개념 한 쪽
차단기는 사고 전류를 끊은 뒤 다시 투입과 차단을 반복하는 동작을 견뎌야 한다. 이때 정해진 시간 간격 안의 개폐 순서를 동작 책무라고 한다. 차단기가 끊을 수 있는 3상 전력의 크기는 정격차단용량으로 나타내고, 트립코일 여자 순간부터 아크 소호까지의 시간은 정격차단시간으로 정의한다. SF6 가스차단기는 밀폐 용기 안에서 소호하므로 개폐 소음이 작다.
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출제기준 단원 「차단시간과 차단용량 등」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 재폐로 차단기의 정의 판단 | 1 | 고속 차단 뒤 자동 재송전 기능을 갖춘 자동차단기인지 가린다 |
| 3상 정격차단용량 공식 선택 | 1 | √3를 포함한 3상 차단용량 계산식을 고른다 |
| SF6 가스차단기와 공기차단기 비교 | 1 | 밀폐 소호에 따른 개폐 소음 특성을 가린다 |
차단기의 동작 책무는 개폐 순서와 시간 간격을 함께 규정한 표기이다. O는 차단, C는 투입, CO는 투입 직후 차단을 뜻하고 t1·t2는 동작 사이의 시간 간격을 나타낸다. 따라서 O-t1-CO-t2 표기는 차단기가 견뎌야 할 동작 순서와 시간 간격을 묶은 동작 책무에 해당한다.
재점호는 차단기가 전류를 끊은 직후 접점 사이에 아크가 다시 붙는 현상이다. 진상(용량성) 전류를 차단하면 전류가 0이 되는 순간 전압이 최댓값에 이르러 회복전압이 매우 커진다. 그래서 진상전류는 재점호가 일어나기 쉬운 차단 전류로 본다. 단락전류와 지상전류는 지연성이라 전류 영점에서의 회복전압이 상대적으로 작고, 동상전류도 전류 영점에서 전압이 0에 가까워 재점호 위험이 작다.
재폐로 차단기는 송전선로의 고장구간을 고속 차단한 뒤 자동으로 재송전하는 장치를 갖춘 자동차단기이다. 송전선로 고장은 번개와 새 접촉 같은 일시적 원인이 대부분이므로 고속 차단 뒤 짧은 무전압 시간을 두고 다시 연결하면 송전이 계속되는 경우가 많다. 재폐로 차단기는 이 과정을 자동으로 수행하고, 3상 재폐로 차단기는 3상을 모두 차단하며 무전압 시간은 약 1초 내외로 짧다.
3상 차단기의 정격차단용량은 3상 전력 계산과 같은 논리로 구한다. 3상 전력은 √3×전압×전류에 해당하므로 정격차단용량은 √3×정격전압×정격차단전류가 된다. 기준용량과 합성임피던스 %Z를 쓰는 경우에는 기준용량×100/%Z로 차단용량을 구한다. %Z가 작을수록 사고전류가 커지므로 필요한 차단용량도 커진다.
정격차단시간은 트립코일 여자 순간부터 아크 소호까지의 시간이다. 이 시간은 트립 여자시간과 가동접촉자 개방시간과 아크시간의 합으로 본다. 정격차단시간의 표준은 3·5·8사이클이고 10사이클은 표준 목록에 없다.
SF6 가스차단기는 절연과 소호 성능이 뛰어난 SF6 가스를 기밀 용기 안에 넣어 개폐한다. 아크가 외부로 노출되지 않으므로 공기차단기보다 개폐 소음이 매우 작다. SF6 가스는 불연성이고 자력소호가 가능하며 특고압 계통에 널리 적용한다. 공기차단기는 압축공기를 분사해 아크를 끊는 방식이라 분사음이 크고 고속 조작에 유리하다.
3상 차단기의 정격차단용량은 √3×정격전압×정격차단전류로 계산한다. 기준용량 10MVA와 합성임피던스 0.25%를 적용하면 10×100/0.25=4000MVA가 되어 4000MVA 차단기를 고른다. %Z가 절반으로 작아지면 차단용량은 두 배로 커진다.
O-t1-CO-t2 표기는 차단 동작과 투입 동작과 투입 직후 차단 동작 사이의 시간 간격을 규정한 동작 책무로 해석한다. 재점호는 진상전류 차단 시 전류 영점에서 회복전압이 최대가 되어 일어나기 쉽고, 정격차단시간의 표준은 3·5·8사이클로 외운다. SF6 가스차단기는 밀폐 소호 구조라 개폐 소음이 작은 점을 공기차단기와 구분한다.
재폐로 차단기에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ④ · 문제는 재폐로 차단기에 대한 올바른 설명을 묻고 있다. 재폐로 차단기는 송전선로에서 고장 구간을 고속으로 차단한 뒤 짧은 무전압 시간을 두고 자동으로 재송전하는 기능을 가진 자동 개폐장치가 내장된 차단기이다.
재폐로 차단기는 송전선로의 고장구간을 고속 차단한 후 자동으로 재송전하는 장치를 갖춘 자동차단기이다.
SF6 가스차단기를 공기차단기와 비교할 때 옳은 것은?
정답 ① · SF6 가스 차단기는 SF6 가스의 우수한 절연 성능과 소호 능력을 이용합니다. 공기 차단기(ACB)와 비교할 때, 기밀 용기 내에서 가스를 사용하므로 개폐 시 소음이 매우 적은 특징이 있습니다.
SF6 가스차단기는 기밀 용기 안에서 소호하므로 개폐 소음이 매우 작다 — 공기차단기 대비 대표 장점.
차단기의 정격차단 시간으로 알맞은 것은?
정답 ④ · 문제는 차단기의 정격차단시간이 어떤 구간을 의미하는지 묻고 있다. 정격차단시간은 트립코일에 여자신호가 걸리는 순간부터 아크가 완전히 소호되는 순간까지의 시간으로 정의된다.
차단기 정격차단시간은 트립코일 여자 순간부터 아크 소호까지의 시간으로 정의된다.
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