차단기

전기기사 필기 2020년 3회 34번

Q문제

수전용 변전설비의 1차측 차단기의 차단용량은 주로 어느 것에 의하여 정해지는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

수전 계약용량

수전 계약용량은 전력 사용 요금이나 변압기 용량 산정의 기준이 될 뿐, 고장 시 발생하는 단락전류의 크기와는 직접적인 상관이 없습니다.

부하설비의 단락용량

단락용량은 부하 측이 아닌 공급측 전원 계통의 임피던스에 의해 결정되는 수치입니다.

공급측 전원의 단락용량

차단기의 차단용량은 전력 계통에서 사고가 발생했을 때 흐르는 최대 단락전류를 안전하게 차단할 수 있는 능력을 의미합니다.

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Step 1: 단락전류(

I_{s}

)의 결정 원리를 파악합니다. 단락전류는 공급측 전원의 전압과 계통 임피던스에 의해

I_{s} = \frac{100}{% Z} \times I_{n}

으로 결정됩니다.

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Step 2: 단락용량(

P_{s}

)과 차단용량의 관계를 이해합니다. 단락용량은

P_{s} = 3 \times V \times I_{s}

로 계산되며, 이는 곧 공급측 전원 계통의 강도를 나타냅니다.

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Step 3: 결론을 도출합니다. 차단기는 설치 지점의 단락용량보다 큰 차단 능력을 갖추어야 하므로, 1차측 차단기의 용량은 공급측 전원의 단락용량에 의해 결정됩니다.

수전전력의 역률과 부하율

역률과 부하율은 전력 소비의 효율성과 설비 이용률을 나타내는 지표이며, 차단기의 고장 전류 차단 능력과는 무관합니다.

차단용량과 단락용량은 서로 같은 개념인가요?

엄밀히 말하면 다르지만 밀접한 관계가 있습니다. 단락용량은 계통에서 발생할 수 있는 고장 전력의 크기이며, 차단용량은 차단기가 그 단락용량을 견디고 끊어낼 수 있는 정격 성능을 의미합니다.

공급측 전원의 단락용량이 커지면 차단기에는 어떤 영향이 있나요?

공급측 단락용량이 커진다는 것은 계통 임피던스가 작아져 고장 시 더 큰 단락전류가 흐른다는 뜻입니다. 따라서 더 높은 정격 차단용량을 가진 차단기를 선정해야 합니다.