실내 진공 회로 차단기: 작동 및 유지 관리

과전압 보호

진공 회로 차단기는 뛰어난 전류 차단 성능을 가지고 있습니다. 그러나 인덕티브 부하를 차단할 때 급격한 전류 변화는 인덕턴스에 고과전압을 발생시킬 수 있으므로 주의가 필요합니다.

소용량 모터를 스위칭할 때 시작 전류가 상대적으로 높으므로, 돌입 전류를 줄이기 위한 조치가 필요합니다.

변압기에 대한 보호 요구사항은 설계에 따라 다릅니다. 유형 변압기는 충격 전압 내구성이 높고 잡란 용량이 크기 때문에 추가적인 보호 장치가 필요하지 않습니다. 그러나 낮은 충격 내구성을 가진 건식 변압기나 자주 스위칭되고 지연 전류가 있는 가열 변압기의 경우, 금속 산화물 서지 방지기, 분산 케이블 용량 또는 병렬 커패시터와 같은 보호 조치가 권장됩니다.

급전 보호용 진공 회로 차단기의 경우, 긴 선로 길이는 충분한 잡란 용량을 제공하며, 여러 연결된 장치가 높은 재점화 과전압을 억제하는 데 도움이 됩니다. 따라서 특별한 보호 조치는 일반적으로 불필요합니다.

콘덴서 뱅크의 경우, 현장 테스트에서 폐쇄 작업 중 과전압이 일반적으로 시스템 전압의 두 배를 초과하지 않는 것으로 나타났습니다. 중국에서는 60 kV 이하의 전압에서 병렬 콘덴서가 사용되며, 장비 절연 수준이 이러한 과전압을 견딜 수 있을 정도로 충분합니다. 그러나 기계적 성능이 좋지 않은 진공 회로 차단기는 작동 중 연락 진동 시간이 길어져 과전압을 발생시킬 수 있으며, 국내외 테스트에서 이러한 현상이 관찰되어 주의가 필요합니다.

폐쇄 및 개방 속도의 엄격한 제어

진공 회로 차단기의 폐쇄 속도가 너무 낮으면 예열 시간이 증가하여 접촉 마모가 가속화됩니다. 또한 진공 차단기는 일반적으로 구리 용접 및 고온 탈기 공정을 사용하므로 기계적 강도가 상대적으로 낮고 진동에 민감합니다. 과도한 폐쇄 속도는 큰 기계적 충격을 일으켜 벨로우즈에 강한 힘을 가해 그 수명을 단축시킵니다. 일반적으로 진공 회로 차단기의 폐쇄 속도는 0.6~2 m/s 범위이며, 최적 값은 특정 설계에 따라 달라집니다.

차단 중에는 아크 시간이 매우 짧으며, 일반적으로 1.5 주파수 반주기 미만입니다. 첫 번째 전류 제로에서 충분한 절연 강도를 확보하기 위해서는 첫 번째 반주기 동안 접촉 여행이 전체 스트로크의 50%~80%에 도달해야 합니다. 따라서 개방 속도는 엄격히 제어되어야 합니다.

또한, 폐쇄 및 개방 댐퍼 모두 좋은 성능 특성을 가져야 하며, 운전 중 기계적 충격을 최소화하여 진공 차단기의 수명을 연장해야 합니다.

접촉 여행의 엄격한 제어

큰 접촉 간격이 아크 소멸에 유리하다고 생각하고 무작정 접촉 여행을 늘리는 것은 잘못된 것입니다. 진공 회로 차단기는 비교적 짧은 접촉 스트로크를 가지고 있습니다. 정격 전압이 10~15 kV인 경우, 일반적인 접촉 스트로크는 8~12 mm이고, 오버 트래블은 2~3 mm입니다. 접촉 여행을 과도하게 늘리면 폐쇄 후 벨로우즈에 과도한 스트레스를 가해 벨로우즈가 손상되거나 차단기의 진공 밀봉이 손상될 수 있습니다.

부하 전류의 엄격한 제어

진공 회로 차단기는 한정된 과부하 용량을 가지고 있습니다. 접촉과 케이싱 사이의 진공이 열 절연재 역할을 하므로, 접촉과 도체 막대의 열은 주로 막대를 통해 전도됩니다. 작동 온도가 허용 한도 내에 있도록 작업 전류를 엄격히 제어하고 정격 값 이하로 유지해야 합니다.

운전 시 엄격한 검수 테스트

진공 회로 차단기는 공장 출하 전에 철저한 테스트를 거치지만, 운송 및 현장 설치 후 핵심 매개변수를 재측정하고 확인하여 처리나 차단기와 작동 기구 사이의 오정렬로 인한 변경 사항을 감지해야 합니다. 확인해야 하는 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

• 폐쇄 반발

• 개방 동기화

• 접촉 간격 (개방 거리)

• 압축 여행

• 폐쇄 및 개방 속도

• 폐쇄 및 개방 시간

• 직류 접촉 저항

• 차단기 절연 수준

• 기계적 작동 테스트

차단기를 운전에 투입하기 전에 모든 결과가 제조사의 기술 사양을 충족해야 합니다.

진공 회로 차단기의 유지보수 주기

유지보수 주기는 기존 규정을 따르고 실제 운전 조건에 따라 조정되어야 합니다. 진공 회로 차단기가 유지보수가 필요 없다는 것은 잘못된 생각입니다. 구체적인 지침은 다음과 같습니다:

• 계절적 또는 연간 예방 유지보수 중 차단기 극간에 전력 주파수 내압 테스트를 수행하여 진공의 완전성을 평가합니다.

• 2,000회 이상의 정상 운전 주기(부하 전류의 ON/OFF) 또는 정격 단락 전류의 10회 차단 후 모든 나사의 느슨함을 점검합니다. 유지보수는 제조사 지침을 따르십시오. 모든 매개변수가 허용 한도 내에 있다면 차단기는 계속 운전될 수 있습니다.

• 진공 회로 차단기가 20년 동안 운전되지 않았거나 보관되었다면, 진공 차단기에 대해 지정된 방법으로 진공 수준을 테스트해야 합니다. 진공이 요구 사항을 충족하지 않으면 차단기를 교체해야 합니다.

진공 차단기

진공 차단기는 진공 회로 차단기의 핵심 구성 요소입니다. 구조적 지지와 기밀성에 유리한 유리 또는 세라믹 포장을 사용하여 이동 및 고정 접촉과 실드를 포함하고 있습니다. 내부는 일반적으로 1.33 × 10⁻⁵ Pa부터 1 Pa까지의 고진공 상태를 유지하여 신뢰할 수 있는 아크 차단 및 절연 성능을 보장합니다.

진공 수준이 저하되면 차단 능력이 크게 악화됩니다. 따라서 진공 차단기는 어떤 외부 충격에서도 보호되어야 하며, 취급이나 유지보수 중에는 두드리거나 힘을 가해서는 안 됩니다. 절대로 회로 차단기 위에 물체를 놓아서는 안 되며, 우발적인 충격을 피해야 합니다.

제조사는 출하 전에 엄격한 평행성 점검과 정확한 조립을 수행합니다. 유지보수 중에는 모든 차단기 장착 볼트를 균일하게 조여 스트레스 분포를 균등하게 하고 손상을 방지해야 합니다.