과전류계전기 한시특성

과전류계전기란

과전류계전기는 설정된 전류값을 넘으면 동작하는 보호 계전기다.

한시특성은 전류가 클수록 동작시간이 짧아지는 반한시 특성을 뜻한다.

사고 전류 크기에 따라 차단 시간을 달리해 보호협조를 맞춘다.

구성과 동작 원리

과전류계전기는 변류기 2차 전류를 입력받아 동작한다.

탭 값을 넘으면 원판에 구동 토크가 생겨 회전하고, 접점이 닫힌다.

동작 시간은 TMS와 전류비의 함수로 근사한다.

식에서 I/Is가 1에 가까울수록 분모가 작아져 동작 시간이 길어진다.

계산 예제

계산 예제다. 탭 전류 5A, 고장 전류 50A, TMS 0.1로 주어진다.

전류비는 50을 5로 나눈 10이다.

분모는 10의 0.02 제곱에서 1을 뺀 약 0.0471이다.

따라서 동작 시간은 약 0.30초로, 단락 고장의 수백 ms 수준 차단 범위와 맞는다.

헷갈리는 점과 정리 포인트

TMS를 키우면 같은 전류에서도 동작 시간이 비례해 길어진다.

탭은 동작 전류를, 시간 레버는 TMS를 정하는 값이다.

정한시는 전류와 무관하게 일정 시간 후 동작하므로 반한시와 구분한다.

최소 동작 전류 미만이면 계전기는 동작하지 않는다.

정리와 답

정리하자. 과전류계전기는 전류가 정정치를 넘으면 동작한다.

반한시는 전류가 클수록 짧고, 정한시는 전류와 무관하게 일정하다.

동작 전류는 탭으로, 곡선 위치는 TMS로 정한다.

앞 문제의 답은 두 배가 된다. TMS와 동작 시간은 비례한다.