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고압 차단기의 종류

고압 차단기는 큐비클 등의 고압 수전 설비에 사용되는 차단기이며, 주로 단락 전류와 과전류 등의 대전류를 차단하는 데 사용합니다. 고압 퓨즈 역시 단락 전류를 차단할 수 있지만, 퓨즈가 용단하므로 동작 후 교환이 필요하며, 함께 사용하는 LBS도 같이 개폐해야 합니다. 고압 차단기는 전류의 소호 능력이 높을 뿐만 아니라, 개폐 수명도 높고, 또한 계전기와 결합하여 동작 특성을 정의할 수 있기 때문에 비싸지만 사용이 편리합니다.

고압 차단기의 종류

진공차단기 (VCB)

도자기 재질이나 유리의 진공 용기 내에서 접촉부를 봉입하는 타입의 고압 차단기입니다.진공은 확산 작용이 크고, 차단 시에 발생하는 아크를 소멸시킬 수 있습니다. 또한 이물질이 거의 발생하지 않기 때문에 절연 성능이 높아, 극간이 작은 고 빈도 개폐 용도로 쓰입니다. 고압 수변전 설비에서 설비에서 범용적으로 사용됩니다.

유입 차단기 (OCB)

접촉부를 내장한 용기 안에 절연유를 넣은 유형의 고압 차단기입니다. 차단 시 아크에서 기름이 분해되어 수소 가스가 발생하고, 이 수소 가스의 냉각 작용에 의해 소호 합니다. 절연유를 사용하고 있기 때문에 정기적인 오일의 관리가 필요하며, 최근에는 거의 사용되지 않습니다.

자기 차단기 (MBB)

아크를 전자력을 이용한 자기 소호 방식으로 소호 방식의 차단기입니다. 절연유를 사용하지 않고 접점의 마모가 적은 것이 장점이지만, 최근에는 대신에 진공 차단기가 선호되고 있습니다.

공기 차단기 (ABB)

고속의 공기를 분사하여 차단하는 방식이다. 공기의 단열 팽창에 의해 아크가 냉각되고 소호 됩니다. 소호에 사용된 공기는 대기로 방출되기 때문에, 차단 동작시에는 상당한 소음이 발생합니다. 또한 압축 공기를 생성하기 위한 압축기 및 공기탱크가 포함되어 있습니다. 현재는 가스 차단기로 대체가 많습니다만, 지금도 많이 사용되고 있는 방식입니다.

가스 차단기 (GCB)

SF6 가스 (불화 유황 가스)를 아크에 분사하여 소호 하는 방식이다. 공기 차단기와 같은 원리이지만, SF6 가스는 공기보다 절연 성능 · 소호 능력이 뛰어나기 때문에, 기기의 소형화에 기여하고 있습니다. 또한 차단에 사용된 가스를 대기로 방출할 것도 없고 소음이 거의 발생하지 않습니다. 주로 특고압 수변전 설비에서 채용되는 경우가 많습니다.

개폐 동작 방식

 

고압 차단기는 고압 회로 차단에 이용됩니다만, 이는 보호 계전기의 조합에 의해서 이루어집니다. 보호 계전기가 사고를 검출하고 개폐 동락 지령에 따라, 트립 코일에 전류가 흘러 차단기를 개폐 동작합니다. 이 개폐 동작 방식은 주로 4가지 타입이 존재합니다.

과전류 개폐 동작 방식

변류기(CT)의 이차 전류를 직접 트립 코일(TC)에 흘려 차단하는 개폐 동작 방식입니다. 트립용 별도 전원을 이용하지 않는 간편한 방식이기 때문에 고압 전기 설비에서 일반적으로 사용되고 있습니다. 다만 다른 방식보다 신뢰성은 낮습니다.

전압 개폐 동작 방식

트립 코일(TC)에 전압을 인가하는 동작 방식입니다. 별도 제어 전원이 연결되어 있다는 점에서 신뢰성이 높다고 말할 수 있습니다.

콘덴서 개폐 동작 방식

콘덴서의 방전 에너지로 개폐하는 동락 방식입니다. 전용 제어 전원을 사용하기 때문에 신뢰성은 높습니다.

부족 전압 개폐 동작 방식

미리 개폐 동작 장치에 전압을 인가하고, 회로 전압의 저하가 검출될 때 동작하는 방식입니다. 정전 또는 지락, 단락 사고 시 계기용 변압기의 전압이 강하하는 것을 감지하는 원리입니다. 이 때문에 제어 전원을 따로 마련할 필요가 있습니다.

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