단락전류, 차단용량

[하루살이]

1. 단락전류(Short circuit current)란? (kA로 표시됨)

전기계통의 고장전류의 일종으로 상과 상이 합선되어 생기는 고장전류 말한다. 상과 상이 합선(short)시 고장점에는 저항이 0에 가까워져 계통의 전원(Utility),발전기, 전동기들은 각각 고장점으로 전류를 보내게 되며 이러한 전류들이 합쳐지면 막대한 대전류가 되어 고장점의 상간단락사고는 3상단락사고(3상일 경우)로 전파되는 것이 보통이며 이 경우(3상단락시) 전기계통고장의 최대전류가 흐르게 된다.

또한 이 단락전류는 대칭교류분과 DC분으로 이루어져 있으며 발생 1/2Cycle후 최대치에 이르게 되며 서서히 감쇄한다. 이 초기 1/2Cycle에 발생되는 단락전류는 그 시간이 너무 짧아 계전기인식, 동작, 지령,차단기 접점 개시등으로 이뤄지는 긴 시간(3~8cycle)로는 차단할 수 없으므로 고장시 최초발생하는 단락전류의 용량보다 큰 정격차단전류를 가진 차단기를 사용하여야 한다.(차단기의 정격차단전류는 교류분 실효치로 표시됨)

고장전류는 예전에는 주로 임피던스 맵을 이용한 수계산이 주를 이루었으나, 컴퓨터,프로그래밍기술의 발전으로 현재 상용화된 프로그램을 사용하는 경우가 많다. 계통설계시 단락전류의 계산은 필수적인 것으로 전기기기, 차단기, 전선 및 relay setting의 기본이 된다.

2. 차단(단락)용량(Short circuit capacity)이란?

차단기의 정격차단전류는 법적으로 반드시 명기해야 하지만 3상일경우 √3 * 정격전압 * 정격차단전류 로 계산되는 차단용량은 표기하는 경우와 안하는 경우가 제작사별로 차이가 있다.

위 식에서 보듯이 차단(단락)용량은 정격전압에 따른 차단용량을 표기한 것이다.(주로 Bus bar에 많이 사용됨) 예컨데, 22.9kV의 단락(차단)용량이 750MVA로 표기되었다면 약 19kA정도의 정격차단전류를 가진다는 의미이다.