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제 3 장 가공배전설비2011-09-292011 09 29

대한전기학회

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배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[1/52]

3 93 9 내뢰설비내뢰설비3.9 3.9 내뢰설비내뢰설비

낙뢰에 의해발생하는

피해를 막기피해를 막기위한 설비

IKL(Isokeraunic level): 연간평균 뇌 발생 일수IKL이 11일 이상 지역은 다뇌 지역이므로 내뢰설비를 시설함

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3 9 13 9 1 피뢰기피뢰기 (1)(1)

배전계통에는 이상전압에 대한 대책으로 필수적으로 피뢰

3.9.1 3.9.1 피뢰기피뢰기 (1)(1)

기를 설치해야 할 장소를 규정하고 있음뇌에 의한 외부 이상전압회로개폐에 기인하는 내부 이상전압회로개폐에 기인하는 내부 이상전압

피뢰기를 사용하면 BIL(Basic Impulse Insulation Level 기피뢰기를 사용하면 BIL(Basic Impulse Insulation Level, 기준충격절연강도)을 저감할 수 있으므로

기기 가격을 낮출 수 있고기기 가격을 낮출 수 있이상 전류를 회로로부터 빨리 분류 가능하여 전기시설물 보호에유리갭형 피뢰기(G d A t )갭형 피뢰기(Gaped Arrester)갭리스형 피뢰기(Gapless Arrester) – 성능이 우수하여 많이 사용

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3 9 13 9 1 피뢰기피뢰기 (2)(2)

갭형 피뢰기(Gaped Arrester)

3.9.1 3.9.1 피뢰기피뢰기 (2)(2)

직렬 갭 + 특성요소(비선형 저항) SiC절연되어 있다가 뇌서지나 개폐서지가 발생하면 서지전류를 대치로 방출치로 방출이 때 특성요소는 비교적 작은 임피던스로 작용되어 서지전류방출 방출 후 고임피던스로 작용, 상용주파전압을 견딤하지만 상용주파전압을 잘 못 견디면 속류가 흐를 수 있는 단점이 있음

직렬갶 특성요소(SiC) 단로장치

[그림 3-48] 갭형 피뢰기

선로측 단자 접지측 단자

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[그림 3 48] 갭형 피뢰기

3 9 13 9 1 피뢰기피뢰기 (3)(3)

갭리스형 피뢰기(Gapless Arrester)

3.9.1 3.9.1 피뢰기피뢰기 (3)(3)

특성요소(비선형저항)로 ZnO를 사용속류가 흐르지 않는 매우 우수한 재료를 사용하여 Gap(속류 흐름 방지용)을 사용하지 않음름 방지용)을 사용하지 않음갭형 피뢰기에 비해,

동작책무성능이 좋고열 흡수가 탁월하고과전압 방전 이후에 속류 차단 능력이 우수함

[그림 3-49] 갭리스형(좌), 폴리머갭리스(우) 피뢰기

특성요소

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[ 림 ] 갭리 형(좌) 폴리머갭리 (우) 피뢰기

3 9 13 9 1 피뢰기피뢰기 (4)(4)3.9.1 3.9.1 피뢰기피뢰기 (4)(4)[표 3-26] 배전용 피뢰기의 종류 및 규격

종류 형별 정격전압[kV]

공칭방전전류[A] 하우징 재질 단로장치

자기제 피뢰기 Gapless형 18 2500 자기제 부착

폴리머 피뢰기Gap형 18 2500 폴리머 부착

폴리머 피뢰기Gapless형 18 5000 폴리머 부착

[표 3-27] 피뢰기 특성

피뢰기구분

피뢰기

자기제 폴리머

정격전압[kV] 18 18

공칭방전전류[kA] 2.5 5.0

제한전압[kV]급준파 충격 - 66

뇌임필스 65 60

단시간 대전류 방전 내량[kA] 25 65

장시간 소전류 방전 특성 50[A/500 ] 75[A/1000 ]장시간 소전류 방전 특성 50[A/500 ] 75[A/1000 ]

고장전류 내력 특성 - 10[kA], 10[Cycle]

내오손도(ESDD, mg/cm2] 0.5

최소 연면 누설 거리[mm] 약 320 645 이상

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3 9 13 9 1 피뢰기피뢰기 (5)(5)

피뢰기의 설치 장소의 목적

3.9.1 3.9.1 피뢰기피뢰기 (5)(5)

주요기기의 보호 목적발, 변전소 모선으로 부터 인출되는 배전선로 인출 개소절연변압기의 전원 및 부하측절연변압기의 전원 및 부하측가공선로와 지중선로와의 접속개소보호기기 및 개폐기의 전원 및 부하측의 각상보호기기 및 개폐기의 전원 및 부하측의 각상콘덴서의 전원측IKL 11일 이상지역의 주상변압기 등

선로보호 목적선로의 분기개소, 종단개소, 내장 및 인류개소 등매 500m마다 피뢰기를 설치매 500m마다 피뢰기를 설치절연전선과 나전선이 접속되는 개소, 전선의 굵기가 바뀌는개소, 가공지선이 시작과 끝인 장소에 시설 운영함

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[7/52]

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[8/]

3 9 23 9 2 가공지선가공지선

가공지선

3.9.2 3.9.2 가공지선가공지선

가공지선 지지대 설치 (그림 3-51 참고)그 위에 아연도 강연선 또는 나경동선 등을 가선하여 사용역할: 직격뢰와 유도뢰 모두에 대한 대책역할 직격뢰와 유 뢰 두에 대한 대책(일반) 아연도강연선 22mm2 이상, (염해) 나경동연선 22mm2이상 사용접지: 완철과 연결, 완철은 중성선과 연결, 매 200m 이내 마다 접지

접지 저항값은 50Ω 이하를 유지접지 저항값은 50Ω 이하를 유지

[그림 3-51] 가공지선 지지대

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[그림 3-51] 가공지선 지지대

3 103 10 개폐설비개폐설비3.10 3.10 개폐설비개폐설비

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3 10 13 10 1 개폐장치의개폐장치의 설치설치 목적목적

개폐장치란?

3.10.1 3.10.1 개폐장치의개폐장치의 설치설치 목적목적

선로가 정상적인 상태에 있을 때 선로 운영상 필요에 의해 부하전류 또는 충전전류를 차단할 수 있는 능력을 가진 장치개폐장치의 역할개폐장치의 역할

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3 10 23 10 2 개폐기의개폐기의 종류종류3.10.2 3.10.2 개폐기의개폐기의 종류종류

[표 3-27] 개폐장치의 종류

종류 기호 배전선로 적용

G/S(Gas Insulated Load 가공배전선로나 고객의 인입구에 설치

[표 3-27] 개폐장치의 종류

가스절연 부하 개폐기(Gas Insulated Load Break Switch for 25.8[kV] Overhead Distribution Line)

가공배전선로나 고객의 인입구에 설치(선로의 개폐, 구분할 수 있는 SF6 가스절연방식의 부하개폐장치)

자동선로 구분개폐기 S/E (Sectionalizer)부하 분기점에 설치, 선로고장발생시 선로의 타 보호기기와 협조하여 고장구간을 신속하게 개방하는 자동구간 개폐기 장치하여 장구간을 신속하게 개방하는 자동구간 개폐기 장치

고장구간 자동개폐기ASS(Auto Section Switch for 25.8[kV])

가공배전선로에서 부하용량 8,000[kVA](가스 절연형) 또는4,000[kVA](오일 절연형) 이하의 분기점 또는 고객 입구에 설치하여 후비보호장치인 CB 또는 리크로져와 현조하여 고장구간을자동으로 구분, 분리하는 고장구간 자동 개폐기 장치

자동부하전환개폐기ALTS(Automatic Load Transfer Switch)

22.9[kV] 가공배전선로에서 주 공급 선로의 정전사고시 예비전원 선로로 자동 전환되는 3상 일괄 조작방식의 자동부하절환 개폐기 장치

가 절연 장구간FAS 고장전류 발생시 후비보호 장치인 CB 및 리크로져와 협조하여

가스절연 고장구간자동검출 개폐기

FAS(Gas insulated Feeder Automation Switch for 25.8[kV])

고장전류 발생시 후비보호 장치인 CB 및 리크로져와 협조하여고장구간을 자동적으로 구분, 분리시키고 건전구간을 자동 송전하는 고장구간 자동검출 개폐기 장치

기중부하개폐기I/S(Interrupter Switch)

배전선로에 적용하는 곳은 없음. 단, 고압고객의 책임 분계점에설치되고 있음.

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( p ) 설치되 있음

3 10 33 10 3 개폐장치의개폐장치의 정격정격3.10.3 3.10.3 개폐장치의개폐장치의 정격정격

[표 3-28] 개폐장치의 종류별 정격

종류

정격

전류[A]전압[kV]

주파수[H ]

단시간 전류[kA]

투입전류

차단전류

상용주파 내전압[kV]

충격파 내전압[kV]

[표 3-28] 개폐장치의 종류별 정격

전류[ ][kV] [Hz] [kA]

전류[kA]

전류[kA]

[kV] [kV]

가스절연 부하 개폐기(G/S)

400600

25.8 6012.5(실효치)

1초32.5

(피크)

건조 : 60 1분간주수 : 50 10초간

150(1.2×50)

자동선로 구분개폐기(S/E)

400 25.8 60 880150

(1.2×50)

고장구간 자동 개폐기(ASS)

200(오일형)400(가스형)

25.8 60 900150

(1.2×50)( ) (가 형) ( )

자동부하전환개폐기(ALTS)

400 25.8 6015(비대칭분)10(대칭분)

400건조 : 60 1분간

주수 : 50 10초간

150(1.2×50)

가스절연 고장구간400 150

가스절연 고장구간자동검출 개폐기

(FAS)

400630

25.8 60150

(1.2×50)

기중부하개폐기(I/S)

600 25.8 60 25150

(1.2×50)

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배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[15/]

3 113 11 인입설비인입설비3.11 3.11 인입설비인입설비

[그림 3-54] 일반주택의 인입

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3 11 13 11 1 인입설비의인입설비의 구성구성 (1)(1)

인입설비 = 전선 + 보호설비 + 부속설비

3.11.1 3.11.1 인입설비의인입설비의 구성구성 (1)(1)

인입선의 종류저압 동력설비: 주로 OW전선일반 가정용 : DV (PVC Insulated service Drop Wire) 전선일반 가정용 : DV (PVC Insulated service Drop Wire) 전선도로 미관용, 복잡용: 600V CV 케이블을 조가선에 설치 사용

[표 3-30] 인입선 종류

종류 규 격허용전류

(A)적용 장소

2.6 × 2C 38

DV저압 전등설비(일반 가정집)에 주로 사용됨3.2 × 2C 50

3.2 × 3C 50

3.2 × 4C 50 저압 소용량의 3상 동력설비의 인입선으로 사용

38[]

저압 CV 케이블

38[]

- 저압 지중선로용 또는 가공저압배전선로 및 복잡한 인입선 정비60[]

100[]

150[]

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150[]

3 11 13 11 1 인입설비의인입설비의 구성구성 (2)(2)

인입선의 보호장치

3.11.1 3.11.1 인입설비의인입설비의 구성구성 (2)(2)

주로 전주 측에 설치인입선 단락으로 주상변압기의 소손을 방지하는 목적고객의 계약 용량과 관계없이 인입선의 굵기에 대한 보호장치 규격 사용

정격전압 규격 정격전류

[표 3-31] 인입선 보호장치

종류정격전압

[V]규격[]

정격전류[A]

적용 장소

2.6 38

3.2 50

전선퓨즈

220 저압 인입선 보호용22 100

38 150

60 200

100 300

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3 11 13 11 1 인입설비의인입설비의 구성구성 (3)(3)

부속설비

3.11.1 3.11.1 인입설비의인입설비의 구성구성 (3)(3)

인입선을 가설할 때 사용하는 부속품

[표 3-32] 인입관련 부속설비

분류 종류 용 도

인입용 완철 인입선 및 변압기 2차 인하선 지지용

인입전용완철 인입선 및 변압기 2차 인하선 지지용금구류

인입전용완철 인입선 및 변압기 2차 인하선 지지용

L형 금구 인입용 애자를 설치하는데 사용하는 금구

애자고리 금구 저압래크에 인입용 애자를 설치하기 위하여 사용 하는 금구

T형 인류애자 전압인입선 가선에 사용하는 애자(사용 빈도 낮음)

절연자재

T형 인류애자 전압인입선 가선에 사용하는 애자(사용 빈도 낮음)

PVC 인류애자 전압인입선 가선에 사용하는 애자

DV애자 전압인입선 가선에 사용하는 애자(사용 빈도 낮음)

인입선홀더 인입 경간 30[ ] 이하에서 PVC 애자 대용으 사용인입선홀더 인입 경간 30[m] 이하에서 PVC 애자 대용으로 사용

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[20/52]

3 123 12 내선내선 및및 계기계기 설비설비3.12 3.12 내선내선 및및 계기계기 설비설비

내선설비란?일반용 전기설비 및 자가용전기설비로서 조영재 내부의전기설비로서 조영재 내부의

전기설비예) 간판등, 광고등, 외등

네온사인등

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3 123 12 내선내선 및및 계기계기 설비설비

내선설비

3.12 3.12 내선내선 및및 계기계기 설비설비

일반적으로 사람이 주거하거나 빈번히 출입하는 건물 내에 시설사람이 접근할 기회가 많으므로, 전기안전에 철저해야 함내선 공사는 전기설비기술기준과 내선규정을 준수

조영물건출물, 광고탑 등 토지에 정착한 시설물 중 지붕 및 기둥 또는 벽을 가건출물, 광고탑 등 토지에 정착한 시설물 중 지붕 및 기둥 또는 벽을 가지고 있는 시설물을 말한다. 따라서 울타리나 담, 문과 같은 것은 조형물이 아니고 다른 시설물로 취급되고 있다.

조영재영재조영물을 구성하는 부재를 조영재라 한다.

건조물사람이 주거하거나 근무하거나 빈번히 출입하거나 또는 사람이 모이는사람이 주거하거나 근무하거나, 빈번히 출입하거나 또는 사람이 모이는건축물을 말한다.

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[22/52]

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[23/]

3 12 13 12 1 전압전압 및및 주파수의주파수의 유지유지 범위범위 (1)(1)

전압의 종별

3.12.1 3.12.1 전압전압 및및 주파수의주파수의 유지유지 범위범위 (1) (1)

구분 교류 직류

저압 600[V] 이하 750[V] 이하

[표 3-33] 전압의 종별

저압 [ ] 이하 [ ] 이하

고압 600[V] 초과 7,000[V] 이하 750[V] 초과, 7,000[V] 이하

특별고압 7,000[V] 초과

배전방식과 공칭 전압[표 3-34] 배전방식별 공칭전압

구분 공칭전압배전방식별 전압[V]

단상2선식 단상3선식 2상 3선식 3상3선식 3상4선식

저압

110220

110220

110220

--

-220

110/220220

저압220380

(440)

220220-

220-

(440)--

220--

220220/380

-

고압 6,600 6,600 - - 6,600 -

특별고압 22 900 13 200 13 200/22 900 13 200/22 900

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[24/52]

특별고압 22,900 13,200 - 13,200/22,900 - 13,200/22,900

3 12 13 12 1 전압전압 및및 주파수의주파수의 유지유지 범위범위 (2)(2)

전압의 유지범위

3.12.1 3.12.1 전압전압 및및 주파수의주파수의 유지유지 범위범위 (2)(2)

공칭전압 전압유지범위[V] 비 고

110220

104 ~ 116207 233

110 ± 6220 ± 13

[표 3-35] 전압 유지범위

저압220380

(440)

207 ~ 233342 ~ 418

(414 ~ 466)

220 ± 13380 ± 38440 ± 26

고압 6,600 6,000 ~ 6,900

주파수 유지범위

특별고압 13,200/22,900 12,000 ~ 13,800/ 20,800 ~ 23,800

[표 3 36] 주파수 유지범위

표준 주파수 유지범위

60[Hz] 60[Hz] ± 0.2[Hz] 이내

[표 3-36] 주파수 유지범위

전압강하율(저압) 간선 및 분기회로에서 표준전압의 2% 이하

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비

(고압 및 특고압): 공칭전압을 기준으로 10% 이내

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3 12 23 12 2 불평형부하의불평형부하의 제한제한 및및 접지접지 (1)(1)

불평형 부하의 제한

3.12.2 3.12.2 불평형부하의불평형부하의 제한제한 및및 접지접지 (1) (1)

저압수전의 단상 3선식중성선과 각 전압 측 전선 간의 부하는 평형이어야 하나,중성선과 각 전압 측 전선 간의 부하는 평형이어야 하나,부득이한 경우 40% 이하로 함

100% 1/2용량의부하설비총

차 용량의 부하설비 간의 전선 전압측 중성선과 불평형율 설비 ×=

저압, 고압 및 특고압 수전의 3상3선식 또는 3상4선식불평형 부하의 한도는 단상 접속 부하로 계산

1/2 용량의 부하설비 총

불평형 부하의 한도는 단상 접속 부하로 계산설비 불평형율을 30% 이하로 하는 것이 원칙

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[26/52]

3 12 23 12 2 불평형부하의불평형부하의 제한제한 및및 접지접지 (2)(2)

저압전로의 절연저항

3.12.2 3.12.2 불평형부하의불평형부하의 제한제한 및및 접지접지 (2) (2)

인입구 장치, 간선용 또는 분기용에 시설된 개폐기 또는 과전류차단기로 구분할 수 있는 전로마다 표 3-37의 값 이상이어야 함

전로의 사용전압 구분 절연저항 값

[표 3-37] 저압전로의 절연저항값

400[V] 미만

대지저항이 150[V] 이하 0.1[]

대지전압이 150[V]를 넘고 300[V] 이하 0.2[]

대지전압이 300[V]를 넘고 400[V] 미만 0.3[]

400[V] 이상 0.4[]

* 신설 시에는 1.0MΩ 이상이 바람직함

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[27/52]

3 12 23 12 2 불평형부하의불평형부하의 제한제한 및및 접지접지 (3)(3)

접지

3.12.2 3.12.2 불평형부하의불평형부하의 제한제한 및및 접지접지 (3) (3)

접지공사의 종류와 접지 저항치

[표 3-38] 접지공사의 종류와 접지저항치

종류 접지 저항치

제 1종 10[Ω] 이하

제 2종

변압기의 고압측 또는 특별고압측 전로의 1선지락전류(A)로 150(변압기의 고압 또는 특별고압전로와 저압전로와의 혼촉에 의해 저압회로의 대지전압이 150[V]를 넘는 경우로서 1초를 넘고 2초 이내에 자동적으로 고압전로 또는 특별고압전로를 차단하는 장치를 설치하였을 때는 300 1초 이내에 자동적으로 차단하는 장치를 설치할하는 장치를 설치하였을 때는 300, 1초 이내에 자동적으로 차단하는 장치를 설치할때는 600)을 나눈 값과 같은 Ω 수 이하, 단, 5Ω 미만일 필요는 없다.

제 3종 100 [Ω] 이하

특별 제 3종 10 [Ω] 이하

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[28/52]

3 12 23 12 2 불평형부하의불평형부하의 제한제한 및및 접지접지 (4)(4)

접지공사 종류와 자동차단기의 정격감도전류

3.12.2 3.12.2 불평형부하의불평형부하의 제한제한 및및 접지접지 (4)(4)

저압전로에서 당해전로에 접지가 생긴 경우– 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하기 위

해서, 제3종접지공사와 특별 제3종 접지공사를 할 경우 다음 표해서 제 종접지공사와 특별 제 종 접지공사를 할 경우 다음3-39의 값을 따름

[표 3-39] 자동 차단장치의 정격감도전류와 접지저항값

정격 감도 전류접지 저항치

특별 제 3종 접지 제3종 접지

30[mA] 500[Ω] 500[Ω]30[mA] 500[Ω] 500[Ω]

50[mA] 300[Ω] 300[Ω]

100[mA] 150[Ω] 150[Ω]

200[ A] 75[Ω] 100[Ω]200[mA] 75[Ω] 100[Ω]

300[mA] 50[Ω] 100[Ω]

500[mA] 30[Ω] 100[Ω]

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[29/52]

3 12 33 12 3 누전차단기누전차단기 (1)(1)

원리

3.12.3 3.12.3 누전차단기누전차단기 (1) (1)

부하 측의 누전에 의해 지락전류 발생 시에 이를 검출하여 회로를 차단하는출하여 회로를 차단하는방식 전류동작형검출기구: 영상변류기(ZCT) 사용사용(정상일 경우) ZCT에서IL(In)과 IL(Out)에 흐르는L L전류에 의해 서로 자속이발생, ZCT에 쇄교

이 때 자속의 쇄교량이이 때 자속의 쇄교량이같아 상쇄되기 때문에ZCT에 2차 출력이 발생하지 않아 동작하지 않음

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비

지 않아 동작하지 않음

[30/52]

[그림 3-56] 누전차단기의 원리도

3 12 33 12 3 누전차단기누전차단기 (2)(2)

원리

3.12.3 3.12.3 누전차단기누전차단기 (2) (2)

(지락고장 발생한 경우)지락 또는 누전전류 Ig에 의해들어가는 전류와 나가는 전류들어가는 전류와 나가는 전류의 차이가 발생

ZCT 2차에 출력을 발생출력이 누전차단기의 전자회로부에 전달회로를 차단함회로를 차단함

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[31/52]

[그림 3-56] 누전차단기의 원리도

3 12 33 12 3 누전차단기누전차단기 (3)(3)

누전차단기의 설치

3.12.3 3.12.3 누전차단기누전차단기 (3) (3)

설치장소사용전압이 60V를 초과하는 저압의 금속제 외함을 갖는 기계기구가계기구가,사람이 쉽게 접촉될 우려가 있는 장소에 시설된 경우

누전차단기를[표 3-40] 누전차단기의 시설

기계기구의 시설장소옥 내 옥 측

물기가

: 누전차단기를시설할 것

: 주택에 기계기구를 시설하는 경 기계기구의 시설장소

전로의 대지전압옥외

물기가있는장소

건조한장소

습기가많은장소

우선내

우선 외

150[V] 이하 - - -

우에는 누전차단기를 시설할 것

: 주택 구내 또는 도로에 접한 150[V] 이하

150[V] 초과 300[V] 이하

-

는 도로에 접한면에 전동기를 부품으로 한 기계를시설하는 경우 시설해야 함

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[32/52]

3 12 33 12 3 누전차단기누전차단기 (4)(4)

누전 차단기의 선정

3.12.3 3.12.3 누전차단기누전차단기 (4)(4)

누전 차단기는,고객의 인입구에 시설하는 차단기는 충격파에 부동작 해야하고조작용 손잡이 또는 누름 단추는 트립프리(Trip Free) 기구이어야함조작용 손잡이 또는 누름 단추는 트립프리(Trip Free) 기구이어야함음성경보장치는 원칙적으로 벨식 또는 부저식 이어야 함

[표 3-41] 누전차단기의 종류와 동작 특성

구분정격감도 전류

[mA]동작시간

고속형정격감도전류에서 0.1초 이내, 인체감전보호형은 0.03초 이내

고감도형 5,10,15,30

초 이내

시연형 정격감도전류에서 0.1초를 초과하고 2초 이내

반한시형

정격감도전류에서 0.2초를 초과하고 1초 이내정격감도전류 1.4배의 전류에서 0.1초를 초과하고0 5초 이내

반한시형0.5초 이내정격감도전류 4.4배의 전류에서 0.05초 이내

중감도형고속형 50,100, 200, 500,

1,000

정격감도전류에서 0.1초 이내

시연형 정격감도전류에서 0.1초를 초과하고 2초 이내

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[33/52]

3 12 43 12 4 전기계기전기계기 (1)(1)

전력량계 종류 및 원리

3.12.4 3.12.4 전기계기전기계기 (1)(1)

동작원리에 따른 분류 – 1) 유도원판형

주요 구성성분

: 전압코일, 전류코일, 철심, 원판과 축수, 제어자석, 조정장치, 보상장치 그리고 계량장치로 이루어짐

[그림 3-58] 전력량계의 구조 - 유도원판형

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[34/52]

3 12 43 12 4 전기계기전기계기 (2)(2)

전력량계 종류 및 원리

3.12.4 3.12.4 전기계기전기계기 (2)(2)

동작원리에 따른 분류전자식 전력량계

RMS 승산방식입력 받은 전압과 전류를미소 신호로 변환

A/D컨버터를 거쳐 디지털 신호로 변환지 환

DSP를 통해 전압 전류를 승산

부하에서 사용한 전력부하에서 사용한 전력을 계산 [그림3-60] RMS 방식 회로구성의 일 예

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[35/52]

3 12 43 12 4 전기계기전기계기 (3)(3)

전력량계 종류 및 원리

3.12.4 3.12.4 전기계기전기계기 (3)(3)

동작원리에 따른 분류전자식 전력량계

시분할 승산방식RMS 방식과 비슷하나, 전력을 승산하는 방식이다름!핵심: W/I변환기(비례하핵 환기(비례하는 전류신호변환기), I/F변환기(비례하는 펄스신호변환기) [그림 3-62] 시분할 승산방식의 예

하드웨어를 쓰므로 CPU의 부담이 적음

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[36/52]

3 12 43 12 4 전기계기전기계기 (4)(4)

전력량계 종류 및 원리

3.12.4 3.12.4 전기계기전기계기 (4)(4)

동작원리에 따른 분류전자식 전력량계

홀 소자 승산방식Hall-Effect를 이용한 방식부하전류를 전자석의 코일에 연결 이에 비례에 이에 비례하는 자장 발생 전원전압을 반도체에 연결전압에 비례하는 전류를

[그림 3-66] HALL-Watthourmeter

홀 소자에 흐르게함전류와 전압에 비례하는Hall-Voltage발생

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비

이를 전력량계에 응용

[37/52]

3 12 43 12 4 전기계기전기계기 (5)(5)

전력량계 계측방식별 비교

3.12.4 3.12.4 전기계기전기계기 (5)(5)

[표 3-42] 계기형식과 시동전류

방식 내용

RMS 승산방식장점 : 고조파, DC파형 검출 우수, 온도특성 우수단점 : 고속의 DSP 및 고 분해능(16 bit 이상) A/D 변환기 필요

시분할 승산방식장점 : 고조파, DC 파형 검출 우수단점 온도특성 향상을 위한 온도 보상 회로 필요

시분할 승산방식단점 : 온도특성 향상을 위한 온도 보상 회로 필요

홀 소자방식장점 : 회로간단단점 : 온도특성이 우수한 특수 홀 반도체소자 필요

[그림 3 67] 실제 전력량계 모습

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[38/52]

[그림 3-67] 실제 전력량계 모습

3 12 53 12 5 계기용계기용 변성기변성기(MOF CT VT) (1)(MOF CT VT) (1)

용어 정의

3.12.5 3.12.5 계기용계기용 변성기변성기(MOF, CT, VT) (1)(MOF, CT, VT) (1)

부담계기 변성기의 정격 부담 공칭 변류비계기용 변성기의2차 단자간에접속되는 부하, 정격주파수의 정

정격 부담규정된 조건하에서 특성을 보증할수 있는 권선당의

공칭 변류비정격 1차 전류와정격 2차 전류의비

정격주파수의 정격 2차 전류또는 정격 2차 전압 하에서 부하에

수 있는 권선당의부담

사용 부담

비

공칭 변압비압 하에서 부하에소비되는 피상전력과 그 부하의역율로 표시

사용 부담사용 시 접속되는부담

정격 1차 전압과정격 2차 전압의비

역율로 표시

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[39/52]

3 12 53 12 5 계기용계기용 변성기변성기(MOF CT VT) (2)(MOF CT VT) (2)

계기용 변류기 (CT, Current Transformer)

3.12.5 3.12.5 계기용계기용 변성기변성기(MOF, CT, VT) (2) (MOF, CT, VT) (2)

정격 2차 전류: 5A극성: 감극성단자기호(1차측: K L 2차측: k l)단자기호(1차측: K,L, 2차측: k,l)주의: 변류기 2차측이 개방되지 않도록 해야 함!

변류기 2차측이 개방되면, 1차전류가 전부 여자전류가 되어 철심이 포화 2차측에 고전압이 유기 매우 위험!화 2차측에 고전압이 유기 매우 위험!

[그림 3-68] 실제 CT 모습

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[40/52]

감극성감극성 이란이란? (? (참고자료참고자료))감극성감극성 이란이란? (? (참고자료참고자료) )

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[41/52]

3 12 53 12 5 계기용계기용 변성기변성기(MOF CT VT) (3)(MOF CT VT) (3)

계기용 변압기 (VT, Voltage Transformer)

3.12.5 3.12.5 계기용계기용 변성기변성기(MOF, CT, VT) (3) (MOF, CT, VT) (3)

정격 2차 전압: 110V극성: 감극성단자 기호(1차측: U V W; 2차측: u v w)단자 기호(1차측: U,V,W; 2차측: u,v,w)

[그림 3-69] 실제 VT 모습

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[42/52]

3 12 53 12 5 계기용계기용 변성기변성기(MOF CT VT) (4)(MOF CT VT) (4)

전력량계 결선

3.12.5 3.12.5 계기용계기용 변성기변성기(MOF, CT, VT) (4)(MOF, CT, VT) (4)

단상 2선식

[그림 3-70] 단상 2선식 전력량계 결선

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[43/52]

3 12 53 12 5 계기용계기용 변성기변성기(MOF CT VT) (5)(MOF CT VT) (5)

전력량계 결선

3.12.5 3.12.5 계기용계기용 변성기변성기(MOF, CT, VT) (5)(MOF, CT, VT) (5)

3상 3선식 전력량계의 결선

[그림 3-71] 3상 3선식 전력량계 결선

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[44/52]

3 12 53 12 5 계기용계기용 변성기변성기(MOF CT VT) (6)(MOF CT VT) (6)

전력량계 결선

3.12.5 3.12.5 계기용계기용 변성기변성기(MOF, CT, VT) (6)(MOF, CT, VT) (6)

3상 4선식 전력량계의 결선

[그림 3 72] 3상 4선식 전력량계 결선

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[45/52]

[그림 3-72] 3상 4선식 전력량계 결선

3 12 53 12 5 계기용계기용 변성기변성기(MOF CT VT) (7)(MOF CT VT) (7)

변류기의 결선

3.12.5 3.12.5 계기용계기용 변성기변성기(MOF, CT, VT) (7)(MOF, CT, VT) (7)

[그림 3 73] (a) 단상 2선식 (b) 3상 3선식 (c) 3상 4선식 변류기의 결선

(a) (b) (c)

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[46/52]

[그림 3-73] (a) 단상 2선식 (b) 3상 3선식 (c) 3상 4선식 변류기의 결선

3 13 ABC3 13 ABC 배전설비배전설비3.13 ABC 3.13 ABC 배전설비배전설비

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[47/52]

3 13 13 13 1 개요개요 (1)(1)

ABC 배전선로

3.13.1 3.13.1 개요개요 (1) (1)

가공케이블(Aerial Bundled Cable) 배전방식장점: 가공 배전방식과 같이 공중에 전선을 가공하여 나타나는 주위 및환경의 부정적 영향을 줄일 수 있음완전 절연이 가능한 전력케이블 3상 또는 단상을 1가닥의 조가선에 일정한 간격으로 꼬아서 전주를 이용하여 가공으로 설치할 수 있는 특고압, 저압 케이블을 의미

[그림 3-74] 가공케이블설치 장면

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[48/52]

3 13 13 13 1 개요개요 (2)(2)

ABC 배전방식

3.13.1 3.13.1 개요개요 (2) (2)

설치장소수목 접촉지역염해지역염해지역조류사고 다발 지역, 건조물과 전선 사이의 이격거리가 미달되는 개소등

특징특징ABC용 변압기는 차단장치가 내장되어 있어 COS를 사용하지 않음ABC용 변압기는 유중피뢰기가 내장되어 있어 피뢰기가 필요 없음조가선을 이용하여 가공 케이블을 가선하는 방식으로 애자 필요 없음지중 배전방식에 비해, 건설비가 저감되고 보수가 거의 요구되지 않음반면, ABC 방식은 선로 건설 이후 설비 증설, 변경 등이 어려운 단점이반면, 방식은 선로 건설 이후 설비 증설, 변경 등이 어려운 단점이있음

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[49/52]

3 13 23 13 2 설비의설비의 구성구성 (1)(1)

ABC 배전방식의 구성재

3.13.2 3.13.2 설비의설비의 구성구성 (1)(1)

가공케이블, 변압기, 개폐기, 접속장치, 단말장치 그리고 ABC 지지대, ABC 조가 클램프, ABC 인장 클램프, ABC 조가 슬리브 등의 금구류

특고압 가공용 케이블수밀형 케이블+조가선동심원을 연합한 구조동심원을 연합한 구조단상용: 50, 95mm2

3상용: 50, 95, 150, 240mm2

[그림 3 75] ABC 케이블의 구조

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[50/52]

[그림 3-75] ABC 케이블의 구조

3 13 23 13 2 설비의설비의 구성구성 (2)(2)

ABC 배전방식의 구성재

3.13.2 3.13.2 설비의설비의 구성구성 (2)(2)

접속 방식(2가지)과 접속재접속방식: 1. 접속함 방식

(a) 단상용

(c) 삼상용 접속함에 변압기가 결선된 사진

(b)삼상용(4회로용)

[그림 3 76] ABC용 접속함 방식 및 접속함

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[51/52]

[그림 3-76] ABC용 접속함 방식 및 접속함

3 13 23 13 2 설비의설비의 구성구성 (3)(3)

ABC 배전방식의 구성재

3.13.2 3.13.2 설비의설비의 구성구성 (3)(3)

접속 방식(2가지)과 접속재접속방식: 2. 수직애자 접속방식

[그림 3 77] ABC용 수직애자 및 접속방식 모습

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[52/52]

[그림 3-77] ABC용 수직애자 및 접속방식 모습

3 13 23 13 2 설비의설비의 구성구성 (4)(4)

ABC 배전방식의 구성재

3.13.2 3.13.2 설비의설비의 구성구성 (4)(4)

접속 방식(2가지)과 접속재접속재: 엘보, 수직애자 접속재

(a) AB케이블용엘보(400[A])엘보(400[A])

(b) 변압기용엘보(200[A])

[그림 3-78] ABC용 엘보 종류 (접속함방식)

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[53/52]

3 13 23 13 2 설비의설비의 구성구성 (5)(5)

ABC 배전방식의 구성재

3.13.2 3.13.2 설비의설비의 구성구성 (5)(5)

기타 금구류ABC 지지대: 직선주에 밴드를 사용하여 조가선과 케이블을 지지

[그림 3-79] ABC 지지대

ABC 조가클램프: 조가선과 ABC 케이블을 잡아주는 역할을 함단상용(50mm2 95mm2) 삼상용(50mm2단상용(50mm . 95mm ), 삼상용(50mm , 95mm2, 150mm2, 240mm2)가 있음

[그림 3-80] ABC 조가클램프

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[54/52]

[그림 3-80] ABC 조가클램프

3 13 23 13 2 설비의설비의 구성구성 (6)(6)

ABC 배전방식의 구성재

3.13.2 3.13.2 설비의설비의 구성구성 (6)(6)

기타 금구류ABC 클램프: 모든 전주의 케이블 지지점에서 케이블 규격에 따라1~2m 사이에 설치하여 케이블과 조가선의 분리를 방지함

[그림 3-81] ABC 클램프

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비[55/52]

3 13 23 13 2 설비의설비의 구성구성 (7)(7)

ABC 배전방식의 구성재

3.13.2 3.13.2 설비의설비의 구성구성 (7)(7)

기타 금구류ABC 인장 클램프: 조가선을 장악하는 금구설치방법: 지선밴드 + 볼아이 + 소켓아이 + ABC 인장크램프 + 조가선설치방법 지선밴 볼아이 켓아이 인장 램 가선+ 케이블 클램프

[그림 3 82] ABC 인장 클램프

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비

[그림 3-82] ABC 인장 클램프

[56/52]

3 13 23 13 2 설비의설비의 구성구성 (7)(7)

ABC 배전방식의 구성재

3.13.2 3.13.2 설비의설비의 구성구성 (7)(7)

기타 금구류ABC 조가슬리브 : 조가선을 서로 연결하는데 사용(분기슬리브)종류: 조가선의 굵기에 따라 A1-1, A1-2, A1-3, A2-1, A3-1종류 가선의 굵기에 따라 1-1, 1-2, 1-3, 2-1, 3-1

[그림 3-80] ABC 조가슬리브

배전자동화설계 제3장 - 가공배전설비

[그림 3 80] ABC 조가슬리브

[57/52]