1강 차단기 용어

전기기술사 시리즈 7 개폐장치 강좌의 맛보기 강의입니다.

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안녕하십니까. 박권배입니다. 이번 시간의 주제는요. 차단기의 관련된 용어들에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 본문으로 들어가 보시죠. 차단기에 관련된 용어들은 1교시 문제로 해서 3~4개씩 뽑아서 문제를 내는 경우가 상당히 많습니다. 그래서 용어들은 깔끔하게 잘 정리를 해놓으시기 바랍니다. 여기는 6개를 제시했지만 6개 말고도 다른 용어들이 조금 있죠. 그래서 여러분들은 중간중간에 그런 용어들이 나오니까 같이 곁들여서 정리를 해놓으시기 바랍니다. 첫 번째, 정격전압하고 정격전류라고 하는 부분이 있는데 이거는 모든 전력기기에 공통적인 사항이 되죠. 이런 부분에 대한 정리도 반드시 좀 하고 갔으면 좋겠습니다. 공통적인 부분이라 할지라도요. 여기 같은 경우는 규정된 회로조건x2 규정된 회로조건 이렇게 나왔잖아요. 각기 이런 시험들을 할 때는 규정된 회로조건들이 조금 더 차이가 나요. 주파수 조건이라든지 아니면 전류조건이라든지 전압 같은 경우는 전류으로 들어갈 거고, 주파수는 50Hz로 하냐 60Hz로 하느냐, 각각 다 시험할때는 조건들이 까다롭게 붙는단 말이에요. 그래서 여러분들이 그런 것을 기억할 수는 없으니까 그냥 이 앞에다가 규정된 회로 조건에서 규정된 회로조건에, 이렇게 그냥 이렇게 해놓고 크게 의미를 두지 않는 것도 괜찮은 방법이에요. 물론 이 말은 안 써버리는 방법도 있지만 시험볼 때는 이 부분을 언급해주는 게 좋을 것 같습니다. 규정된 회로조건에서, 이거를 여러분들이 다 이해할 수는 없기 때문에 이해하려고 애쓸 필요는 없어요. 주파수 조건 하나만 보셔도 되요. 60Hz냐, 50Hz냐에 따라서 그 결과는 좀 달라질 수 있기 때문에 그렇습니다. 규정된 회로조건에서, 차단기에 연속으로 인가할 수 있는 전압의 최고치를 이야기한다. 기본적인 사항들은 특별한 경우가 아니라면 다 실효치다. 이렇게 보시면 되겠습니다. 차단기에 연속으로 인가할 수 있는 전압의 최고치다. 그리고 그 값은 선간전압이면서 실효치로 표현한다. 우리가 피뢰기의 정격전압을 언급할 때는 뭐라고 했냐면 대지간 전압 기준으로 표현한다고 했어요. 피뢰기를 제외한 대부분의 기기들의 정격전압은 선간전압으로 이야기를 한다고 했어요. 물론 실효치이고요. 이 부분이죠. 하나 언급하고 싶은것은 연속으로 인가할 수 있는 최고전압이다. 즉, 레이티드 볼테이지잖아요. 이 정격이라는 것은 맥시멈의 의미예요, 사실은. 그러니까 얘를 이 기기에다가 인가할 수 있는, 예를 들어서 이거라고 봅시다. 154kV, 계속 언급했으니까 170kV 차단기라고 봅시다. 그러면 170kV까지는 연속으로 인가할 수 있는 전압의 최고치가 170kV란 이야기죠. 여기서 말하는 연속으로 인가할 수 있는 전압이라는 것은 365일 동안 그 전압을 가하더라도 문제가 생기지 않는 최고치의 수준의 전압이라는 얘기입니다. 그러니까 연속으로 인가한다는 의미는, 시간으로 따지면 무한대의 의미를 가졌다고 보시면 돼요. 시간으로 따지면 무한대의 의미를 가지고 있다는 얘기예요. 전압 시험을 할 때는 항상 이 전압에 대해서는 얼마동안 시험을 할 거냐. 그리고 우리가 절연 시험을 한다고 그러면 예를 들어서, 상용주파 내전압 시험을 한다고 하면, 예를 들어서 이거라고 봐요. 여기 같은 경우는 보통 50kV로 하죠, 상용주파 내전압 시험을 할 때. 50kV를 이렇게 걸어버리면 안 돼죠. 연속으로 걸어서 견딜 수 있다고 그러면 얘가 정격전압이 되죠. 그래서 시험할 때 쓰는 상용주파 내전압 시험은 이 전압, 거의 정격전압의 곱하기 2배정도 되잖아요. 그러니까 시간이 항상 붙는다는 얘기예요. 1분이라고 하는 규격이 있는 거죠. 1분 동안 얘를 견디면 우리가 상용주파 내전압이 50kV 견딘다고 우리가 할 수 있다, 이렇게 보는 거죠. 그래서 항상 전압시험을 할 때 중요한 것은 시간적인 개념이 중요하다. 그래서 정격전압을 언급할 때는 이 전압치로, 이 전압치로 무한대로 걸려있어도 괜찮다라는 이야기죠. 그래서 우리가 상시운전을 할 때 쓸 수 있는 전압의 최고치다. 이렇게 보시면 될 것 같습니다. 정격 전압하면 모든 전력기기에 성립되는 정의라는 거죠. 그래서 차단기 말고 다른 기기의 정격전압도 동일한 의미로 해석을 하면 되겠습니다. 여기서 부터요. 연속으로, 여기서부터 연속으로 인가할 수 있는 전압의 최고치다. 라고 보시면 되겠습니다. 그래서 기본적으로 절연과 관련된 부분이라는 말이에요. 정격전압이 결정되면 정격전압을 기반으로 절연수준이 정해진다라고 보시면 돼요. 선로에 표준전압은 두 가지가 있죠. 공칭전압이 있고요, 최고전압이 있죠. 그래서 154kV 선로 같은 경우는 154kV가 공칭전압으로 얘가 이름처럼 불러주는 거죠. 공칭전압이 대표하는 전압이니까. 얘를 그 선로의 이름으로 불러주는 거죠. 이런 전압들이 다 공칭전압이죠. 그리고 과전압은 아닌데 여기까지는 정상적인 전압으로 사용하는 전압의 최대치를 정해놨죠. 그거를 최고전압이라고 그러죠. 154kV는 170kV다. 이렇게 우리가 정해놓고 사용하는 거죠. 두 가지 표준 전압이 있는 거죠. 얘는 어떤 거를 고려해서 적용한 값이냐면 무부하나 경부하 운전을 할 수가 있지 않습니까. 저녁이나 새벽에는 전압이 좀 더 올라간단 말이에요. 그때도 이 정도 까지는, 우리가 과전압 아니다. 여기까지는 정상전압인데 그거에 대한 최고치를 정해놓는 것이 바로 최고전압이다, 라고 보시면 되겠습니다. 기본적으로 전력기기는, 예를 들어서 154선로에 설치가 된다면 정격전압이 154kV로 정해지는 게 맞아요, 아니면 170kV로 정해지는 게 맞아요. 당연히 170kV로 정해지는 게 맞죠. 왜 그러냐면 정상적인 최고값이 거기까지 나타나니까 정격전압이 정해지면 그거에 따라서 절연 수준이 정해진다고 이야기를 했으니까 당연히 최고전압을 기준으로 정격전압이 정해지는 게 합리적일것이다. 라고 보시면 되겠습니다. 그래서 대개의 전력기기들은 다 뭘 기준으로 정해지고 있다고요. 정격전압이 최고전압으로 그 계통의 최고전압으로 정해지고 있다라고 보시면 되겠습니다. 345는 GIS 없잖아요. 362 GIS 그러잖아요. 170GIS, 22.9kV GIS 안 그러고 25.8kV GIS 이렇게 부르는 거죠. 또는 우리나라 같은 경우는 이 정격의 제품도 있죠. 여기 같은 경우는 구분이 되는데, 이 정격의 기기들은 한전용이라고 보시면 되요. 한전에서는 우리나라의 표준값인, 우리나라의 최고전압이 이 값을 전력기기에 정격전압으로 삼고 있거든요. 민간기기들 같은 경우는 24kV 정격으로 주로 나가고 있습니다. 그래서 우리나라는 여기 두 개 정격을 같이 다 쓰고 있어요. 한전용이라고 보시면 되고, 이거는 민간용이라고 보시면 되겠습니다. 그다음에 정격전류도, 정격전류 같은 경우도 마찬가지로 이거는 우리가 공통으로 가져가버리자라고 얘기했어요. 이렇게 보시면 돼요. 규정된 회로 조건에서 규정된 온도상승을 초과하지 않고 연속적으로 통전할 수 있는 전류의 한계다. 여기도 연속이라는 말을 제가 썼습니다. 연속, 즉 뭐냐면 이 전류도 마찬가지로 시간으로 따지면 무한대로 흘릴 수 있는 전류의 한계치라는 이야기죠. 무한대로 흘려도 아무런 문제가 없는 전류의 한계치를 정격전류라고 정하는 거죠. 정격전압을, 그 전압을 걸었을 때 무한대로 그 전압을 걸어도 이 기기의 절연에 문제가 생기지 않는 수준의 최고치가 정격전압이라면 여기는 그 말이 전류로만 바뀐 거죠. 그러면 전압 입장에서는 문제가 생긴다면 절연파괴겠죠. 전류입장에서는 문제가 생긴다면 온도 상승이죠. 온도. 온도 상승 한도를 정해놓고 그 온도를 넘어가는지 안 넘어가는지로 체크를 하는 것입니다. 무슨 이야기인지 아시겠죠. 온도 상승 시험이라고 보시면 돼요. 정격전류 걸어놓은 상태에서 각 부분의 온도를 체크를 해요. 그래서 그 부분에 규정된 온도가 있는데 그 규정된 온도 상승을 넘었다고 하면 불합격이 되는 것이죠. 무슨 이야기인지 아시겠죠. 정해진 온도 상승을 초과하지 않고 흐를 수 있는, 연속으로 흐를 수 있는 전류의 한도가 바로 정격전류의 정의다, 라고 보시면 돼요. 이런 것들은 다 이미 규정으로 정해져 있습니다. 예를 들면, 이렇게 참조자료 제가 하나 넣어 놓을 게요. 이런식으로 온도의 상승한계치를 부품별로 다 정해놨어요. 그래서 이 값 이상, 온도 센서를 설치를 하더라도 각 부품별로 다 설치를 해서 다 본다, 이렇게 보시면 되겠습니다. 이런 부분이죠. 이것은 마찬가지로 모든 전력기기에 공통적인 사항이다. 그래서 예를 들면, 이거는 IEC 스타일의 정격전류거든요. 그래서 630A, 1250A, 이런식으로 가거든요. 알텐 시리즈 해서 이렇게 쭉 올라갑니다. ANSI 스타일은 이런 스타일의 정격전류로 가죠. 그래서 이런 식의 차단기의 정격전류가 그러면 IEC 스타일을 적용된 차단기구나 이렇게 보시면 되고 이런식으로 되어 있다라고 하면 우리는 ANSI 스타일의 정격전류구나, 이렇게 보시면 돼요. 600A짜리도 630A짜리도 있고 그러잖아요.여기는 ANSI에서 온 시리즈다, 라고 보시면 될 것 같습니다. 우리나라 같은 경우는 이 두 스타일 중에서 과거에는 많이 혼재되어 있었는데 근래 같은 경우는 IEC 시리즈로 거의 정착이 되는 것 같아요. 그다음에 정격 차단 전류를 보도록 하겠습니다. 정격 차단 전류는, 이것도 마찬가지로 규정된 회로조건에서, 그래서 제가 공통으로 써놨어요. 그러니까 여러분들이 차단기의 용어를 언급을 할 때는 여기는 그냥 공통으로 넣어 주자, 이렇게 좀 생각하는 게 편할 것 같아요. 여기 같은 경우는, 이런 게 있죠. 차단시험을 할 때는 기본적으로 전류 0점에서 차단을 하죠. 그때 차단하는 순간에 차단을 어렵게 하는 요소가 TRV, 과도회복전압이라고 했잖아요. 근데 이 과도회복전압을 규정된 값으로 넣어줘야 된다는 얘기죠. 규정된 값으로 가혹도를 맞춰야지만 그게 제대로 된 시험이죠. 그래서 그런 것들이 여기에 조금 추가적으로 포함된 부분이 기술적인 부분이죠. 앞에서 이상전압 파트를 공부할 때 이야기를 했으니까 적당히 이해가 될 것 입니다. 더불어서 우리가 정격차단전류라는 용어도 있지만 우리가 정격과도회복전압이라는 용어도 있었죠. 그 용어도 여러분들이 같이 챙겨두시기 바랍니다. 규정된 동작책무와 동작상태에 따라서 차단할 수 있는 전류의 한계치를 말한다. 끊을 수 있는 전류의 한계치로 표현했다는 이야기예요. 정격차단 전류 시험을 할 때는 한번만 원샷으로 끊어서 테스트하는 그런 부분도 있지만, 실제로는 그렇게 정해지는 게 아니라 듀티라고 하는 부분이 있습니다. 바로 뒤에서 듀티에 대한 이야기, 동작책무라는 부분이 나옵니다. 그래서 동작책무에 맞게끔 그렇게 모든 과정을 수행했을 때 그 차단정격으로 정해질 수가 있는 것이죠. 한번만 끊는 게 아니라 한번 끊었다가 다시 좀 쉬었다가 다시 투입했다가, 투입했다가 다시 끊고 이런 것을 반복했을 때, 정해진 듀티들이 있습니다. 듀티를 완성을 했을 때 차단 정격으로 정해질 수가 있는 거죠. 한번 끊었다고 해서 그것이 정격차단 전류가 될 수 있는 것은 아니라는 거죠. 그래서 이 부분을 이야기를 해주는 겁니다. 규정된 동작책무와 동작상태에 따라서 차단할 수 있는 전류의 한계다. 원샷만으로는 끝나지 않는다라고 보시면 돼요. 이거는 IEC 스타일의 차단전류입니다. 12.5kA, 25kA, 31.5kA, 40kA, 50kA, 63kA, 이렇게 되어 있다고 그러면 IEC 스타일로 적용된 차단기다, 라고 보시면 되겠습니다. 그다음에 정격차단 시간이죠. 정격차단 시간은 이것도 동일하게 규정된 회로조건이라고 맞춰놨고요. 정격차단전류를 차단하는데 걸리는 차단시간의 한도다, 라고 이야기 했습니다. 대상은 정격차단시간은 고장 전류의 크기에 따라 차단 시간은 달라질 수 있습니다. 그래서 정격차단시간은 정격차단전류와 예를 들어서 25kA 차단기다 그러면 25kA를 끊을 때 걸리는 차단 시간의 한도를 이야기하는 게 정격차단시간이죠. 기본적으로 송전에서는 보통 우리가 쓰고 있는 3사이클 차단기를 쓰고 있고요. 그다음에 배전에서는 5사이클 또는, 8사이클, 이 정도를 쓰고 있죠. 근래의 차단기들은 기본적으로 이런 것과 관계없이 기본적으로 3사이클 수준의 차단기들이 대부분 만들어지고 있습니다. 차단시간에서 우리가 오해하지 말 것은 뭐냐면 어디서부터 시작하느냐예요. 차단시간을 잰다고 그러면 차단기의 트립코일이 여자되는 순간부터예요. 앞에 우리가 개전시간은 차단시간하고 전혀 관계가 없어요. 거기까지 포함하지 않는 겁니다. 계전기에 따라서 느리게 계전할 수도 있고 좀 빠르게 계전할 수도 있죠. 검출하고 계전하는 그런 시간들은 포함되지 않는다. 계전기가, 차단기가 열라고 신호를 주죠. 거기서부터 거기서부터가 아니라, 거기서부터 약간 딜레이가 있거든요. 그래서 차단기의 트립코일이죠, 트립코일이 여자되는 그 순간부터 차단기가 차단 완료하는 그 시간까지만 차단시간으로 잡는다. 이 부분 잘 알아두시면 좋겠습니다. 그래서 차단시간은 이렇게 기본적으로 정의한다는 거예요. 차단기가 트립명령을 받는 그 순간, 즉, 트립코일이 여자되는 그 순간부터 재기 시작한다는 이야기가 되겠습니다. 차단이 완료되는 시간까지를 우리가 차단시간이라고 이야기를 하고 정격차단시간은 정격개극시간에다가 아크시간, 여자되는 그 순간에서부터 그, 정격 개극시간이라는 것을 정해 놓거든요. 정격개극시간이 얼마야. 이렇게 시간으로 정해놓죠. 0.05s야. 이런 식으로 정해놉니다. 그래서 정격개극시간에다가 아크시간을 보태서 우리는 정격차단시간이라고 이야기를 해요. 차단시간은 항상 이렇게 몇 ms 이렇게 이야기를 하는 게 아니라 3사이클, 5사이클, 8사이클 차단기, 이렇게 이야기를 합니다. 왜 그러냐, 전류가 끊어지는 타임은 항상 언제만 끊어져요. 임의의 시점에서 끊어지는 게 아니죠. 전류 0점에서만 끊어질 수가 있는 것이죠. 그렇기 때문에 우리가 어차피 몇 ms, 몇 ms 말하는 것은 의미가 없어요. 그래서 어차피 0점에서 끊어지기 때문에 3사이클 차단기니 5사이클 차단기니 8사이클 차단기니 이렇게 이야기하는 거예요. 그래서 이 차단기의 차단시간이 3사이클 차단기다 그러면 트립 명령을 받고 나서 부터 3사이클 이내에 끊어지면 우리가 3사이클 이내의 차단기라고 말할 수 있는 거예요. 그래서 일반적으로는 3사이클 차단기다 그러면 3사이클을 딱 맞춰서 끊어지는 게 아니라 대개 1에서 1.5사이클정도 여유가 있다라고 보시면 되요. 그러니까 3사이클 차단기면 트립명령 받고나서 보통 1.5사이클 이후면 거의 차단이 완료된다라고 보시면 돼요. 3사이클 다 일부러 채우는 게 아니겠죠. 그럴 이유도 없고. 5사이클 같은 경우는 항상 그것보다는 1~1.5사이클 여유가 있다. 라고 보시면 되겠습니다. 그러니까 생각보다 빨리 차단이 이루어지는 것이죠. 혹시 이런 용어들이 나올 수 있으니까 정격개극시간이 뭐냐, 이런 용어들이 나올 수 있으니까 같이 좀 풀어놨습니다. 개극시간은 트립코일이 여자된다고 해서 바로 딱 열리냐, 그거는 아니죠. 여자되는 순간에서부터 걔가 실제로 열리기 시작하는데까지 걸리는 시간을 개극시간이라고 이야기를 합니다. 이런 것들은 차단기별로 어느정도 정격개극시간은 정해져 있다라고 보시면 되겠습니다. 그래서 무부하시에, 정격 트립전압과 정격 조작압력에서 트립하는 경우에 개극시간의 한도를 각각 차단기별로 어느정도 정해져있다, 라고 보시면 돼요. 정격 투입전류입니다. 차단기의 성능중에 하나는 뭐냐면 고장전류를 차단하는 것이 가장 기본적인 기능이에요. 그런데 고장전류를 투입해야 되는 그런 성능도 가지고 있다는 거죠. 차단기가 원샷으로 고장나면 끊고 다시, 투입하지 않으면 상관이 없겠지만 듀티라는 게 있죠. 기본적으로 동작 처음부가 있는데 오픈한다음에 조금 쉬었다가 다시 투입을 해야 되거든요. 그런 시험들을 완료를 해야 되죠. 실제 현장에서 사용할 때 자동으로 투입하는 부분을 설정해서 사용하는 경우도 있거든요. 그래서 차단기는 이런 기능들을 가지고 있어야 돼요. 우리가 가공배전소를 사용하는 니크로저같은 경우는 아예 대놓고 고장이 나면 아예 세팅해놓고 차단했다가 고장이 발생하면 차단했다가 잠깐 쉬었다가 자동으로 투입하죠. 그래서 니크로저라고 부르는 것이죠. 그렇듯이 기본적으로 차단기는 큰 고장전류를 차단하는 능력도 가지고 있어야 되고요. 그다음에 추가적으로 고장전류를 투입할 수 있는 능력도 가지고 있어야 됩니다. 그런데 여러분들 한번 생각을 해보세요. 고장전류를 차단하기 쉬울까요, 아니면 고장전류를 투입하는 게 쉬울까요. 반대로 어떤 게 더 어려울까요. 둘다 어려워요. 쉬운 이야기가 절대 아니죠. 쉽다면 그 문제가 어려운 문제가 아니라면 여기다가 굳이 언급하고 스펙에다가 굳이 언급할 이유가 없을 것입니다. 이것도 어려운 일이기 때문에 스펙에다가 언급을 해주고 있죠. 그래서 규정된 회로조건에 동일하게 제가 맞췄습니다. 썼다 안 썼다 하면 그럴 것 같아서 그냥 써줬어요. 그래서 여기는 공통으로 가져가고 여기서부터 본론이라고 보시면 되겠습니다. 규정된 동작책무, 아까 말한 듀티를 이야기하는 거예요. 여기서 기본적인 듀티에 따라서 투입할 수 있는, 차단이 아니라 투입할 수 있는 투입전류의 한도를 의미한다. 라고 이야기를 했습니다. 차단과 투입만 조금 바뀐 상황이라고 보시면 되겠습니다. 이때 우리가 명판을 보게 되면 이때 정격차단 전류 같은 경우는 기본적으로 실효치로 써주죠. 실효치 25kA, 12.5kA니 실효치 전류로 표현이 되는데 얘 같은 경우는 실효치로 쓰지 않고 투입전류 초기 1/2의 피크값 그러니까 파고치, 가장 높은 수치로 써준다는 이야기예요. 그러니까 여기는 파고치로 써준다는 게 조금 차이가 나죠. 최대치라고 했는데 파고치라고 여기를 좀 고쳐줄게요. 여기 같은 경우는 표현할 때 파고치로 표현한다는 것이 다릅니다. 여기는 최대값으로 표현하려고 했죠. 1/2, 그때가 비대칭전류가 들어오기 때문에 그때가 가장 높은 순간이거든요. 그래서 1/2주기 피크값으로 표현을 하게 되어 있고요. 이 크기에 대해서는 어떻게 표현하냐면 실효치 전압, 정격차단전류 실효치 전압의 2.6배로 그 값을 적용을 하고 있습니다. 이거는 IEC 기준에 나와 있는 것입니다. 60Hz인 경우에는요. 만약에 50Hz 시스템이다, 그러면 이 값을 얼마로 적용하느냐, 2.5배로 적용하도록 되어 있습니다. 이거는 IEC 기준에 나와 있는 것입니다. 그래서 우리나라는 2.6배를 쓰는 게 60Hz를 쓰기 때문에 그렇습니다. 예를 들면 12.5kA 차단기다. 정격 차단전류가 12.5kA RMS라는 이야기고, 그다음에 정격 투입 전류는 이거죠. 이게 2.6배가 된 거죠. 그러니까 우리가 비대칭 전류로, 고장전류가 비대칭 전류로 이렇게 만들어지잖아요. 1/2주기의 피크값이 가장 높아요. 그러니까 이 값을 기준으로 표현을 한다는 이야기예요. 그런데 이 값에 대한 기준을 표현을 해줘야 될 것 아니에요. 그래서 IEC 같은 경우는 이 RMS 값에다가 RMS 값에다가 곱하기 2.6배, 우리가 대칭파 같은 경우는 1.4배만 해주면 되잖아요. 1.41배, 루트2배가 높으니까 그런데 이것보다는 훨씬 더 높이 올라간다는 이야기죠. 왜 그러냐면 비대칭으로 고장전류가 나타나기 때문이죠. 그래서 2.6배예요. 2.6배. 그래서 여러분들이 명판을 보다보면 정격차단전류를 예를 들어서 12.5kA인데 정격투입전류는 32.5kA라고 쓰여 있어, 그러면 투입전류하고 차단전류는 다른가, 아니죠, 같은 전류인데 표현하는 방법이 다른 거죠. 얘는 뭐냐면 피크치로 표현했고 여기는 RMS로 표현해 놨던 거죠. 그렇다는 이야기는 얘는 시험 자체를 반드시 어떤 걸로 했다는 것을 의미하고 있어요. 비대칭, 전류 시험을 할 때도 대칭 시험이 있고 비대칭 시험이 있거든요. 차단 시험을 할 때도, 그런데 여기 같은 경우는 차단이나 투입시험할 때 대칭시험도 있고 비대칭 시험을 할 수 있는데 여기는 반드시 비대칭 시험으로 했다. 즉, 더 가혹한 형태의 투입시험을 했다라는 거죠. 당연히 그렇게 해야되는 거고요. 그래서 대개 이렇게 표현하는 것이 일반적이다, 라고 보시면 되겠습니다. 투입할 수 있는 능력도 가지고 있어야 된다는 거예요. 근데 이 투입이, 제가 여기서 기술적인 부분은 더 언급은 않지만 차단 뿐만 아니라 투입도 굉장히 어려운 일이다. 실패하게 되면 접점이 서로 용접되는 용착같은 현상이 발생하거든요. 그렇기 때문에 이게 쉬운일은 아니에요, 절대. 그다음에 정격단시간내전류죠. 정격단시간내전류는 정격전류하고 더불어서 통전성능에 해당되는 거거든요. 그러니까 전류를 흘릴 수 있는 능력이죠. 근데 정격전류는 예를 들어서 정격전류가 예를 들어서 630A다. 그러면 630A까지는 온도 상승, 규정된 온도 상승을 초과하지 않는 최대값의 전류죠. 그리고 그 전류가 흐르는 시간은 연속이라는 이야기죠. 즉, 무한대를 두고 이야기하는 거죠. 그런데 얘도 통전성능이거든요. 얘도 전류를 흘릴 수 있는, 성능이 하나의 지표인데 여기는 고장전류를 쓸 수 있는 능력이에요. 예를 들어서 12.5kA 차단기 같은 경우는 12.5kA의 전류를 무한대로 흘릴 수는 없지 않습니까, 무한대로 흘릴 수 있는 전류는 예를 들어서, 630A짜리 하면 630A인 거죠. 정격전류가, 그래서, 단시간동안, 단시간동안만 내가 흘릴 수 있는, 흘린다는 표현보다는 약간 여기서는 느낌이, 견딘다는 거거든요. 내가 견뎌낼 수 있는 전류라는 이야기죠. 그러니까 이 대상은 뭐냐면 정상적인 부하전류가 아닌 정상적인 전류가 아닌 고장전류를 내가 흘릴 수 있는 그런 능력치라는 이야기가 되겠습니다. 이것도 똑같이 규정된 회로 조건이라고 써버렸습니다. 정격차단전류를 단시간동안 통전할 수 있는 능력을 말한다. 연속해서 흘릴 수 있는 능력이 아니라 단시간만, 그러니까 그 전류는 당연히 사이즈는 커지겠죠. 그래서 그 전류가 뭐냐면 고장전류 수준이라는 이야기죠. 그래서 대개 우리가 말하는 그 전류의 크기는 뭐냐면 정격차단전류가 그 대상전류가 되겠습니다. 예를 들어서 12.5kA 차단기면, 12.5kA 전류가 되고 보통 이 단시간이라고 그러면 1~3초를 이야기합니다. 1초를 견딜 수 있는 기기도 있고 3초를 견딜 수 있는 기기도 있죠. 그래서 명판에는 다 정확하게 기입이 되어 있죠. 3초면 3초라고, 1초면 1초라고 다 언급이 되어 있죠. 대부분 차단기들은 3초가 대부분이 된다. 라고 보시면 되겠습니다. 정격단시간내전류는 단락전류에 대한 차단기의 모든 부분의 열적, 기계적인 한도를 나타내고 있다. 이 시험을 함으로써 3초동안 단락전류를 흘렸으니까 이때 받는 스트레스는 두 가지 스트레스가 있다는 이야기죠. 하나는 열적인 스트레스고 하나는, 기계적인 스트레스죠. 굉장히 큰 자기력을 받아서 걔가 굉장히 큰 힘을 받는 거죠. 실질적으로. 그래서 두 가지 스트레스를 받는데 그거를 견뎌내는 시험이 바로 정격단시간내전류 시험이 된다는 이야기죠. 그러면 3초동안 시험을 할 때는 대칭전류로도 할 수 있고, 비대칭전류로도 할 수 있는데 이 시험은 단 한번 하는 거예요. 굉장히 가혹한 시험이기 때문에 한 시료를 두 번 시험하는것은 불가능하다고 보시면 돼요. 그래서 한번만 시험하기 때문에 열적 기계적인 스트레스를 동시에 주기 위해서는 대칭 파형보다는 무슨 파형으로 해야 돼요. 기계적인 부분을 평가하려면 비대칭이여야지만 기계적인 힘이 훨씬 더 크게 작용하기 때문에 전에 그랬던 그런 비대칭 파형으로 시험을 한다. 라고 보시면 되겠습니다. 근데 여기서 말하는 단시간이라는 게 진짜 굉장히 짧은 시간이냐, 절대 그렇지는 않습니다. 고장전류를 3초를 견딘다라는 것은 어마어마한 긴 시간입니다. 그래서 전력계통에서 우리 전기에서 사용하는 단시간이라는 표현은 절대적으로 짧은 시간을 의미하는 게 아니에요. 짧다 그러면 순시 이런 거죠. 순간 이런 값을 쓰지, 단시간이라는 표현을 쓰지 않습니다. 여기서 말하는 단시간은 정말 짧은 시간을 의미하는 게 아니에요. 그다음에 우리가 앞에서 잠깐 보고 왔던 TRV의 유형도 봤고 차단기를 실제 시험할 때 사용되는 정격 과도회복전압에 대한 이야기도 앞에서 다루고 왔었죠. 그래서 2파라미터, 4파라미터니 그런 것을 이야기를 했잖아요. 실제로 차단기가 차단이 되는 순간 시험 조건에서 어떤 값으로 TRV를 걸어줄 거냐에 따라서 차단이 더 잘 될 수도 있고 또 안 될 수도 있잖아요. 그래서 규정된 값을 걸어놓고 시험을 해야 되겠죠. 그래서 그런 값을 정격과도 회복전압이라고 하죠. 그래서 차단 시험을 할 때는 정격과도회복전압이 인가가 될 수 있도록 시험조건, 회로 조건을 만들어서 시험을 한다는 것입니다. 이 정의도 같이 여러분들이 기억을 했으면 좋겠어요. 차단기의 정격차단전류 그다음에 그 이하의 전류를 차단할 때 차단기를 시험할 때는 T100에서만 하는게 아니에요. 100%만 차단하는게 아니에요. 25kA 차단기면 25kA만 딱 끊는 시험을 하는 게 아니라 그거에 60%, 그거에 30%, 10% 이런식으로 한단 말이에요. 그때그때마다 부과될 과도회복전압은 다른 것이죠. 그래서 그 과도회복전압도 앞에서 우리가 공부했듯이, 앞에서 참조자료에서 봤듯이 고장전류 크기에 따라서 그 기준이 조금씩 달라진다. 그거를 정해놓은 게 뭐라고 부르면 돼요. 정격과도회복전압이다. 이렇게 보시면 되겠습니다. 오늘은 차단기 관련된 용어들에 대해서 살펴봤습니다. 이 부분들은 모든 전력기기의 공통이 되기도 하고 차단기만의 특징적인 부분이기도 한데요. 여러분들이 차단기라는 것은 워낙 잘 알아야 되는 부분이기 때문에 굉장히 자세하게까지는 아니지만 비교적 자세하게 설명을 드려봤습니다. 그러면 또 다음 시간에 뵙겠습니다.

전기기술사 시리즈 7 개폐장치
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