전력공학›배전반 및 제어기기

배전반의 종류와 운용

Switchboard Types & Operation

배전반이란?
🗄️ 전기설비의 두뇌 — 차단·계측·제어의 집합체
①수전한 전력을 각 부하로 분배하는 중추 설비
②차단기·계전기·계측기·모선이 하나의 함체에 집약
③종류에 따라 안전성·보수성·공간 효율이 달라진다

개방형·폐쇄형(큐비클)·드로아웃형·MCC 배전반 4종 구조 비교

모선(Bus) 구성 방식

단모선·이중모선·링모선 3종 모선 구성방식 비교

🔁 모선 방식 선택 기준
①단모선: 소규모 수전설비 — 단순, 저비용
②이중모선: 중요 변전소 — 고장 시 무정전 절체
③링모선: 루프 배전 — 임의 구간 차단해도 공급 지속
배전반 주요 구성기기
차단기 (VCB·GCB)
고장 시 계전기 신호로 트립 — 회로 보호
VCB: 22.9kV 이하, GCB: 154kV 이상 변전소
변류기 CT (Current Transformer)
I2차 = I1차 / CT비 (2차 표준: 5A)
대전류를 계전기·계기용 소전류로 변환
계기용 변압기 PT (Potential Transformer)
V2차 = V1차 / PT비 (2차 표준: 110V)
고전압을 계전기·전압계용으로 변환
배전반 운용 원칙
조작 순서 (투입)
DS(단로기) 투입 → CB(차단기) 투입
반드시 단로기 먼저 — CB 투입 후 DS 조작 절대 금지
조작 순서 (차단)
CB(차단기) 개방 → DS(단로기) 개방
전류 차단은 CB가, 무전류 상태에서만 DS 조작
⚠️ 단로기(DS) 조작 금지 조건
①부하전류 흐르는 상태에서 DS 개방 → 아크 발생 → 기기 소손
②반드시 CB로 전류를 먼저 차단 후 DS 조작
③인터록(Interlock): CB 투입 상태에서 DS 조작 물리적 차단
시험 포인트
CT 2차 표준
5A (또는 1A)
개방 금지 — 2차 개방 시 고전압 발생
PT 2차 표준
110V
단락 금지 — 2차 단락 시 대전류 소손
투입 순서
DS 투입 → CB 투입
단로기 → 차단기 순서
차단 순서
CB 개방 → DS 개방
차단기 → 단로기 순서
🎯 시험 포인트
①CT 2차 개방 금지(고전압), PT 2차 단락 금지(과전류)
②DS 조작: 무전류 상태에서만 — CB 먼저 차단 후 조작
③드로아웃형: 인출 시 모선 통전 유지 → 활선 상태 교체 가능
④MCC: 전동기 개별 MC+THR 유닛 집약 — 공장 간선반
⑤이중모선: 주모선 고장 시 예비모선 절체 → 무정전 운전
📝 대표 기출문제
①[기출유형] CT 2차 측을 개방하면 안 되는 이유를 설명하시오. (답: 2차 개방 시 1차 전류가 전부 여자전류로 → 철심 포화 → 2차에 고전압 유도 → 절연 파괴·감전 위험)
②[기출유형] 배전반 투입 순서와 차단 순서를 쓰시오. (답: 투입=DS→CB, 차단=CB→DS)
③[기출유형] 이중모선 방식의 장점을 쓰시오. (답: 주모선 고장·점검 시 예비모선으로 무정전 절체 가능)