차단기의 종류와 소호방식

OCB(유입차단기)는 절연유, ABB(공기차단기)는 압축공기, MBB(자기차단기)는 전자력, VCB(진공차단기)는 진공, GCB(가스차단기)는 SF6 가스로 아크를 끈다. OCB 는 아크열로 분해된 절연유 가스의 작용으로, ABB 는 압축공기를 아크에 불어 넣어서, MBB 는 전자력으로 아크를 소호실 안으로 끌어들여 식혀서 소호한다. 배전계통에서 쓰는 고압용 차단기에는 ABB·VCB·OCB 가 있고, 기중차단기 ACB 는 대기 중 공기에서 아크를 끄는 저압용이다.

공기차단기(ABB)는 압축공기를 아크에 불어 꺼서, 압력이 높아질수록 절연 내력이 증가하고 압축공기를 뿜어내는 소리가 커서 차단 시 소음이 크다. 일반적으로 쓰는 공기 압력은 15~30 kg/cm² 이며 계산이 아니라 외워 둔다. 유입차단기(OCB)는 절연 내력이 높은 절연유로 아크를 소호하며 탱크형과 애자형이 있다. 진공차단기(VCB)는 진공 중에서 차단 동작을 하는 개폐기로 절연 내력이 높고 화재 위험이 없으며 소형·경량이다.

가스차단기(GCB)는 SF6(육불화황) 가스로 아크를 소호한다. SF6 는 무색·무취·무독의 불활성 기체로, 소호능력이 공기의 약 100배(문항에 따라 「100배 이상」으로도 적는다)이고 절연능력이 좋아 절연 거리를 줄일 수 있어 차단기 전체를 소형·경량으로 만들 수 있으며, 차단 시 소음은 문제가 되지 않는다. 불에 타지 않아 기름을 쓰는 차단기와 달리 화재 위험이 적고, 절연회복이 우수하며 이상전압의 발생이 적고, 특고압 계통의 차단기로 많이 쓰이며 근거리 차단에도 유리하다.

전력퓨즈는 고압·특고압 기기에서 주로 단락전류를 차단하려고 설치한다. 정해진 값보다 훨씬 큰 전류가 흐르면 열을 견디지 못해 안의 금속선(퓨즈엘리먼트)이 스스로 녹아 끊어지고, 평소의 부하전류는 그대로 흘려보낸다. 차단용량이 크고 소형·경량이며 값이 싸고 보수가 간단하다. 다만 한 번 끊어지면 다시 쓰지 못하고 새 퓨즈로 갈아 끼워야 한다(바꿔 끼우기만 하면 되어 보수는 간단하다). 정전용량과는 관계가 없다. 충전전류(선로의 정전용량 때문에 늘 흐르는 작은 전류)와 부하전류는 차단 대상이 아니고, 지락사고를 검출할 때 쓰는 영상전류는 지락 계전기 등이 맡는다.

차단기는 트립코일(차단기를 열라는 신호를 받으면 여자되어 접촉자를 여는 전자석)이 여자되면 접촉자가 열리고(개극), 그 사이 생긴 아크가 꺼져야(소호) 전류가 완전히 끊긴다. 정격 차단시간은 트립코일 여자 순간부터 소호까지의 시간으로, 개극시간(여자부터 접촉자가 열리기까지)과 아크시간(열린 뒤 아크가 꺼질 때까지)의 합이다. 무부하 선로의 충전전류를 차단할 때는 아크가 꺼졌다 다시 일어나는 재점호가 되풀이되어 선로에 높은 전압이 생기며, 개폐 동작으로 생기는 내부 이상전압 중 가장 큰 경우로 꼽힌다.