다른 10kV 기둥 장착 스위치(차단기, 부하 스위치, 회로 차단기, 및 유전체)의 비교

1. 폴 마운트 스위치란?
   10kV 오버헤드 배전선에서 실외 유틸리티 폴에 설치되는 기계식 스위칭 장치로, 교외 및 농촌 배전 네트워크에 사용됩니다. 이는 선로 부하 전류와 고장 전류를 차단, 닫고 운반하도록 설계되었습니다.
   폴 마운트 스위치는 일반적으로 센서가 장착된 스위치 본체 + FTU(피더 터미널 유닛)로 구성됩니다. 아래에서 논의할 스위치는 폴 마운트 분리기(분리기) 범주에 속합니다.

2. 폴 마운트 스위치의 분류
폴 마운트 스위치는 여러 차원에서 분류할 수 있습니다. 핵심 분류 방법과 특징은 다음과 같습니다:

차단 용량별:

• a. 폴 마운트 분리기(분리기): 소멸 능력이 없으며 정상 부하 전류를 열거나 차단할 수 없습니다. 가시적인 차단(격리 간격)이 있습니다. 그 핵심 목적은 유지 관리를 위해 선로를 격리하여 안전을 보장하는 것입니다.
• b. 폴 마운트 부하 스위치: 기본적인 소멸 능력을 가지고 있으며 정상 부하 전류(≤630A)를 열고, 운반하고, 차단할 수 있습니다. 고장 전류를 운반할 수 있지만 차단할 수 없습니다.
• c. 폴 마운트 회로 차단기: 강력한 소멸 능력을 가지고 있으며 정상 부하 전류(≤630A)와 고장 전류(≥20kA)를 열고, 운반하고, 차단할 수 있습니다.
• d. 폴 마운트 퓨즈(드롭 아웃 퓨즈): 단락 전류를 차단하는 핵심 기능으로, 선로 단락 보호에 사용됩니다.

3. 폴 마운트 분리기(분리기)
또한 "격리 칼 스위치"라고 알려져 있으며, 아크 소멸 메커니즘이 없는 제어 장치입니다. 그 핵심 기능은 다른 전기 장비의 안전한 유지 관리를 위해 전원을 격리하는 것입니다. 부하 상태에서의 작동은 허용되지 않습니다(특정 조건 하에서는 저전력 회로를 열고/닫을 수 있습니다). 고압 스위칭에서 가장 널리 사용되고 자주 작동되는 장치 중 하나입니다.

3.1 핵심 용도

• 유지 관리를 위한 선로 장비의 전원 차단, 고장 찾기, 케이블 테스트, 운영 모드 재구성.
• 열린 후에는 유지 관리를 위한 장비를 생선 선로부터 격리하여 신뢰할 수 있는 절연 간격을 생성하고, "가시적이고 명확한 차단 표시"를 제공하여 인원의 안전을 보장합니다.
• 오버헤드 선로와 사용자 재산 사이 또는 케이블 선로와 오버헤드 선로 사이의 구분 스위치 역할을 합니다.
• 타이 부하 스위치의 양쪽 또는 한쪽에 설치되어 고장 찾기, 케이블 테스트, 타이 부하 스위치의 유지/교체를 용이하게 합니다.

3.2 주요 특징

• 장점: 낮은 비용, 간단한 구조, 내구성.
• 제한 사항: 정격 부하/중부하 상태에서 작동할 수 없으며, 부하 전류와 단락 전류를 차단하거나 열 수 없습니다.
• 작동 절차: 전원 공급 시: "먼저 분리기를 닫고, 다음에 회로 차단기/부하 스위치를 닫습니다." 전원 차단 시: "먼저 회로 차단기/부하 스위치를 열고, 다음에 분리기를 엽니다."
• 특별 허용 조건: 무부하 변압기(≤2A)의 자기화 전류와 무부하 선로(≤5A)의 용량 전류를 열고/차단할 수 있습니다.
• 기술 매개변수: 일반적으로 피크 내구 전류(동적 안정성) ≤40kA(선택 시 확인해야 함). 기계 작동 수명은 약 2000 사이클입니다.

4. 폴 마운트 부하 스위치
간단한 아크 소멸 장치를 장착하여 부하 상태에서 회로를 열고/닫을 수 있습니다. 특정 부하 전류와 과부하 전류를 차단할 수 있지만 단락 전류를 차단할 수는 없습니다. 고압 퓨즈(단락 전류를 차단)와 직렬로 사용해야 합니다. 분리기와 회로 차단기 사이의 기능성을 가지며, 주요 용도는 선로 구분 및 고장 격리입니다.

4.1 일반적인 유형 및 특징

4.2 주요 제품 구조적 특징

• 진공 부하 스위치: 세 상 공통 탱크 형식, VSP5 전자기/스프링 작동 메커니즘 장착. 내장 전류 변환기(CTs)와 절연 간격을 지원. 케이블/터미널 출구 라인 지원. 현수 또는 앉아서 설치 가능.
• SF₆ 부하 스위치: 세 상 공통 탱크 형식. 내장 전류 변환기(CTs) 지원. 외부 절연 장치 선택 가능. 케이블/터미널 출구 라인 지원. 현수 또는 앉아서 설치 가능.

5. 폴 마운트 회로 차단기
완전한 아크 소멸 능력을 갖춘 스위칭 장치입니다. 정상 회로 전류를 열고, 운반하고, 차단할 수 있으며, 지정된 시간 내에 비정상 회로 전류(과부하, 단락)를 운반하고 차단할 수 있습니다. 그 기능은 "퓨즈 스위치 + 과/저 온도 계열기"의 조합과 동등합니다. 폴 마운트 회로 차단기는 일반적으로 "재폐합기" 또는 "자동 재폐합기"로 알려져 있습니다. 폴에 설치되어 배전 네트워크 구역의 보호 및 제어를 위한 핵심 장비입니다.

5.1 핵심 용도

• 배전선 구간의 구분, 스위칭, 제어 및 보호; 단락 전류를 능동적으로 차단하고 닫을 수 있습니다.
• 일반적으로 선로를 열고/닫는데 사용되며, 고장 시 자동 또는 수동(릴레이 보호 장치를 통해)으로 고장 선로를 스위칭합니다.
• 10kV 오버헤드 선로의 책임 구분 지점에 설치되어 일상적인 단상 접지 고장을 자동으로 해결하고 단락 고장을 격리합니다. 배전 자동화 업그레이드의 핵심 장비입니다.

5.2 분류 및 주요 제품
아크 소멸 매체별로 분류: 오일 회로 차단기(대부분 폐기됨), SF₆ 회로 차단기, 진공 회로 차단기(현재 주류).
실외 AC 고압 스마트 진공 회로 차단기는 현재 배전선의 선호되는 선택이며, 다음과 같은 특징을 갖습니다:

• 기능: 고장 감지, 보호 제어, 통신 기능.
• 작동 방법: 수동, 전기, 원격 제어, 호스트 컴퓨터 원격 작동.
• 구성: 본체 + 작동 메커니즘 + 컨트롤러(내장 분리기가 포함될 수 있음).
• 선택 가능한 구성 요소: CT(보호 전류 변환기), ZCT(영차 전류 변환기), PT(전압 변환기).

5.3 진공 회로 차단기 하위 유형

• SF₆ 절연 진공 회로 차단기: 진공 아크 소멸 + SF₆ 절연. 세 상 공통 탱크. 스프링 작동 메커니즘. 내장 CTs 가능. 외부 절연 장치 선택 가능. 현수 또는 앉아서 설치 가능.
• 공기 절연 진공 회로 차단기: 진공 아크 소멸 + 공기 절연. 세 상 고체 폴 형식. 스프링 또는 영구 자석 작동 메커니즘. 외부 CTs. 외부 절연 장치 선택 가능. 앉아서 설치 가능.

6. 드롭 아웃 퓨즈
일반적으로 "퓨즈 컷아웃"이라고 알려져 있으며, 10kV 배전 네트워크에서 분기선과 배전 변압기에 가장 많이 사용되는 단락 보호 스위치입니다. 경제적이며, 조작이 쉽고, 실외 환경에 적합합니다. 10kV 선로와 배전 변압기의 일차측에서 보호 및 스위칭 작업에 널리 사용됩니다.

6.1 핵심 용도

• 10kV 배전 분기선에 설치: 정전 범위를 제한합니다. 가시적인 차단으로 인해 유지 관리를 위한 안전한 환경을 제공합니다.
• 배전 변압기에 설치: 변압기의 주요 보호 장치로, 과부하 및 단락 영향으로부터 변압기를 보호합니다.

6.2 설치 및 구조

• 설치 위치: 부하 스위치의 소스 측(퓨즈 교체가 자주 필요하지 않은 경우, 부하 스위치가 전압을 격리할 수 있도록 하는 것이 좋음) 또는 부하 측에 설치 가능.
• 핵심 구성 요소: 절연자, 하단 지지 기초, 하단 이동 접촉, 하단 고정 접촉, 마운팅 플레이트, 상단 고정 접촉, "오리 부리" 접촉, 상단 이동 접촉, 퓨즈 튜브.

7. 폴 마운트 스위치의 핵심 차이점
다양한 폴 마운트 스위치 간의 주요 차이점은 세 가지 주요 차원에서 나타납니다: 아크 소멸 능력, 차단 가능한 전류 유형, 보호 기능. 아래에 자세한 비교가 나열되어 있습니다:

요약

• 분리기(분리기): 무부하 전류만 차단; 유지 관리를 위한 "가시적인 차단 점" 제공.
• 부하 스위치: 정상 부하 전류를 차단, 고장 전류는 차단하지 않음; 고장 보호를 위해 퓨즈 필요.
• 회로 차단기: 정상 부하 및 고장 전류 모두 차단; 릴레이 보호 조정 필요; 배전 네트워크 보호를 위한 핵심 장비.
• 드롭 아웃 퓨즈: 단락/과부하 전류를 특별히 차단; 분기선 및 변압기에 대한 저비용 보호.