가하고 교체 필요 |
| 고속도 차단 기능 | 차단시 과전압이 발생 |
| 소형으로 큰 차단 용량을 가짐 | 과전류에 인해 융단이 되기 쉬움 |
| 차단시 무소음, 무방출 | 과전류로 인해 결상을 일으킬 우려가 있음 |
| 소형, 경량 | 한류형 퓨즈는 융단되어도 차단되지 않는 전류 범위가 있음 |
| 동작시간, 전류 특성을 계전기처럼 자유롭게 조정 불가 |
그래서 퓨즈 선정 시에는 과부하 전류에 동작하지 않게 하고, 변압기 여자 돌입 전류에 동작하지 않는 퓨즈를 사용을 해주셔야 합니다.
뿐만 아니라 충전기 및 전동기 기동 전류에 동작하지 말아야 하며, 보호기기와 협조를 가지는 퓨즈를 사용을 하셔야 합니다.
퓨즈의 특성
– 융단 특성
– 단시간 허용 특성
– 전차단 특성
추가 설명 사항
차단기와 단로기가 같이 설치된 회로의 경우에는 투입 시와 차단 시에는 순서를 다르게 해줘야 합니다.
투입시에는 전류가 흐르지 않기 때문에 단로기를 먼저 투입을 해주고, 차단 시에는 전류가 흐르기 때문에 차단기를 먼저 차단기를 먼저 open을 해주셔야 합니다.
퓨즈의 특성
– 투입시 : 단로기(DS) -> 차단기(CB)
– 차단시 : 차단기(CB) -> 단로기(DS)
마무리
이상입니다. 지금까지 차단기 단로기 퓨즈 정의 종류 정리한 내용을 기반으로 포스팅을 작성하였습니다.
제 포스팅을 통해서 차단기, 전력퓨즈, 단로기를 이해하시는데 도움이 되셨으면 합니다. 감사합니다.
