저압전동기(기중차단기, ACB) 장한시 단한시 보호 설정

국내 Plant분야 엔지니어링은 제가 듣기로는 미국 벡텔사 자료에서 출발하여, KEPCO E&C에서 국내화하는 기술로 업그레이드를 해서, 이제는 대규모 엔지니어링 회사에서, 소규모 엔지니어링 회사까지 꽤 많이 있는 것 같습니다. 그렇지만 그쪽 분야에 일하시는 분들 이야기는 너무 해외에 비해서 엔지니어링이 대우를 받지 못한다는 말들을 하더군요. 어느분야든 하는 일에 존중받는 사회가 되어야 하지 않나라는 생각이 듭니다. 예전에 너희 아버지 직업이 뭐냐라고 하면 기 죽어 살았던 시대는 아니지만, 농업을 하든, 청소를 하든, 공사장에서 허드렛일을 하든, 호텔에서 청소를 하든, 대통령을 하고 있든(비하 하려는 의도는 없습니다), 모든 직업이 적정하게 대우를 받아야 하는 것이 필요하다는 생각을 합니다. 개인적으로는 소방관이 제일 대우를 받아야 하고, 현장에서 힘든 일을 하는 사람들이 사무실에서 일하는 사람들보다 더 대우를 받아야 하는 것이 맞다고 봅니다. 저의 사견이니 이글로 댓글을 달지 않으시길......

최근 저압차단기(ACB, 기중차단기) 용량선정에 이어, 이번에는 보호계전기 설정하는 방법에 대해서 간략하게 self-study한 결과를 올립니다. 제가 이분야 비전문가라서 혹시 틀렸다면 댓글을 주저없이 달아주세요. 보호계전기까지 채용한 컴팩트한 차단기 개발의 선구자는 Merlin Gerlin이라는 회사로, 1920년에 Paul-Louis Merlin과 Gaston Gerlin에 의해서 세운 회사가 이 제품을 개발하였고, 이제는 이 형식이 전세계의 표준이 되었고, 이 회사는 이제 Scheneider 회사에 합병되었군요.

저압전동기 보호계전기를 별도로 두지 않고 한 set로 되어 있고요. 그래서 이름이 모호합니다. 여하튼 저는 저압 전동기보호라고 해서 정리를 하고, 저압전동기 보호는 용량이 120 - 250HP에 부하 개폐 및 고장차단용으로 ACB(기중차단기, Air Circuit Breaker)가 사용되는데, SST(Solid State Trip Device)가 내장되어 있어(아래 사진 붉은 사각) 과부하, 단락, 지락고장 보호기능을 갖추고 있습니다. SST의 장한시 특성은 과부하를 보호하기 위함으로, 전부하전류의 115~130%에 정정하며,  시간지연은 전동기 열적보호가 가능하도록  설정합니다. 단한시 특성은 단락으로 부터 보호하기 위해 사용되며, 기동전류의 2배에 설정한다. 지락 보호특성은 차단기 Pick-up 전류의 0.2배에 정정을 합니다. 

출처 : Schneider

 

■ 저압전동기 보호계전기 정정 예제

  - 펌프용 전동기 용량 93kW, 전부하전류 144.2A(pf:0.78), 기동전류 937A(제작사 기준), 앞서 저압차단기 용량 선정방법에 따라 프레임 정격 800A, 감지정격(CT비율로 생각하시면 됨) 600A일 경우 보호계전기 설정을 해보도록 하겠습니다. 

  - 상기 정정지침에 따라  장한시 144.2*1.3≒187,   단한시 937*2≒186A에 설정하면 되고요

  - 이제는 SST값을 설정하는데요, 매뉴얼에 보면 장한시 영역은 Ir인데, 아래 사진에서 왼쪽에 해당하는데요. Ir=X*Io,  Io=X*In으로 설정 계산식인데요. 여기서 X는 각각의 탭 값인데요. 이 값들을 조합해서 전동기가 보호받을 수 있게 값을 설정하면 되는데 결국 Ir=X*X*In이 되어, 이 값이 정정했던 값보다 커야므로 결국 조합은 Io에서 0.5, Ir에서 0.8을 선택하면 Ir=0.5*0.8*600=240으로 가장 적절한 선택이 됩니다. 사진에서 보시면 tap이 Io는 0.5, 0.63, 0.8, 그릭 Ir은 0.8, 0.85, 0.88, 0.9 .....으로 되어 있습니다.

 

나머지도 동일한 방법으로 설정하시면 됩니다. 여기서 다할 필요가 없는 것이 차단기 제작사 마다 SST가 조금씩 차이가 있어, 매뉴얼을 보셔야 된다는 겁니다.