인입구 개폐기는 DS(단로기 : Disconnecting Switch), LS(선로 개폐기 : Line Switch - DS기능과 동일), LBS(부하 개폐기 : Load Break Switch), ASS

[휘바람 소리]

인입구 개폐기는 DS(단로기 : Disconnecting Switch), LS(선로 개폐기 : Line Switch - DS기능과 동일), LBS(부하 개폐기 : Load Break Switch), ASS(자동고장구분개폐기 : Automatic Section Switch) 등이 사용된다.
이들 개폐기는 개폐능력이 적을수록 싸고, 많고 안전할수록 고가이기 때문에 자기 환경에 맞게 선택 사용하여야 한다.
관리자 입장에서는 언제나 어떤 조건 하에서라도 개폐할 수 있으면 좋겠지만 이용확율, 관리자의 능력, 목적, 경제성 등을 검토하여 선정하며, 일반적으로는 부하전류 개폐가 가능한 LBS가 널리 선택되고 있다. 대형은 전동조작형도 있고 LS를 CB와 연동시켜 개폐하기도 한다.
이 개폐기의 설치목적은 전력회사의 전원으로부터 전기사용시설을 분리하고 하는것으로 통상적으로는 보수, 점검시의 조작목적으로 사용된다.


단로기

1. 단로기 설치 목적

단로기는 특별고압이나 고압차단기, 변압기, 콘덴서 등의 고압기기 1차 측에 취부하여 점검, 수리할 때에 회로를 분리할 목적으로 사용되고 있다. 단로기에는 전류를 차단할 능력이 없기 때문에 부하전류가 흐르고 있는 상태에서, 단로기를 열었을 때에는 엄청난 아크(arc)가 흘러 큰 사고가 발생하므로 전류가 흐르고 있을 때는 절대로 개폐할 수 없다. (우선 차단기를 열고 나서 단로기를 개폐한다)
현재 널리 사용되고 있는 것으로는 지지애자가 도기제인 것과 V자형의 에폭시 수지제품이 있다.
단로기의 종류, 형상에는 옥내형, 옥외형이 있고, 1극씩을 조작하는 단극형과 3개의 극을 한번에 조작하는 삼극형이 있다.

2. 단로기의 종류

단로기의 종류는 사용회로의 수, 단로기의 수, 베이스 구조, 단로방식, 접속방식, 고정방법으로 구분된다.
① 사용 회로수 : 단투, 쌍투형
② 단로    부수 : 1점차단, 2점차단
③ 베이스 구조 : 베이스 공통형, 베이스 분리형
④ 단로    방식 : 수평, 수직단
⑤ 접속    방법 : 표면, 뒷면 접속
⑥ 고정    방법 : 수평상향, 수평하향, 수직고정, 사면고정

단로기의 대부분은 단투식이며 단일회로를 개폐할 뿐이지만 더블 모선전환에는 쌍투형이 사용된다.
단로부수는 옥외용 수평2점 차단을 제외하고 모두 1점 차단이다. 1점차단은 도전부의 1단이 힌지로 되어 있다.
베이스 구조의 분리형이란 고정접촉자와 가동접촉자가 공통 베이스로 고정되어 있지 않는 초고압용에 사용되고 있는 것이며 그 이외는 베이스 공통형이다. 단로방식의 수평차단은 가동 도전부(이하 블레이드라고 한다)가 베이스에 대해 평형으로 회전운동을 해서 개폐하는 것이며 옥외용으로 사용되고 있다.
수직차단은 블레이드가 베이스에 대해 수직으로 회전운동을 해서 개폐하는 것이며 고압 및 특별고압 계통용에 많이 사용되고 있다.
접속 방법은 대부분 표면접속(Front-Front : F-F)이 사용되고 있다. 이 방법은 접속단자가 베이스 표면에 있는 구조이며 뒷면접속(Back : B)은 단자베이스 뒷쪽에 있는 것이며 큐비클용 등으로 기기 배치를 최소 스페이스로 수습하기 위해 단로기 뒷면에 도체를 접속하는 방법이 채용되고 있다. 이것은 한쪽 또는 양쪽 애자 대신에 부싱을 사용한 것이다. (그림 4.31 참조)

3. 조작장치

조작 방식으로 훅봉조작, 원격수동조작, 공기조작, 스프링조작 방식이 있다.

① 훅봉조작
훅봉조작 방식은 절연 훅봉으로 조작하는 것으로 가장 간단해서 많이 사용되고 있다.

② 원격수동조작방식
원격수동조작방식은 연결기구에 의해서 개폐조작에 필요한 기계력을 인력에 의해 주어지는 것이다. 이 조작에 사용하는 수동조작기에는 차단기와의 인터록을 설치하기 위한 인터록 자석, 개폐중의 표시를 나타내는 표시용 스위치등이 장치되어 있다.

③ 전동조작방식
전동조작방식은 배전반이나 감시반에서 조작개폐기에 의해 원격 조작하는 것으로 단로기를 조작할 때마다 단로기까지 갈 필요없이 개폐로 상태는 단로기 또는 조작기에 고정된 보조개폐기에 의해 반측에 표시된다.
넓은 구내, 단로기 대수가 많은 곳 또는 조작회수가 많은 곳에서의 사용은 편리하다. 전동조작기는 교류 또는 직류전동기의 회전을 기오로 조작핸들에 의한 조작이 가능하도록 되어 있다.

④ 공기조작방식
공기조작방식은 압축공기(5 ~ 15[㎏/㎝^2])를 사용해서 피스톤과 실린더로 구성된 조작기내에 개폐용 2개의 전자밸브에 의해 공기를 유입하고, 피스톤 작동을 연락 기구를 연결해서 단로기를 조작하는 것이다. 최근에는 차단기 조작에 압축공기를 사용할 수 없게 되며 단로기용으로도 사용하지 않게 되었다.

⑤ 스프링조작방식
스프링 조작방식은 인력, 전동력, 압축공기 압력에 의해 스프링에 에너지를 축척하고 그 에너지로 단로기를 개폐 조작하는 것인데 현재 별로 사용되지 않는다.

4. 단로기의 구조

표 4.9 단로기의 구조
전압 [kV]	설치형태	조작기구, 동력장치	Blade 방 향	Blade 이격거리[㎝]
				수직점	수평점	비 고
7.2	옥내, 옥외형	후크조작기구	수직	45	75
25.8	옥내, 옥외형	후크조작기구	수직	75	90	옥외형 원방수동조작
72.5	옥외형	원방수동조작(3극단투) 원방동력조작(3극단투)	수평	150	180	동력장치-압축공기 ,전동기
170	옥외형	원방수동조작(3극단투) 원방동력조작(3극단투)	수직 수평	300	390

5. 단로기 정격의 선정

① 정격전압
정격전압 선정은 공칭전압의 1.2/1.1 배로 한다. 표.4.10은 정격전압을 표시한다.

표 4.10 단로기의 정격전압
공칭전압[kV]	정격전압[kV]	절연계급(호)
3.3	3.6	3BA
6.6	7.2	6BA
22	24	20BA
154	168	140BA

② 정격전류
정격전류가 작아도 정격차단시간 전류가 큰 경우에는 정격단시간 전류에 적합한 정격전류의 단로기를 선정한다. (표 4.12 참조)

③ 충전전류
배전계통에서 케이블의 길이가 길어지면 충전전류가 단로기 선정시에 문제가 된다. 즉, 무부하시에도 케이블의 대지정전용량에 의한 충전전류가 흐르는데 단로기는 이를 개폐하는 능력이 힜어야 한다. 케이블의 충전전류는 다음 식 4.6에의해 구한다.

표 4.12 단로기의 정격전류
공칭전압[kV]	정격단시간 전류[kA]	정격전류[A]
		400	600	800	1200	2000	3000	4000	8000	12000
3.6	16		⊙
	25		⊙		⊙
	40				⊙	⊙	⊙
7.2	12.5	⊙	⊙		⊙
	20		⊙		⊙
	31.5				⊙	⊙	⊙
	40					⊙	⊙	⊙
24	12.5		⊙
	20		⊙		⊙
	25		⊙		⊙	⊙	⊙
	40					⊙	⊙
	50
	60								⊙
	63						⊙	⊙	⊙

여기서, f : 주파수[Hz], c : 정전용량[F/km], E : 선간전압[V]

단로기의 개폐능력은 JEC 165에 의해 표4.13과 같이 정해져있다. 이상의 개폐능력이 요구될 때에는 부하단로기(LDS)를 선정해야 된다.

표 4.13 단로기의 개폐 능력
정격전압[kV]	상간중심거리[mm]	여자전류[A]	충전전류[A]
3.6	400 이상	10	30
7.2	400 이상	4	2
24	700 이상	2	2

6. 용어설명

① 단로거리
단로기의 단로거리는 개로상태에 있어서 접촉자 혹은 이것과 동전위 부분 사이의 최소거리를 말하고 2접점 단로기에 있어서는 각각의 최소거리의 화(和)로 표시한다.

② 대지 절연거리
주도전부 및 이것과 동전위에 있는 부분과 정지부분과의 최소절연거리

③ 상간 절연거리
서로 인접한 상의 충전부 사이의 최소절연거리

④ 상간 중심거리
서로 인접한 상의 중심선 사이의 거리를 말한다.

7. 단로기의 선정

단로기는 설치장소 조작조건에 따라 다양한 것이 있으며 선로에 적당한 것을 선택할 수 있게 되어 있다.
옥외용의 경우는 공기 중에 먼지, 가시를 고려해 정기간의 변화를 예상해서 최대부하 전류보다 어느 정도 여유를 둔 정격전류를 선정하는 방법이 일반적으로 채용되고 있다.
옥내용의 경우는 단로기의 보수점검 기간이 비교적 기므로 옥외용과 같이 정격전류로 선정하고 있다. 또한 자가용 변전설비인 13.2/22.9[Kv-Y]선로에서는 피뢰기 전단에 단로기를 설치하나 최근에는 단로기 사고 때문에 이를 생략하는 경우가 많다.

8. 고정사용상의 유의(특히 옥내용 고정의 경우)

① 조작이 용이하고 화재 등 위험염려가 없는 장소를 선정하여 고정해야 한다.
② 가로방향으로 고정하지 않아야 한다.
③ 블레이드는 개로했을 때 충전부가 되지 않는 구조의 것이나 안전클러치를 사용해야 한다.


출처 : 엔트미디어-전기설비관리실무