전기설비에서 과전류계전기의 동작시간이 전류 크기에 따라 달라지는 이유는 무엇인가요?

Question

전기설비의 보호계전기를 공부하다 보면 과전류가 발생했을 때 전류가 클수록 짧은 시간 안에 동작하도록 설정하는 방식이 있습니다. 반대로 일정한 시간 지연을 두고 동작하도록 설정하는 경우도 있는데, 모든 과전류를 즉시 차단하지 않고 전류의 크기에 따라 동작시간을 다르게 설정하는 이유가 궁금합니다. 특히 여러 단계의 배전설비에서 상위와 하위 보호장치가 함께 설치되어 있을 때 이러한 특성이 사고 범위와 정전시간에 어떤 영향을 주는지 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

과전류계전기의 동작시간이 전류 크기에 따라 달라지는 이유는 산고 전류가 클수록 빠르게 차단하면서도, 사고가 발생한 구간의 보호장치가 먼저 동작하도록 하기 위해서 입니다. 이러한 방식을 반한시 특성이라고도 하는데요.. 예를 들어서 부하전류보다 조금 높은 과전류가 흐르면 일정시간 동안 상황을 감시하지만, 단락사고처럼 매우 큰 전류가 흐르면 짧은 시간 안에 동작하도록 설계할 수 있습니다. 반면 정한시 특성은 설정값을 초과하면 전류의 크기와 관계없이 설정된 시간 지연 후 동작하는 방식 입니다. 실제 계전기에서는 반한시와 정한시 특성을 조합해 사용하기도 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

과전류계전기의 동작시간을 전류 크기에 따라 다르게 설정하면 사고의 심각도와 보호협조 조건을 고려해 회로를 차단할 수 있습니다. 반한시 특성에서는 계전기에 흐르는 전류가 커질수록 동작시간이 짧아지므로 큰 고장전류에 신속하게 대응할 수 있습니다. 반면 일정한 시간 지연을 두는 방식은 하위 보호장치가 먼저 동작할 수 있도록 시간적 여유를 확보하는 데 활용됩니다. 이를 통해 사고가 발생한 구간만 우선 차단하고 상위 회로의 불필요한 정전을 줄일 수 있습니다. 실제 설정에서는 계전기 특성곡선과 예상 고장전류, 차단기 동작시간을 함께 검토해야 합니다.