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전기

440V 저압회로 지락 차단장치 제시 ?(1) 용량에 따른 전선굵기와 차단기 선정방법 / 비접지 계통 440V 저압회로 지락 차단장치 제시 / 과전류계전기 OCR / 허용전류에 따른 전선의 굵기/ 접지선 굵기 선정

용량에 따른 전선굵기와 차단기 선정방법

용량에 따른 전선굵기와 차단기 선정 (단상2선식과 3상4선식)

한전규정에 따른 용량과 허용전류와 전선굵기와 차단기선정방법

참고사항

1, 단상P1=V*I*역률(kW)에서 I(부하전류)=P1/V*역률(A)

삼상4선식 P3=루트3*V*I*역률(kW)에서 I(부하전류)=P3/누트3*V*역률

부하전류는 단상220V는 1kW당 4.5A로 계산할것.

삼상4선식380/220V는 1kW당 1.5A로 계산할것.

2, 메인차단기(정격전류)용량은 단상220V는 1kW당 6A로 계산됨.

삼상380/220V는 1kW당 2A로 계산됨.

3, 분기차단기(정격전류)용량은 단상에서는 1kW당 5A로 계산할것.

예시1) 단상 220V의 용량이 10킬로라고 가정하면 10kW*5A=50A

차단기는 50A를 선정한다.

예시2) 3상동력 380V의 용량이 10킬로라고 가정하면 10kW*1.7A=10.7

차단기는 15또는 20A를 선정한다..

4. 단상용량(kW)*3=3상4선식용량(kW)

단상2선식220V이고 계약전력 24kW이상은 CT계량기 설치함.

계약 전력 (kw)

전선 굵기

계약 전력 (kW)

전선 굵기

부 하 의 최대 전류

NFB/ ELB 정격 전류 용량

CV케이블(가공용) 허용전류A

단상 220V

삼상 380V

전선 굵기

2C

4C

2kW

2.5SQ

7kW

2.5SQ

12A

15A

2.5SQ

36A

32A

3kW

2.5SQ

9kW

2.5SQ

16A

20A

4SQ

49A

42A

5kW

4SQ

14kW

4SQ

24A

30A

6SQ

63A

54A

6kW

6SQ

18kW

6SQ

32A

40A

10SQ

86A

75A

7kW

6SQ

23kW

10SQ

40A

50A

16SQ

115A

100A

9kW

10SQ

28kW

16SQ

48A

60A

25SQ

149A

127A

11kW

10SQ

35kW

16SQ

60A

75A

35SQ

158A

158A

14kW

16SQ

47kW

25SQ

80A

100A

50SQ

225A

192A

19kW

25SQ

59kW

35SQ

100A

125A

70SQ

289A

246A

24kW

35SQ

71kW

50SQ

120A

150A

95SQ

352A

298A

29kW

35SQ

89kW

70SQ

140A

175A

120SQ

410A

346A

31kW

50SQ

94kW

70SQ

160A

200A

150SQ

473A

399A

35kW

70SQ

106kW

70SQ

180A

225A

185SQ

542A

456A

39kW

70SQ

118kW

95SQ

200A

250A

240SQ

641A

538A

49kW

95SQ

142kW

120SQ

240A

300A

300SQ

741A

621A

삼상4선식380/220V이고 계약전력 72kW이상은 CT계량기 설치함.

착안점1) 전선굵기와 차단기용량은 허용전류 이내로 선정한다.

2) 반드시 부하의 최대전류>;차단기정격전류>;전선의 허용전류, 이여야 한다.

※ 참고)부하전류: 부하에 소비되는 전류

정격전류(차단기용량): 기기의 평상시 작동할 때 전류

허용전류: 전선에 흐를 수 있는 최대의 전류치

▶ “부하, 정격, 허용전류”는 한 몸이며 항상 따라다닌다.

표사용법 예시1)

1. 한전계약전력 단상220V, 19kw일 경우 차단기는 2P, 125A를 선정하고 오른쪽의 허용 전류표 2c항목에서 16sq는 115이고 25sq는 149이므로 차단기용량보다 높은 35sq사용

2. 한전 계약전력 삼상380/220v, 59kw일 경우 4p, 125A를 선정하고 오른쪽의 허용전류표 에서 4c항목에서 25sq는 127이고 35sq는 158이므로 차단기용량보다 높은 35sq 를사용.

표사용법 예시2)

3상4선식 18kw일 경우 메인차단기는 40A, 전선 굵기는 6sq란 의미입니다.

표사용법 예시3)

단상 7kw일 경우 메인차단기는 50A, 전선 굵기는 6sq란 의미입니다.

▶ 위의 표에서 차단기(정격전류)용량*0.052=접지선 굵기가 됩니다.

표사용법 예시)

차단기 용량 50A에서 접지선의 굵기는 50*0.052=2.6(즉4sq)

차단기 용량 100A에서 접지선의 굵기는 100*0.052=5.2(즉6sq)

차단기 용량 225A에서 접지선의 굵기는 225*0.052=11.7(즉16sq)를 선택합니다.

주의사항1.) 전선의 종류나 공사의 방법 전압 강하,등 여러 조건에 따라 틀려질 수 있습니다.

참고용으로 쓰세요. 비접지 계통 440V 저압회로 지락 차단장치 제시

440V 저압회로 지락 차단장치 제시

1. 관련법규 내용

전기설비기술기준 제 45조 ②항

특별고압 또는 고압전로에 변압기에 의하여 결합되는 사용전압 400V 이상의 저압회로에는 지기가 생겼을 때에 자동적으로 전로를

차단하는 장치를 시설하여야 한다.

2. 직접 접지식 지락차단장치 시설방법

가. ELB에 의한 지락차단 방법

그림1. ELB에 의한 지락차단 회로

ELB의 감도전류에 따라 지락차단전류가 정하여진다.

ELB의 정격지락감도전류는 제조사 마다 약간의 차이는 있지만 ○○제조사의 정격감도전류(㎃)는 30, 100, 200, 500의 4가지 종류가

제조되고 있다.

나. CT Y결선 잔류회로에 의한 지락차단 방법

그림2. CT Y결선 잔류회로에 의한 지락차단 회로

1) 검출방식

CT Y결선의 잔류회로를 이용 지락전류를 검출하는 방식으로 가장 흔하게 쓰이며 지락전류의 계산은 제2종 접지선을 이용하는

방식과 동일함

2) 적용설비

CT Ratio가 400/5이하인 비교적 시설용량이 작은 설비

3) 특기사항

CT 오결선시는 지락과전류계전기가 오동작 하게된다.

다. 3권선 영상분로회로에 의한 지락차단 방법

그림3. 3권선 영상분로회로에 의한 지락차단 회로

1) 검출방식

3권선 CT를 이용하는 방식으로 2차권선은 Y결선하여 OCR을 접속하고 3차권선은 영상분로 접속하여 지락전류를 검출 차단하는

방식임

2) 적용설비

제2종 접지선 이용방식과 같이 CT Ratio 가 400/5를 넘는 비교적 시설용량이 큰 곳

3) 특기사항

- 2차 결선은 Y(잔류회로 없음) 결선을 사용한다.

- CT 오결선시는 지락과전류계전기의 오동작 우려가 있음

- 3차 권선 1차와의 CT비율은 100/5를 사용한다.

라. 저압측 2종접지선의 CT에 의한 지락차단 방법

그림4. 저압측 2종접지선의 CT에 의한 지락차단 회로

특이사항

- CT1은 과부하 및 단락보호용, CT2는 지락보호용으로 한다.

- 타 군 변압기와 2종접지선을 공용사용 하거나 수전설비 일부접지선을 공통으로 결선하여 사용하는 경우 타 접지선전류에 의해 영향을 받을 수가 있다.

- CT2의 변류비는 OCGR(또는 EOCR)의 Tap 범위를 고려하여 100/5를 사용한다.

3. 비접지식 지락차단장치 시설방법

이므로 ※ V: 440, C: 대지충전용량(0.01㎌정도)

따라서 비접지 저압회로의 지락전류는 아주 작아 지락차단장치를 신중을 기하여 설비하여야 한다.

가. GPT와 OVGR에 의한 지락차단 방법

그림5. GPT와 OVGR에 의한 지락차단 회로

1) 검출방식

차단기 1차측에 GPT를 설치하고 차단기2차측에 지락이 발생할 경우 지락전류는 GPT로 유입된다.

이 지락전류는 GPT 3차측에 영상전압을 형성하게되고 이 영상전압이 OVGR동작 차단기를 차단하게 된다.

2) 적용설비

부하가 단독부하에 적용이 용의 함.

3) 특기사항

부하에 다수부하가 있는 경우 어느 한곳에서 지락이 발생할 경우 건전상의 부하가 정전이 된다.

나. GPT와 ZCT를 사용 OVGR과 SGR 이용한 방향성을 같게 하는 방법

1) 검출방식

지락시 영상전압 및 영상전류를 검출 영상전압, 전류특성에 의해 보호되는 방식

2) 적용설비

설비 자체가 고신뢰도를 요하는 설비.

3) 특기사항

비접지 회로에서 가장 신뢰성이 있는 방식이다.

다. 접지콘덴서를 사용 ELB를 이용한 지락차단 방법

1) 검출방식

지락시 접지콘덴서에 흐르는 전류에 의해 보호되는 방식.

2) 적용설비

중분한 지락전류값이 나오지 않은 설비에 적용

3) 특기사항

정격전압(V)

1상 용량(㎌)

지락전류계산치(mA)

ELB 동작전류 규격

440

0.1

28.7

30㎃ 용

0.2

57.4

50㎃ 용

0.3

86.1

70㎃ 용

0.4

114.9

100㎃ 용

0.5

143.6

150㎃ 용

1.0

287.3

200~250㎃ 용

1.5

430.9

500㎃ 용

2.0

574.6

500㎃ 용

※ Ig = × 440 × 2π× 60 × C 로 계산한 수치이며 실제 ELB 부설용량의 동작상 안전율을 감안하여 1.5~2배를 곱한 값으로 하면 된다. ※ ELB 동작전류의 값은 제작회사을 참조하여 선정하여야 하며 여기서는 참고값으로 선정하였음.

라. GPT 1차측 접지측에 ZCT 사용 EOCR(또는 GR)를 이용한 지락차단 방법

1) 검출방식

지락시 GPT중성점에 흐르는 전류에 의해 보호되는 방식

2) 적용설비

중요하지 않은 설비에 적용

지락시 GPT중성점에는 Noise성 전류(고조파전류. 불평형에 의한 GPT중성점 전류 등)

3) 특기사항

단독설비에 적용이 쉽다.

#####. GPT적용시 GPT 3차측 CLR설비에 대하여

1. CLR의 사용목적

방향지락계전기(SGR, DGR)에 사용된 CLR의 역할은 다음과 같다.

○ 지락방향계전기를 동작시키는데 필요한 유효전류를 발생시키고,

○ GPT 3차 개방삼각결선회로의 각 상전압중 제3고조파 발생분을 흡수하며,

○ 비접지 회로의 중성점이상 전위진동, 중성점 불안정 이상현상을 억제

하는데 있다.

가. 지락시발생시 유효전류를 발생하는 역할

1) 비접지 계통 회로

그림1. 비접지회로 지락전류 계통

※ GPT : 접지변압기 ZCT1, ZCT2 : 영상변류기

CLR : 한류저항기 CB : 차단기

SGR : 선택접지계전기 Rg : 지락점의 지락저항

C1 : 피더1 선로 정전용량 C2 : 피더2 선로 정전용량

Ig : 지락전류 In : GPT에 흐르는 전류

Ic : 선로충전전류(Ic1 + Ic2) Ic1 : 피더1의 선로 충전전류(Ic11 + Ic12)

Ic2 : 피더2의 선로 충전전류(Ic21 + Ic22)

Ic11 : 피더1 S상 충전전류 Ic12 : 피더1 T상 충전전류

Ic21 : 피더2 S상 충전전류 Ic22 : 피더2 T상 충전전류

Ir : 한류저항기 전류 Ix2 : SGR 전압코일 여자전류

2) 등가회로 및 회로해석

그림1 회로를 1차로 환산한 등가회로는 그림2와 같이된다.

그림2. 그림1의 회로를 1차로 환산한 등가회로

※ Eg : 지락점의 전위 Rg : 지락점의 지락저항

ZCT1, ZCT2 : 영상변류기 CLR : 한류저항기

C1 : 피더1 선로 정전용량 C2 : 피더2 선로 정전용량

Ig : 지락전류(IC1 +IC2 + In) In : GPT에 흐르는 전류(IR + Ir1 + Ir2)

Ic1 : 피더1의 선로 충전전류 Ic2 : 피더2의 선로 충전전류

IR : 한류저항기 전류

Ix1 : GPT의 여자전류 Ix2 : SGR 전압코일 여자전류

○ 그림1에서 피더1의 충전전류Ic1은 ZCT1를 정방향, 역방향으로 관통하기 때문에 ZCT1이 감지하는 충전전류Ic1은 상쇄되어 0(A)가 된다. 때문에 그림2의 등가회로와 같이 ZCT1 위치는 지락이된 피더1의 충전전류Ic1를 감지하지 못한 위치에 있게된다.

○ 따라서 ZCT1이 감지할 수 있는 전류는 피더2의 충전전류Ic2와 CLR에 흐르는 전류만 감지하게 된다.

○ 그림2에서 CLR이 미 설치되어 있고 피더2회로가 없다면(피더1회로만 구성되어 있다면) 지락시 그림3과 같이 ZCT1이 감지할 수 있는 지락전류는 GPT의 여자전류Ix1과 GPT3차 부담전류인 SGR의 전압코일 여자전류Ix2만이 흐르게 된다. 이 여자전류는 ZCT1차측 정격인 200㎃에 비해 무시할 정도의 수㎃ 의 작은 전류이므로 ZCT1이 감지할 수 있는 충분한 전류가 되지 못한다.

그림3. CLR 미설치의 경우 지락시 전류흐름

※ Eg : 지락점의 전위 Rg : 지락점의 지락저항

ZCT1 : 영상변류기 C1 : 피더1 선로 정전용량

Ig : 지락전류(IC1 + In) In : GPT에 흐르는 전류(Ir1 + Ir2) (수십㎃)

Ic1 : 피더1의 선로 충전전류

Ix1 : GPT의 여자전류(수십㎃) Ix2 : SGR 전압코일 여자전류(수십㎃)

※ ZCT1에 관통하는 전류 = In(수십㎃ 이므로 감지 불가)

○ 반대로 GPT 3차측에 CLR이 부설되어 있다면 1선지락시 ZCT1를 관통하는전류는 그림4와 같이 CLR에 흐르는전류 IR를 포함하여 GPT의 여자전류Ix1 및 GPT3차 부담전류Ix2(SGR의 전압코일 여자전류)인 In이 흐르게 된다.

이 In전류는 CRL에 흐르는 전류IR가 포함되어 있어 ZCT1 1차측 정격전류200㎃보다 큰 전류가 되기 때문에 ZCT1이 충분히 감지할 수 있는 전류가 되는 것이다.

그림4. CLR 설치의 경우 지락시 전류흐름

※ Eg : 지락점의 전위 Rg : 지락점의 지락저항

ZCT1 : 영상변류기 C1 : 피더1 선로 정전용량

Ig : 지락전류(IC1 + In) In : GPT에 흐르는 전류(Ir1 + Ir2) (수십㎃)

Ic1 : 피더1의 선로 충전전류 IR : 한류저항기 전류

Ix1 : GPT의 여자전류(수십㎃) Ix2 : SGR 전압코일 여자전류(수십㎃)

※ ZCT1를 관통하는 전류 = In ( In 〉200㎃ )

○ CLR이 미 설치되어 있고 피더1, 피더2회로가 있는 경우

피더1회로에 지락이 생겼을 경우 피더2 충전저류Ic2의 크기에 따라 피더1회로에 부설된 지락방향계전기(SGR)는 동작이 가능 또는 불가능하게 하는 것이다.

○ 또한 ZCT2에 관통하는 전류Ic2는 ZCT2의 극성에 역방향으로 흐르므로 피더2회로의 지락방향계전기(SGR)는 동작하지 안는다.

그림5. CLR 미설치 및 피더2가 존재할 경우 지락시 전류흐름

※ ZCT1에 흐르는 전류 = In + Ic2 ZCT2에 흐르는 전류 = - Ic2

결론적으로 GPT 3차측에 CLR를 부설하므로서 계전기(SGR)를 구동할 수 있는 지락전류(유효전류)가 흘리게 되는 것이다.

☆ 만약 그림6과 같이 피더1회로에서 지락이 발생하고 ZCT2가 오결선으로 결선방향이 K단자와 L단자가 바꾸어져 반대로 결선이 되어 있다면 Ic2의 크기가 SGR 구동전류 이상으로 충분할 경우 피더1 SGR 및 피더2 SGR이 동시에 동작하게 된다.

즉 피더1 지락방향계전기(SGR)는 정상동작인 반면 피더2 지락방향계전기(SGR)는 오동작이 되는 것이다.

그림6. CLR 미설치 및 피더2가 존재하면서 ZCT2가 오결선된 경우

나. GPT 3차 오픈△단자측 제3고조파 발생을 방지하는 역할

1) 변압기류의 제3고조파 발생

변압기류(Tr, PT, GPT등)의 자화특성은 직선적이 아니고 또한 히스테리시스현상이 있기 때문에 변압기에 정현파교류전압을 인가하는 여자전류는 많은 기수조고파를 함유한 왜곡파형이 된다. 그림7의 (a)와 같은 정현파의 자속을 만들어내는 여자전류는 (c)와 같은 기수고조파를 포함한 대칭 왜형파 전류가 된다. 또한, 여자전류는 이 기수 고조파 중에서도 저차의 제3고조파 성분의 비율이 크다. 정현파의 전압을 유기하기 위해서는 자속이 정현파가 될 필요가 있으므로 (c)와 같은 제3고조파를 포함한 여자전류가 필요해 진다.

그림7. 변압기류 히스테리시스 특성곡선

변압기류에 의해 발생된 각 고조파의 크기는 철심의 재질과 자속밀도에 따라 다르지만 보통의 사용상태에서 대략 표1과 같이 된다.

표1. 변압기류 여자전류에 의한 고조파 예

고 조 파

열간압연 규소강판

냉간압연규소강판

기본파

1

1

제3조파

0.15~0.55

0.4~0.5

제5조파

0.03~0.25

0.10~0.25

제7조파

0.02~0.10

0.05~0.10

제9조파

0.005~0.02

0.03~0.06

제11조파

0.1 이하

0.01~0.03

표1에서 제3고조파 성분이 많다는 것을 알 수 있는데, 변압기 △권선을 둠으로써 제3고조파 전류는 △권선내를 순환하기 때문에 제3고조파 전류는 흡수된다.

제5고조파 이상의 성분은 아주 미량이기 때문에 문제가 되지 않는다.

2) GPT 3차측 각 상의 제3고조파 분석 및 합성

그림8. 각 상의 제3고조파 및 합성

3) CLR 저항이 설치 된 경우 제3고조파 흐름

그림9에서와 같이 3고조파 전류는 GPT3차코일과 CLR저항을 흘러 GPT내부에서 환류(還流)하므로 계전기(OVGR, SGR)에 영향을 미치지 않는다.

즉 계전기 전압단자측으로는 제3고조파가 제외된 계전기 여자전류(ix(A))만이 흐르게 되는 것이다.

4) CLR 저항이 미설치 된 경우 제3고조파 흐름

3고조파 전류는 그림10과 같이 계전기(OVGR, SGR 전원단자)의 여자전류ix(A)에 함류되어 흐르게 된다. 이는 계전기가 제3고조파 전류로 인해 오동작 할 수 있는 여건이 된다.

결론은 GPT 3차측에 CLR를 부설하므로서 계전기(SGR)측에 제3고조파 영향을 받지 않는 것이다.(CLR이 제3고조파 흡수 역할을 함.)

다. 중성점 이상 전위진동, 중성점 불안정 이상현상 억제역할

1) CLR이 없는 경우

○ CLR이 없는 경우 계통의 전위중성점은 GPT내부 임피던스 및 케이블 길이에 따른 선로 충전용량에 의해 중성점이 결정이 된다.

그림11은 CLR이 없는 상태의 회로도이며 선로 충전용량의 등가회로는 그림12와 같다.

그림11. CLR이 미 취부된 비접지 회로

그림12. 선로충전용량 회로 및 벡터도

○ 만약 R상에서 지락이 된 뒤 다시 원상복구가 되었다고 한다면 R상의 선로충전용량C(㎌)는 상당기간동안(수 분 동안) 다른상(S, T상)에 비해 적다.

이는 선로 각상과 대지간의 절연이 공기 및 케이블절연체이기 때문에 R상이 지락이 되면 R상의 선로충전용량C(㎌)가 바로 0(㎌)이 되었다가 지락사고가 제거되거나 지락이 원상복구 되면 R상의 선로충전용량이 바로 원상복구가 되는 것이 아니고 수 분 동안에 거처 원상태로 되기 때문이다.

R의 선로충전용량C(㎌)가 변화된 기간동안 각 상의 선로충전용량은 R상에 의해 다르기 때문에 3상 중성점 이동이 불가피하게 된다.(그림13 참조)

그림13. R상 지락복구시 선로충전용량 변화시간 및 복구시간동안의 영상전압 벡터도

2) CLR이 있는 경우

CLR를 1차로 등가변환하면 그림14처럼 선로충전용량C(㎌)와 병렬회로로 등가변환 할 수가 있다.

상기회로 등가변환

그림14. CLR 1차로 환산된 GPT1차 등가 회로

이 등가 회로에서 선로충전용량C(㎌)는 등가 변환된 CLR저항 r보다 값이 아주작은 값을 가지기 때문에 지락복구시(선로용량C(㎌) 변화) 영상전압은 거의 변화하지 않은 것이다.

따라서 CLR를 설비하므로서 중성점 이상 전위진동, 중성점 불안정 이상현상를 억제하게되는 것이다.

2. CLR의 크기 결정

가. CLR의 저항(Ω) 및 용량(W) 결정

1) 등가회로 결정 및 해설

※ E1 : GPT 1차 상전압 E3 : GPT 3차 상전압

Rn : CLR(한류저항기) Vo : 영상전압

Ir : 1선지락시 GPT에 흐르는 전류 ir : 1선지락시 GPT 3차 한류저항기에 흐르는 전류 N : GPT의 전압비( E1/E3)

GPT 3차측 한류저항기 각상으로 분류

GPT3차측 저항 1차로환산

In의 전류가 GPT 1차에서 3등분되므로 병렬회로임

(GPT 1차 접지측으로 저항 이동)

병렬회로의 합성

즉 GPT의 3차측 CLR의 저항을 1차로 환산한 후 중선점(접지선)으로 이동하면 GPT 1차측에 저항접지 형태가 된다. 이는 CLR의 크기에 따라 지락전류크기를 조절 할 수 있는 것이다.

2) CLR 저항(Rn) 계산식

※ E1 : GPT 1차 상전압 E3 : GPT 3차 상전압

Rn : CLR(한류저항기) Vo : 영상전압

Ir : 1선지락시 GPT에 흐르는 전류 ir : 1선지락시 GPT 3차 한류저항기에 흐르는 전류 N : GPT의 전압비( E1/E3)

※ 완전지락시 3차측 전압(V)

그림5. GPT 3차 전압벡터

즉, ①식

②식

※ 완전지락시(V)

3) 지락전류 중 유효전류 Ir의 결정

그림6. Ir의 방향

보통 Ir(유효전류)은 380㎃로 선정한다.

이는 지락방향 계전기 감도가 380㎃ 부근에서 고감도를 나타내고 또한 ZCT

1차 정격전류가 200㎃이므로 여유전류를 두어 380㎃로 한다.

따라서, GPT 각 상의 전류는 로 결정

과전류계전기 OCR O C R

1.과전류계전기(OCR) 란?

과전류계전기란 계전기의 입력단자에 정정치 이상의 전류가 유입되면 접점이 폐로(Close)

또는 개로(Open) 되어 동작신호를 출력하는 계전기이다.

2.과전류계전기의 종류

2-1) 동작원리에 의한 종류

1) 유도형

2) 아나로그형

3) 디지털형 : 다기능 복합계전기,단독계전기

2-2) 용도에 의한 종류

1) 과전류계전기 : 선로 또는 기기의 과부하 및 단락보호용

2) 지락과전류계전기 : 선로 또는 기기의 지락보호용

3.과전류계전기의 사용목적

선로나 기기에 과전류가 흐르면 열화에 의하여 결국 소손에 이르고 또한 지락이 발생하였을

때에는 인체에 위험을 초래할 수가 있다.

이런 재산이나 인체의 피해를 최소화하기 위하여 차단기(CB)를 차단(Trip)시키거나 경보(Alarm)를

울리게 하기 위하여 사용하는 것이다.

4.계전기의 정정방법

4-1) 과전류계전기의 정정방법

일반적으로 선로나 기기들의 특성(조건)이 다양하므로 어떤 표준이나 공식적인 것은 없다고

생각한다.

다시 한번 강조하면 선로나 기기들의 특성(기기는 열시정수라고도 함)을 잘 알아야 가장 합리

적인 정정을 할 수가 있다.

여기서는 시중 문헌에 많이 실려 있는 일반적인 방법으로 한다.

1) 한시요소의 전류Tap 정정

한시요소는 일반적으로 과부하 보호용이다.

따라서 선로나 기기의 열적특성(열시정수)을 고려하여야 한다.

*** 한시 전류탭 = 정격전류(기기 또는 선로) / 변류비(CT Ratio) x 여유율(1.25~1.5)

2) 순시요소의 전류Tap 정정

순시요소는 일반적으로 단락보호용이다.

따라서 전원용량과 선로의 임피던스(Impedance)등을 고려하여야 한다.

*** 순시 전류탭 = 단락전류 / 변류비(CT Ratio) x 여유율(0.5~0.7)

여유율이 한시와 순시가 역으로 다른 것은 과부하는 전원의 투입이나 전동기의 기동 등

경사고로 수시로 있을 수 있고 한시적 동작인 반면 단락은 중사고로 계전기를 확실하게 동작

시키기 위해서다.

4-2) 지락 과전류계전기의 정정

지락과전류계전기의 정정은 목표지락전류를 고려하여 정정 한다.

다만 계전기의 설치방법에 따라 다음 사항을 주의 할 필요가 있다.

1) 잔류회로방식

변류기를 각상에 연결하여 2차를 Y접속하고 그 중성선에 설치하는 방법으로 평소에 불평형

전류가 흐를 수 있으며 계전기에 유입되는 전류는 아래와 같다.

*** 유입전류 = (불평형전류 + 지락전류) / (변류비(CT Ratio)

2) 3상 분로방식

3차 권선형 변류기를 각상에 연결하여 2차를 Y 접속하고 3차를 오픈 델타로 접속하여

설치하는 방법으로 평소에 불평형전류는 흐르지 않으며 계전기에 유입되는 전류는 아래와 같다.

*** 유입전류 = 지락전류 / 3 x 변류비(“주의” 3차 변류비)

3) 영상변류기(ZCT) 방식

영상변류기를 사용하여 각상의 1차를 일괄 관통시키고(4선일 경우 중성선 포함) 계전기를

2차에 설치하는 방법으로 평소에 불평형전류는 흐르지 않으며 계전기에 유입되는 전류는

아래와 같다.

*** 유입전류 = 지락전류 / 변류비(ZCT)

4-3) 한시요소의 시간 정정(시한레버)

전류정정에서 언급하였듯이 열적특성 범위 안에서 보호될 수 있도록 정정되어야 할 것이며

특히 전단 계전기와 후단 계전기의 장점을 고려하여 보호협조가 충분히 될 수 있도록 전류탭

및 시간을 정정해야 될 것이다.

5.과전류계전기의 선정 및 사용시 주의사항

1) 과전류계전기에 사용되는 변류기는 반드시 계전기용으로 과전류 영역에서 가능한한 오차가

작은 변류기를 선정하여야 한다.

과전류 영역에서 오차가 크면 1차에 과전류가 흘러도 2차에 유기되지 않아 계전기로 유입되는

전류가 작아 계전기가 동작하지 않는다.

2) 과전류 영역에서 오차가 보증되는 변류기는 명판에 과전류정수(OCC, Over Current Constant)

또는 과전류지수(OCF, Over Current Factor)라 하여 n <; 5~30(숫자로)로 명기 되어 있다.

숫자의 의미는 정격전류의 배수로서 그 배수 때 변류기 오차는 최대 -10%를 보증 한다.

3) 유도형의 전류 정정스크류는 견고하고 확실하게 조여야 하며 활선상태에서는 가능한 한 Tap을

바꾸지 않도록 한다.

허용전류에 따른 전선의 굵기

허용전류에 따른 전선의 굵기 전선(㎟)

공 사 방 법

단열벽 내부의 절연전선(HIV)일 때

단열벽 내부의 케이블(CV)일 때

비 고

단 상

삼 상

단 상

삼 상

1.5

19

17

18

16

2.5

26

23

25

22

4

35

31

33

30

6

45

40

42

38

10

61

54

57

51

16

81

73

76

68

25

106

95

99

89

35

131

117

121

109

50

158

141

145

130

70

200

179

183

164

95

241

216

220

197

120

278

249

253

227

150

318

285

290

259

185

362

324

329

295

240

424

380

386

346

접지선 굵기 선정

접지선 굵기 선정

22.9kV용 기기의

1종 접지선 굵기는 최소 22mm2 이상 사용하시면 되고,

2종 접지선 굵기는 변압기 2차 정격전류 × 0.052 하시면 되고,

3종 접지선 굵기는 차단기 정격전류 × 0.052 하시면 됩니다.

0.052는 차단기 동작시간, 온도상승분을 계산해서 나온 상수입니다. 내선규정 부록에 보시면 공식이 있습니다.

Θ : 온도상승

i : 전류(a)

a : 단면적(㎟)

t : 통전시간(초)

조건 : 과전류 차단기는 정격전류의 20배의 전류에서 0.1초 이하에서 차단되는 것으로 합니다. 따라서 a = 0.052in입니다.

기타 다른 공식이 많이 있지만 대표적인 것만 추가로 올립니다. 접지선은 계통의 최대 지락전류에 견딜 수 있어야 합니다.

a : 단면적(㎟)

s : 고장지속시간(초)

t : 접지선 허용온도 상승(나동선 850℃, 접지용 비닐전선 120℃)

i : 고장전류(a)

두 번째 공식으로 계산하면 a = 0.0464in이 나옵니다.

하지만 국내는 대부분 0.052를 적용하여 사용합니다.

1종 접지선 굵기 계산 방법입니다.

고장지속시간 : 0.2초

접지선 온도상승 : 80℃

고장(지락)전류 : 5325A를 적용하여 계산한 값입니다.

따라서 1종 접지선은 22mm2 이상을 사용해야 하지만 변전소와 거리가 1km 이상인 수용가는 지락전류(영상임피던스)를

계산하여 22mm2 보다 가는 전선을 사용해도 무방합니다.






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