차단기
전기기사 필기 2022년 1회 27번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 개폐기류의 종류와 특성 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
다음 중 재점호가 가장 일어나기 쉬운 차단전류는?
선택지 분석
1
오답 함정 분석
동상전류는 전압과 전류의 위상이 일치하여 차단 시 과도 회복 전압이 낮으므로 재점호 발생 가능성이 매우 낮습니다.
2
오답 함정 분석
지상전류는 차단 시 전압이 최대일 때 전류가 0이 되어 가혹한 조건이 형성되지만, 진상전류에 비해 재점호 발생 확률은 낮습니다.
정답 상세 해설
진상전류(충전전류) 차단 시에는 전압과 전류의 위상차로 인해 차단기 접점 사이의 전위차가 매우 커지기 때문에 재점호가 가장 발생하기 쉽습니다.
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Step 1: 진상전류 차단 시 전류가 0이 되는 지점에서 차단이 이루어지면, 선로 측에는 최대 전압에 해당하는 전하가 잔류하게 됩니다.
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Step 2: 차단 후 반 사이클(1/2주기)이 경과하면 전원 전압의 극성이 반전되어 최대 전압에 도달합니다.
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Step 3: 이때 차단기 접점 양단에는 전원 전압과 선로 잔류 전압의 차이인 최대 전압의 2배(2Em)에 달하는 높은 전압이 인가되어 절연이 파괴되고 재점호가 발생합니다.
4
오답 함정 분석
단락전류는 대전류 차단에 따른 열적 가혹도는 높으나, 재점호의 주된 원인인 전압 상승 메커니즘은 진상전류 차단 시에 더 뚜렷하게 나타납니다.
자주 묻는 질문
Q.
재점호 현상이란 정확히 무엇인가요?
차단기가 전류를 차단한 직후, 접점 사이의 절연 내력이 충분히 회복되지 않은 상태에서 높은 전압이 인가되어 아크가 다시 발생하는 현상을 의미합니다.
Q.
왜 진상전류에서만 전압이 2배로 높아지나요?
진상전류는 전압보다 위상이 90도 앞서기 때문에, 전류가 0이 되어 차단되는 순간 전압은 최대치가 됩니다. 이 전압이 선로에 잔류 전압으로 남게 되고, 전원 전압이 반대 극성으로 바뀔 때 두 전압의 차이가 합산되어 2배의 전위차가 형성됩니다.