차단기 정격 및 동작책무

차단기 정격이란

차단기 정격은 고장전류를 끊는 능력을 수치로 정한 약속이다.

정격차단전류, 정격차단용량, 정격차단시간, 표준동작책무가 핵심 항목이다.

정격값을 잘못 읽으면 차단 실패로 이어진다.

차단 원리

차단기는 전류가 영점을 지나는 순간을 이용해 아크를 끈다.

트립 지령을 받으면 접촉자가 떨어지고, 그 사이에 아크가 생긴다.

전류가 영점에 이르면 아크가 소호되고 극간 절연이 회복된다.

절연 회복이 TRV 상승보다 빨라야 재점호 없이 차단이 끝난다.

정격차단용량 계산

정격차단용량은 정격전압과 정격차단전류로 계산한다.

정격전압 25.8 kV, 정격차단전류 25 kA를 식에 대입한다.

계산하면 약 1117 MVA이며, 25.8 kV급 차단기의 일반적 규모와 맞는다.

단락용량은 공칭전압을 쓰므로 두 값을 같은 전압으로 계산하지 않는다.

정격 세 값 비교

정격 세 값은 기준과 단위가 서로 다르다.

정격차단전류는 kA, 정격차단용량은 MVA, 정격차단시간은 사이클로 표시한다.

정격차단용량은 정격전압과 차단전류의 곱으로 정해지는 값이다.

세 값은 서로 다른 물리량이므로 혼동하지 않는다.

동작책무 읽기

동작책무는 차단기가 연속으로 받는 개폐 순서를 기호로 나타낸 것이다.

O는 개방, C는 투입, CO는 투입 후 즉시 개방을 뜻한다.

일반용은 O-3분-CO-3분-CO이고, 고속 재폐로용은 O-0.3초-CO-3분-CO이다.

재폐로 동작은 순간 고장을 제거하기 위해 짧은 간격으로 반복된다.

헷갈리는 점

답안에서 가장 흔한 실수는 정격전압과 공칭전압을 혼동하는 것이다.

차단용량은 정격전압 기준이고, 단락용량은 공칭전압 기준이다.

정격차단시간은 고유차단시간과 다르다. 트립 지령 시점부터 세는 값이다.

정리와 직접 풀기

정격은 차단기가 사고전류를 안전하게 끊을 수 있는 능력을 수치로 정한 것이다.

정격차단전류, 정격차단용량, 정격차단시간, 표준동작책무를 함께 확인한다.

선정할 때는 정격차단용량, TRV 적합성, 동작책무 적합성을 함께 검토한다.

직접 풀어 보자. 정격전압 25.8 kV, 정격차단전류 25 kA의 용량을 구하는 문제다.

정답은 약 1117 MVA다. 정격전압과 정격차단전류에 √3을 곱해 구한다.