배전반의 종류와 운용

Switchboard Types & Operation

배전반은 차단·계측·제어 기기를 한곳에 모아 전력을 분배하는 중추 함체예요. 모선 구성과 CT·PT·차단기 배치가 운용·안전의 기준이고, 단로기 조작 조건이 중요해요. 종류에 따라 보수성과 공간 효율이 달라져요. 구성 기기 카드에서 역할과 주의점을 비교해 봐요.

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

모선(Bus) 구성 방식

🔁 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)