아낌없이 주는 나무

1. 배전선로의 전기방식

​

가. 단상 3선식 전기방식의 특징

① 과거 우리나라 고압배전선은 (3,300[V], 6,600[V], 22[kV]) 3상 3선식이었으나

    오늘날에는 1차 배전전압 통합정책에 따라 22.9[kV] 3상 4선식으로 통일 승압되었다.

​

② 저압배전선로 전기방식 : 전력수요의 증가에 따라 전압강하, 전력손실의 경감을 목적

    으로 3상 4선식 220/380[V]로 승압되었고 일부는 승압 이행의 과도정책으로 110/220

    [V] 양용 전압 공급을 위한 단상 3선식도 사용되고 있다.

⊙ 단상 2선식은 단상 교류전력을 전선 2가닥으로 공급하는 것으로 전등요 저압배전에

    가장 많이 사용되고 있다.

⊙ 단상 3선식 : 주상변압기 저압측의 2개의 전선을 직렬로 접속하고 그 접속점의 중간점

    으로 부터 중성선을 끌어 내서 전선 3가닥으로 배전하는 방식이다.

​

【단상 3선식의 특징】

① 2가지 종류의 전압을 얻을 수 있다.

② 평형 부하시 중성선에는 전류가 흐르지 않는다.

③ 전력손실이 클 때 전력손실은 2I​2R이다.

★ ④ 단상 2선식에 비해서 전압강하 및 전력손실이 경감된다.

전압을 2배로 승압을 하게 되면 전압강하는 1/2, 전력손실은 1/4로 줄어든다.

⑥ 중성선에는 퓨즈(과전류차단기)를 설치해서는 안된다.

※ 과전류 차단기를 설치해서는 안되는 것 : 다선식 전로(단상 3선식)의 중성선

​

▣ 중성선에 단선이 발생하면 불평형 부하의 경우에 부하전압에 심한 불평형이 발생한다.

⑦ 전압불평형을 줄이기 위하여 선로 말단에 저압밸런서를 설치한다.

※ 저압밸런서를 설치해야 하는 전기공급방식은 ? 단상 3선식

【저압밸런서】

ⓐ 권수비가 1 : 1 인 단권변압기이다.

ⓑ 누설임피던스가 작다.

ⓒ 여자임피던스가 크다.

​

⑧ 전압, 전류가 일정할 때 단상 2선식 보다 1선당 공급전력이 1.33배가 증가한다.

⑨ 전압, 전력, 전력손실이 일정할 때 전체 전선의 소요량은 0.375배로 감소한다.

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【기출문제 풀이】

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문제1. 우리나라 배전방식 중에 가장 많이 사용되는 것은 ? 3상 4선식

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문제2. 저압 단상 3선식 배전방식의 단점은 ?

④ 전압의 불평형이 생기기 쉽다.

​

문제3. 저압밸런서를 필요로 하는 배전방식은 ? 저압 단상 3선식

​

문제4. 단상 3선식에 사용되는 전압 밸런서의 특징이 아닌 것은 ? ①

① 여자임피던스가 작다. ② 누설임피던스가 작다.

③ 권수비가 1:1이다. ④ 단권변압기이다.

​

문제5. 단상3선식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 ? ②

① 불평형 부하시 중성선에 단선이 발생하면 전압이 상승한다.

② 불평형 부하시 중성선에 전류가 흐르므로 퓨즈를 설치한다.

③ 선간전압 및 선로전류가 같을 때 1선당 공급전력은 단상 2선식의 1.33배이다.

④ 전력손실이 동일할 경우 단상2선식 전선의 총중량이 37.5%이다.

​

문제6. 교류 단상 3선식 배전방식은 교류 단상 2선식에 비해 옳은 것은 ? ①

① 전력손실이 작고 효율이 높다.

​

문제7. 단상3선식 110/220 전기공급방식으로 옳은 것은 ? ④

① 전압불평형이 우려되므로 콘덴서를 설치한다.

② 중성선과 전선사이에만 부하를 연결한다.

③ 중성선에 반드시 퓨즈를 설치해야 한다.

④ 2종의 전압을 얻을 수 있고 전선이 절약되는 이점이 있다.

【 배전계통 전력 손실 경감대책 】 

1. 전력손실

▣ 전력손실 : PL = I 2 · R

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【전력손실 관계식】

가. 전력손실 경감대책

▣ 전력손실 : PL = I 2 · R 전력손실은 유효전력이므로 저항손, 동손만 있다.

나. 전압강하 및 전력손실 계수

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1) 말단 집중 부하

2) 균등분포부하 (가로등)

【기출문제 풀이】

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문제1. 배전선로의 손실경감과 관계없는 것은 ? ② 다중접지방식

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문제2. 배전선로의 손실경감과 관계없는 것은 ? ③

   ① 승압 ② 역률개선 ③ 대용량 변압기 사용 ④ 전선동량 증가

​

문제3. 전력손실 감소효과와 관계가 먼 것은 ? ④

  ① 승압공사를 조기에 완공한다.

  ② 노후설비를 교체한다.

  ③ 설비의 역률을 개선한다.

  ④ 선로의 등가저항계산을 철저히 한다.

​

문제4. 배전전압을 6,600[V]에서 11,400[V]로 바꾸면 수송전압이 변할 때, 전력손실은

   처음의 몇배인가 ?

문제5. 그림과 같은 회로에서 A, B, C, D 어느 곳에 전원을 접속하면 간선 A 지점의

   전력손실이 최소가 되는 가? 단, AB, BC, CD 간의 저항은 같다.

문제6. 선로부하가 균일하게 분포할 때의 전력손실은 이들의 부하가 선로의 말단에

   집중되어 있을 때의 몇배인가 ? 1/3배

​

문제7. 그림과 같이 부하가 균일한 밀도로 도중에서 분기되어 선로전류가 송전단에

   이를 수록 직선적으로 증가할 경우는 이 송전단 전류가 같은 전류 부하가 선로의

   말단에 집중한 경우의 몇배인가 ? 1/2배 전압강하

​

문제8. 20개의 가로등을 500[m] 거리에 균등하게 분포되어 있다. 한등의 선로전류가

   4[A], 전선 단면적은 38[㎟], 도전율은 55[mho]라고 하면 한 쪽 끝에서 110[V]로

   급전을 할 때 최종 전등에 가해지는 전등의 전압은 몇 [V]인가 ?

​

​

1. 배전계통의 구성

2. 배전선로 개요

▣ 배전선로는 발전소 또는 배전용 변전소(2차)로 부터 직접 수용장소에 이르는 선로

​

【 전압의 구분 】

3. 고압배전선의 구분

① 급전선(Feeder) : 변전소에서 최초로 인출되는 배전선로

    일반적으로 부하가 연결되지 않은 선로

② 간선 : 급전선 이후 배전선의 주요부분으로 분기선이 집중 연결되어 있다.

​

4. 저압배전선의 구성

​

▣ 저압배전선로의 구성으로서는 방사상식이 일반적이지만 이외에도 저압뱅킹방식,

    저압 네트워크 방식 등이 있다.

  ⊙ 수지식 (방사상식)

  ⊙ 환상식 (루프배전방식)

  ⊙ 저압 뱅킹방식

  ⊙ 저압 네트워크 방식

​

가. 수지식 (방사상식) - 트리시스템

  ▣ 변압기 뱅크 단위로 저압 배전선을 시설하여 그 변압기 용량에 맞는 범위까지의

      수요(부하)에 공급하는 방식으로 부하증설에 따라 나무가지 모양으로

       간선이나 분기선을 추가로 접속시킨다.

​

(1) 수지식(방사상식)

① 변압기 한대가 부하 전부를 부담해야 하므로 변압기 용량이 커진다.

② 부하를 추가하면 계속하여 분기회로가 늘어나므로 분기회로의 길이가 길어진다.

③ 이런 배전방식은 주로 농어촌 지역에서 많이 사용하였다. (마을이 산재하여 있는 곳)

④ 시설이 간단하고 시설 설치비가 싸다.

⑤ 전압강하 및 전력손실이 크다.

※ 변압기 용량이 커지므로 전류가 많이 흐르게 되고 결국 전압강하와 전력손실이 커진다.

⑥ 정전시 정전범위가 넓다.

⑦ 공급신뢰도 (무정전) 및 전기적 특성이 좋지 않다.

​

나. 환상식 (루프배전방식)

① 부하가 밀집되어 있는 시가지에 사용된다.

② 전기를 양쪽에서 공급할 수 있어서 수지식 보다 신뢰도가 좋다.

★③ 배전거리가 짧아 전압강하 및 전력손실도 줄어든다.

④ 구성이 복잡하고 시설비가 늘어날 수 있다.

​

다. 저압뱅킹방식

  ▣ 고압 배전선로에 접속되어 있는 2대 이상의 배전용 변압기의 저압측을 병렬 접속하는

      방식으로 3상 뱅킹과 루프상 뱅킹방식이 있다.

① 용도 : 부하가 밀집되어 있는 시가지에 사용된다.

② 이 방식은 전압강하나 전력손실을 줄일 수 있다.

    ※ 배전거리가 줄어들고 변압기 용량이 줄어 든다.

③ 변압기 용량이 감소되어 공급전력을 융통할 수 있다.

    ※ 부하증가에 대한 탄력성이 있다.

④ 변압기 공급전력을 서로 융통시킴으로써 변압기 용량을 감소시킨다.

⑤ 부하 증가에 대한 탄력성 및 고장보호 방법이 적당할 때 공급신뢰도가 향상된다.

   (무정전 공급이 가능하다)

⑥ 플리커 현상이 경감된다. (Flicker 현상)

   ※ 형광등 깜박임, TV 화면의 떨림 현상 ⇒ 원인 : 전압강하, 전압 변동

⑦ 보호방식이 복잡하고 시설비가 비싸다.

⑧ 저압선 일부의 고장으로 인하여 케스케이딩 현상 : 건전상 변압기 일부 또는 전부가 차단

    되는 현상

​

라. 저압네트워크 방식 (망상식)

▣ 2개 이상의 배전변압기의 2차측을 전기적으로 연결하여 망상으로 접속한 것이다.

    각 수용가에는 네트워크로 부터 분기하여 직접 전기를 공급하는 방식이다.

   ※ 무정전 전력공급을 목표로 삼고 있다.

① 용도 : 부하가 밀집된 시가지에 주로 사용된다.

② 한 회선이 고장이 나도 다른 회선에서 무정전으로 전원공급이 가능해서 공급신뢰도가

    가장 우수하다.

③ 전압강하 및 전압변동, 전력손실이 경감된다.

④ 부하증가에 대한 적응성 및 탄력성이 크다.

⑤ 건설비가 비싸진다.

⑥ 역전류 차단을 위한 네트워크 프로텍터가 필요하다.

⑦ 인축에 대한 감조사고 우려가 높다.

​

【 기출문제 풀이 】

​

문제 1. 배전선을 구성하는 방식으로 방사상식으로 옳은 것은 ?

  ① 부하분포에 따라 수지상으로 분기선을 연결하는 방식

​

문제2. 저압 뱅킹배전방식으로 가장 적합한 지역은 ? 부하가 밀집된 시가지

​

문제3. 저압뱅킹배전방식에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ③

  ① 깜박임 현상이 심하게 나타난다.

  ② 저압간선의 전압강하는 줄일 수 있으나 전력손실이 늘어난다.

  ③ 캐스케이딩 현상의 염려가 있다.

  ④ 부하증가에 대한 융통성이 없다.

​

문제4. 다음과 같은 특징이 있는 배전방식은 ? ③ 저압 뱅킹방식

  전압강하 및 전력손실이 경감된다.

  변압기 용량을 경감할 수 있다.

  고장보호방법이 적당할 때 공급신뢰도가 향상되며 플리커 현상이 경감된다.

​

문제5. 저압뱅킹방식에서 캐스케이딩 현상이란 ? ② 저압선의 고장에 의하여 고장이 나지

  않은 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 차단되는 현상

​

문제 6. 저압뱅킹 배전방식에서 저압의 고장에 의하여 건전한 변압기의 일부나 전부가

  차단되는 현상은 ? 캐스케이딩 현상

​

문제 7. 다음중에서 환상식 배전방식의 특징은 ? ① 전압강하가 작다.

​

문제 8. 루프배전방식으로 옳은 것은 ? ④ 전압변동이 적다.

​

문제 9. 배전방식에서 루프배전방식으로 옳은 것은 ? ④

  ① 일반적으로 한개의 공급회로를 갖고 있다. ② 배전방식이 비교적 간단하다.

  ③ 공급의 계속성이 없다.                          ④ 전압변동률이 방사상식 보다 좋다.

​

문제10. 다음 배전방식 중에서 공급신뢰도가 가장 우수한 계통 구성방식은 ?

  ④ 저압 네트워크 방식

​

문제11. 네트워크 배전방식의 장점이 아닌 것은 ? ③

  ① 정전이 적다. ② 전압변동이 적다. ③ 인축의 감전우려가 적다. ④ 부하변동에 적응성

     이 좋다.

​

문제12. 저압네트워크배전방식에 사용되는 네트워크프로텍터 구성요소가 아닌 것은 ? ④

   ① 저압용 차단기 ② 퓨즈 ③ 전력방향계전기 ④ 배전변압기(PT)

​

문제13. 망상배전방식에 대한 설명으로 옳은 것은 ?  ④

  ① 부하변동에 대한 융통성이 적다. ② 전압변동이 대체로 크다.

  ③ 인축에 대한 감전사고가 적다.    ④ 무정전 전력공급이 가능하다.

1. 단로기의 종류 (Disconnecting Switch)

가. 특징

▣ 단로기는 선로로 부터 기기를 분리, 구분 및 변경할 때 사용하는 개폐장치이며

    단순히 충전된 선로를 개폐하기 위해 사용한다.

① 단로기는 무부하시 선로를 개폐한다. ⇒ 부하전류 차단능력이 없다.

② 단로기는 소호장치가 없어서 아크를 소멸시키는 소호능력이 없다.

③ 단로기는 단순히 회로를 분리하거나 계통의 접속을 바꿀 때 사용한다.

④ 배전용 단로기는 보통 Disconnecting Bar로 개폐한다.

⑤ 차단기와 개폐기를 개폐하는 순서

   ⊙ 정전시 : 차단기(CB) → 단로기 (DS)

   ⊙ 급전시 : 단로기(DS) → 차단기 (CB)

    ※ 상호 인터록 관계 : 동시투입방지

[선로개폐기 (LS : Line Switch)] : 단로기와 특징이 같다.

​

2. 전력용 퓨즈

​

▣ 전력퓨즈는 고압 및 특별고압 기기의 단락전류의 차단용으로 널리 쓰인다.

가. 전력퓨즈의 기능

① 부하전류는 안전하게 통전시킨다.

② 동작대상의 일정값 이상의 과전류(단락전류)에서는 오동작없이 전류를 차단하여

기기나 선로를 보호한다.

​

나. 전력퓨즈의 특징

  ※ 전력퓨즈는 차단기와 비교하여 특징을 말한다.

① 소형, 경량이다. (소호실이 없다)

② 가격이 싸다.

③ 릴레이와 변성기가 필요없다. (검출부, 판정부가 필요없다)

④ 차단시 무소음, 무방출이다.

⑤ 고속도로 차단한다.

  ※ 차단기 : 트립코일 여자부터 소호시간까지 : 3, 5, 8 [Cycle/sec]

                 전력용 퓨즈 : 1/2 [Cycle/sec]이내

⑥ 보수가 용이하다.

⑦ 한류 효과가 우수하다. (전류제한)

⑧ 후비보호가 완벽하다.

⑨ 차단용량이 크다.

​

[단점]

① 재투입할 수 없다.

② 과전류(과부하 전류)에 용단될 수 있다.

③ 동작시간-전류특성을 계전기처럼 조정할 수 없다.

④ 비보호 영역이 있어서 사용중에 열화작용에 의해 결상될 수 있다.

⑤ 차단시 과전압이 발생할 수 있다. (한류형 퓨즈)

1. 특별저압 (ELV : Extra - Low Voltage) 회로의 종류

2. 고압 및 특고압 전로의 절연내력 (변압기 전로를 포함)

▣ 시험방법

① 시험전압을 연속하여 10분간 가하여 절연내력시험을 하였을 때 견뎌야 한다.

② 시험장소 : 전선과 대지사이

[절연내력시험전압 암기법]

​

1. 전압을 확인한다.

① 7000[V] 이하인지 ? ⇒ 1.5배 (변압기 2차 최저 500[V]

② 170,000[V] 초과인지 ? ⇒ 0.64배

​

2. 접지방식을 확인한다.

① 다중접지 : 0.92배

② 비접지 : 1.25배

③ 직접접지 : 0.72배

④ 중성점 접지 : 1.1배

​

※ 전선에 케이블을 사용하는 경우 시험전압

▣ 전선에 케이블을 사용하는 전로를 직류로 시험하는 경우 절연저항시험은

    위 시험전압의 2배를 가하여 견디어야 한다.

​

문제풀이

​

문제1. 고압 및 특고압 전로의 절연내력시험을 하는 경우 시험전압은 몇분간 가하여야

    하는가 ? 10분간

​

문제2. 최대사용전압이 7[kV]를 넘고 25[kV]이하이고 3상 4선식 중성점 다중접지를

    하는 전로의 시험전압은 최대사용전압의 몇배인가 ? 0.9배

​

문제3. 최대사용전압이 23,000[V]이고 중성점 비접지 전로의 시험전압은 최대사용전압

    의 몇배로 하는가 ? 1.25배

​

문제4. 최대사용전압이 154[kV]이고 중성점 직접접지식 전로의 절연저항 시험전압은

    최대사용전압의 몇배인가? 0.72배

​

문제5. 최대사용전압이 6.6[kV]이고 변압기 전로가 포함된 전로의 절연저항 시험전압은

    최대사용전압의 몇배에서 견디어야 하는가 ? 1.5배

​

문제 6. 변압기 1차전압이 3.3[kV]이고 2차측이 220[V]인 경우 1차 시험전압은 ?

    1차측 3.3×1.5배 2차측 220×1.5= ? 최소시험전압 500[V]로 한다.

​

문제7. 최대사용전압이 변압기의 1차측이 22,000[V]이고 2차가 6.6[kV]인 중성점 비접

    지 방식인 경우 절연내력 시험전압은 사용전압의 몇배인가 ? 1.25배

​

문제 8. 6.6[kV]의 지중전선로에 케이블을 사용하는 전로를 직류로 시험할 때 시험전압은

    최대사용전압의 몇배로 하는가 ? 최대사용전압 ×1.5배 × 2배

​

1. 전로의 절연 (Insulation)

​

▣ 절연 : 전류가 흐르지 못하게 막아 주는 것

▣ 절연저항 - 전선과 전선 - 사이의 저항값

                - 전선과 대지

⊙ 누설전류가 흐르면 전력손실이 발생하고 사람이 접촉하면 위험할 수 있으므로

    누설전류를 줄이기 위해 절연저항값은 커야 한다.

⊙ 절연저항은 커야 좋으므로 절연저항의 단위는 [MΩ]이다.

​

1. 전로는 다음의 경우를 제외하고 대지로 부터 절연하여야 한다.

  [ 절연 예외 장소]

   ① 각종 접지 공사의 접지점

② 대지로 부터 절연하지 않고 전기를 사용하는 것이 부득이 한 경우

  ▣ 시험용 변압기, 전력선 반송용 결합 리액터, 전기울타리 전원장치

      X선 발생장치, 단선식 전기철도 P선, 전기부식방식용 양극

   ※ 시험용 변압기

③ 대지로 부터 절연하는 것이 기술적으로 곤란한 곳

   ▣ 전기욕기, 전기로, 전기보일러, 전해조

     ※ 전기로 : 전기를 이용하여 열을 발생시켜 쇠를 녹이는 일종의 가열로

                    전기로는 열이 대단히 높아서 절연시키기가 어렵고

                    절연을 한다해도 비용이 많이 듬

​

문제풀이

​

예제1. 전로를 대지로 부터 반드시 절연해야 하는 것은 ? ④

  ① 전로의 접지공사의 접지점

  ② 배전선로의 접지공사의 접지점

  ③ 시험용 변압기

  ④ 고압전선

​

예제2. 전로를 대지로 부터 반드시 절연해야 하는 것은 ? ③

  ① 전로의 중성선 접지점

  ② 배전변압기의 2차측 접지점

  ③ 배전선로

  ④ 시험용변압기

​

예제3. 다음중에서 대지로 부터 절연하는 것이 기술적으로 어려워 접지하지 않아도

         되는 곳은 ?

   ③ 전기로

​

예제4. 다음중에서 반드시 절연해야 하는 것은 ? ② 전기 다리미

​

2. 저압전로의 절연 성능

▣ 전로의 절연성능은 전선간 저항이 큰가? 누설전류가 작은가 ?를 측정하여 판단한다.

▣ 절연저항 측정은 "메거"로 한다.

    예를 들면

※ 가정에서 자주 누전차단기가 떨어지면 절연이 문제가 있어 누설전류가 발생한다는

   것인데 이를 확인하기 위해 절연저항을 측정하게 된다.

※ 절연저항을 측정하기 위해서는 부하를 떼어 개방상태에서 시험하게 된다.

[절연저항 측정]

▣ 사용전압이 저압인 전로셍서 정전이 어려운 경우 등 절연저항 측정이 곤란한 경우에는

    저항성분의 누설전류 1[MΩ] 이하로 유지시켜 주면 절연성능은 적합한 것으로 본다.

​

▣ 전선상호간 및 전로와 대지사이의 절연저항은 개폐기 또는 과전류 차단기로 구분할 수

    있는 전로마다 다음 표에서 정한 값 이상이어야 한다.

                                                  [절연저항값]

▣ 저압전로 중에서 절연부분의 전선과 대지사이 및 전선 심선 상호간의 절연저항은

    사용전압에 대한 누설전류가 최대 공급 전류의 1/2000를 넘지 않도록 한다.

문제풀이

​

예제1. 사용전압이 저압인 전로, 정전이 어려운 경우 등 절연저항 측정이 곤란한 경우에

         누설전류를 몇 [mA]로 유지시켜야 하는가 ? 1[mA]

​

예제2. 저압 전선로 중에서 절연부분의 전선과 대지간의 절연저항은 최대사용전압에 대한

         누설전류가 최대 공급전류의 얼마를 넘지 않도록 유지하여야 하는가? 1/2000 이하

​

예제 3. 사용전압이 200[V]인 저압 전로의 전선 상호간 및 전로와 대지간의 절연저항은

           몇 [MΩ] 이상이 되어야 하는가 ? 1 [MΩ]

​

예제4. 저압전로 중에서 전선상호간 및 전로와 대지간의 절연저항은 사용전압이 500[V]

        이하인 경우는 몇 으로 유지하여야 하는가 ? 1 [MΩ]

​

예제5. 특별저압(SELV, PELV) 전로에서 전로의 절연저항값은 얼마 이상이어야 하는가?

        0.5[MΩ]

​

예제6. 특별저압(FELV)전로에서 절연저항의 기준값은 ? 1[MΩ]

1. 정격투입전류

​

▣ 차단기는 지락·단락 등의 사고전류를 차단한 다음에 재투입할 수 있어야 한다.

    차단기의 정격투입전류는 규정된 조건하에서 표준동작책무 및 동작형태에 따라

    투입할 수 있는 전류를 말한다.

▣ 투입전류는 최초 주파수에서 순시 최대값으로 나타내고 크기는 정격차단전류 실효값의

    2.5배이다.

▣ 단락전류가 흘러 최초 차단을 한 후 재투입할려면 초기 차단시 아크발생(공기 절연파괴

    로 공기를 통해 전류 흐름)으로 강한전류에 의해 강한 반발력이 작용한다. 따라서 재투입

    할려면 이런 강한 반발력을 이기고 재투입해야 한다.

※ 투입전류 : 최초 주파수에서 순시 최대값

순시최대값의 크기는 정격차단전류 실효값의 2.5배이다.​

​

2. 차단기의 정격차단시간

   ▣ 트립코일 여자부터 아크 소호까지의 시간

   ▣ 개극시간과 아크 시간의 합이다.

   ▣ 차단시간 : 3, 5, 8 [cycle/sec]

※ 정격차단시간 = 차단기 여는 시간

​

문제 1. 충전된 콘덴서의 에너지에서 트립되는 방식은 ? 콘덴서 트립방식 (CTD방식)

​

문제2. 차단기 정격투입전류란 투입되는 전류를 최초 투입주파수의 무엇으로 표현하는가?

   ① 최대값

​

문제3. 차단기 정격투입전류는 정격차단전류의 실효값의 몇 배를 기준으로 하는가 ? 2.5배

​

문제4. 차단기의 정격차단시간은 ? ② 투입코일 여자부터 아크 소호시간 까지

​

문제5. 차단기의 차단시간은 ?

   ② 개극시간에서 아크 시간을 합한 것을 말하고 3~8 [cycle/sec]이다.

​

문제6. 차단기의 정격차단시간의 표준이 아닌 것은 ?

   ④ 10[cycle/sec]

​

문제7. 차단기의 표준 동작 책무가 O - 1분 - CO - 3분 - CO 인 것은 ?

   ④ 일반차단기

​

문제 8. 고속도 재투입용 차단기의 표준동작 책무는 ?

   ④ O - t초 - CO - 1분 - CO

​

【 차단기의 종류 등 】

1. 차단기의 종류

 ▣ 차단기는 소호매질, 구조, 사용목적, 설치방법에 따라서 분류되는데 가장 일반적으로는

     소호 매질에 의해 분류된다.

① 유입차단기 (OCB : Oil Circuit Breaker)

② 공기차단기 (ABB : Air Blast Circuit Breaker) - 압축공기 소호매질

③ 진공차단기 (VCB : Vacuum Circuit Breaker)

④ 자기차단기 (MBB : Magnetic Blast Circuit Breaker)

⑤ 가스차단기 (GCB : Gas Circuit Breaker)

⑥ 기중차단기 (ACB : Air Circuit Breaker) - 일반 공기

​

2. 차단기의 특징

 가. 유입차단기 (OCB) - 요즘은 생산 안하나 시험에는 나옴

① 소호매질 : 절연유 - 변압기 절연유와 같다.

   ※ 절연내력 : 30[kV/2.5mm]

② 소호방법

   ▣ 소호실 안에서 아크가 생기면 아크에너지 때문에 기름이 기화하여 많은 수소가스를

       발생시키게 되고 수소가스에 의하여 아크를 소호하게 된다.

 ★

③ 공기차단기와 같이 압축공기를 배출하는 일이 없으므로 방음설비가 필요없다.

④ 보통 상태 공기중에서 보다 소호능력이 크다.

⑤ 높은 재기 전압 상승에서도 차단성능에 영향이 없다.

    Ps = √3 V Is ⇒ V : 회복전압

⑥ 유입차단기는 옥외용이라서 폐쇄배전반에 수납하지 않는다.

⑦ 보수가 번거롭다.

​

나. 공기차단기 (ABB : Air Blast Circuit Breaker)

① 소호매질 : 10~20[kg/㎠]의 압축공기 사용

② 소호방법 : 압축공기를 불어 넣어 소호한다.

③ 차단기에 소형의 압축공기를 대기중에 방출하므로 폭발음이 발생한다.

④ 방음설비가 필요하다.

​

다. 진공차단기 (VCB : Vacuum Circuit Breaker) ★ 가장 많이 사용한다.

① 소호매질 : 진공상태를 유지한다.

② 소호방법 : 진공의 절연성과 아크생성물이 진공중에서 확산시켜 없앤다.

③ 6[kV]급, 22.9[kV]급 소내 전력용으로 가장 많이 사용한다.

④ 소형경량이다.

⑤ 아크나 가스를 외부로 방출없어 폭발음이 없어 조작음이 낮다.

⑥ 기름을 쓰지 않고 아크가 외부로 나오지 않으므로 화재, 폭발의 염려가 없어서

    안전하다.

⑦ 기름이나 가스를 사용하지 않으므로 유지보수에 유리하다.

⑧ 회로의 고유주파수에 차단성능이 좌우되지 않는다.

​

라. 자기차단기 (MBB : Magnetic Blast Circuit Breaker) : 소호매질이 자기이다.

​

마. 가스차단기 (GCB : Gas Circuit Breaker)

① 소호매질 : 절연가스 SF6 : 육불화유황가스

② 소호방법 : 가스를 압축하여 분출하여 소호한다.

③ SF6 가스의 특징

ⓐ 무색, 무취, 무독성이다.

ⓑ 절연내력이 공기의 2~3배이다.

ⓒ 소호능력이 공기의 100~200배이다.

ⓓ 밀폐구조로 소음이 작다.

ⓔ 금구류 고장 등으로 재기전압에도 성능이 우수하다.

ⓕ 154[kV], 345[kV]에서 주로 사용한다(변전소에서 사용한다)

​

바. 기중차단기 (ACB : Air Circuit Breaker)

① 소호 매질 : 일반공기를 사용한다.

② 저압용이다.

1. 차단기 정격전압 (회복전압)

​

가. 차단기 정격전압

 ▣ 규정한 조건에 따라 그 차단기에 부과할 수 있는 사용회로전압의 상한 (최고전압)

2. 차단기 표준동작 책무

 ▣ 차단기는 송수전 점검 및 정비 등을 계획적으로 하는 것 외에 전력계통 등에 고장이 발생

     하면 신속하게 차단하고 계통의 안정도를 위해서 재투입하는 통로를 가진다.

     차단기에 부과된 1회 혹은 2회 이상의 투입 - 차단 또는 투입 후 바로 차단동작을 일정의

     시간간격을 두고 행하는 일련의 동작을 표준동작책무라고 한다.

3. 정격차단전류

​

▣ 규정된 조건하에서 표준동작책무 및 동작상태에 따라 차단할 수 있는 전류의 한도

    = 단락전류

4. 차단기 트립방식의 종류

① 직류전압트립방식(DC방식) : 축전지 등의 제어용 직류전원에 의하여 트립되는 방식

② 과전압트립방식

③ 콘덴서트립방식(CTD방식) : 충전된 콘덴서의 에너지(방전전류)에 의해 트립되는 방식

④ 부족전압트립방식

​

【 차단기 전류 】

1. 정격투입전류

​

▣ 차단기는 지락·단락 등의 사고전류를 차단한 다음에 재투입할 수 있어야 한다.

    차단기의 정격투입전류는 규정된 조건하에서 표준동작책무 및 동작형태에 따라

    투입할 수 있는 전류를 말한다.

▣ 투입전류는 최초 주파수에서 순시 최대값으로 나타내고 크기는 정격차단전류 실효값의

    2.5배이다.

▣ 단락전류가 흘러 최초 차단을 한 후 재투입할려면 초기 차단시 아크발생(공기 절연파괴

    로 공기를 통해 전류 흐름)으로 강한전류에 의해 강한 반발력이 작용한다. 따라서 재투입

    할려면 이런 강한 반발력을 이기고 재투입해야 한다.

※ 투입전류 : 최초 주파수에서 순시 최대값

순시최대값의 크기는 정격차단전류 실효값의 2.5배이다.​

​

2. 차단기의 정격차단시간

   ▣ 트립코일 여자부터 아크 소호까지의 시간

   ▣ 개극시간과 아크 시간의 합이다.

   ▣ 차단시간 : 3, 5, 8 [cycle/sec]

※ 정격차단시간 = 차단기 여는 시간

​

문제 1. 충전된 콘덴서의 에너지에서 트립되는 방식은 ? 콘덴서 트립방식 (CTD방식)

​

문제2. 차단기 정격투입전류란 투입되는 전류를 최초 투입주파수의 무엇으로 표현하는가?

   ① 최대값

​

문제3. 차단기 정격투입전류는 정격차단전류의 실효값의 몇 배를 기준으로 하는가 ? 2.5배

​

문제4. 차단기의 정격차단시간은 ? ② 투입코일 여자부터 아크 소호시간 까지

​

문제5. 차단기의 차단시간은 ?

   ② 개극시간에서 아크 시간을 합한 것을 말하고 3~8 [cycle/sec]이다.

​

문제6. 차단기의 정격차단시간의 표준이 아닌 것은 ?

   ④ 10[cycle/sec]

​

문제7. 차단기의 표준 동작 책무가 O - 1분 - CO - 3분 - CO 인 것은 ?

   ④ 일반차단기

​

문제 8. 고속도 재투입용 차단기의 표준동작 책무는 ?

   ④ O - t초 - CO - 1분 - CO

​

​

1. 개폐장치의 종류 (고압이상 사용)

  ▣ 고압이상에 사용하는 개폐장치에는 차단기, 단로기, 전력용 퓨즈가 있다.

    ⊙ 차단기는 아크를 소호할 수 있어 무하전류나 단락전류를 차단할 수 있으나

       단로기는 아크를 소호할 수 없어 무하전류나 단락전류를 차단할 수가 없으며

       전력용 퓨즈는 아크 소호능력은 없으나 단락전류, 고장전류를 차단할 수 있다.

▣ 차단기

⊙ 차단기는 정상적인 부하전류를 개폐하는 것은 물론 고장시에 발생하는 고장전류도

    개폐할 수 있으며 차단기는 소호능력이 있다.

​

가. 차단기 용량 (Ps)

 ▣ 차단기 용량이란 ?

   ⊙ 차단기의 차단능력을 하나의 양으로 표현하기 위한 것으로 이것은 전력계통의 고장계산

       을 할 때는 단락용량과 같다.

   ⊙ 차단기용량에도 일정 여유가 있어야 하므로 차단기 용량은 최소 단락용량과 같거나

       커야 한다.

※ 차단기 용량은 단락전류에 의하여 결정된다.

  ⊙ 회로에서 공급전압은 일정하므로 단락전류에 의하여 차단용량이 결정된다.

      단락전류는 동기임피던스에 의하여 결정된다.(%Z에 의하여 결정된다)

      그런데 동기임피던스도 주어지므로 공급전압이 어떻게 변화하느냐에 따라

      차단용량이 결정된다.

​

문제 1. 3상 전력용 차단기의 차단용량이라 함은 ?

문제2. 3상 전력용 차간기 정격용량은 차단전압[V]과 정격차단전류의 곱의 몇배인가?

   ④ √3배

​

문제3. 전력회로에 사용되는 차단기의 차단용량을 결정할 때 이용되는 것은 ?

   ① 예상 최대 단락전류

​

문제 4. 차단기 용량을 MVA로 나타낼 때 고려해야 하는 요소는 ?

   ④ 상계수 √3, 차단기 정격전압(회복전압 [kV]), 차단전류 [kV]

​

문제 5. 차단기의 차단용량을 표시하는 단위는 ? MVA

​

문제 6. 수전용 차단기의 정격차단용량을 결정하는 중요한 요소는 ?

   수전점의 단락전류

차단기, 단로기, 전력퓨즈  기출문제

문제1. 유입차단기(OCB)의 특징이 아닌 것은 ? ①

① 방음설비가 있다.                       ② 부싱변류기를 사용할 수 있다.

③ 공기차단기보다 차단능력이 크다.  ④ 높은 대지전압상승에도 차단능력에 차이가 없다.

​

문제2. 차단기의 절연유를 여과한 후 절연내력을 시험하였을 때 절연내력은 최소한

   몇 [kV]이상이면 양호한 것으로 판단하는가? 단, 절연유의 시험기기는 구 직경이

   12.5[㎜] 인데 간격은 2.5[㎜]이다.  ③ 30[kV/2.5㎜]

​

문제3. 유입차단기의 구조이다. A의 명칭은 ? 가동접촉자

​

문제4. 수십 기압의 압축공기를 소호실로 보내 소호하는 차단기는? ② 공기차단기(ABB)

​

문제5. 공기차단기의 공기압력은 ? 10~20[kg/㎠]

​

문제6. 진공차단기(VCB)의 특징이 아닌 것은 ? ③

   ① 화재 위험이 거의 없다. ② 소형 경량으로 조작이 간단하다.

   ③ 동작시 소음이 크다.     ④ 소호실이 없어 유지보수가 거의 필요없다.

    ※ 차단시간이 짧고 차단시간이 회로 주파수의 영향을 받지 않는다.

       서지흡수기를 달아야 한다.

​

문제7. SF6 가스차단기의 특징으로 틀린 것은 ? ②

  ① SF6 가스 절연내력은 공기의 2~3배, 소호능력은 100~200배이다.

  ② 아크에 의해 가스가 분해되어 유독가스가 발생한다.

  ③ 밀폐구조로 소음이 없다.

  ④ 근거리 고장 등 가혹한 재기전압에 대해서도 우수하다.

​

문제8. SF6 가스차단기를 공기차단기와 비교하여 옳은 것은 ? ①

  ① 밀폐구조로 되어 있다.

​

문제9. 차단기와 차단기 소호매질을 잘못 연결한 것은 ? ③

  ① 공기차단기 - 압축공기 ② 가스차단기 - SF6 가스

  ③ 자기차단기 - 진공      ④ 유입차단기 - 절연유

​

문제10. 회로의 전류를 차단할 때 소호작용과 관계없는 것은 ? ①

   ① 재점호   ② 유증작용   ③ 압력작용   ④ SF6 가스

​

문제 11. 차단기를 신규로 설치할 때 소내 전력공급용 6[kV]급과 22.9[kV]급에

  가장 많이 사용하는 것은 ? 진공차단기 (VCB)

​

문제 12. 345[kV]급에 가장 많이 사용되는 차단기는 ? 가스차단기 (GCB)

​

문제13. 차단기의 차단책무가 가벼운 차단기는 ? ③

   ③ 중성점을 소호리액터로 접지한 장거리 송전선로의 송전전류 차단

​

문제14. 고압폐쇄배전반에 수납할 수 없는 차단기는 ? ① 유입 차단기 (옥외용이므로)

​

문제 15. 단로기에 대한 설명으로 틀린 것은 ? ①

   ① 단로기는 소호능력이 있다.   ② 배전용단로기는 Disconnecting Bar로 차단한다.

   ③ 단로기는 회로를 분리하거나 계통의 접속을 바꿀 때 사용한다.

   ④ 고장전류는 물론 부하전류를 차단할 수 없다.

​

문제 16. 다음중 부하전류의 차단능력이 없는 것은 ? ④ 단로기 (DS)

​

문제 17. 고장전류와 같은 대전류를 차단할 수 있는 것은 ? ③ 차단기 (CB)

​

문제18. 다음 그림과 같은 배전선이 있다. 부하의 급전 또는 정전을 할 때 조작방법으로

   옳은 것은 ?

    정전 : CB → DS 급전 : DS → CB

​

문제 19. 인터록에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ①

   ① 차단기가 열려 있어야 만 단로기를 닫을 수 있다.

​

문제 20. 배전선로의 퓨즈는 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 하는가 ? 단락전류 차단

​

문제 21. 전력퓨즈에 대한 설명으로 틀린 것은 ? ①

   ① 정전용량이 크다.  ② 가격이 싸다. ③ 무소음 무방출이다.

   ④ 변성기, 릴레이가 필요 없다. ⑤ 고속차단을 한다.

​

문제 22. 전력퓨즈의 특성이 아닌 것은 ? ②

  ① 현저한 한류 특성이 있다. ② 부하전류는 안전하게 차단한다.

   ③ 소형, 경량이다.             ④ 변성기나 릴레이가 필요없다.