전기설비에서 보호계전기의 동작시간을 설정할 때 시간 지연을 두는 이유는 무엇인가요?

Question

배전설비의 보호계전기는 과전류나 지락 같은 이상을 감지하면 차단기를 동작시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 모든 이상전류에 대해 즉시 차단하도록 설정하지 않고 일정한 시간 지연을 두는 경우가 있습니다. 고장이 발생하면 빠르게 차단하는 것이 안전할 것 같은데, 보호계전기에 시간 지연을 적용하는 이유는 무엇이며 상위 차단기와 하위 차단기 사이의 보호협조에는 어떤 영향을 주나요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

보호계전기의 시간 지연은 사고가 발생했을 때 고장 구간에 가장 가까운 하위 보호장치가 먼저 차단하도록 보호협조를 구성하기 위해 적용할 수 있습니다. 예를 들어 하위 회로에서 단락이나 과전류가 발생하면 해당 회로의 차단기가 먼저 동작하고, 하위 장치가 고장을 제거하지 못할 때 상위 보호장치가 후비 보호 역할을 수행하도록 시간 차이를 둡니다. 다만 시간 지연이 지나치게 길면 설비 손상과 사고 확대 위험이 커질 수 있습니다. 따라서 예상 고장전류, 계전기 특성곡선, 차단기 동작시간 및 설비의 열적 내량을 고려해 적절한 보호협조를 설정해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

보호계전기에 시간 지연을 두는 주된 이유는 고장이 발생한 구간의 차단기만 먼저 동작하도록 보호협조를 하기 위해서 입니다. 예를 들어서 하위 분전반에서 단락사고가 발생하게 되면 하위 차단기가 먼저 차단 동작을 하고, 상위 차단기는 일정 시간 기다리도록 설정할 수 있습니다. 이렇게 하면 고장이 발생하지 않은 다른 구역까지 정전되는 것을 방지할 수 있게 됩니다. 반대로 시간 지연이 너무 길게 되면 고장전류가 오래 흘러 설비의 손상을 가져올 수 있습니다. 따라서 고장전류의 크기와 차단기 특성, 상/하위 계정기의 동작시간을 함께 고려해야 합니다.