스크랩 수변전설비 기기에 대한 설명(펌)

[녀리(진열)]

 변압기

1. 변압기의 기능
변압기는 전력회사에서 공급하는 고압 또는 특고압의 전력을 부하기기의 사용전압에 맞게 전압을 강압하는 역할로
전기설비의 가장 핵심적인 기기이다.

2. 변압기의 종류
변압기는 절연방식에 따라 유입식, 건식, 몰드식, 가스식으로 구분한다.

[ 유입식 변압기 ]
절연유가 담긴 탱크속에 권선을 담근 구조로 제작이 용이하고 사용범위가 넓어 소용량에서 대용량까지 가장 많이
사용하는 변압기다.

※ 특징 ∵ 소용량에서 대용량 저전압에서 고전압까지 사용범위가 넓다. ∵ 밀폐된 구조이므로 옥내외 구분없이 사용 가능하다. ∵ 소음진동이 적고 서지에 강하다. ∵ 점검에 의해 수명 예측이 가능하다. ∵ 절연유를 사용하므로 화재의 우려가 있다. ∵ 정기적인 절연유 보수가 필요하다.

[ 건식 변압기 ]
절연유를 사용하지 않고 고체 절연체만으로 절연을 유지하는 것으로 화재 예방을 중시하는 건물에 사용하였으나
몰드변압기의 등장으로 최근에는 소용량 강압용 변압기로 주로 사용한다

※ 특징 ∵ 절연유를 사용하지 않으므로 화재의 위험이 없다. ∵ 점검 및 보수가 용이하다. ∵ 소음.진동이 크고 서지에 약하다.

[ 몰드 변압기 ]
고압 및 저압 권선을 불연재인 에폭시로 몰드한 방식으로 난연성, 무보수화, 에너지절약 등의 이점이 있어 최근 많이
사용하나 인출부 절연과 방열에 문제가 있어 고전압 대용량화에는 한계가 있다.

※ 특징 ∵ 절연물로 난연성 에폭시 수지를 사용하므로     화재의 우려가 없다. ∵ 소형.경량이고 분해. 반입. 현장조립도 가능하다. ∵ 무부하 손실이 적어 에너지 절약에 기여한다. ∵ 소음이 크고 기중절연이므로 옥외설치시     전용함이 필요하다. ∵ 서지에 약하므로 VCB와 결합시 SA가 필요하다. ∵ 무보수화가 가능하나 수명 예측이 곤란하다.

[ 가스절연 변압기 ]
절연 매체로 SF6 가스를 사용한 변압기로 불연성이고 전기적 특성이 좋다.

※ 특징 ∵ 불연성이고 전기적 특성이 우수하다. ∵ 가격이 고가이고 정기적인 보수가 필요하다.

[ 각 절연방식별 비교 ]

구분	유 입	건 식	몰 드
절연계급	A종	B종, H종	B종, F종
허용최고온도	105℃	130, 180℃	130, 155℃
사용장소	옥내외	옥내	옥내
내습,내진	약함	약함	강함
소음.진동	작다	크다	크다
단락강도	-	-	강함
충격파내전압	150	90	95(120)
치수,중량	대	중	소

3. 변압기의 열화와 수명

[ 절연파괴의 원인 ]
변압기는 운전중 온도,습도,산소 등에 의해 절연물이 열화되었다가 단락, 지락, 진동 등의 기계력에 의해 열화된 절연물이
물리적으로 파괴되기 때문이다.
따라서 변압기의 수명은 절연물의 열화 정도에 따라 결정된다고 볼 수 있다.

[ 변압기 열화원인 ]
∵ 열열화
변압기 발생열과 주위온도에 의해 변압기 최고점 온도가 상승하여 산화, 열분해 등으로 절연유 내압이 내려가거나
고체 절연물의 내압하락 및 기계적 강도가 하락하게 된다. 과부하 운전을 피하고 냉각 방법을 개선하면 수명을 늘릴 수 있다.

∵ 흡습으로 인한 열화
절연유가 대기중의 수분을 흡수하여 절연내력이 저하하고 고체 절연물의 기계적 강도가 저하한다.

∵ 부분방전으로 인한 열화
절연물에 가해진 전계의 세기가 한도를 초과 했을때 부분적인 방전으로 발생 하는 열화로 절연내력과 기계적 강도의
저하를 가져온다. 주로 제작 당시에 절연물에 기포등의 이물질이 혼입하여 이 부분에 전계가 집중하여 발생 한다.

∵ 기계적 응력으로 인한 열화
진동, 충격, 단락시의 전자 기계력에 의해 고체 절연물이 기계적으로 파손되어 변압기의 수명을 종료한다.

[ 변압기의 열화진단 ]
변압기의 열화 정도를 아는 수단으로는 절연저항측정법, 유전정법, 유중가스 분석,절연내력시험 방법이 있고 절연유
자체의 시험방법으로 절연유 내압시험, 전산가도측정, 함유수분측정, 체적저항률측정법이 있으나 변압기의 중요도,
용량 등을 고려하여 실시한다.
전기안전공사에서는 변압기 절연내력시험과 절연유의 절연내력시험, 전산가도를 측정하여 양부를 판단하고 있다.

[ 온도에 의한 변압기의 수명 ]
절연물의 온도와 수명과의 관계는 아래의 식으로 근사하게 추정할 수 있다.
Y = aΘ-b
Y : 절연물의 수명
a : 정수
b : 0.1155
Θ : 절연물의 온도

여기서 변압기의 수명은 절연물 온도가 6℃ 상승할 때 마다 반감하게 됨을 알 수 있다.
따라서 변압기의 유지보수가 적정하게 이루어지고 과부하 운전을 하지 않을 경우 수명은 20년 이상이다.

[ 변압기의 내구년한 ]
변압기 수명은 15년, 20년, 30년으로 제각기 주장이 상이한 것은 유지 보수의 중요성을 말해준다.
변압기의 내구년한이 명확하게 규정된 곳은 공동주택 관리령에 17년으로 표시된 것이 유일하다.

4. 변압기의 유지보수　

변압기는 비교적 내구성이 좋고 정지기이므로 수명은 길지만 사고시 정전이 불가피하고 사회적 파급효과가 크다. 또 중량물이므로 취급이 간단하지 않다. 사전 점검으로 고장개소 또는 고장이 우려되는 부분을 발견하여 적절한 보수가 이루어진다면 대부분의 사고를 예방할 수 있고 기대 수명까지 안전하게 사용할 수 있을 것이다.

[ 일상점검 ]
소음. 진동. 이상음, 절연유 누유, 애자. 부싱의 균열, 먼지부착, 부식상태, 변색이나 냄새 등으로 사전에 발견하여 대책을
세우도록 한다.

[ 정기점검 ]
시간을 정해 정기적으로 변압기 운전을 정지시켜서 접속부위 이완. 균열상태를 점검하고 소모품 교환 등을 한다.
또 이때 절연내력시험 등 각종 시험을 실시하여 보수계획을 세운다.

[ 특별점검 ]
이상음, 냄새, 절연유 누유 등을 발견할 시 즉시 운전을 정지하고 점검 및 보수한다.

1. 절연유 기능과 종류

[ 절연유의 기능 ]
절연유는 유입변압기에서 권선의 외기 접촉차단 및 고체 절연물을 보호하고 권선의 발생열을 대류에 의해 방열하는 절연과 냉각이라는 두가지 중요한 기능을 담당하는 것으로 양질의 광유를 정제하여 제조한다.

[ 절연유의 구비조건 ]
∵ 절연내력이 커야 한다.
∵ 점도가 낮아 유동성이 좋아야 한다.
∵ 인화점이 높아야 한다.
∵ 응고점이 낮아야 한다.
∵ 화학적으로 안정성이 높아야 한다.
∵ 인체에 무해하고 독성이 없어야 한다.

[ 절연유의 종류 ]
절연유는 정제한 양질의 광유를 탈수, 탈기하여 제조하며 종류는 아래표와 같다.

종류		주성분	적용 (용도)
1종	1호	광 유	주로 유입콘덴서, 유입케이블 등에 사용되는 것
	2호		주로 유입변압기, 유입차단기 등에 사용되는 것
	3호		주로 매우 추운 곳 이외의 장소에서 사용되는 유입변압기, 유입차단기 등에 사용되는 것
	4호		주로 고전압 대용량 유입변압기에 사용되는 것
2종	1호	알킬벤젠	분기쇄형으로 저점도의 것		주로 유입케이블, 유입콘덴서 등에 사용되는 것
	2호		분기쇄형으로 고점도의 것
	3호		직쇄형으로 저점도의 것
	4호		직쇄형으로 고점도의 것
3종	1호	폴리부텐	저점도의 것	주로 유입케이블, 유입콘덴서 등에 사용되는 것
	2호		중점도의 것
	3호		고점도의 것
4종	1호	알킬나프탈렌	저점도의 것	주로 유입콘덴서 등에 사용되는 것
	2호		고점도의 것
5종		알킬나프탈렌	주로 유입콘덴서 등에 사용되는 것
6종		알킬디페닐에탄	주로 유입변압기 등에 사용되는 것
7종 (1)	1호	광유,알킬벤젠	주로 유입콘덴서, 유입케이블 등에 사용되는 것
	2호		주로 일반유입변압기, 유입차단기 등에 사용되는 것
	3호		주로 매우 추운 곳 이외의 장소에서 사용되는 유입차단기 등에 사용되는 것
	4호		주로 고전압 대용량 유입변압기에 사용되는 것

2. 절연유 열화와 변압기 소손

[ 유입변압기의 구조 ]
유입변압기는 방향성 규소 강판으로 만든 코아에 마닐라지 그라프트지 등으로 절연한 권선을 감아 절연유 속에 함침한
구조로 절연유는 절연과 냉각 기능을 갖는다.

[유입변압기 철심]

[ 절연유의 열화 ]
절연유는 변압기의 발생열에 의한 호흡작용으로 인해 공기중의 수분,산소,도전성 또는 유전성 입자를 흡착하게 되고 오염된 절연유는 변압기의 발생열과 상승작용을 일으켜 변압기 절연재를 열화시키고 슬러지를 생성하여 냉각작용을 방해함으로서 절연재 열화를 더욱 촉진시켜 절연재의 기계적 강도를 저하시킨다.

[ 변압기 절연파괴 ]
위와 같은 이유로 열화된 절연재가 바로 절연파괴 되는 것은 아니고 열화된 절연물이 서지, 진동, 외부단락 등의 충격에
기계적으로 파손되면서 권선간에 또는 권선과 코아간에 접촉하여 결국 변압기는 소손되게 된다.

◆ 변압기의 절연파괴 메커니즘 ◆

[ 절연유 관리의 중요성 ]
오염된 절연유는 여과 또는 교체에 의해 성능을 회복할 수 있으나 한번 열화된 고체 절연물은 절연유를 교체해도 물리적
성능을 회복할 수 없기 때문에 외부 충격에 의해 변압기는 소손하게 된다. 따라서 유입변압기는 절연유 관리가 중요하고
절연유만 잘 관리한다면 변압기 수명은 20년 이상이라고 본다.

3. 절연유 관리기준

[ 절연내력 ]

구 분	절연파괴전압	판  정
		50KV미만기기	50KV이상기기
신 유	30KV이상 KSC-2301	적합	적합
사중 중의 절연유	20KV이상	적합	적합
	15KV이상 20KV미만	적합(요주의)	부적합
	15KV미만	부적합	부적합

[ 전산가 ]

구 분	산가도mgKOH/g	판정
신 유	0.02이하 ksc-2301	적합
사용 중의 절연유	0.2이하	적합
	0.2초과 0.4미만	적합(요주의)
	0.4이상	부적합

 ※ 참고:요주의 - 판정은 적합으로 하나 가급적 빨리 여과 교체토록 요청.

4. 절연유 여과와 교체
절연유는 사용함에 따라 상기에서와 같이 절연내력이 저하하고 슬러지나 부유물을 생성하게 된다. 이러한 절연유를 그대로 방치하는 것은 변압기 사고를 유발함으로 절연유는 주기적으로 여과 또는 교체해야 한다.

[ 여과 ]
절연유중의 부유물,슬러지 등을 제거하여 절연유의 유동성을 좋게하나 절연유의 산가나 절연내력에는 그다지 큰 영향을
주지 못한다.

[ 진공여과 ]
절연유중의 부유물,슬러지 등을 제거함과 더불어 수분을 제거하고 용존기체를 탈기함으로서 절연내력 회복에는 효과가
있으나 화학적으로 변질된 절연유를 원상태로 되돌리지는 못한다.

[ 교체 ]
열화된 절연유를 신품인 절연유로 교체함으로써 절연유 성능을 회복함을 말한다.
단, 이때 절연유 주입시 미량의 금속분, 먼지 등이 혼입하지 않도록 여과 필터를 통해 주입해야 한다.

[ 여과와 교체 ]
가장 이상적인 변압기 관리는 6개월마다 절연유를 시험하고 그 시험치에 따라 여과와 교체를 함이 바람직하나 그것은
경우에 따라 번거로울 수도 있고 경제적으로 불합리할 수도 있으므로 그 변압기의 중요도, 용량에 따라 다르지만 아래와
같이 실시하면 비교적 무난할 것이다.

① 154KV 이상 또는 3000KVA 이상으로 콘서베이터가 있는 변압기 - 1년 마다 진공여과 하고 필요시 전량 교체 한다.
② 기타 변압기 - 3년 마다 전량 교체 한다.

5. 절연유 교체 시기
절연유는 사용 중 열화에 의해 일정 주기별로 교체해야 하며 교체시기는 시험 결과에 의한 교체와 시간 경과에 의한 교체로 나눌 수 있다.

[ 측정치에 의한 교체(22.9KV급) ]
다음 사항 중 한가지라도 해당할 경우 교체해야 한다.
- 절연내력 시험기로 15KV 이하일 경우
- 전산가가 0.4 이상일 경우
- 함유 수분이 60PPM 이상일 경우

[ 시간 경과에 의한 교체 ]
변압기 사용조건 또는 절연유의 성능에 따라 다르나 거의 무부하인 경우 5년이내, 50% 이상 부하가 걸리는 경우 3년 이내
마다, 종종 과부하 운전을 하는 경우 1년 마다 교체하는 것이 좋다.

절연유의 성능시험에는 여러 가지가 있으나 운전중인 변압기의 절연유 계속 사용 여부 판명에는 절연파괴전압측정, 전산가측정, 함유수분측정, 체적저항률측정으로 양부 판정에 충분하다고 생각되고 전기안전공사에서는 특고압 변압기 절연유에 대한 시험은 절연파괴전압과 전산가를 측정하여 가부 판정을 하고 있다.

1) 시료채취
시료채취 용기는 깨끗하고 건조한 것을 사용한다. 시료채취는 전체 절연유를 대표할 수 있는 위치에서 채취한다. 시험결과에 영향을 줄 수 있는 물기나 염분 등이 혼입되지 안도록 채취한다. 변압기 배유구에서 채취할 때는 배유구 주변의 오염물을 흘려 보낸 후 채취한다.

2) 절연파괴전압 측정
이 시험은 절연유의 실질적인 절연파괴 전압을 측정하는 것으로 전극간에 절연파괴 되는 전압 KV로 나타낸다.
전극간에 최약 경로가 변화하기 때문에 여러번 측정하여 평균값을 구하여 표시한다.

3) 전산가 측정
절연유는 공기중의 산소와 접촉하여 산화하게 되며 산화된 정도를 측정하는 것으로 절연유 1g중에 포함된 산성 성분을
중화하는데 필요한 수산화칼륨 (mg)치로 표시한다.

4) 함유 수분 측정
호흡작용에 의해 절연유는 공기중의 수분을 흡수하게 되고 이것은 절연유 절연내력에 직접 영향을 주게 된다.
유중에 함유된 수분량을 PPM으로 나타낸다.

5) 체적저항률 시험
절연유의 절연성능을 나타내는 한가지 척도로서 기름속에 이온,도전성 부유물 등에 의해 체적저항률은 내려가며 기름속에
직류전계를 가하고 그때 기름속을 흐르는 단위 면적당 전류의 비율로 (Ω.CM)로 나타낸다.

6) 유전정법 시험
절연유 중에 수분이나 오염 물질에 의해 도전 손실이 커지게 되고 유전정법은 절연유 자체 열화 판정에 중요한 수단으로
절연유를 사이에 두고 전극사이에 교류 전압을 가했을 때 발생하는 손실 전류를 충전 전류의 비(%)로 나타낸다.

7) 유중가스 분석법
유입변압기 내부에서 국부가열, 부분방전 등의 이상이 발생하면 열에 의해 오일, 종이등 절연재료가 열분해와 산화를 일으켜 각종 가스를 발생한다. 유중가스 분석법은 절연유중에 용해된 가스를 추출, 분석하여 가스의 양과 종류로 변압기 내부의
이상 유무 및 이상 내용을 진단하는 방법이다.

※ 유중가스 분석법
운전중인 변압기에서 절연유를 채취하여 진공펌프로 용해 가스를 뽑아내어 추출된 가스를 가스분석 장치로 각 성분별로
정량하여 발생가스의 성분과 양 또는 증가 속도에 의해 내부 이상의 종류와 정도를 짐작할 수 있다.

- 고장진단

고장종류	주로 발생하는 가스
나도체의 과열에 의한 오일 분해	H₂, C₂H6, C₂H₄, C₃H8, C₃H6
부분 방전에 의한 오일 분해	H₂, C₂H₂
유기 고체 절연 재료의 열분해	CO, CO₂

* 특히 C₂H₂(아세틸렌)은 아아크 방전시 주로 나타나므로 미량이라도 주의 할 필요가 있다.

- 발생량에 따른 요주의 레벨(RPM)

변압기의 정격		가연성가스의 합계	H₂	CH₄	C₂H6	C₂H₄	CO	C₂H₂
500kV 미만	10MVA 이하	1000	400	200	150	300	300	검출
	10MVA 초과	700	400	150	150	200	300	검출
500 kVA 이상		400	300	150	50	100	100	검출

(주) 1. 가연성 가스의 합계 : H₂, CH₄, C₂H6, C₂H₄, CO, C₂H₂
       2. 이상 레벨의 절대 값은 요주의 레벨의 2배

- 총 발생가스의 증가량에 따른 요주의 레벨 PPM

변압기 정력		월 증가량	년 증가량
500KV 미만	10MVA 이하	100	350
	10MVA 초과	70	250
500KV 이상		40	150

※ 전산가 측정
이 측정법은 일정량의 시료유에 산추출액을 가해서 시료유중의 산성분을 추출하고 여기에 중화액을 서서히 가하면서
중화시켜 추출액이 청색에서 적갈색으로 변화 할 때의 중화액 사용량을 산가도로 한다.

- 측정 순서

항 목	순 서	주 의 사 항
시 료 의 채 취	(1) 시료는 측정하려는 기름 전체를 대표할 수 있게 채유해야 한다. (2) 시료 용기는 2-3회 시료유로 씻은후 20-30cc(유내압도 동시에 할 때는 400cc)의 시료를 채유한다.	기름 전체를 대표하는 시료를 채유하는 것은 현장에 서는 곤란할 때가 있다.  유조를 잘 교반하거나 유조의 상.중.하에서 시료를 채유해서 혼합한다.
측 정 준 비	(1) 시료유의 온도는 상온이면 그대로가 좋지만 온도가 높을 때는 10-30℃쯤까지 온도가 내린 후 측정한다. (2) 시료유를 깨끗한 측정관에 5cc의 표선(標線)까지 정확히 넣는다. 동일 시료에 대해 두 개의 시료를 채유한다.	시료는 정확히 5cc의 선까지 넣지 않으면 중화하기 위한 중화액의 양이 달라지므로 주의한다. 거기에는 측정관을 눈의 높이에서 가로로 보아, 표선에 일치하도록 한다. 유면에 거품이 생겼을 때는 스포이드로 제거한다.
측 정	(1) 시료유 5cc가 들어있는 측정관에 산추출액을 표선까지 넣는다. 이 추출액의 경우 약간 많아도 괜찮다. (2) 추출조작 측정관의 입구를 엄지 손가락을 눌러, 매초 3회 정도의 비율로 10수 회 측정관을 상하로 흔들어서 잘 혼합한다. 이것으로 기름 중의 산성 성분은 추출액쪽에 추출된다. (3) 개측(槪測)시험 측정관에 채취한 2개의 시료중 1개를 가지고 개측시험을 한다.  먼저 뷰렛에 중화액을 넣고 피스톤을 조용히 눌러서 2-3 눈금의 중화액을 시료에 가한다. 측정관 입구를 엄지 손가락으로 막고, 4-5회 측정관을 기울여서 내용액을 충분히 혼합한다. 이 결과, 내용액이 청색에서 적갈색 또는 적도색(赤桃色)으로 변할 때의 뷰렛의 눈금을 읽는다. 이렇게 해서 산가도의 개략값을 구한다. (4) 정밀시험 다음에 또 한개의 시료는 개측 시험에서 구한 산가값에 가까운 값에서 뷰렛의 눈금을 한 눈금씩 중화액을 가해서 정확히 적갈색으로 변하는 점을 구해, 이때의 중화액의 사용량, 즉 뷰렛의 눈금이 그대로 산가도를 가리키다.	(1) 추출액은 인화성이므로 취급에 주의한다. (2) 중화액은 극소량의 이물질이 혼입되어도 특정 오차가 되므로 신중히 취급한다.

※ 절연파괴 전압 측정
절연유를 장시간 사용하면 산화생성물, 수분, 먼지 등이 혼입해서 절연유의 절연 내력이 저하한다.
유내압 시험은 지름 12.5mm의 구상 전극을 2.5mm 간격으로 벌려 놓고 절연유 중에서의 절연파괴 전압을 측정한다.

- 측정 순서

항 목	순 서	주 의 사 항
시 험 기 의 결 선	(1) 유내압 시험기를 시험하려는 장소에 수평으로 설치한다. (2) 조작부와 변압기를 리드선으로 접속한다. (3) 변압기는 중성점 접지식이므로 반드시 접지단자를 접지한다. (4) 조작부의 모든 브레이커가 OFF일 것, 슬라이덕은 영의 위치인 것을 확인한다. (5) 입력부 단자에 AC 100V를 접속한다.	(1) 시험하려는 장소는 교류 100V의 전원이 가까이에 있고 시험기를 설치하는 수평한 장소에서 조작하는데 지장이 없는 넓이가 필요하다. 또한 고전압을 발생하므로 타인이 근접하지 않는 장소를 선정한다. (3) 변압기의 접지는 제3종 접지면 된다.
시 험 준 비	(1) 시료유는 산가 측정과 동일하게 전체를 대표하는 것을 채취한다. (2) 시료유 용기(전극용기)를 시료유로 잘 씻은 후 전극의 상단이 유면 하 약 20mm의 위치가 되도록 시료유를 넣는다(시료 용기에 표선이 있다). (3) 전극의 갭을 2.5mm에 조정한다. 마이크로 미터식인 것에서는 처음에 전극끼리를 맛붙여 “0”에 맞춘 후 규정 치수에 조정한다.	(2) 시료유 용기는 150cc이므로 시료로는 150cc 2개를 준비한다. (3) 마이크로미터를 0점 조정했을 때 0점의 오차가 있을 때는 그 숫자만 고려해 넣어서 치수를 맞춘다.
시 험	(1) 시료유를 기름 용기에 넣은 후 약 3분간 조용히 놓아 두고 기름중의 기포가 없어진 후 시험을 시작한다. (2) 전원용 브레이커를 투입한다. (3) 전압계를 보면서 슬라이덕을 조작해 1초 간에 3000V의 비율로 전압을 상승시킨다. (4) 절연 파괴해서 브레이커가 작동되었을 때의 전압계를 읽는다. (잔침식 전압계에서는 이 때의 잔침이 남는다) (5) 첫 회의 절연 파괴가 생긴 경우, 약 1분 정도 방치한 후 두 번째 테스트를 한다.	(1) 시료유를 이동시키면 공기를 흡입해서 기포가 생기므로 3분 정도 정지시킨다. (3) 이 시험은 고전압을 사용하므로 감전사로에 충분히 주의한다. 시료유를 교체할 때는 전원 브레이커가 OFF인 것을 확인하고 동시      에 검전기를 준비해서 검점한다. (4) 절연 파괴해서 브레이커가 동작했을 때는 슬라이덕을 반드시 영으로 복귀시킨다. (5) 절연 파괴 전압은 상당히 난조가 있는 것이 통상이다.
기 록	(1) 시험하려는 절연유에서 두 개의 시료를 준비해 각각의 시료에 5회의 시험을 하고 두 개의 시료로 합 10회의 시험을 한다. 기록할 때는 최초의 측정값은 무시하고 두 개의 시료로 8회 파괴 전압의 평균값을 산출한다.	-

8) 절연유 관리기준

[ 절연내력 ]

구 분	절연파괴전압	판 정
		50KV미만기기	50KV이상기기
신 유	30KV이상 KSC-2301	적합	적합
사중 중의 절연유	20KV이상	적합	적합
	15KV이상 20KV미만	적합(요주의)	부적합
	15KV미만	부적합	부적합

[ 전산가 ]

구 분	산가도mgKOH/g	판 정
신 유	0.02이하 ksc-2301	적합
사용 중의 절연유	0.2이하	적합
	0.2초과 0.4미만	적합(요주의)
	0.4이상	부적합

 ※ 참고 : 요주의 - 판정은 적합으로 하나 가급적 빨리 여과 교체토록 요청.

1. 차단기

[ 차단기의 기능 ]
차단기는 전로를 개폐하는 것 중 부하전류를 개폐함과 동시에 단락, 지락 등의 이상 전류 차단 능력을 가진 것으로 보호
계전기와 조합되어 전로와 기기를 보호하는 기기이다.

[ 차단기의 종류 ]
차단기는 소호 메카니즘에 따라 유입차단기, 진공차단기, 가스차단기로 나눌 수 있다.

① 진공차단기

진공 중에서의 높은 절연내력과 아아크의 급속한 확산을 이용하여 아아크를 소호하는 것으로 고압 및 특고압에서 가장 많이 사용한다. ※ 특징 ∵ 소형 경량이다. ∵ 차단 시간이 짧고 차단 성능이 우수하다. ∵ 개폐 수명이 길다. ∵ 외기에 영향 받지 않는다. ∵ 개폐 서지가 크다.

② 가스차단기

SF6 가스의 열화학적 특성과 전기적 부특성을 이용한 차단기로 초고압 계통에 서 주로 사용한다.

※ 특징
∵ 차단 성능이 우수하다.
∵ 불연성 기체로 방제화에 적당하다.
∵ 가격이 비싸다.

③ VCB 와 VCS

VCB는 진공차단기로 전로의 개폐보다는 이상전류의 차단에 주목적이 있고 VCS 는 고압모타의 운전,정지등 전로의 개폐에 목적이 있고 이상전류 차단능력은 없다. VCB는 고장전류차단 능력을 가졌으나 개폐회수에 제약이 있다. 따라서 VCB를 부하의 개폐 목적으로 사용하는 것은 부적당하다.

2. 전력퓨즈

[ 전력퓨즈의 기능 ]
전력퓨즈는 고압 및 특고압에서 단락보호용 퓨즈로 소형 경량이면서 차단시간이 짧아 기기보호 효과가 크므로 수변전실
인입구 근처에 많이 사용하고 있다.
전력퓨즈는 부하전류를 안전하게 통전시키고 일정값 이상의 과전류에서는 오동작 없이 차단하여야 한다.

[ 전력퓨즈의 종류 ]
전력퓨즈는 소호방식에 따라 한류형과 비한류형이 있으며 같은 용량이라도 특성이 다르기 때문에 적용에 주의해야 한다.

① 한류형 퓨즈
높은 아아크 저항을 발생하여 사고 전류를 강제적으로 한류 차단하는 퓨즈로 고장 전류가 크면 처음의 반파에서 한류 차단하므로 기기보호에 이상적이나 과전류 영역에서는 녹아도 고장전류 차단을 못하는 구간이 있어 과부하 보호용 보다는 백업용으로 사용한다.

 ※ 최근 일체형 수변전 설비에서 파워퓨즈 동작 시 퓨즈와 외함 이격 거리를 확보하고자 퓨즈링크가 낙하하지 않는 구조의
한류형 퓨즈를 적용하는 경우가 있다. 이때 한류형 퓨즈는 전술에서와 같이 과부하 보호에 적합하지 않으므로 변압기
2차측 저압 주개폐기 용량을 변압기 2차 전류보다 작게 선정하여 변압기 보호를 하도록 해야 한다.

② 비한류형 퓨즈
소호가스를 뿜어대어 전류 “0”점 부근에서 구간의 절연 내력을 재기전압 이상으로 높여서 차단하는 퓨즈로 한류형에 비해
차단시간은 길지만 퓨즈 엘리멘트가 녹으면 반드시 차단하므로 용량이 적절하게 선정되면 과부하 보호에도 적용 할 수 있다.

③ 컷아웃스위치 (COS)
컷아웃 스위치는 주로 변압기 1차측에 설치하여 과부하 보호와 개폐 목적으로 사용되며 전력 퓨즈에 비해 차단용량이
작아서 단락보호에는 적합하지 않으나 300KVA 이하의 약식 수전 설비에서는 정격차단 전류 10KA 이상의 것을 단락 보호와
겸하여 사용할 수 있다.

[ 전력퓨즈의 장.단점 ]

[장점]		[단점]
∵ 가격이 저렴하다. ∵ 소형 경량이다. ∵ 릴레이나 변성기가 필요없다. ∵ 한류형 퓨즈는 차단시 무음 무방출 ∵ 소형으로 큰 차단용량을 갖는다. ∵ 보수가 간단하다. ∵ 고속도로 차단한다. ∵ 현저한 한류 특성을 갖는다. ∵ 스페이스가 작아 장치 전체가 소형이다. ∵ 후비 보호에 완벽하다.		∵ 재투입을 할 수 없다. ∵ 과전류에서 용단될 수도 있다. ∵ 동작시간-전류특성을 계전기처럼 자유로이 조정 불가능하다. ∵ 한류형 퓨즈는 용단되어도 차단되지 않는 전류 범위가 있다. ∵ 비보호 영역이 있어 사용 중에 열화해 동작하면 결상을 일으킬 우려가 있다. ∵ 한류형은 차단시에 과전압을 발생한다. ∵ 고임피던스 접지계통의 지락보호는 불가능하다.

1. 저압용 차단기

600V 미만의 전로에서 사고시 회로를 차단하여 선로나 기기를 보호하는 것으로
기중차단기(ACB), 배선용차단기(MCCB), 누전차단기(ELCB), 저압퓨즈 등이 있다.

2. 기중차단기(ACB)

[ 기중차단기 ] ∵ 주로 배선용차단기로 적용하기 힘든 대용량 차단기로서      저압회로의 주차단기로 사용된다. ∵ 배선용차단기에 비해 동작전류 정정이 자유롭고 원방 조작이      용이하나 점유공간이 크다. ∵ 과거에는 변성기와 계전기 외장형이 생산되었으나      최근 변성기, 계전기가 일체로 내장된 제품이 사용된다. [ 특징 ] ∵ 동작전류 정정이 자유롭고 원방 제어가 용이하다. ∵ 정격 차단 시간이 배선용 차단기에 비해 느리다. 따라서 배선용      차단기와 캐스캐이드 조합은 될 수 없다.

3. 배선용차단기 (MCCB)

[ 배선용차단기 ]
배선용 차단기는 전로 보호가 주목적으로 검출장치, 소호장치, 트립 기구가 일체로 절연 용기 내에 내장된 것으로 크기가
작고 재투입이 가능하여 저압 회로에서 주로 배선용 차단기가 사용된다.

[ 배선용차단기의 정격 ]
∵ 프레임
배선용 차단기에 안전하게 통전할 수 있는 전류를 나타낸다.

∵ 정격전류
배선용 차단기의 동작에 기준이 되는 전류로 통상 100A라고 하면 100A 까지 흘리고 100A 이상일 때 트립시킨다고
생각하면 된다. 정격 프레임 내에서는 트립 소자를 바꾸어 줌으로서 감도 전류를 조정할 수 있다.

∵ 정격차단전류
배선용 차단기 2차측 회로의 단락 시 안전하게 차단할 수 있는 전류를 말하고 전류치가 커서 보통 KA로 나타내고
“카”라고 부른다.

∵ 형식(계급)
배선용 차단기 정격 차단 용량에 따라 저차단형, 표준형, 고차단형, 한류형으로 분류하고 LG 산전의 경우 ABE, ABS, ABH,
ABL로 나타낸다. 같은 타입이라고 해서 정격 차단 전류가 같지 않고 정격 프레임과 관계가 있다.

※ 배선용 차단기 선정시 100A 미만은 모두 100A 프레임을 쓰면 좋다.
가령 50AF/50A의 표준형이 필요할 때 100AF/50A의 경제형을 쓰면 차단용량은 만족하게 되고 부하가 늘어서 정격 전류를
60A 또는 75A 로 바꿔야 할 때 배선용 차단기 교환이 용이하고 트립 소자만 교환할 수도 있다. 그렇지 않으면 차단기 외형
크기가 달라서 교체에 시간과 위험 이 따르고 배전반이 지저분하게 된다.

[ 특징 ]
∵ 소형으로 취급이 간단하고 동작 속도가 빠르다 (ACB에 비해)
∵ 재사용이 가능하고 결상의 우려가 없다 (퓨즈에 비해)
∵ 동작 전류 정정과 원방제어가 곤란하다 (가능한 것도 있다)

4. 누전차단기

[ 누전차단기 ]
전로나 기기에 누전이 발생할 때 누설 전류를 검출하여 회로를 차단하는 것으로 구조는 배선용 차단기와 같고 누전 검출
회로가 있다. 최근 단락보호가 가능한 제품이 생산되고 있다.

[ 누전차단기의 종류 ]
누전차단기는 누전 전용과 단락보호 겸용이 있고 여러 프레임에 정격 감도 전류가 다른 제품이 생산되므로 용도에 맞게
선택되어야 한다. 정격 감도 전류에서 보면, 인체 감전 보호용은 30mA에서 0.03초 이내에 동작하는 것 이어야 하고 물기
있는 장소에서는 정격감도전류 15mA의 것을 사용해야 한다.

5. 퓨즈

[ 퓨즈 ] 전력퓨즈는 배선용 차단기 보다 훨씬 전부터 나이프 스위치와 조합되어 저압회로 보호에 사용되다가 배선용 차단기가 보급되면 서 저용량에서부터 배선용 차단기가 사용되다가 지금은 대용량에 서도 배선용 차단기에 그 자리를 내주게 되었다. 전력퓨즈는 단락시 동작 시간이 빨라서 배선용 차단기의 백업용, 반도체 보호용 등에 사용되었으나 한류형 배선용 차단기의 개발 로 전력용으로는 거의 사용되지 않고 현재 소용량의 것이 전자회 로 보호용으로 사용되고 있다.

6. 전자개폐기

전자 개폐기는 모터등의 운전, 정지를 위한 다빈도 개폐에 사용되는 것으로 열동계 전기, EOCR 등과 조합되어 사용되며
과전류 영역에서는 개폐가 가능하나 단락보호 기능은 없다. 따라서 퓨즈나 배선용차단기로 후비보호가 필요하다.

1. ASS

[ ASS의 기능 ]
ASS (Automatic Section Switch)는 22.9KV-Y선로에서 수용가 구내 사고시 배전 선로로의 파급을 막고 사고를
단위수용가에 국한시키기 위한 장치이다.

[ ASS의 역할 ]
1000KVA 미만 수용가의 경제적부담을 덜어주기 위한 간이 수전설비중, 300KVA 이상 수용가의 인입구 개폐기로 설치하여
수용가 구내 사고시 한전측 변전소 개폐기나 배전선로의 리클로저와 협조하여 1회 순간 정전 후 자동으로 사고 수용가를
선로에서 분리하여 다른 건전 수용가에 정상적으로 전력을 공급하기 위해 설치한다.

[ ASS의 종류 ]

∵ 절연방식에 의해 건식과 유입식으로 구분
∵ 조작방법에 의해 전동식과 수동식으로 구분
∵ 최근 전동식이 주종을 이루고, 옥내의 경우 건식화 기기에 대응하여 건식이 사용되고 있다.

[ 성능 및 정격 ]
① 동작특성
원칙적으로 단락전류나 지락전류 보호는 되지 않고, 800A 이하의 고장전류나 과부하전류에 대해 차단 가능하다.
그 이상의 고장 전류가 흐를 때 트립 기구를 동작시키지 않고 있다가 한전측 개폐기나 리클로저 동작시 무전압 상태에서
ASS는 개방되어 사고수용가를 배전선로와 분리 시킨다. 약 2초후 한전선로가 복전되면 건전수용가에 전력을 공급할 수 있다.

② 동작전류 설정
상전류 정정 : 정격전류의 약1.5배에 정정
지락전류의 정정 : 상 동작전류의 1/2배에 정정
돌입전류시간 정정 : 0.5초에 정정

[ 특징 및 장단점 ]
∵ 소형으로 인입구 개폐기와 과부하 차단장치를 겸할 수 있다.
∵ 정식 수전설비에 비해 공간과 비용이 절감된다.
∵ VCB처럼 별도의 조작전원이 필요하지 않다.
∵ 단락시 무전압 상태에서 개방하므로 안전하고, 재사용 할 수 있다.
∵ 개방시 접점의 개극상태를 육안으로 확인할 수 없다.

* ASS는 접점의 개극상태를 육안으로 확인할 수 없고 개극시 접점간 거리가 5cm 정도로 가까우므로 구내 점검이나
   작업시에는 한전측에 요청하여 책임분계점 개폐 기를 개방한 후 작업해야 한다.

* ASS는 투입용량이 부족해 단락회로 투입시 위험하므로 ASS동작으로 인한 정전시 2차측을 충분히 점검하여 고장원인
   제거 후 재투입해야 한다.

2. ATS

ATS는 주로 상용전원과 예비전원 사이에 설치되어 상용전원 정전시 예비전원으 로 자동절체 되었다가 상용전원 복전시
상용 전원으로 자동 복귀되는 것으로 비상용발전기와 결합되어 중요 부하에 비상전원을 공급하기 위해 설치된다.
이러한 ATS가 제대로 동작하지 않으면 기껏 설치한 비상용 발전기가 쓸모 없게 된다.

3. ALTS

상용 예비 2회선 수전 방식에서 한전측 1개 선로 정전시 자동으로 건전 회선으로 절체되는 장치로 ATS가 비상용 발전기와
상용전원 사이에 설치되는 반면 이것은 수용가 인입구에 설치되어 한전 전원을 선택 수전하게 된다. 과거에는 외산이 주류
이었으나 근래에는 LG산전과 일진전기에서 생산하고 있다.

* 선택시 고려사항
ATS 나 ALTS는 고장 정비시 양쪽 전원을 다 죽이고 정전 상태에서 정비 또는 교체해야 하므로 신뢰성이 높은 제품을
선택하도록 하고 특히 ALTS는 정전 시간에 제약이 따르므로 우리 회사와 같은 수변전설비 전문 업체에 의뢰해야 한다.

4. LBS (Load Breake Switch)

수변전설비 인입구 개폐기로 전력퓨즈와 조합하여 LBS는 전력퓨즈가 용단 될 때 전력퓨즈에 내장된 동작 표시장치가
돌출하면서 트립장치가 작동하여 3상을 모두 개방함으로 결상 사고를 방지하는 기능이 있다.

5. LS (Line Switch)

과거에 수전점 개폐기로 많이 사용하였으나 근래에는 IS와 ASS, LBS 등을 대신 사용하고 있다. 반드시 무부하 상태에서 개폐해야 하며 레버 기구에 의해 3극을 동시에 개폐할 수 있는 단로기로 생각해도 된다.

6. IS (Interrupter Switch :기중부하개폐기)

기중부하개폐기는 간단한 아아크 소호부를 가지고 있어서 부하 전류 개폐가 가능하고 300KVA 이하의 약식 수전설비의
인입 개폐기로 사용한다.

7. 가스절연부하개폐기

주로 대용량 수용가에서 책임분계점 개폐 장치에 COS 대신 사용한다.

8. DS (Disconnecting Switch : 단로기)

[ 단로기 ] 단로기는 기기의 보수 점검시 또는 회로 전환 변경을 위해 사용되며 부하전류 개폐 능력이 없고 무부하 상태에서 개폐해야 한다. 점검 보수시 회로의 확실한 개방을 위해 사용할 때 반드시 아래 순서에 따라야 한다. 차단기개방 --(정전)--> 단로기개방 ---> 단로기투입 --(복전)--> 차단기투입

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