개념 한 쪽
개폐기류는 끊을 수 있는 전류의 등급으로 갈라진다 — 단락전류까지 끊는 차단기, 부하전류만 끊는 부하개폐기, 무부하에서만 조작하는 단로기. 문항은 차단 능력 판정과 용도별 기기 짝짓기가 대부분이다.
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출제기준 단원 「개폐기의 종류」의 공개 문제 7개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 차단 능력 판정 | 2 | 부하+단락전류 개폐 가능 기기와 부하전류 차단 불가 기기 가려내기 |
| 변압기·분기회로 보호 기기 | 2 | 컷아웃스위치·배선용차단기 용도 짝짓기 |
| 고장구간 분리 장치 | 3 | 섹셔널라이저 특성(틀린 연결 포함)·자동 선로 구분 개폐기 고르기 |
가장 자주 묻는 것은 고장구간 분리 장치입니다.
차단 능력의 서열을 먼저 세운다. 차단기(CB)는 정상 부하전류는 물론 사고 때의 단락전류까지 안전하게 개폐하는 설비다. 부하개폐기(LBS)는 평상 운전의 부하전류만 개폐하고 고장전류 같은 대전류는 못 끊는다. 단로기(DS)는 무부하 상태에서만 회로를 여닫는 기기로 부하전류 차단 능력이 없어, 반드시 차단기로 부하를 끊은 뒤에 조작해야 한다. 전력퓨즈는 단락전류를 끊을 수는 있지만 한번 용단되면 교체해야 해 반복 개폐용으로는 못 쓴다.
용도가 정해진 전용 기기들도 묻는다. 컷아웃스위치(COS)는 주상변압기 1차측에 직렬로 붙어 변압기 내부고장·과부하 때 퓨즈가 끊어져 변압기를 배전선로에서 떼어 놓는다 — 변압기 사고의 선로 파급 방지와 소손 예방이 목적이다. 배선용차단기(MCCB)는 분기회로에서 개폐기와 자동차단기 두 구실을 한 몸에 하는 기기다(기중·진공차단기는 고압·특고압용, 전력퓨즈는 개폐 기능 자체가 없다).
배전선로의 고장구간 분리 장치도 이 단원의 단골이다. 섹셔널라이저는 스스로 고장전류를 끊는 힘이 없어 차단 기능을 가진 후비 보호장치(리클로저 등)와 반드시 직렬로 짝지어 쓰며, 후비 장치가 사고를 끊은 무전류 순간에 고장구간을 열어 분리한다 — "고장전류를 신속히 차단한다"는 설명은 틀린 연결로 출제된다. 자동 선로 구분 개폐기는 가공 배전선로 부하 분기점에 설치해 다른 보호기기와 협조로 고장 구간만 골라 여는 장치고, 리클로저는 고장전류를 검출해 정해진 시간 안에 재폐로를 시도한다.
학습목표: 차단기가 단락 상태에서 계전기와 조합해 전로를 자동 개폐하며 기기를 보호하는 기능을 설명할 수 있다.
차단기는 일반적으로 전로를 개폐하는 것을 말하며, 단락 상태에서 계전기와의 조합으로 전로를 자동적으로 개폐하여 기기를 보호하는 데 사용한다.
NCS 학습모듈 1901050101 전기기기 설계요소 분석 · 1-1. 전기기기의 목적과 종류에 대한 이해
① 차단기 = 부하전류 + 단락전류 개폐. ② 부하개폐기 = 부하전류만 · 단로기 = 무부하만(부하 차단 불가). ③ COS = 주상변압기 1차측 퓨즈 보호 · MCCB = 분기회로 개폐+자동차단 겸용. ④ 섹셔널라이저 = 후비 장치와 직렬, 무전류 때 고장구간 개방 · 자동 선로 구분 개폐기 = 분기점 고장구간 분리.
부하전류 및 단락전류를 모두 개폐할 수 있는 스위치는?
정답 ② · 차단기(CB, Circuit Breaker)는 정상적인 부하전류의 개폐는 물론, 사고 시 발생하는 단락전류와 같은 큰 고장전류도 안전하게 차단할 수 있는 설비이다. 단로기는 무부하 상태에서만 개폐 가능하고, 선로개폐기는 부하전류 개폐는 가능하나 단락전류 차단 능력이 없으며, 전력퓨즈는 단락전류 차단은 가능하나 반복 개폐(부하전류 개폐)용으로는 부적합하다.
부하전류와 단락전류를 모두 개폐할 수 있는 스위치는 차단기(CB)뿐이다.
주상변압기의 고장이 배전선로에 파급되는 것을 방지하고 변압기의 과부하 소손을 예방하기 위하여 사용되는 개폐기는?
정답 ③ · 컷아웃스위치(COS)는 주상변압기의 1차측(고압측)에 직렬로 설치되어, 변압기 내부고장이나 과부하 시 퓨즈가 용단되어 변압기를 배전선로에서 분리시킴으로써 사고의 선로 파급을 막고 변압기의 소손을 예방한다. 리클로저·섹셔널라이저는 배전선로 구간고장 재폐로·구분 개폐 장치이고, 부하개폐기는 부하전류 개폐용으로 변압기 전용 보호 목적과는 차이가 있다.
주상변압기 사고 파급·소손 방지는 1차측 컷아웃스위치(COS)의 퓨즈 용단이 담당한다.
배전선로 개폐기 중 반드시 차단기능이 있는 후비 보조 장치와 직렬로 설치하여 고장구간을 분리시키는 개폐기는?
정답 ④ · 섹셔널라이저(sectionalizer)는 자체적으로 고장전류를 차단하는 능력이 없어, 반드시 리클로저 등 차단기능이 있는 후비 보호장치와 직렬(후비)로 조합하여 사용한다. 후비 장치가 사고를 차단한 순간(무전류 상태)에 섹셔널라이저가 고장구간을 개방하여 분리한다.
섹셔널라이저는 자체 차단기능이 없어 리클로저 등 후비 차단장치와 직렬로 설치하여 고장구간을 분리한다.
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