파워퓨즈는 단락보호가 목적입니다.
3. 전력퓨즈의 종류
퓨즈는 변압기 퓨즈, 전동기용 퓨즈, 일반퓨즈, 커패시터용 퓨즈 등 4종류가 있으며
각각 T ·M·G·C로 표기합니다.
변압기(T), 전동기용(M) 등 전용 퓨즈를 반드시 선정해야 한다는 것이 아니라
일반 퓨즈(G)로도 변압기나 콘덴서를 보호할 수도 있습니다.
① 변압기 퓨즈(T)
변압기 퓨즈는 변압기 보호용으로 적합한 특성을 갖고 있습니다.
변압기는 전원 투입시에 "여자 돌입 전류"라는 과도적인 대전류가 발생하므로 퓨즈의 열화를 일으킬 수 있습니다. 변압기 퓨즈는 정격전류의 10배의 전류를 0.1초간 통전 100회 반복해도 용단되지 않는 특성이 있습니다.
변압기의 투입과 개방은 잦은 성질의 것이 아니기 때문에 반복 개폐 횟수는 100회 정도로 되어 있습니다.
② 전동기용 퓨즈(M)
전동기용 퓨즈는 전동기 보호용으로 적합한 특성을 가진 퓨즈입니다.
정격전류의 5배의 전류를 10초간 통전하여 1만회를 반복해도 용단 되지 않는 특성을 가지고 있습니다.
전동기의 기동시에는 기동전류가 흐르기 때문에 이 기동전류에 의해 기능이 저하되거나 용단되지 않도록 하는 특성이 정해져 있습니다.
전동기는 온, 오프를 많이 반복하게 되므로 반복 개폐 횟수를 많게 설정되어 있습니다.
③ 일반퓨즈(G)
일반퓨즈는 변압기, 전동기, 콘덴서 등 어떤 부하에 사용할 수 있는 표준 퓨즈입니다.
여자 돌입전류나 기동전류, 돌입 전류 등에 대한 특정 내량은 가지고 있지 않습니다.
어떤 부하에도 적용할 수 있는 만능 퓨즈입니다.
④ 콘덴서용 퓨즈 (C)
콘덴서용 퓨즈는 콘덴서 보호용으로 적합한 특성을 갖고 있습니다.
정격전류의 70배의 전류를 0.002초 통전 100회를 반복해도 용단되지 않는 특성이 있습니다. 콘덴서의 돌입전류에 견딜 수 있습니다.
4. 전력퓨즈의 선정방법
퓨즈는 정격전류의 1.5배에서 2배 이상을 선정합니다.
시동전류 및 돌입전류, 여자 돌입 전류에 퓨즈 엘리먼트가 용단되지 않도록 여유있는 용량을 선정해야 합니다. 앞서 말한 것과 같이 변압기, 전동기용, 일반용, 콘덴서용이 있으므로 부하용도에 알맞는 것을 선정합니다.
부하 공통으로 일반퓨즈를 선정하는 것도 좋습니다.
정격차단 전류는 퓨즈의 경우 40[kA]인 것이 일반적이기 때문에
8[kA] 및 12.5[kA]가 주류인 고압 변전 설비에서는 특히 문제가 되지 않습니다.
변전소에 가까운 경우에도 충분한 보호 성능을 가지고 있습니다.
① 변압기 보호용 퓨즈의 주의점
변압기 보호용으로 사용하는 퓨즈는 단상 및 3상에서 설치하는 방법이 다릅니다.
3상 회로의 경우는 LBS의 각상에 퓨즈를 설치하면 좋지만, 단상 변압기의 보호에 사용하는 경우 중성선에 퓨즈를 넣지 않습니다.
단상 변압기 계통의 중성선에 퓨즈를 넣고 퓨즈 요소가 끊어져 버리면 중성선이 결상되고 이상전압이 2차측 전로에 발생합니다. 정격 220[V]의 회로에서 이를 크게 상회하는 큰 전압이 인가되고 연결된 전기기기가 소손될 우려가 있습니다.
특히, 단선 결선도를 만들 때 주의가 필요합니다.
② 변압기의 일괄 보호
변압기나 진상 콘덴서는 각각에 퓨즈를 설치하는 것이 원칙이지만 배전반에서 주차단기용으로 PF-S를 설치하고 여러 변압기나 커패시터를 일괄적으로 보호하겠다고 생각하는 사람들이 있습니다. 이 경우 변압기의 여자 돌입전류에 퓨즈가 저하되지 않도록 변압기의 총 용량에서 퓨즈를 선정합니다. 그러나 변압기용은 정격 전류의 25배를 2초까지만 견딜 수 있습니다. 일괄 보호방식에서는 2초 이내에 보호하지 못하는 경우가 있어 바람직한 보호가 되지 않습니다. 가능한 한 각각의 기기마다 퓨즈를 설치하는 것이 좋습니다.
보다 쉽게 말하면 큰 변압기에 맞추면 작은 변압기가 문제가 되고 작은 용량에 맞추면 큰 변압기가 문제가 됩니다. 각각의 변압기에 설치하는 것이 바람직합니다.
5. 한류 퓨즈 및 DCR의 보호 협조
여러 대의 변압기 뱅크에 일괄하여 진공 차단기(VCB)가 설치되어 있어 과전류 계전기(OCR)에 의해 계통의 보호를 하는 경우에는 OCR 및 퓨즈의 보호 협조에 주의가 필요합니다. 한류 퓨즈는 소 전류를 차단하지 못하고 과부하에 의해 요소가 폭발할 수 있습니다.
큰 전류가 흐르는 "단락사고"에 대해서는 퓨즈의 동작이 빨라지도록 정정하고 소전류 차단영역은 OCR에서 진공차단기를 동작시키도록 정정하는 것이 원칙입니다.
퓨즈보다 OCR 동작을 항상 빠르게 동작하도록 정정하면 퓨즈 동작보다 VCB에 의한 차단이 선행되어 하나의 변압기 계통의 고장으로 광범위하게 정전이 발생할 수 있습니다.
한류 퓨즈를 포함한 보호 협조를 고려하는 경우는 정전 범위를 "변압기 1대"로 고정되게 계획하는 것이 바람직합니다.
① 퓨즈의 허용특성
한류 퓨즈에 전류가 흘러도 퓨즈 요소에 성능 저하를 미치치 않는 전류와 시간의 특성을
"허용 특성"이라고 합니다. 허용특성 이하의 전류 값이면 원칙적으로 전류에 의한 퓨즈의 열화가 발생하지 않습니다. 보호하는 변압기의 여자 돌입 전류는 허용특성을 밑돌게 계획하고 변압기에 전원을 켤 때마다 열화하는 일이 없도록 보호협조를 검토해야 합니다.
② 퓨즈의 동작특성
한류 퓨즈가 용단시 아크가 발생하고 소멸할 때 까지의 전류와 시간의 특성을 "동작 특성"이라고 합니다.
동작 특성은 차단 특성이라고도 하며 고압 한류 퓨즈의 1차측에 위치한 수전점 OCR 및 배전선 OCR과의 보호협조를 고려하는 경우에 사용합니다. 동작 특성에 표시된 커브 이상의 전류시간이 발생하면 퓨즈가 끊겨 이상전류의 차단을 완료할 수 있으므로 OCR이 작동하지 않고 1차 차단기 동작에 의한 광범위한 정전을 방지할 수 있습니다.
③ 퓨즈의 용단특성
한류퓨즈에 전류가 흐르는 순간 부터 퓨즈 엘리먼트가 용단될 때까지의 전류와 시간의 특성을 "용단 특성"이라고 합니다. 최소 용단 특성과 최대 용단 특성이 표시되고 그 평균값을 평균 용단 특성이라고 합니다. 용단 특성 곡선에 들어가는 크기의 전류가 일정 시간 이상 흐르면 퓨즈 요소는 용단을 시작하고 있기 때문에 퓨즈가 용단되지 않아도 엘리먼트가 열화되고 있는 것입니다. 용단특성은 퓨즈 요소에 방전 직전의 상태이며 전류가 과대하게 되어 일정 시간 이상의 전류가 계속 동작 특성 곡선에 들어 가는 순간이 되면 전류 차단을 완료하게 됩니다.
[출처] 전력퓨즈 (Power Fuse) : 한류 퓨즈와 비한류 퓨즈 비교|작성자 비버