고압 회로 차단기 유형 및 고장 가이드

고압 회로 차단기: 분류 및 고장 진단

고압 회로 차단기는 전력 시스템에서 중요한 보호 장치입니다. 고장이 발생할 때 빠르게 전류를 차단하여 과부하나 단락으로 인한 장비 손상을 방지합니다. 그러나 장기간의 작동이나 기타 요인으로 인해 회로 차단기에 고장이 발생할 수 있으며, 이를 적시에 진단하고 해결해야 합니다.

I. 고압 회로 차단기의 분류

1. 설치 위치별:

• 실내형: 폐쇄된 스위치 기어 실에 설치됩니다.

• 실외형: 외부 설치를 위해 설계되었으며, 날씨에 강한 케이싱을 갖추고 있습니다.

2. 아크 소멸 매체별:

• 유전유 회로 차단기
  절연유를 아크 소멸 매체로 사용합니다.

• 대용량 유전유 회로 차단기 (다유형): 유는 아크 소멸 매체와 활선과 접지 케이싱 사이의 절연제로 사용됩니다.

• 최소 유전유 회로 차단기 (소유형): 유는 아크 소멸과 접점 절연에만 사용되며, 외부 절연(예: 세라믹)은 활선과 접지를 분리합니다.

• 진공 회로 차단기: 진공 환경에서 아크를 소멸시키며, 진공의 높은 유전 강도를 활용합니다. 중간 전압 응용 분야에서 널리 사용되며, 긴 수명과 낮은 유지보수 비용이 특징입니다.

• 육불화황 (SF₆) 회로 차단기: SF₆ 가스는 뛰어난 아크 소멸 및 절연 특성을 가지고 있어 차단 매체로 사용됩니다. 신뢰성과 컴팩트한 디자인으로 고압 송전 시스템에서 주로 사용됩니다.

• 압축 공기 회로 차단기: 압축 공기를 사용하여 아크를 소멸시키고, 차단 후 절연을 제공합니다. 복잡성과 유지보수 요구사항으로 인해 오늘날에는 덜 일반적입니다.

• 자기 불꽃 제거 회로 차단기: 전자기력을 사용하여 아크를 좁은 슬릿으로 몰아넣어 냉각 및 이온화를 방지합니다. DC 또는 특수 AC 응용 분야에서 주로 사용됩니다.

II. 고압 회로 차단기의 일반적인 고장 및 문제 해결

1. 닫히지 않음 (닫힘 거부)

이는 기계적 문제, 제어 회로 고장, 또는 운영 오류로 인해 발생할 수 있습니다. 전기 제어 회로와 기계 부품을 모두 확인해야 합니다.

전기적 고장에는 다음과 같은 것들이 포함됩니다:

(1) 표시등이 작동하지 않거나 이상함

• 제어 전원 전압이 정격 값과 일치하는지 확인하세요.

• 스위치가 "닫힘" 위치에 있을 때 빨간 등이 켜지지 않으면, 닫힘 회로가 열렸거나 퓨즈가 녹았을 가능성이 있습니다.

• 녹색 등(트립 위치)이 꺼지고 빨간 등(닫힘 위치)이 켜지지 않으면, 빨간 등 상태를 확인하세요.

• 녹색 등이 꺼졌다가 다시 켜지면, 저전압이나 작동 메커니즘의 기계적 고장이 있을 가능성이 있습니다.

• 빨간 등이 잠깐 깜빡이고 꺼지며 녹색 등이 깜빡이면, 차단기가 잠깐 닫혔지만 잠금되지 않았습니다. 이는 기계적 고장이나 과도한 제어 전압으로 인한 충격 실패일 가능성이 있습니다.

(2) 닫힘 접촉기가 작동하지 않음

• 녹색 등이 꺼져 있으면: 제어 버스 퓨즈(양/음)를 확인하세요.

• 녹색 등이 켜져 있으면: 테스트 펜이나 멀티미터를 사용하여 제어 스위치, 반복 방지 릴레이, 보조 접점, 코일 오픈 회로 또는 2차 배선 단선을 확인하세요.

(3) 닫힘 접촉기가 작동하지만 차단기가 움직이지 않음

• 가능한 원인: 접촉기 접촉 불량, 아크 차폐물 막힘, 닫힘 코일 오픈, 닫힘 정류기의 AC 퓨즈 녹음.

(4) 닫힘 접촉기가 작동하고 차단기가 움직이지만 완전히 닫히지 않음
가능한 이유:

• 작동 메커니즘의 기계적 고장

• 저전압 DC 버스

• 2차 배선 혼동으로 인한 트립 회로의 우발적 전기화

• 잘못된 운영(예: 운전자가 너무 빨리 제어 스위치를 놓음)

2. 열리지 않음 (열림 거부)

닫히지 않는 것보다 더 위험하며, 상위 차단기의 트립(연속 트립)을 유발하여 정전 범위를 확대할 수 있습니다.

(1) 전기 트립 실패의 원인

• 빨간 등이 켜지지 않음: 트립 회로가 열렸음을 나타냅니다.

• 램프 상태, 퓨즈, 제어 스위치 접점, 차단기 보조 접점을 확인하세요.

• 반복 방지 릴레이 코일, 트립 회로 연속성을 확인하세요.

• 트립 코일이 약하게 작동: 코일 픽업 전압이 높거나, 작동 전압이 낮거나, 트립 플런저가 걸렸거나, 코일 고장 때문일 수 있습니다.

• 트립 플런저가 움직이지만 차단기가 트립되지 않음: 기계적 막힘이나 구동 링크 핀이 떨어졌을 가능성이 있습니다.

(2) 열림 거부 처리

• 수동 트립 실패: 즉시 디스패치에 보고하세요.

• 바이패스 스위치가 있는 경우: 부하를 바이패스로 전환하고, 고장난 차단기의 버스 측 분리기를 열고, 바이패스 차단기를 트립하여 회로를 전기적으로 차단하세요.

• 상위 차단기가 연속 고장으로 인해 트립됨:

• 전원이 꺼진 후, 고장난 차단기의 양쪽 분리기를 열세요.

• 영향을 받은 버스의 모든 피더를 수동으로 열세요.

• 디스패치에 보고하여 시스템 복구를 요청하세요.

3. 의도하지 않은 열림 또는 닫힘 (오작동)

(1) 의도하지 않은 트립 (오작동)
보호 활성화나 운전자의 조작 없이 차단기가 트립되는 경우. 가능한 원인:

• 제어 회로의 2점 DC 접지—재접합 전에 접지 고장을 확인하고 제거하세요.

• 고장난 상호 잠금 메커니즘—차단기를 격리(소스 측 분리기 열기)하고 한 번 닫아보세요.

• 릴레이 활성화 없이 내부 고장 징후가 있는 경우, 해당 사항을 조사하세요.

(2) 의도하지 않은 닫힘 (오작동)
명령 없이 전원이 꺼진 차단기가 닫힙니다. 원인:

• 2점 DC 접지로 인한 닫힘 회로 전기화.

• 자동 재접합 릴레이 접점이 걸렸음.

• 낮은 픽업 전압 + 높은 코일 저항으로 인해 DC 일시적 펄스 동안 잘못된 닫힘 발생.

4. 회로 차단기의 과열

주요 증상: 과열된 탱크(특히 최소 유전유 차단기), 가열된 프레임.

• 원인: 도전 부품의 접촉 불량 또는 산화.

• 위험: 절연 손상, 세라믹 파손, 연기, 유분출, 심지어 폭발까지.

• 조치: 순찰을 강화하고 조기에 발견하여 신속히 대응하세요.

5. 기타 일반적인 고장

(1) 유전유 회로 차단기 화재
더러운 또는 습기 찬 부싱으로 인한 접지 플래시오버 또는 내부 아크로 인해 화재가 발생할 수 있습니다.

• 화재가 시작된 경우: 즉시 원격으로 차단기를 트립하세요.

• 화재가 심각한 경우: 상위 차단기를 사용하여 회로를 격리하고, 양쪽 분리기를 열어 장치를 완전히 격리한 후, 건식 소화기(CO₂ 또는 분말)로 소화하세요.

(2) 트립/닫힘 코일 연기
트립/닫힘 코일은 단시간 작동을 위해 설계되었습니다. 장시간 전기화로 인해 과열 및 소모가 발생합니다.

• 조치: 즉시 디스패치에 보고하고 교체를 요청하세요.

• 작동 중 닫힘 퓨즈가 녹으면, 지정된 등급의 퓨즈로만 교체하세요. 과대한 퓨즈를 사용하여 코일 손상을 방지하세요.

(3) 긴급 수동 트립 필요
다음 중 어느 하나라도 발생하면 즉시 유전유 회로 차단기를 서비스에서 제거하세요:

• 심각한 세라믹 절연체 균열, 플래시오버, 또는 폭발

• 도전 부품의 용융 또는 분리

• 큰 내부 아크 소리

• 심각한 유 부족

요약

이 가이드는 고압 회로 차단기의 유형, 일반적인 작동 고장, 그리고 수정 조치에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다. 적절한 분류, 정기적인 점검, 그리고 신속한 문제 해결은 시스템의 신뢰성, 인원의 안전, 그리고 장비의 수명을 보장하는 데 필수적입니다.