계기용 변류기(CT) 과전류 정수

과전류 정수의 정의

계기용 변류기의 과전류 정수는 고장 전류 영역에서 오차를 보증하는 배수다.

정격 1차 전류의 몇 배까지 비오차가 허용 범위 안에 있는지를 나타낸다.

과전류 강도는 과전류 영역에서 포화 없이 견디는 능력으로, 두 값은 구분해 쓴다.

포화가 일어나는 원리

평상시에는 1차 전류에 비례하는 2차 전류를 정확히 내보내야 한다.

고장 때는 철심이 포화되어 여자전류가 급증하고, 2차 전류가 비례하지 않는다.

그 결과 계전기는 실제 고장 전류보다 작은 전류를 보게 된다.

계산 예제

계산 예제로 300/5A, 30VA, 5P10 CT의 값을 구해 본다.

정격 2차 전압은 정격부담을 2차 정격전류로 나눈 6V이다.

정격 2차 임피던스는 S를 I2n 제곱으로 나눈 1.2Ω이다.

과전류 한계 2차 전압은 10 × 5 × 1.2 로 60V가 된다.

과전류 한계 1차 전류는 10 × 300 으로 3,000A이다.

결과는 1차 전류 3,000A까지 복합 오차 5% 이내를 보증한다는 뜻이다.

계측용과 보호용의 차이

계측용과 보호용 CT는 설계 목표가 달라 우선 성능도 다르다.

계측용은 정격 부근의 정밀도가, 보호용은 고장 전류 영역의 포화 특성이 우선이다.

보호용은 오차계급 대신 5P, 10P 같은 정확도 등급으로 표기된다.

같은 CT라도 목적이 다르므로 과전류 정수는 보호용 기준으로 따로 본다.

과전류 강도와 적용 주의

과전류 강도는 열적·기계적 견딤 능력을 나타내며, 과전류 정수와 목적이 다르다.

부담이 정격부담을 넘으면 오차가 커지고, 과전류 정수도 낮아진다.

2차를 개방하면 2차 단자에 고전압이 유도되어 절연과 인명에 위험하다.

그러므로 2차는 개방하지 않고 부하를 연결해 두며, 미사용 단자는 단락해 둔다.

정리와 직접 풀기

정리하면 과전류 정수는 정격부담에서 비오차를 보증하는 최대 1차 전류 배수다.

과전류 강도와 혼동하지 않고, 정격부담 조건을 함께 적는다.

직접 풀어 보자.

정답 확인

정답은 낮아진다. 부담이 커지면 포화가 빨라져 과전류 정수가 낮아지기 때문이다.

과전류 정수와 과전류 강도, 정격부담은 각각 따로 정의해 답안에 쓴다.