배전반 구성에 따른 분류

 

배전반 구성에 따른 분류

• 랙 마운팅 패널(Rack Mounting Panel)

반도체 산업의 발달로 부품의 소형화(I.C회로등)가 이루어져 초기의 정지형 계전기와 같이 각각의 외함이 불필요하게 되었으며 I.C회로 등 소형화된 부품들을 프린트판(Print Circuit)에 부착하여 계전기 기능을 수행케 한다. 따라서 계전기반에 계전기를 종합 수용할 수 있는 rack형 함을 설치하고 프린트판으로 구성된 계전기 요소들을 끼워 넣어 완전한 보호 system을 구성하는 관계로 각 계전기 요소들의 점검, 시험 교체가 용이한 장점이 있다.

 

• 스태틱 판넬(Static Panel)

주계전기들이 static type으로 구성되어 있는 계전기반을 말하며, 계전기의 동작속도, 감도, 정확도 등의 특성이 양호하며 변성기부담을 감소시킬 수 있으며 배전반 규격을 축소시킬 수 있는 장점이 있으나 surge 전압으로 인한 오동작 및 소자의 손상우려성이 있고 주위온도 및 습도의 영향을 받을 우려성이 있다.

 

• 캐리어 판넬(Carrier Panel)

선로 보호용 계전기반의 일종으로 반송보호계전방식을 적용한 계전기들로 구성되어 있는 계전기반으로서 주보호 계전기로는 반송보호계전기, 단락 및 지락보호용 후비보호계전기, 재폐로계전기 및 carrier set와 계전기반을 연결하는 설비로 구성되어 있다.

 

• 파이롯트 판넬(Pilot Panel)

선로 보호용 계전기반의 일종으로 표시선계전방식을 적용한 계전기들로 구성되어 있는 계전기반으로서 구성은 캐리어 패널과 유사하나 주계전기가 표시선 계전기이고 표시선 단선이나 단락을 검출할 수 있는 감시회로가 설치되어 있는 점이 다르다.

 

모의모선 (模擬母線, Mimic Bus)

모의모선은 전기계통의 접속상태를 표시하기 위하여 설치하며 금속제, 아크릴 수지제 및 아크릴 수지 조광식등 의 종류가 있다. 금속제 모의모선은 오랫동안 사용되어 온 것으로 10～12㎜폭의 금속판을 상위계통으로 부터 은, 황동, 동색 등의 자연색으로 도금한 것을 사용한다. 아크릴 수지제의 경우에는 금속제에 가까운 색채를 선정하는 데 적색, 청색, 황색 등이 사용되며 조광식의 경우에는 반투명 아크릴판으로 모의모선을 만들어 이면에서 모선 및 모의 기기를 조광하도록 되어 있다.

 

단자대 (端子帶, Terminal Block)

옥내배선 및 제어 cable의 종단은 확실하게 접속하기 위해 최근에는 거의 압착단자를 사용하여 단자대를 거쳐 기기에 연결하고 있다. 단자대는 maker에 따라 여러 종류가 있는데 조립식이 많이 사용되고 있다. 단자내의 접속은 다수의 선을 한 곳에서 분기하며 사용중 느슨해지고 보수상 불편하기 때문에 1단자에 1본 이하로 하는 것이 좋다.

 

시험용 단자 (試驗用端子, Test Terminal)

기기 운전중에 회로에 직렬로 측정기를 삽입하거나 계전기 및 계기의 시험을 하기 위하여 계기용 변압기, 변류기의 2차회로에 시험용 단자를 설치한다. 시험용 단자는 plug in형과 state형이 있다. 변류기용 시험단자는 단락편이 2중으로 되어 있어 측정기를 접속할 때 단락편을 떼어 내도록 되어 있다. 시험용 단자를 취급할 때 주의해야 할 점은 전압회로용에 있어서 부족전압계전기, 거리계전기 등과 같이 무전압으로 동작하는 계전기를 오동작시키지 않도록 확실하게 interlock 시켜 전압입력을 끊도록 하고 전류용에 있어서는 변류기 2차측이 개방되지 않도록 취급 순서에 주의해야 한다

 

응동기구 및 접점(應動機具 및 接點)

1 전자기계형 계전기 종류

• 가동철심형(可動鐵心形, Moving Iron Core Type)

가동철심형은 교류와 직류 양용으로 사용할 수 있는 계전기로 코일이 감긴 고정철심에 코일이 없는 가동철심이 자기흡인력 또는 자기반발력에 의해 가동부가 움직여 거기에 붙어있는 접점을 개폐한다. 그 구조상의 차이에 의해 가동철편형(Hinge형, 회전철심형 Balance Beam형),

plunger형과 유극형으로 나누어진다. 코일에 흐르는 전류에 의해서 발생한 자계로 고정철심과 회전철심에 구동력이 생겨서 동작한다.

 

• 유도형(誘導形, Induction Type)

유도형 계전기는 교류량에 대한 보호계전기로 가장 많이 사용되고 있으며 Arago원판의 원리를 이용한 것으로 알루미늄 원판의 중심을 축으로 지지하여 이것이 자유롭게 돌 수 있게 하여 놓고 말굽자석을 이 원판사이에 끼우고 이 자석을 화살표방향으로 회전시키면 원판 D는 자석의 회전방향과 같은 방향으로 회전한다.

 

• 유도원판형(誘導圓板形, Induction Disc Type)

구동력이 작용하는 도체가 원판으로 되어 있으며 구조에 따라 shading coil형과 전력계형으로 구분된다.

shading coil형은 으며 air gap을 갖는 자기회로에 하나의 코일이 설치되어 구동전류가 가해진다. 자극부분에서 자로는 둘로 나누어 지고 각각의 자속의 위상이 다르게 되도록 shading coil을 설치하여 와류가 발생하도록 하여 양자의 엇갈림에 의해 생기는 회전력을 이용한다.

 

• 유도원통형(誘導圓筒形, Induction Cup Type)

유도원판형에서는 회전자가 원판모양이기 때문에 관성모멘트가 커서 고속도 계전기를 제작하기 어렵다. 유도원통형은 회전자를 원통모양으로 하여 저관성모멘트 구성으로 한것이다. 구조는 유도전동기와 비슷한 모양으로 되어 있지만 전동기의 회전자 철심에 상당하는 부분이 내부철심으로 고정되어 있고 회전자 도체에 상당하는 부분만이 자유로이 회전한다.

 

• 전류력계형(電流力計形)

동작원리는 교류전력계와 같으며 주로 전압, 전류의 양 요소로 동작하는 방향계전기, 거리계전기 등에 사용된다. 즉, 전류를 고정코일에 가하여 생긴 자속 가운데 전압에 비례한 전류가 흐르는 가동코일을 설치하여 상호작용으로 동작 구동력을 얻는다.

 

• 가동코일형(Moving Coil Type)

가동코일형은 영구자석에 의한 자계와 그 자계내에 설치되어 있는 가동코일 전류와의 상호작용에 의해 가동코일이 회전하게 된다. 가동코일형은 코일에 흐르는 전류가 교류일 경우 구동력이 진동하므로 직류계전기용으로만 사용할 수 있다. 가동코일형의 장점은 물리량의 변화를 전기적인 값으로 바꾸었을때 그 값이 미소하더라도 동작하게 하므로 속도, 위치, 수위, 온도등의 검출계전기로 적합하다. 단, 구동력이 작으므로 확실한 동작을 위하여 보조계전기를 사용하여 self holding 회로를 설치할 필요가 있다.

 

• 전동기형(電動機形)

직류전동기 또는 warren모터와 동기전동기 등으로 구동 시키는 것으로 지연시간으로 응동하는 한시계전기에 사용한다.

 

• 열동형(熱動形, Thermal Type)

열동형계전기는 열효과로 동작하며 실폰형은 수열밸브부에 액체를 넣어서 온도상승에 기화압력으로 2m 정도의 도관에 연결된 벨로우즈를 팽창시켜서 접점을 개폐한다.

바이메탈형은 바이메탈의 만곡으로 접점을 개폐하는 것으로서 온도변화에 직접응동하는것과 전류를 저항에 흘려서 저항의 온도변화에 응동시키는것 등이 있다.

 

• 정류형(整流形)

교류를 정류하여 직류로 바꾸면 유극형 계전요소, 가동코일형 계전요소 또는 직류용 plunger형 계전요소등 각종의 직류요소를 동작시킬 수 있다. 정류형의 원리는 차동 전류로 순시요소를 여자하고 그후 직렬공진 회로를 통하여 기본 주파수 전류로 유극형 계전기의 가동코일을 여자하고 병렬공진회로를 통한 고조파 전류로 억제코일을 여자한다. 유극요소는 별도로 통과전류에 의한 억제로 외부 고장시의 오동작을 방지하며 순시요소는 대전류 내부고장 시의 보호용이다.

 

• 정지형(Static Type)

정지형 계전기는 주요소에 사용되고 있는 부분의 종류에 따라 트랜지스터형, 전자관형, 자기증폭형, hole효과 등이 있는데 현재 주로 사용되는 것은 트랜지스터형이며 정지형계전기에는 많은 종류의 전자기본회로가 사용되는데 이중에서 switching 관계회로가 많이 쓰인다. 스위칭회로에는 논리회로, 레벨검출회로, 적분회로, 한시회로 등이 있다.

 

• 플런저형(Plunger Type)

plunger형은 코일에 흐르는 전류에 의해 생긴 자계내의 철심이 자화되어 자기적 평형 위치까지 흡인되도록 전자력을 이용한 것으로 흡인력이 철심중량보다 크면 작동한다. 교류용은 shading coil을 갖는다

 

• 힌지형(Hinge Type)

Hinge형은 코일에 흐르는 전류에 의해 발생한 자계로 고정철심 및 가동철편이 자화되어 서로 흡인력이 생기며 이 힘이 스프링의 반발력보다 커지면 동작한다. 이 흡인

력은 자속밀도의 제곱에 비례한다.

 

• 유극형(有極形, Polarized Type)

유극형은 영구자석을 사용한 직류용과 권선으로 자극을 만드는 교류용이 있으며 영구자석내에 가동철심을 두고 여기에 감은 코일에 전류를 흘려 코일의 극성이 한쪽 공극과 반발하고 다른 한쪽과 흡인하여 동작하는 것으로 큰 시동력을 얻을 수 있고 동작속도가 빠르며 소비전력이 적으므로 고속도 계전기로 사용된다.

 

• 평형빔형(Balance beam type)

balance beam형 계전기의 동작원리는 hinge형과 같고 balance beam에 의해 가동부 무게의 영향이 없도록 한것이 특징이다. 또 반항력으로 스프링 대신 다른 억제코일을 두어 두 전류의 크기를 비교하여 동작하도록 할 수 있다.

 

• 유도환형(誘導環形)

유도환형 계전기는 가동코일에 전류를 흘릴때의 전자유도작용에 의한 일종의 전류력계형 계전기다.