전기설비에서 차단기의 정격차단용량을 실제 단락전류보다 크게 선정해야 하는 이유는 무엇인가요?

Question

배전반의 차단기를 선정할 때 정격전류만 부하전류에 맞추면 된다고 생각하기 쉬운데 차단기에는 정격차단용량도 별도로 표시되어 있습니다. 만약 실제 사고가 발생했을 때 예상되는 단락전류보다 차단기의 차단용량이 작다면 어떤 문제가 발생할 수 있는지 궁금합니다. 현장에서 차단기 선정 시 이 값을 어떻게 확인하나요?

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

정격 차단 용량은 합선 사고가 났을 때 터지는 불길의 차단기가 버텨내는 한계치입니다. 왜냐하면은 사고 전류보다는 차단기 용량이 작으면 전기를 못 끊습니다. 그래서 내부에서 터져 버릴 수가 있죠. 게다가 차단기가 폭발하게 되면은 제어반 전체로 불이 번질 수가 있습니다. 그래서 설치할 장소의 예상 사고 전류보다 무조건 커다란 차단 용량을 써야 안전하죠. 왜냐하면 차단기 겉면에 적힌 A 숫자가 바로 이 버티는 힘을 나타내기 때문입니다. 그렇기 때문에 이 A 수치가 예상 사고 전류보다 높은지 꼭 미리 시작하고 고르시는 게 중요한 겁니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

합선사고가 나면 평소보다 엄청나게 큰 위험전류가 흐르는데 차단용량이 작으면 차단기가 불꽃을 일으키며 폭발하거나 불이 붙어 주변 설비까지 다 태울수 있습니다 그래서 사고 시 흐를수 있는 가장 큰 전류보다 큰 차단기를 골라야겠습니다

Answer 3

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 차단기의 정격차단용량을 실제 예상 단락전류보다 크게 선정해야하는 이유는, 단락사고가 발생했을 때 차단기가 그 큰 전류를 자체적으로 파손되지 않고 안전하게 끊을 수 있어야 하기 때문입니다.

예를 들어 설치 지점의 예상 단락전류가 20kA인데 차단기의 차단용량이 10kA라면, 사고 시 차단기가 전류를 제대로 끊지 못할 수 있습니다. 이 경우 접점 사이의 아크가 계속되거나 내부 부품이 파손되고, 심하면 차단기 폭발·화재·배전반 손상으로 이어질 수 있습니다.

정격전류와 차단용량은 역할이 다릅니다. 정격전류는 평상시 얼마의 부하전류를 흘릴 수 있는가, 차단용량은 사고 시 얼마만큼 큰 단락전류를 안전하게 차단할 수 있는가를 나타냅니다.

현장에서는 차단기 설치 위치에서의 예상 단락전류를 계산한 뒤 그 값보다 충분히 큰 차단용량의 제품을 선정합니다. 이때 변압기 용량과 %임피던스, 상위 전원계통의 단락용량, 케이블 길이와 임피던스 등을 함께 고려합니다.

즉, 부하전류에 맞는 정격전류를 고르는 것과 별개로, 사고 시 발생 가능한 최대 단락전류보다 차단기의 정격차단용량이 커야 안전하게 고장을 차단할 수 있다고 이해하면 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

차단기의 정격전류를 부하를 정상적으로 견디는 능력이라면, 정격차단용량은 사고가 났을 때 큰 단락전류를 안전하게 끊을 수 있는 능력이라고 보시면 됩니다. 단락전류가 10kA인데 차단기의 정격차단용량이 5kA라면, 사고전류를 차단하는 과정에서 차단기가 그 에너지를 견디지 못할 수도 있습니다. 이 경우 접점이 용착되거나 차단기가 파손되고, 심하면 아크가 지속되어 배전반의 2차 사고로 이어질 위험도 있습니다. 그래서 차단기의 정격차단용량은 설치 지점에서 예상되는 최대 단락전류 이상으로 선정하는 것이 기본이죠.

Answer 5

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

차단기의 정격차단용량은 단락사고가 발생했을 때 차단기가 안전하게 차단할 수 있는 최대 사고전류와 관련된 값입니다. 예상 단락전류보다 차단용량이 작으면 사고전류를 안전하게 차단하지 못해 차단기 손상이나 아크 발생 등 위험이 커질 수 있습니다. 따라서 차단기 선정 시 부하전류에 맞는 정격전류뿐 아니라 설치 지점에서 예상되는 단락전류를 계산하고 그보다 충분한 차단용량을 가진 제품을 선정해야 합니다.