단락 전류

개요

단락 이란 것은 영어로 Short라고 합니다. 전기 설비에서 각 설비의 정격 전류의 용량을 초과하여 과도한 전류가 흐르는 현상으로 쇼트와 단락은 같은 용어입니다. 전기가 흐르는 전선이나 배선된 기계설비나 기타 전기설비 현장에서 전선의 피복이 벗겨져 있거나 오배선 나사 풀럼등 다양한 원인으로부터 발생되는 단락은 전류가 의도하지 않은 경로를 따라 이동할 때 발생하며, 전기 임피던스가 없거나 매우 낮은 경우 발생하는 현상입니다. 장비의 허용 전류 정격 전류를 초과한 과도한 전류는 차단기나 휴즈등으로 즉시 작동하여 설비를 보호해야 합니다.단락전류 계산법은 LS산전 자료를 참조 합니다.

 

단락전류 계산

단락에서 중요한 것은 KA수입니다.예를 들어 배선용 차단기등의 KA는 단락 전류에 대한 보호 능력입니다. 따라서 배선용 차단기등을 선정할 경우 전기 선로상의 사고 전류. 단락전류등을 예측하여 용량을 선정하여야 합니다. 단락전류 정격전류를 선정한 후 단락전류(Ka)를 계산하는 방법에 대한 내용입니다. 예를 들어서 같은 차단기의 용량 100AF 제품이라도 차단용량이 낮은 제품과 높은 제품이 있습니다. 각 제조사의 배선용 차단기등의 정격을 보면 명판에 KA의 용량이 표기되어 있습니다. 차단용량을 계산하는 방법은 몇 가지가 있으나 여기서는 퍼센트 임피던스 방법에 대하여 알아보겠습니다. 변압기 용량이 1000 KVA이고 2차 전압이 AC380V, % Z(Z=임피던스 값)가 5%라고 가정할 때, 변압기 이차 측에서 발생 예상되는 단락전류치는 Ics(단락전류)= (변압기용량/전압 X % Z(Z=임피던스 값))로서 Ics= (1000X103) / (3 X 380 X 0.05) = 30,388A 가 나옵니다. 즉, 이 계통은 단락사고 시 예상되는 사고 전류값이 AC380V 선로에서 30kA 정도가 예측된다는 의미로 차단기의 단락전류값을 30kA 이상 제품으로 선정하여야 합니다. 이 계산법은 단순화한 일종의 약식 계산법입니다. 이외에도 오옴법을 이용한 KA선정과 퍼유니트법등은 계산하지 않았습니다.

정리

단락은 단상이나 3상 .4상 모두에서 발생할 수 있으며 간단하게 정의하자면 쇼트입니다. 전류가 흐르는 두 도체가 전기적으로 저항 없이 붙어 있는 현상으로 볼 수 있습니다. 흔히들 쇼타 났다고 할 때 이 현상을 단락이라고 합니다. 이러한 단락이 발생하면 저항 없이 두 전선이 붙어 있는 것입니다. 간략하게 공식으로 설명하면 옴의 법칙 V=IR에서 동일한 전압 기준일 때 전류는 무한대가 된다는 말과도 같습니다 (R이 작아지면 I(전류)는 커지게 됩니다)그래서, 단락발생 시에는 순간적인 대전류가 흐르기 때문에 저항 없이 접촉된 부분에서 엄청난 빛과 열이 발생하는 것을 목격하고는 합니다 합선 역시 short라고 불리며 전기선이 절연체 없이 직접 연결되는 것을 의미하는데요. 결국 단락은 합선이라고 봐도 무방한 의미를 가집니다. 굳이 구분을 하고자 하면 보통 고압이상의 사고에서는 단락이라고 하며 저압 사고에서는 합선이라고 구분을 지을 수가 있겠습니다. 단락이란 쇼트(short)를 의미합니다.

차단기 단락전류 계산방법 자료 입니다.

단락전류계산법 (LS산전 자료).pdf

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차단기 용량 선정 방법은 아래 링크로 접속하여 확인 합니다.

차단기 용량 선정방법

차단기 용어

정격전압이란 차단기의 정격전압이란 규정된 조건을 만족하는 개폐동작을 할 수 있는 사용회로의 상한을 말하며 선간전압의 실효치 정격전압=공칭전압 x(1.2/1.1) 예를 들면 공칭전압이 380V이면 정격 전압은 공칭전압에 약 1.09를 곱하게 되면 정격전압이 됩니다. 정격 전압은=380x1.09=414V가 됩니다.

차단기 정격 전류 정격전류에서는 정격전압 그리고 정격주파수에서 배선용 차단기등에 온도 상승을 정격온도범위에서 초과하지 않으면서 연속적으로 통과할 수 있는 전류 기동 전류나 선로 내에서의 전압강하 영향 기타 안정도를 고려해서 최대 이론 값으로 선정된 부하전류 용량에 비하여 1.2배 정도로 선정합니다. 회로 부하 증가가 예상되는 경우에는 1.2배보다 크게 1.5배 정도의 정격전류를 갖는 차단기를 선정합니다.