단로기

 

 단  로  기

 

1.1  일반사항

 

정격 전압 상태에서 단지 충전된 전로를 개폐하기 위하여 사용하는 기기로서 부하전류를 개폐하지 않고 충전된 전로를 개폐하여 회로의 접속변경, 구분 및 기기의 점검 보수시 전로(電路)로부터 기기를 확실히 분리하기 위하여 사용된다. 

기기의 명칭도 제작자 또는 제작국가에 따라 L.S(Line Switch), A.S(Air Switch), D.S (Disconnecting Switch), Isolator 등으로 서로 상이하게 부르고 있다.

이것은 기기 또는 전로의 양단에 부착하며, 기기나 전로의 점검, 수리 등을 위하여 무부하 상태에서 필요한 부분을 전로에서 분리하던가, 모선 등을 변환하기 위하여 사용하며 변압기의 여자전류, 단거리 선로의 충전전류 같은 소전류를 개폐할 수가 있다.  그러나 주의해야 할 것은 특별한 장치를 부가한 부하 단로기를 제외한 보통 단로기는 절대로 고전압 회로의 부하전류를 개폐할 수 없으며 단로기의 개극과 동시에 아크가 발생하여 폭열과 섬광으로 실명 및 화상 사고가 발생한다.

 

1.2 종  류

 

단로기 종류에는 옥내용과 옥외용이 있으며, 개폐부분을 1극씩 조작하는 단극단로기, 2상 또는 3상, 4상을 동시에 동작하는 2극(3극, 4극)단로기 등이 있다.

구     분			종     류
사용회로 수			單投, 雙投
斷路部의 수			一点切形, 二点切形
베 이 스			공통형, 분리형
단로 방법			수평절형, 수직절형, 직선절형, 경사절형, 팬터그래프형
취부 방법			수평상향형, 수평하향형, 수직형, 경사형
개 폐  조 작 력	직접  조작식	후크봉 조작식	조작력을 인력으로 블레이드에 주는 것
		수동 조작식	조작력을 인력으로 개폐기구에 주는 것
	원방  조작식	전기 조작식	전자 솔레노이드, 전동기 등 전기에 의하여 조작력이 발생하는 것
		압축 공기식	조작력이 압축공기에 의하여 발생하는 것

 

 

1.3  단로기의 구조

 

구     분	종     류
접촉부	접촉부에는 면 접촉, 점 접촉, 선 접촉 등이 있으며 접촉 저항이나 산화에 대하여 양호한 접촉 상태를 유지하기 위해 은도금 또는 은칠을 한다. 전류 용량과 접촉 면적과는 밀접한 관계가 있으며 동일 전류 용량에 대하여 접촉 면적이 작을수록 접촉 압력을 크게 할 필요가 있다. 접촉 압력은 스프링의 힘에 의하여 유지되므로 스프링의 부식, 녹 또는 노화에 대하여 특히 주의하여야 한다. 이외에 수평 일점절형에서는 회전 힌지부가 설치되는데 이것은 브레이드와 리드선 단자부 간을 회전하면서 접촉하는 기능을 가지고 있어 내부에는 로울러 접촉자나 스프링, 베어링 등으로 구성되어 있고 빗물이 들어가지 않는 구조로 되어 있다.
주 도전부	단로기의 주 도전부는 주 전류가 흐르는 브레이드, 접촉자, 단자 부착부(힌지부), 단자 등으로 구성되어 있다.
지지애자	단로기 지지애자는 耐汚損 條件, 耐電 條件 등을 고려하여 주로 SP(스테이션 포스트)형 애자를 사용하며 내장식 단로기에는 장간애자를 많이 사용한다.
베이스	단로기의 베이스는 지지 애자 부착부, 스라스트 베어링부, 구동장치 등으로 구성되어 있고 보통 찬넬 구조로서 부착하였을 때 어긋남이 없도록 튼튼하게 만들어져 있다.
조작로드	조작 장치와 베이스의 구동장치를 연결하는 것으로써 상하 방향으로 운동하는 힘을 전달하는 것과 비틀림 모멘트를 전달하는 것이 있다.
아-크(킹) 혼	개폐 조작 시에 발생하는 아-크를 유인하여 접촉부의 소손을 방지하기 위한 설비로서 고정, 가동 접촉자 양면에 설치되어 있다.
시일드  링크	고전압기기, 특히 154KV급 이상의 단로기에 설치하며 코로나 발생을 방지하기 위하여 주도전부에 설치하는 원형의 전극이다.
보호 캡	뇌-서어지나 개폐-서어지에 대하여 기기를 보호하기 위하여 선로 측의 지지 애자 상,하 간에 방전 캡을 설치하는 경우가 있다.
안전  클러치	후크봉 조작식 단로기는 쇼크 또는 진동에 의하여 자연적으로 개로하는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위하여 단로기 고정 접촉자에 안전 클러치를 설치하고 있다.

 

 

1.4 용어 해설

 

구     분	종     류
단로 거리	단로기의 단로거리는 개로상태에 있어서 접촉자 또는 이것과 등전위 부분 사이의 최소거리
대지 절연거리	주도전부 및 이것과 동전위에 있는 부분과 정지 부분과의 최소 절연거리
상간 절연거리	서로 인접한 상의 충전부 사이의 최소 절연거리
상간 중심거리	서로 인접한 상의 중심선 사이의 거리
자력형 접촉자	접촉자의 탄력성을 이용하여 소요되는 접촉 압력을 주어 이것에 의하여 유지되도록 구성된 것
타력형 접촉자	접촉자를 구성하는 재질의 탄력성에 의하지 않고 스프링 등 다른 기계력에 의한 접촉 압력을 주어 이것에 의하여 유지 되도록 구성된 것
보호 간격	단로기의 보호 간격은 대지와 극간과의 절연 강도를 협조하기 위하여 설계된 방전 간격
단로기접촉자	단로기가 개폐될 때 전류가 流通하는 對向의 접촉부를 접촉자 라고 하며 이 접촉에 의하여 통전부가 형성
브레이드(blade)	브레이드는 주 회로 및 접지 회로의 개폐를 행하는 주도전부를 브레이드라고 하며 폐로할때 對向의 접촉자에 접촉해서 통전부가 형성.
단로기의 개폐 속도	단로기의 개폐 동작 시에 브레이드의 이동속도.
평균 개폐 속도	브레이드의 전 이동거리의 10%부터 90%까지의 범위에 대한 평균치
개폐 속도 곡선	단로기가 개폐 동작을 할 때 브레이드의 이동 거리 및 각도와 시간과의 관계를 표시하는 곡선
단로기의 超開路 속도	개극 후 초기 속도를 말하며 개극 후로부터 全 移動距離의 30%범위의 평균치

 

 

1.5  점검시 착안사항

 

[범례 : 일상 : ○,  특별 : ●,  정밀 : ◎ , 정기 : ◇,  전문 : ◆]

시설물	점검개소	점 검  및  검 사  항 목	점 검  및 검 사 주 기
			일상 점검	특별 점검	정밀 점검	정기 검사	전문 검사
6.       단       로       기	가)지지애자	1) 애자의 손상 및 오손 이상 유무	○
		2) 애자의 설치 및 동작 상태 이상 유무		●
		3) 가동애자용 베어링의 이상 유무			◎
	나)접촉기구	1) 접촉자면의 손상 및 오손 상태 이상 유무		●
		2) 접촉자면의 접촉 상태 이상 유무		●
		3) BLADE, 링크 기구의 손상 및 오손 상태    이상 유무		●
		4) 스토퍼의 손상 이상 유무		●
		5) 단자의 과열 및 손상 이상 유무		●
	다)접지기구	1) 접촉자면의 손상 및 오손 상태 이상 유무		●
		2) 접촉자면의 접촉 상태 이상 유무		●
		3) 자물쇠 장치의 손상 이상 유무		●
		4) 접지선의 손상 이상 유무		●
	라)조작기구	1) 제어밸브 및 전자밸브의 이상 유무			◎
		2) 걸쇠부,접촉자면 및 활동면손상 이상유무			◎
		3) 제어회로 배선의 손상 이상 유무			◎
		4) 조작기구의 손상 이상 유무			◎
	라)조작기구	5) 조작기구함 손상 이상 유무			◎
		6) 자물쇠장치의 손상 이상 유무			◎
		7) 완충장치의 손상 이상 유무			◎
		8) 전열기 기능 이상 유무			◎
	마) 가  대	1) 조립볼트의 상태 이상 유무	○
		2) 프레임, 볼트의 손상, 녹 발생 이상 유무		●
	바) 기  타	- 운영 및 유지 보수에 필요한 사항
	사)  시  험	1) 절연저항 및 절연내력 시험			◎
		2) 개폐 조작 시험			◎
		3) 조작회로 (연동 및 인터록) 시험			◎

 

 

 현재 차단기에 많이 사용하는 소호방법

 

- 아-크에 의하여 발생한 가스를 냉각하는 방법

- 이온을 확장하는 방법

- 이온을 어떤 방향으로 불어 날리는 방법

- 소호실의 내압을 높게 하는 방법

- 아-크를 세분하는 방법

- 자계의 아-크 구동력을 이용하는 방법

 

위에 기술한 방법들은 어느 것이나 결과적으로는 차단기 극간의 급속한 절연내력의 회복을 합리적으로 상승시키도록 한 것에 지나지 않으며 실제 차단기에서는 하나의 방법뿐만 아니라 몇 가지 방법을 짜 맞추어 차단성능을 높이고 있다.

 

 

자력소호와 타력소호의 비교

 

소호장치의 방식 및 구조

 

구 분	내 용
竝切形	특별히 소호장치를 설치하지 않고 극간의 開離 속도와 차단 때의 아-크에 의하여 기름이 분해하여 발생하는 가스 속으로 포함되는 수소의 냉각작용, 압력작용 및 活流에 의한 아-크의 세분등으로 차단하는 것
自力形	차단 시에 자신의 아-크 또는 에너지를 사용하는 것으로써 그 차단력은 차단시의 전류 크기에 관계되며 유입형과 자기 취소형이 있다
他力形	다른 장치에 비축된 에너지(예; 기름, 공기 등)를 이용하여 차단시의 아-크를 강제적으로 끊는 것으로써 이것은 차단전류의 크기에 관계없이 같은 강도의 소호력을 가지게 할 수 있다. 대표적인 것으로서 공기 차단기가 있는데 이것은 공기의 취부 방식에 따라 직각취부, 반경방향취부, 축방향 취부가 있다. 직각취부는 가동접촉자의 이동과 연동하여 압축공기를 아-크에 직각으로 불어 붙여서 아-크 슈트 안으로 밀어 넣는 것이며 반경방향 및 축방향 취부는 노즐형 또는 올리피스형의 것인 경우가 이것에 해당된다
混合形 (自力形 + 他力形)	혼합형이란 자력형과 타력형의 장점만을 가지게 한 것으로서 어떠한 전류의 범위에서도 양호한 소호능력을 가지게 한 것이다. 그러나 현재의 차단기는 앞에서도 기술한 바와 같이 여러가지의 소호방법을 짜 맞춘 것이 많아 명확하게 구분할 수 없다.

 

(1) 단로기의 설치 목적

 

전원 회로 개방(전기기기 수리, 점검용), 회로 접속 변경할 경우

단로기는 전류가 흐르고 있는 회로는 개폐하지 못하므로 부하전류 이상 개폐 시 차단기와 단로기를

조합하여 사용한다.(차단기 개방 후 단로기를 개폐)

단로기가 차단할 수 있는 전류에는 변압기 여자전류, 무부하 충전전류, Loop 선로의 전류(부하전류, 고장전류는 차단하지 못함) 등

 

(2) 단로기의 정격

가) 정격전압 : 7.2KV, 25.8KV, 72.5KV, 170KV

나) 정격전류 : 7.2KV급 : 200, 600, 1200, 2000, 4000A

                    25.8KV급 : 600, 1200, 2000, 4000A

다) 단시간 정격전류(단로기 용량) : 2초의 유통기간 중 정격단시간 전류 (파고치는 정격전류의 2.5배)

- 단로기 용량은 KA로 표시하고 계통단락전류로 계산

  7.2KV - 12.5, 25, 31.5, 40KA

  25.8KV - 12.5, 25, 40KA

  72.5KV - 12.5, 20, 31.5KA

  170KV - 31.5, 40, 50, 63KA

 

(3) 단로기의 구조

- 7.2KV : 옥내, 옥외에 설치하며 후크조작기구(단극단투)를 사용하고 Blade방향은 수직이고 이격 거

              리는 수직 45㎝, 수평은 75㎝

- 25.8KV : 옥내, 옥외에 설치하며 후크조작기구(단극단투)를 사용하며, Blade방향은 수직이고 이격

               거리는 수직 75㎝, 수평은 90㎝으로. 옥외형 원방수동조작방식은 수평형으로 설치

- 72.5KV : 옥외에 설치하며 원방수동조작(3극단투)와 원방동력조작(3극단투)를 사용하고. Blade방

                향은 수평 또는 수직이고 이격 거리는 수직 150㎝, 수평은 180㎝이며. 동력장치에는 압축

                공기와 전동기를 사용.

- 170KV : 옥외에 설치하며 원방수동조작(3극단투)와 원방동력조작(3극단투)를 사용하고. Blade방향

            은 수평 또는 수직이고 이격 거리는 수직 300㎝, 수평은 390㎝이며, 수직형은 먼지가 많고 염

            해가 심한 장소에 설치하며 무겁고 가격이 고가이나 수평형은 일반개소에 많이 사용하고 경

            량으로 저렴

 

(4) 단로기 본체의 구성

가) 주전도부 : 접촉자 및 Blade, 동 또는 내식성 동합금 등을 사용

나) 안전클러치 및 레치 : 중력, 풍압에 개로 되지 않는 Hock 타입 형태

다) 접속단자 : 접속 방법에 따라 F-F, B-B, B-F, F-B 형

라) 베이스 : “ㄷ” 형강 아연도금 압연강재 및 스텐인레스 나사 사용

마) 지지애자 : Post 타입 또는 Pin타입의 백색애자 사용

 

(5) 단로기의 설치 장소

- 수전점 인입구

- 중요 전기기기의 전원점

- 피뢰기 1차측

- 차단기의 1. 2차측,

- 축전지의 1차측,

- 계통변경장소