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차단기 원리
차단기의 종류에 대하여 설명하시오.
저압 차단기에 대한 종류 및 배선용 차단기(MCCB)의 차단협조에 대해 설명하시오.
차단기의 개발순서
OCB -> ABB -> MBB -> GCB -> VCB
소호물질의 특성
소호방식에 따른 차단기의 분류
유입차단기(OCB)
Oil Circuit Breaker
오일 속에서 전극을 개방하면 발생되는 아크로 오일이 분리되고,
그로 인해서 수소를 주체로한 가스의 팽창에 의한 냉각작용, 가스압의 불어제낌작용, 가스와 오일의 난류작용에 의해서 기중에서의 차단보다도 우수한 차단능력을 갖는다.
- 절연내력, 절연저항이 클 것
- 유전체손이 적으며, 비유전율이 용도에 따라 적당한 값을 가질것
- 비열 열전도율이 크며, 점도가 용도에 따라 적항할것
- 인화점이 높고, 응고점이 낮을것
- 열팽찰계수가 적고, 증발에 의한 감소량이 너무 크지 않을것
- 화학적으로 안정하되, 가열 아크 등에 의하여 열화 변질되는일이 적고 기기를 침식하지 않을것
가스차단기(GCB)
Gas Circuit Breaker
GCB는 우수한 절연특성 및 소호특성을 갖는 SF6 가스를 사용하고 있다.
전에는 고압의 가스를 계속 유지하여 아크를 불어내어 차단하는 2중 입력방식을 주로 사용하였지만, 현재는 접점 개리운동을 이용하여 피스톤과 실린더의 상대적인 운동을 시킴으로서 고압의 가스를 발생시켜 절점에서 발생한 아크를 불어내는 Puffer 방식이 널리 사용된다.
- SF6 가스는 소호특성이 우수하고, 아크 유지성능에도 우수하기 때문에 소전류 차단시에 발생하는 서지전압이 작다.
- 전류 차단후의 절연회복 특성이 우수하기 때문에 차단기가 전류를 차단한 후의 재뇌격이나 다중뇌 등에 대해서도 절연의 신뢰성이 높다.
- 완전 밀봉방식을 채택하고 있기 때문에 배기소음이 없다.
- 소호성능이 우수하여 소호시의 아크가 작기 때문에 접촉자의 소모가 극히 적고, 보수 점검이 용이하다.
진공차단기(VCB)
Vacuum Circuit Breaker
VCB는 고진공(10-3 torr 이하)으로 유지된 진공용기(VI: Vacuum Interrupter)내에서 접점을 개리시켜 아크를 확산 소호하는 차단기이다.
- 전류 차단 후의 극간 절연회복 특성이 우수하기 때문에 차단성능이 좋다.
- 아크가 작기 때문에 전류차단에 의한 접점소모량이 작고, 개폐수명이 길기 때문에 다빈도용 차단기에 적합하다.
- 진공의 절연내력이 높기 때문에 접점간극이 작아서 소형 경량으로 제작된다.
- VI는 완전 밀폐용기 이므로 차단시에 아크나 열 가스의 방출이 없고, 안전하며, VI의 보수 및 점검이 불필요하다.
- 진공에서 전류를 차단하기 때문에 차단음이 발생하지 않고, 저소음이다.
- 접점간극이 작기 때문에 조작력이 작아서 경량이며 견고한 차단기가 된다.
기중차단기(ABB)
개방할 때 접촉자가 떨어지면서 발생하는 아크를 10~30[kg/cm2]의 강력한 압축공기로 불어 소화하는 차단기이다. 유입차단기처럼 전류의 크리에 의해 소호능력이 변하지 않고 일정한 소호능력을 갖고 있으며, 화재의 위험성이 적고 차단능력이 뛰어나며, 유지보수도 용이하나 별도의 압축공기를 위한 컴프레서 등 부대설비가 필요하다.
자기차단기(MBB)
Magnetic Blast Circuit Breaker
MBB는 자기 불어냄 방식의 기중 차단기로서, 차단하는 전류에 의해 만들어지는 자계를 이용해서 아크를 구동하고, 좁고 긴 슬롯 기구의 내로 아크를 밀어넣어 아크의 길이를 연장하여 아크저항이 증대, 냉각되어 한류시키며 차단하는 방식이다.
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