진공차단기의 개요와 구조

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문서 내 토픽

• 1. 진공차단기 개요

  VCB(Vacuum Circuit Breaker : 진공차단기)는 수·변전계통을 구성하는 중요설비 중 하나로서 주로 (특)고압 계통에 이상이 발생하거나 정전작업 시 전로를 차단하기 위해 설치되고 있다. VCB는 고진공 상태인 진공 인터럽터 내부에서만 아크를 확산시켜 소호하므로 화재 위험이 없고 깨끗하며, 유지보수 시 차단부를 분해할 필요가 없다. VCB의 전로 차단 기능은 계통 이상 검출 시 변압기를 보호하는 것은 물론 상위 계통으로의 파급을 제한하므로 계통 보호 장치로서의 중요성을 감안할 때 이에 대한 철저한 안전점검이 필요하다.

• 2. 진공차단기 구조

  VCB는 (특)고압 전로를 차단·투입하는 진공차단기를 의미하며, 전력계통에 이상 발생 시 (지락, 과전류 및 단락 시) 전로를 차단하도록 기능한다. VCB는 (특)고압 계통측에 위치하며, 수·변전설비 중 VCB반 내에 설치된다. VCB는 차단기이므로 부하전류 개폐, 고장전류 차단 등 정격차단전류보다 작은 모든 크기의 전류를 차단 및 투입할 수 있으며 반복적으로 사용할 수 있다. 그러나 VCB는 자체적으로 사고전류를 감지할 수 없어 OCR, OCGR, UVR 등의 보호계전기로부터 신호를 받아 사고전류를 차단한다.

• 3. 진공차단기 선정 고려사항

  VCB의 선정에 영향을 주는 항목으로는 정격전류, 정격차단전류 등이 있다. 정격전류는 부하설비의 정격전류 이상으로 선정해야 하며, 정격차단전류는 고장전류의 크기에 따라 달라지므로 계산으로 구한 단락전류 이상의 정격차단전류를 가진 차단기를 선정해야 한다.

• 4. 진공차단기 아크 소호 원리

  VCB의 접점은 진공 내에서 차단·투입된다. 차단 시 접점 간에 급증하는 상대적으로 높은 압력의 금속증기는 아크전류의 통전 경로로 작용하지만, 고진공 상태인 소호실 내부에서 급속히 확산되므로 전류영점에 이르기도 전에 금속증기와 아크전류가 급감하여 아크가 형태를 고정시키지 못한 채 재단되면서 접점 간 절연이 회복된다. 이를 통해 VCB는 매우 큰 고장전류를 차단할 수 있다.

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• 1. 진공차단기 개요

  진공차단기는 전력 시스템에서 중요한 역할을 하는 장치입니다. 전력 공급 및 차단 시 발생할 수 있는 아크 방전을 효과적으로 제어할 수 있어 전력 시스템의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있습니다. 진공차단기는 기존의 에어 차단기나 오일 차단기에 비해 크기가 작고 유지보수가 용이하며, 환경 친화적이라는 장점이 있습니다. 따라서 전력 시스템의 핵심 구성 요소로 널리 사용되고 있습니다.

• 2. 진공차단기 구조

  진공차단기의 주요 구성 요소는 진공 접촉기, 절연체, 차단 메커니즘 등입니다. 진공 접촉기는 전류를 차단하는 핵심 부품으로, 접점 사이의 진공 상태를 유지하여 아크 발생을 최소화합니다. 절연체는 접점 사이의 절연을 유지하고, 차단 메커니즘은 접점을 신속하게 개폐하여 아크 발생을 억제합니다. 이러한 구조적 특징으로 인해 진공차단기는 높은 차단 성능과 내구성을 가지게 됩니다. 진공차단기의 구조 설계는 전력 시스템의 안정성과 신뢰성에 직접적인 영향을 미치므로 매우 중요합니다.

• 3. 진공차단기 선정 고려사항

  진공차단기를 선정할 때는 다양한 요소를 고려해야 합니다. 먼저 전압, 전류, 단락 전류 등의 전기적 특성이 시스템 요구사항을 충족해야 합니다. 또한 설치 공간, 무게, 크기 등의 물리적 특성도 고려해야 합니다. 내구성, 신뢰성, 유지보수성 등의 운영 특성도 중요한 선정 요소입니다. 환경 요인, 안전성, 경제성 등도 함께 검토되어야 합니다. 이러한 다양한 요소를 종합적으로 고려하여 최적의 진공차단기를 선정하는 것이 중요합니다. 이를 통해 전력 시스템의 안정적이고 효율적인 운영을 보장할 수 있습니다.

• 4. 진공차단기 아크 소호 원리

  진공차단기에서 아크 소호 원리는 매우 중요합니다. 접점이 분리되면 접점 사이에 아크가 발생하게 되는데, 이 아크를 신속하게 소호시키는 것이 진공차단기의 핵심 기능입니다. 진공 상태에서는 아크 플라즈마의 확산이 억제되어 아크 소호가 용이합니다. 또한 접점 재질 및 형상 설계, 차단 메커니즘의 동작 속도 등이 아크 소호 성능에 큰 영향을 미칩니다. 진공차단기의 아크 소호 원리에 대한 이해와 기술 개발은 전력 시스템의 안정성과 신뢰성 향상을 위해 매우 중요합니다.