자기 차단기(M.B.B, magnetic blast circuit breaker)
- 소호방식 : 아아크 차단전류와 자계사이의 전자력으로 아아크를 소호실로 끌어넣어 소호
-차단능력 : 전류절단에 의한 과전압이 발생하지 않고 회로의 주파수로 인하여 차단성능이 좌우되지
않는다. (직류 사용이 가능하지만 사용전압에 한계)
-소음 : 차단기 투입 시 소음이 발생하지만 기기에 충격 가능성
-보수 및 점검 ; 기름을 사용하지 않으므로 화재의 위험성이 없고 소호실의 수명이 길고 또한 분해점
검이 간편하므로 보수점검의 시간이 단축
자기차단기의 구조
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구 분 |
내 용 |
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개 론 |
자기 차단기는 Arc를 Arc shoot와 같은 消 ion장치 중에 驅動시킬 자기회로를 가지고 있어 대기 중에서 전로의 차단을 시행하는 것을 말한다. 다시 말하면 대기 중에서 전자력에 의하여 소호 장치 내에 Arc를 구동하는 것을 말한다. 자기 차단기는 일반적으로 3.6~12KV 정도의 정격 전압을 필요로 하는 기중 차단기로서 자기 차단기는 Arc전압을 올려서 차단시키는 점이 다른 차단기에는 없는 큰 특징이며 정격전압은 15KV 까지이며 회로 전압 20KV 이 상에는 적용이 되지 않는 한계가 있다 |
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동작원리 |
자기 차단기는 trip 명령에 따라 주 접촉자, Arc접촉자의 순서로 떨어지게 되며 Arc는 Arc shoot안의 Arc horn으로 履行함과 동시에 차단전류에 의하여 磁氣 吹消 coil안에 형성된 자계와의 사이의 전자력에 의하여 Arc는 Arc shoot 중으로 강제로 밀려 들어가며(揷入) V자형의 틈(溝)을 가진 판을 여러 겹으로 쌓은 부분에서 Arc저항의 증대와 강력한 냉각작용을 받아서 차단이 이루어진다. |
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특 징 |
- 화재, 폭발의 위험이 없다. - 차단성능의 저하가 없다. - 보수가 비교적 쉽다. - 부싱의 측변부착이 쉬워 수평인출이 가능하며 편리하다. - 비교적 고전압용의 제작이 곤란하다. - 제작비가 비교적 비싸다. |
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항 목 |
M C C B |
A C B | |
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정 격 |
전 압 |
600V |
600V |
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전류 Frame |
30AF ～ 1200AF |
600AF ～ 3200AF | |
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차 단 전 류 |
2.5 ～ 65kA |
30 ～ 65kA | |
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비 교 |
차단전류는 정격전류 Frame에 의하여 달라지므로 소용량의 적용 장소에 따라 환류형, 고차단형, 전동기용, 일반용 등을 선별 선택하여야 한다. |
차단전류는 저압계통에서 충분하므로 대전류 계통에 적합하다.
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개 페 회 수 |
무 통 전 |
4000 ～ 2000 |
5000 ～ 3500 |
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통 전 |
6000 ～ 500 |
1500 ～ 300 | |
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비 교 |
소용량이고 개폐빈도가 높은 장소에 적합 |
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조 작 방 법 |
Lever ∙수동조작 ∙원격 Trip ┐ ∙개폐상태 표시 │ Option ∙부족전압 Trip ┘ |
Motor Spring Charge ∙전동 / 수동 조작 ∙원격 개폐 ∙개폐상태 표시 ∙보호 System과 연계 용이 | |
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적 용 |
주 차 단 기 |
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특고압 계통과의 보호협조가 용이한 ACB로 선정 |
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간선용 차단기 |
단락사고시 사고파급 고려 100AF 이하 한 류 형 MCCB 225AF 고차단형 MCCB 225AF 초과 일 반 형 MCCB |
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분기용 차단기 |
일반형 MCCB를 선정 |
- | |
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선 정 사 유 |
∙주차단기는 정격전류 1000A 전후, 단락용량은 25kV 정도, 간선용 차단기는 정격전류 100A 전후, 단락용량 20kA 정도, 분기용 차단기는 정격전류 50A 전후 단락용량은 문제가 되지 않으므로 ∙변압기 2차 Main CB는 ACB, 2차측은 MCCB로 선정 | ||
배선용 차단기(MCCB)
•배선용 차단기는 고정형으로 조작이 원활하고 동작이 확실하도록 한다
•통전부분의 활동요소 이외에는 철소재를 사용하지 않는다
•배선용 차단기는 수동·조작형으로 개폐상태가 분명히 표시되도록 한다
•차단기에는 보조접점(a.접점, b.접점) 1조를 구비한다
•다음부분에 사용주파 시험전압2000 or 2E+2(V)을 가하여 1분간 견디도록 한다
- 폐로상태에서 상간
- 개로, 폐로상태에서 충전부와 대지간
- 개로, 차단 위치에서 전원측과 부하측의 단자간
•정격전압, 정격전류를 통전한 상태 및 무통전 상태에서 다음표의 회수를 개폐하여도 고장이 없도록 한다
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배선용 차단기 Frame크기(A) |
시 험 조 건 | ||
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개 폐 회 수 |
개 폐 회 수 | ||
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회 / 분 |
통 전 |
무 통 전 | |
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100이하 |
6 |
6,000 |
4,000 |
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225이하 |
5 |
4,000 |
4,000 |
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400이하 |
4 |
1,000 |
5,000 |
가스 차단기(G.C.B SF6 gas circuit breaker)
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구 분 |
내 용 |
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개 론 |
가스 차단기는 전로의 차단을 소호특성 및 절연특성이 뛰어난 6불화 유황(SF6)가스를 소호 매질로 이용하여 동작하는 차단기를 말한다. 현재 사용되고 있는 대표적인 가스 차단기는 차단부 압력방식에 따라 이중 압력형과 단일 압력형으로 분류되며 구조적으로 보면 애자형(live type)과 tank형(dead tank type)으로 분류 된다. 이중 압력형은 초기에 제작, 보급되었던 것으로 구조가 복잡하고 신뢰성 및 보수면에 있어서 단일 압력형보다 떨어지나 단일 압력형(puffer type)은 구조가 간단해서 신뢰성이 높고 보수가 용이하기 때문에 최근에 널리 사용되고 있다. |
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특 징 |
SF6 가스는 물리적, 화학적, 전기적 성질이 매우 우수하여 절연내력이 우수하고 소호능력이 뛰어나며 Arc가 안정되고 절연회복이 빨라 고전압 대전류 차단에 적합하다. 차단시 외부로 가스를 흡출하지 않아 공기 차단기와 같은 폭발음이 없어 소음공해가 없으며 변압기의 여자전류와 같은 소전류 차단에도 안정된 차단이 가능하다. 과전압의 발생이 적고 Arc 소멸후 절연회복이 매우 우수하여 근거리 선로고장, 탈조차단, 異相地絡 등의 가혹한 조건에서도 강하며 소형으로 축소가 되는 등의 장점을 갖고 있는 반면에 단점으로서는 절연내력을 높이기 위하여 고기압의 가스 밀폐 탱크를 필요로 하며 가스 용기의 氣密이 불량한 경우 부식성 가스를 발생하거나 수분이 SF6 가스 중에 있으면 절연물이나 금속을 부식시키는 경우가 있어 절연파괴를 일으킨 예도 외국(미국 500KV 가스 차단기) 사고 사례에서 확인되고 있다. 따라서 가스 중의 먼지나 수분관리에 각별한 주의가 요구된다. |
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정 격 |
정격전압, 정격전류는 모두 공기 차단기와 비슷한 550KV 4,000/8,000A, 정격 차단전류 50KA 정도까지 제작, 보급되고 있다 |
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비 교 |
공기 차단기와의 상이점 - SF6 가스 사용을 위하여 대기와 차단한 밀봉 용기내에 수납하고 있다. - 가스실이 복압식 에서는 고압(15 kg/㎠) 및 저압(2~3kg/㎠)의 2실로 되어 있으며 단압식 에서는 일반적으로 5kg/㎠이다. - SF6 가스는 복압식 에서는 가스 압축기에 의하여 순환 사용한다 - 제어기구의 조작에 복압식에서는 유압, 단압식에서는 공기 조작 및 압축 스프링을 이용하고 있다. - 밀폐용기 내에서 투입, 차단을 하므로 소음이 적다. - 접촉부 및 도전부가 항상 가스안에 있어 산화하지 않으므로 온도상승의 허용치를 높게 취한다. - 가스압력이 저하한 경우에는 보충해 주어야 한다. - 내부 점검시에는 가스를 회수 한후 시행하여야 한다. |
SF6 가스 및 공기의 절연 파괴전압과 압력과의 관계
불활성기체인 SF6가스의 특징은 안정도가 높은 불활성기체로서 불연, 무취, 무독, 무미의 기체이며, 1기압에서 -62°C에서 액화되고, 비중은 공기의 약 5배, 절연내력은 공기의 2～3배
- 소호방식 ; 발생 아아크를 불활성기체인 SF6 가스 탱크실 내에서 소호 (이중 가스압식, 단일 가스압식)
- 차단능력 : 재기전압 상승률이 작고, 근거리 선로고장 차단,이상 지락차단,탈조 차단능력이 우수하
며, SF6의 특이한 아크특성으로 전류차단(소전류)에 의한 이상전압의 발생이 없다.
- 소음 : 소호가스를 밖으로 배출하고 않으므로 저소음 차단기 구현
- 보수 및 점검 : 밀폐구조이므로 GAS를 채우거나 빼는데 시간이 걸리지만, 아아크 접촉자의 소모가
적으므로 점검 회수 적음
- 기타 : SF6가스의 절연성을 이용하여 변전기기 모두를 SF6속에 넣을 수 있는 장점
(Gas Insulating Switch Board)-GIB