전기산업기사 필기, 전압에 따른 차단기 분류 및 특징과 연가의 정의 및 목적

전기산업기사 필기, 전압에 따른 차단기 분류 및 특징과 연가의 정의 및 목적

🔹 전압에 따른 차단기 분류 및 특징

📌 **차단기(Circuit Breaker)**는 전기 회로의 과전류 및 고장을 방지하기 위해 전류를 차단하는 역할을 합니다.

사용 전압에 따라 아래와 같이 분류됩니다.

전압구분	차단기 종류	특징
고압 (1~7kV)	자기차단기, 유입차단기, 진공차단기	자기차단기: 자기력(자기장)을 이용해 아크 소호 유입차단기(Oil CB): 절연유를 이용해 아크 소호 진공차단기(Vacuum CB): 진공 속에서 차단, 유지보수 용이
특고압 (7~72kV)	가스차단기, 유입차단기, 진공차단기, 공기차단기	가스차단기(Gas CB, SF₆ CB): SF₆ 가스를 이용한 차단, 절연 성능 우수 공기차단기(Air CB): 압축 공기로 차단, 유지보수 편리
초고압 (72kV 이상)	가스차단기, 공기차단기	가스차단기: 절연 성능 우수, 고압에서도 효과적 공기차단기: 대용량 차단 가능

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🔹 차단기의 차단 시간

📌 차단 시간 (Breaking Time)

• 정의: 트립코일이 여자(Excitation)된 후, 차단기의 접점이 열리면서 **아크 소호(Arc Extinction)**가
• 완료될 때까지 걸리는 시간.

 

• 일반적인 차단 시간: 3~8사이클 (Cycle)
  • 예: 60Hz 기준 1사이클 = 16.7ms → 38사이클 = 약 **50133ms**
• 차단 시간이 짧을수록 고장 복구가 빠르고, 발전기 및 변압기에 미치는 영향이 줄어듦.

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🔹 연가(Transposition)의 정의 및 목적

📌 연가(Transposition)란?
송전선에서 전선을 대칭적으로 배치하고, 선과 대지 간의 평균거리를 같게 해주는 작업입니다.

 

📌 연가의 목적

1. 정전 용량 불평형 방지
   • 전선의 위치에 따라 발생하는 정전 용량 차이를 줄여 불균형을 방지함.
2. 선로 임피던스 평형 유지
   • 각 상(Phase)별 임피던스(저항 + 리액턴스) 불균형을 방지하여 전력 전송 효율을 높임.
3. 통신선 유도장해 방지
   • 연가를 통해 유도 전압을 줄여 통신선에 미치는 전자기 유도 장해(Noise)를 줄일 수 있음.

📌 연가 방법

• 3상 송전선에서 일정 거리마다 전선의 위치를 변경하여 균형을 맞춤.
• 예를 들어, ABC → BCA → CAB 순서로 일정 간격마다 위치를 바꿈.

✅ 비유하면?
🚗 고속도로 3개 차선(ABC 차선)이 있다고 가정

• 차선별로 차량이 다니는 속도가 달라(임피던스 불균형 발생)
• 일정 거리를 가면 차선을 변경(연가)하여 균형을 맞추는 것과 유사함!

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🔹 마무리 요약 (암기 팁!)

✔ 차단기 분류

• 고압(1~7kV) → 자기, 유입, 진공 차단기
• 특고압(7~72kV) → 가스, 유입, 진공, 공기 차단기
• 초고압(72kV 이상) → 가스, 공기 차단기

✔ 차단 시간 → 트립코일 작동 후 38사이클(약 50133ms)

✔ 연가(Transposition)

• 정전 용량 균형 유지 + 임피던스 평형 유지 + 통신선 유도장해 방지
• 비유: 🚗 차선 변경과 유사!

📌 암기법:
📝 "고압엔 자기유진, 특고압은 가유진공, 초고압은 가공"
📝 "연가는 전선 균형 맞추기, 차선 변경처럼!"