개폐기(D)
수변전설비 개폐기 종류
부하개폐기(LBS).
자동고장구분개폐기(ASS)
전자접촉기(MC)
파워퓨즈(PF)
차단기 원리
차단기(CB)
차단기 투입방식과 트립방식
TRV
GCV 특징과 SF6가스의 향후 대책
직류차단기
CTTS와 ATS
최신 차단기의 기술 동향
목차(GCB)
GCB
❗GCB(가스차단기)구조 및 원리
- Gas Circuit Breaker
- 절연내력과 소호능력이 뛰어난 SF6가스 중에서 동작하는 차단기
- 12~15[kg/㎠]의 높은 가스계통에서 2[kg/㎠]의 낮은 가스계통으로 가스를 뿜어서 소호시키는 것
1)GCB구조
- 조작기구 : 통상 스프링 조작방식
- 탱크에는 흡착제가 봉입 : 수분, 분해가스를 흡착 제거
- 충전압력 : S/W로 감시
- 압력이 저하되면(4.5[kg/㎠])→경보가 발생
- 최저 보증압력까지 저하(4.5[kg/㎠])→제어회로는 차단
2)GCB 소호원리
- 차단지령에 의해 트립동작이 개시되면 절연 조작용으로서 버퍼실린더가 하방으로 고속도로 구동되어 버퍼실리더 내부의 가스는 노즐을 통해서 컨넥터 간에 발생된 아크에 분무되어 소호. 가동컨넥터는 그 후에도 계속하여 차단 상태까지 이동하여 정지
1️⃣GCB 특징
1)우수한 차단성능
- 절연내력이 우수
- 소호능력 뛰어남
- 아크 안정 및 절연회복이 빨라 고전압 대전류 차단에 적합
2)고신뢰성
- 근거리 선로 고장, 탈조 차단, 이상지락 등의 가호간 조건에도 강함
3)안전성
- ACB와 같은 폭발음에 의한 소음공해가 없다
4)소형 경량
- 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 용이
2️⃣SF6 가스 특징
- 안정도가 높은 불활성기체로 상온에서 무색무취, 불연, 무독이고 화학적 열적으로 안정하며, 공기에 비해 절연강도가 높고 열전도율이 크며, 1기압-60도에서 액화, 비중은 공기의 5배, 비열0.7배 정도로 기체절연 재료로서 우수한 성질을가지고 있다
- SF6는 600도를 초과하면 서서히 열분해되어 SF2, SF4, SF10과 같은 불화유황을 유리하다. 이들 분해생성물은 차단기에서 장시간 방전되어진 경우 검출될수 있으며, 이들 중에서 인체에 유해한 것도 있고 어떤 종류의 금속과 반응을 하지만 상온에서는 Cu, Al강을 침해하지 않는다
- SF6의 절연파괴전압은 SF6가 가지는 전자 친화력 때문에 공기에 비하여 크며 평행평판 또는 구 갭에서는 공기의 2~2.4배의 값을 갖는다.
1)물리적 화학적 성질
- 열전달성(공기의1.6배, 강제 풍랭 시 4배)
- 불활성 가스
- 무색무취, 무해, 불연성 가스
- 열적특성(500도)이 우수
2)전기적 성질
- 절연내력(공기 2.5~3.5)
- 소호능력 우수
- ARC가 안정
- 절연회복이 빠름
3️⃣SF6 가스의 대체물질
1)SF6가스의 환경적 특성
- SF6는 지구온난화 계수가 CO2의 23,900배
- 대기 중에 누출될 경우 3,200년을 존재하며 지구대기환경에 악영향을 미침
2)SF6 가스 대체방법
- 친환경 가스 적용방법 : 드라이에어, g3등
- 진공밸브 활용하는 방법
3)기술동향
- ABB사 : 72.5[kV] CO2 가스차단기 개발완료 154[kV] CO2 가스차단기에 대해서도 실증
- 현재는 SF6를 줄이기 위해 혼합가스(SF6 50%+N2 50%)사용
개폐기(D)
수변전설비 개폐기 종류
부하개폐기(LBS).
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차단기 원리
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GCV 특징과 SF6가스의 향후 대책
직류차단기
CTTS와 ATS
최신 차단기의 기술 동향
목차(GCB)
GCB
💯기출문제
●I.가스절연개페장치(GIS)등 내부의 절연을 위해 사용하는 SF6가스의 특성과 환경오염방지를 위한 SF6가스 대체기술을 설명하시오
SF6 가스란?
SF6(육불화황) 가스는 우수한 절연 성능과 소호 성능을 가지고 있어 오랫동안 고압 전력기기의 절연 매체로 널리 사용되어 왔습니다. 하지만 강력한 온실가스 효과로 인해 환경 문제를 야기하며, 국제적인 규제가 강화되고 있습니다.
SF6 가스의 특성
- 우수한 절연 성능: 높은 전기 절연 강도를 가지고 있어 아크 발생을 억제하고 안정적인 전력 시스템 운영을 보장합니다.
- 뛰어난 소호 성능: 아크 발생 시 빠르게 소호하여 전력 기기의 손상을 방지합니다.
- 화학적 안정성: 일반적인 온도 및 압력에서 화학적으로 매우 안정하여 부식성이 적습니다.
- 높은 온실효과: 이산화탄소보다 23,900배 강력한 온실가스 효과를 가지고 있어 지구 온난화에 심각한 영향을 미칩니다.
SF6 가스의 환경 문제와 대체 기술
SF6 가스의 높은 온실가스 효과는 기후 변화에 대한 심각한 우려를 야기하며, 이를 해결하기 위한 다양한 대체 기술 개발이 진행되고 있습니다.
- 대체 가스:
- 혼합 가스: SF6 가스와 질소, 이산화탄소 등의 다른 가스를 혼합하여 절연 성능을 유지하면서 온실가스 배출량을 줄이는 방식입니다.
- 절연 기름: 친환경 절연 기름을 사용하여 SF6 가스를 대체하는 방식입니다.
- 진공 차단기: 진공 상태를 이용하여 아크를 소호하는 방식으로, SF6 가스를 전혀 사용하지 않습니다.
- 기술 개발:
- 절연 구조 개선: 절연 재료 및 구조를 개선하여 SF6 가스 없이도 높은 절연 성능을 확보하는 기술 개발이 진행되고 있습니다.
- 고체 절연체: 고체 절연체를 이용하여 SF6 가스를 대체하는 기술도 연구되고 있습니다.
●특고압차단기 선정을 위한 주요 검토사항
1. 정격 전압 및 전류
- 정격 전압: 시스템의 운전 전압과 일치해야 합니다.
- 정격 차단 전류: 시스템에서 발생할 수 있는 최대 고장 전류를 차단할 수 있어야 합니다.
- 정격 개폐 전류: 차단기가 안전하게 개폐할 수 있는 전류를 의미합니다.
2. 차단 방식
- 유류 차단기: 오일을 절연 매체로 사용하며, 소호 능력이 우수하지만, 환경 문제로 인해 점차 사용이 줄어들고 있습니다.
- 진공 차단기: 진공 상태에서 아크를 소호하며, 소형 경량화가 가능하고, 유지보수가 간편합니다.
- 가스 차단기: SF6 가스를 절연 매체로 사용하며, 소호 능력이 우수하지만, 환경 문제로 인해 대체 가스 개발이 진행되고 있습니다.
- GIS (가스 절연 개폐 장치): SF6 가스를 절연 매체로 사용하며, 옥내 설치에 적합하고, 공간 효율성이 높습니다.
3. 동작 특성
- 차단 시간: 고장 발생 시 빠르게 차단하여 시스템 손상을 최소화해야 합니다.
- 선택성: 고장이 발생한 부분만 차단하고, 정상적인 부분은 보호해야 합니다.
- 안정도: 시스템의 안정도를 유지해야 합니다.
4. 기타 고려 사항
- 설치 환경: 옥내, 옥외 설치 여부, 주위 온도, 습도 등
- 운전 조건: 빈번한 개폐 여부, 과부하 발생 가능성 등
- 유지보수: 유지보수의 용이성, 부품 수급 가능성 등
- 경제성: 초기 투자 비용, 운영 유지 비용 등
- 환경 규제: SF6 가스 규제 등 환경 관련 규제를 준수해야 합니다.
특고압 차단기 선정 시 고려 사항 요약
| 항목 | 설명 |
|---|---|
| 정격 | 전압, 전류, 차단 전류 등 |
| 차단 방식 | 유류, 진공, 가스, GIS 등 |
| 동작 특성 | 차단 시간, 선택성, 안정도 등 |
| 설치 환경 | 옥내, 옥외, 온도, 습도 등 |
| 운전 조건 | 빈번한 개폐, 과부하 등 |
| 유지보수 | 용이성, 부품 수급 등 |
| 경제성 | 초기 투자 비용, 운영 유지 비용 등 |
| 환경 규제 | SF6 가스 규제 등 |
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수변전설비 개폐기 종류
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파워퓨즈(PF)
차단기 원리
차단기(CB)
차단기 투입방식과 트립방식
TRV
GCV 특징과 SF6가스의 향후 대책
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GCB
🌐V1003S24
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