보호방식의 결정 #LP
배선용 차단기(MCCB) #DB
누전차단기(ELB) #DE
수전설비의 저압선로 보호방식 #DL
코로나 #DC
코로나(임계전압식 유도)
개폐기 TD
수변전설비 개폐기 종류 #DS
부하개폐기(LBS). #DL
자동고장구분개폐기(ASS) #DA
전자접촉기(MC) #DM
파워퓨즈(PF) #DP
차단기 원리 #DQ
차단기(CB) #DO
차단기 투입방식과 트립방식 #DI
TRV #DT
GCV 특징과 SF6가스의 향후 대책 #DG
직류차단기 #DH
CTTS와 ATS #DC
최신 차단기의 기술 동향 #DD
배선용 차단기(MCCB) #DB
누전차단기(ELB) #DE
목차(누전차단기)
누전차단기
1️⃣개요
1)정의
- 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있는 장소이고 사용전압이 60[V]를 넘는 저압의 금속제 외함 및 전기기기에 감전사고및 전기화재를 방지하기 위하여 누전차단기를 설치
- 보호기호는 배전용차단기, 누전차단기 등이 대표적이며, 과부하 또는 단락 시에는 배선용 차단기가 적당하고, 누전 또는 감전 시에는 누전차단기
2)목적
- 감전보호: 누전이 발생하면 전류가 인체를 통해 흐르면서 감전 사고가 발생할 수 있습니다. 누전차단기는 이러한 감전 사고를 미연에 방지
- 화재 예방: 누전으로 인해 전선이 과열되거나 스파크가 발생하면 화재가 발생할 수 있습니다. 누전차단기는 화재의 원인이 되는 누전을 신속하게 차단하여 화재를 예방
- 전기 기기 보호: 누전으로 인해 전기 기기가 손상되거나 고장나는 것을 방지
- 기타 다른 계통으로의 사고 파급방지
2️⃣누전차단기의 구조 및 원리
1)구조
- 과전류 트립장치
선로에 과전류가 흐를때 검출하여 트립 - 누전트립장치
ZCT를 이용, 미소한 전류를 검출하여 트립 - 개폐기구
투입, 트립을 행하는 레버 메커니즘 - 소호장치
부하 차단 시 나오는 Arc를 소호시키는 장치 - TestButton
누전의 차단특성을 시험하기 위하여 차단기의 이상 유무를 판단하여 사고를 사전에 방지하는 장치
누전차단기의 기본적인 동작 원리는 다음과 같습니다.
- 영상 변류기(ZCT): 누전차단기 내부에는 영상 변류기라는 부품이 있습니다. 이 부품은 회로를 통과하는 전류를 감지하고, 정상 상태에서는 들어오는 전류와 나가는 전류가 같아 영상 변류기에는 전류가 흐르지 않습니다.
- 누전 발생: 누전이 발생하면 회로를 통과하는 전류와 나가는 전류에 차이가 생기고, 이 차이만큼 영상 변류기에 전류가 흐르게 됩니다.
- 차단 신호 발생: 영상 변류기에 흐르는 전류가 일정 값을 넘어서면 누전차단기 내부의 트립 장치가 작동하여 차단 신호를 발생시킵니다.
- 전원 차단: 차단 신호에 의해 접점이 열리면서 회로에 전원 공급이 중단됩니다.
2)단상 누전경보기
- 평상시
i₁=i₂, φ₁=φ₂ 이므로 ZCT에서 발생하는 자속은 0이므로 동작하지 않는다
- 누전 발생 시
i₁=i₂+ig가 되고 영상변류기의 자속은 φ₁=φ₂+φg 가 된다
자속(φ)으로 유기전압 발생하여 유기전압은 계전기를 통하여 증폭하여 개폐기를 차단
3)3상 누전경보기
- 평상시
i₁=ib-ia, i₂=ic-ib, i₃=ia-ic
∴i₁+i₂+i₃=0
φ₁=φ₂
- 누전발생시
i₁=ib-ia, i₂=ic-ib, i₃=ia-ic+ig ∴i₁+i₂+i₃=ig 가된다
누설전류 (ig)에 의해 영상 변류기에서 자속(φ)을 발생시키고 유기전압은 계전기를 증폭하여 개폐기를 차단시킨다
3️⃣종류
1)동작별 분류
- 전류동작형
- 전류 동작형은 지락전류를 직접 검출하는 영상분류기(ZCT)를 사용한 방식
- 전로에 접속하는 것만으로도 가능이 작용하기 때문에 시공성이 좋으며 현재는 대부분 이 방식을 채택
- 전압동작형
- 전압 동작형은 전용의 접지선을 갖고 지락사고가 발생한 경우 대지를 경유해서 그 접지선에 복귀하는 지락전류를 전압적으로 검지하여 동작하는 것이다
- 초기의 누전차단기는 이와 같은 방식을 사용하고 있었으나 시공성이 우수한 전류 동작형이 보급됨에 따라 사용안함
- 고속형 누전차단기: 빠른 시간 내에 누전을 감지하여 차단하는 방식으로, 감전 방지에 효과적입니다.
- 시연형 누전차단기: 동작 시간을 임의로 조절할 수 있어 보안 시설 등에 적합합니다.
- 반한시형 누전차단기: 누전 전류의 크기에 따라 동작 시간이 달라지는
2)정격감도별 분류
| 구분 | 정격감도전류[mA] | 동작시간 정격감도전류에서 |
|---|---|---|
| 고감도형 고속형 | 5,10,15,30 | 0.1초 이내 |
| 고감도형 시연형 | 0.2초 초과 2초 이내 | |
| 고감도형 반한시형 | 0.2초 초과 1초 이내 | |
| 중감도형 고속형 | 50,100,150,300 | 0.1초 이내 |
| 중감도형 시연형 | 0.2초 초과 2초 이내 |
3)전압 및 극수에 의한 분류
단상 2선식(2극), 단상3선식(3극), 3상4선식(4극)
4)동작시간에 의한 분류
고속형(0.1초), 시연형(0.1~2초), 반한시형(0.2~1초이내)
4️⃣선정시 고려사항
1)최소 동작전류
정격감도전류의 50[%]이상일 때 동작
2)감전보호용 누전차단기 선정
정격감도전류 30[mA]이하, 0.03초 이내의 고감도형 누전차단기 선정
3)저압전로이고 감전보호용 누전차단기
전류 동작형
4)인입구 장치에 시설하는 누전차단기
전류 동작형의 충격파 부동작형
- 정격 전류: 보호하려는 회로의 부하 용량에 맞는 정격 전류의 누전차단기를 선택해야 합니다.
- 감도 전류: 보호 대상에 따라 적절한 감도 전류의 누전차단기를 선택해야 합니다. (예: 인체 보호는 30mA 이하, 화재 방지는 100mA 이상)
- 동작 특성: 고속, 시연, 반한시 등 필요한 동작 특성에 맞는 누전차단기를 선택해야 합니다.
- 설치 환경: 습기, 온도, 진동 등 설치 환경을 고려하여 적절한 누전차단기를 선택해야 합니다.
5️⃣뇌 임펄스에 대한 부동작 시험
1)부동작 시험 사유
- 뇌서지나 개폐서지에 의하여 오동작하지 않는 높은 신뢰성이 요구
- 따라서 KS C4613에서 뇌전압 성능 및 부동작 시험법이 명시
2)시험전압, 시험방법
- 시험전압
- 시험방법
뇌 임펄스 부동작 시험은 정격전압을 가하고 폐로상태에서- 닫힘 위치로 하여 다른 극단자 사이
- 각 충전부와 외함 사이에 표에 표시된 뇌 임펄스 전압을 정, 부 각각 1분 간격으로 3회 인가하여 동작하지 않아야 한다
6️⃣누전차단기 시설장소
- 분전반: 가정집이나 건물 내에서 전력을 분배하는 곳에 설치되어 각각의 회로를 보호합니다.
- 전기 기기: 일부 전기 기기에는 내장형 누전차단기가 설치되어 있습니다.
- 옥외 설비: 옥외에 설치된 전기 설비에도 누전차단기가 설치될 수 있습니다.
1)60[V]를 초과하는 저압의 금속제 외함을 가지는
전기기계 기구에 전기를 공급하는 전로에 지기가 발생하였을때 전로를 자동으로 차단하는 장치를 시설하여야 한다(사람이 접촉하기 쉬운 장소)
2)누전차단기 시설대상(기술기준)
- 특고압, 고압전로의 변압기에 결합되는 대지전압 300[V]를 초과하는 저압전로
- 주택의 옥내에 시설하는 전로의 대지전압이 150[V]를 넘고 300[V]이하인 경우 : 저압전로의 인입구에 설치
- 화약고 내의 전기공작물에 전기를 공급하는 전로
화약고 이외의 장소 - Flooe Heating 및 Load Heating등으로 난방 또는 결빙방지를 위한 발열선 시설인 경우
- 전기온상 등에 전기를 공급하는 경우
- 풀용, 수중 조명등, 기타 이에 준하는 시설에 절연변압기를 통하여 정기를 공급하는 경우(절연변압기 2차 측 사용전압이 30[V]를 초과하는 것)
- 대지전압 150[V]를 넘는 이동형, 가반형 전동기기를 도전성 액체로 인하여 습기가 많은 장소에 시설하는 경우
고감도형 누전차단기 설치
7️⃣누전차단기 시설방법
- 누전차단기는 인입선 시설점에서 부하 측에 설치하는 것을 원칙
- 원칙적으로 해당기기에 내장 또는 배,분전반 내에 설치할 것
- 누전차단기의 정격전류용량은 해당 전로의 부하전류 이상의 값일 것
- 누전차단기 등의 정격감도전류는 보통 상태에서는 동작하지 않도록 설정
- 옥외 전로에 사용하는 누전 차단기는 방수함 내에 설치
- 조작전원이 필요한 경우는 전용회로로 하고 과전류차단기 설치(15A)
- ZCT를 케이블의 부하 측에 시설할 경우 접지선은 관통시키지 말고, 전원 측에 설치 시에는 반드시 접지선을 ZCT에 관통시킬 것(ZCT참고)
- 접지선은 ZCT에 관통시키지 않을 것
- 서로 다른 2회선 이상의 배선을 일괄하여 ZCT에 관통하지 않을 것
8️⃣누전차단기 선정 예
1)등가회로도
2)인체에 흐르는 전류 산출
- 전체전류
- 인체에 흐르는 전류
3)누전차단기 선정
- 표준차단기
| 구분 | 정격감도전류[mA] | 동작시간 정격감도전류에서 |
|---|---|---|
| 고감도형 고속형 | 5,10,15,30 | 0.1초 이내 |
| 고감도형 시연형 | 0.2초 초과 2초 이내 | |
| 고감도형 반한시형 | 0.2초 초과 1초 이내 | |
| 중감도형 고속형 | 50,100,150,300 | 0.1초 이내 |
| 중감도형 시연형 | 0.2초 초과 2초 이내 |
- 감전보호용 차단기
고감도형으로 고속형을 선택해야 하므로 인체에 흐르는 전류 Ib=54.47[mA]이므로 선택은 30[mA]에 0.03초 이내에 동작하는 차단기 선택
누전차단기 오동작 방지 대책
- 고주파 필터 설치: 고주파 노이즈가 심한 곳에는 고주파 필터를 설치하여 누전차단기로 유입되는 고주파 노이즈를 줄일 수 있습니다.
- 서지 보호기 설치: 서지 보호기를 설치하여 낙뢰나 전압 변동으로 인한 서지를 흡수하여 누전차단기를 보호할 수 있습니다.
- 접지 상태 점검 및 보완: 접지 상태를 정기적으로 점검하고, 필요한 경우 접지선을 보완하여 접지 상태를 양호하게 유지해야 합니다.
- 누전차단기 정기 점검: 누전차단기의 작동 상태를 정기적으로 점검하고, 필요한 경우 교체해야 합니다.
- 전문가 상담: 누전차단기 오동작이 반복적으로 발생하거나 원인을 파악하기 어려운 경우에는 전문가에게 상담을 받는 것이 좋습니다.
- 고품질 누전차단기 선택: 품질이 좋은 누전차단기를 선택하여 오동작 가능성을 줄일 수 있습니다.
- SI 차단기 고려: 최근에는 고주파, 서지 등에 강한 SI 차단기가 개발되어 오동작 문제를 해결하는데 도움이 될 수 있습니다.
- 배선 상태 점검: 배선 상태를 점검하여 헐거운 접속이나 단선 등을 확인하고 보수해야 합니다.
- 전기 기기 점검: 전기 기기의 상태를 점검하고, 고장난 기기는 수리하거나 교체해야 합니다.
- 누전차단기 용량 확인: 부하 용량에 맞는 적절한 용량의 누전차단기를 사용해야 합니다.
보호방식의 결정 #LP
배선용 차단기(MCCB) #DB
누전차단기(ELB) #DE
수전설비의 저압선로 보호방식 #DL
코로나 #DC
코로나(임계전압식 유도)
개폐기 TD
수변전설비 개폐기 종류 #DS
부하개폐기(LBS). #DL
자동고장구분개폐기(ASS) #DA
전자접촉기(MC) #DM
파워퓨즈(PF) #DP
차단기 원리 #DQ
차단기(CB) #DO
차단기 투입방식과 트립방식 #DI
TRV #DT
GCV 특징과 SF6가스의 향후 대책 #DG
직류차단기 #DH
CTTS와 ATS #DC
최신 차단기의 기술 동향 #DD
배선용 차단기(MCCB) #DB
누전차단기(ELB) #DE
목차(누전차단기)
누전차단기
💯기출문제
●E01.누전차단기의 설치목적,종류,설치장소,설치방법에 대하여 설명하시오
●E03변압기 2차가 Y결선된 220/380[V]3상4선식 일점접지방식에서 220[V]전로에 누전차단기를 채용하는 경우의 문제점을 설명하시오
문제의 핵심:
변압기 2차가 Y결선된 220/380[V] 3상 4선식 시스템에서 220[V] 전로에 누전차단기를 사용할 때 발생할 수 있는 문제는 크게 누전 감지의 어려움과 오동작 가능성으로 요약할 수 있습니다.
문제점 상세 설명:
- 누전 감지의 어려움:
- 불평형 부하: 220V 부하가 불평형하게 연결될 경우, 중성선에 불평형 전류가 흐르게 됩니다. 이 불평형 전류가 누전으로 오인될 수 있습니다.
- 고조파: 비선형 부하(예: 인버터, 정류기 등)에서 발생하는 고조파 전류는 누전차단기의 동작 오류를 유발할 수 있습니다.
- 지락 저항: 지락 저항이 높을 경우, 누전 전류가 작아 누전차단기가 동작하지 않을 수 있습니다.
- ZCT(Zero Sequence Current Transformer)의 한계: ZCT는 중성점에 연결되어 누전 전류를 감지하는데, 불평형 부하나 고조파 등으로 인해 ZCT의 정확도가 떨어질 수 있습니다.
- 오동작 가능성:
- 불필요한 차단: 위에서 언급한 불평형 부하, 고조파 등으로 인해 누전차단기가 오동작하여 정상적인 전력 공급이 중단될 수 있습니다.
- 시스템 안정성 저하: 오동작이 반복될 경우 시스템의 안정성이 저하되고 생산성에 악영향을 미칠 수 있습니다.
해결 방안:
- 고감도 누전차단기 사용: 고감도 누전차단기를 사용하여 미세한 누전 전류도 감지할 수 있도록 합니다.
- 고조파 필터 설치: 비선형 부하에서 발생하는 고조파를 줄이기 위해 고조파 필터를 설치합니다.
- 중성점 접지 저항 조정: 지락 전류를 증가시키기 위해 중성점 접지 저항을 조정합니다.
- 디지털형 누전차단기 사용: 디지털형 누전차단기는 다양한 알고리즘을 통해 오동작을 줄이고 정확한 누전 감지를 가능하게 합니다.
- 계측기 활용: 전압, 전류, 고조파 등을 측정하여 시스템 상태를 분석하고 문제점을 파악합니다.
●E06저압전로의 지락차단장치시설기준 중 감전방지용 누전차단기 선정방법에 대하여 설명하시오
○E08누전차단기의 구성도를 그리고, 설치장소 및 트립 시 조사방법을 간단히 설명하시오
○E12저압회로에 사용하는단락보호기의 종류와 특징을 설명하시오
●E13내선에 사용되는 누전차단기의 원리에 대하여 설명하고, 주전차단기의 설치장소, 선정에 따른 누전차단기의 종류와 동작특성 설명
●E17누전차단기의 오동작 방지대책에 대하여 설명하시오
●E21누전차단기에 대하여 다음사항을 설명하시오
1)전류동작형 누전차단기의 설치목적, 동작원리,종류
2)다음에 주어진 회로에서 모터A에 접촉시 인체에 흐르는 전류를 산출한 후 누전차단기를 선정하시오
보호방식의 결정 #LP
배선용 차단기(MCCB) #DB
누전차단기(ELB) #DE
수전설비의 저압선로 보호방식 #DL
코로나 #DC
코로나(임계전압식 유도)
개폐기 TD
수변전설비 개폐기 종류 #DS
부하개폐기(LBS). #DL
자동고장구분개폐기(ASS) #DA
전자접촉기(MC) #DM
파워퓨즈(PF) #DP
차단기 원리 #DQ
차단기(CB) #DO
차단기 투입방식과 트립방식 #DI
TRV #DT
GCV 특징과 SF6가스의 향후 대책 #DG
직류차단기 #DH
CTTS와 ATS #DC
최신 차단기의 기술 동향 #DD
배선용 차단기(MCCB) #DB
누전차단기(ELB) #DE
목차(누전차단기)
누전차단기
🌐V1020Z24
답글 남기기