차단보호방식은 단락전류 계산과 차단기 책무를 묶어 보호 협조의 뼈대를 만들어요. 비대칭 단락전류의 DC 성분이 초기 피크를 키우고, %Z법으로 단락용량을 어림해요. 단로기는 무부하 개폐만 가능하므로 차단기와 역할을 혼동하면 안 돼요. DC 성분 비율을 바꿔 비대칭 전류 파형이 어떻게 달라지는지 살펴봐요.
차단기가 하는 일
⚔️ 차단기 = 고장전류를 끊는 최전선
①고장 발생 → 수십 배 단락전류 유입 → 기기 소손 위험
②차단기는 이 전류를 수십ms 내에 물리적으로 차단
③문제: 전류가 흐를 때 접점을 열면 아크(Arc) 발생 → 소호 필요
④소호 원리를 이해해야 차단기 종류와 특성을 이해할 수 있다
비대칭 단락전류
50%
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DC 성분 비율에 따른 비대칭 단락전류 파형과 최대 피크값 시각화
차단용량
Ps = √3 · Vn · Is [MVA]
Vn: 정격전압, Is: 정격차단전류. 차단용량 ≥ 단락용량 필수!
단락전류 (%Z법)
Is = 100%Z × In [A]
In: 정격전류, %Z: 전원~고장점 합성 %임피던스
소호 원리와 차단기 종류
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유입·SF₆·진공 차단기의 전류 영점 소호 원리 비교
🔥 소호의 핵심: 전류 영점 이용
①AC 전류는 반주기마다 자연 영점(0A) 통과
②영점 순간에 아크가 재점호되지 않으면 소호 성공
③차단기 설계 목표: 절연회복속도 > 회복전압 상승속도
단로기 인터록과 차단기 책무
🔒 단로기(DS): 무부하 개폐만 가능
①단로기: 무부하 상태에서만 개폐 → 부하전류/고장전류 차단 불가
②인터록 순서: 부하 분리 시 CB Off → DS Off (차단기 먼저 차단!)
③인터록 순서: 부하 연결 시 DS On → CB On (단로기 먼저 투입!)
④인터록 위반 시 아크 발생 → 단로기 소손·인명사고 위험
차단기 표준 책무
CO − t − CO (t = 15초 또는 3분)
C: 투입(Close), O: 차단(Open) 재폐로 포함 시퀀스
차단기 종류별 적용
GCB(SF₆): 154kV↑ 초고압 / VCB(진공): 22.9kV 배전
유입(OCB): 구형, 화재 위험. 신규 설비에 미사용
시험 총정리
차단용량
Ps = √3·Vn·Is
차단용량 ≥ 단락용량
소호 조건
절연회복 > 회복전압
전류 영점 활용
단로기 인터록
분리: CB→DS / 투입: DS→CB
무부하 개폐만!
GCB vs VCB
GCB: 154kV↑ / VCB: 22.9kV↓
SF₆: 소호성능 공기 100배
🎯 시험 포인트
①차단용량 = √3 × 정격전압 × 차단전류 [MVA], 차단용량 ≥ 단락용량
②단로기 인터록: 분리=CB Off→DS Off, 투입=DS On→CB On. 순서 반드시 암기