단락전류(Short-circuit current) 간이계산방법

단락전류(Short-circuit current) 간이계산방법

 

 

1. 간이계산법에 의한 단락전류의 산출

단락전류는 그 검사항목에 대한 시간, 노력을 어느정도 기울여서 정확히 구해야 하는 경우도 있으나, 아무리 정확히

계산하여도 그 정확도에는 한도가 있다. 따라서, 여기서는 도표를 이용하여 대칭단락전류실효치를 실용에 제공하는

정도에서 간이계산법을 설명한다.

 

1) 기준치의 결정

변압기의 정격치를 기준치로 하면 된다.

PB=PT [kVA]

VB=VT [V]

IB=IT [A]

< Fig01. 기준치 >

 

2) 수전회로로부터의 단락전류

변압기 1차측임피던스는 계산을 간단히 하기 위하여 무시한다. 그림(Fig02)에 의하여 변압기로 부터의 단락전류를 구한다.

(변압기 1차측 임피던스를 고려한 경우는 다음과 같이 변압기까지의 전류를 계산한다.)

 

＜Fig02. 변압기 용량과 대칭단락전류 >

 

3) 전동기까지의 단락전류

IA(M)=4 ×Σ(전동기 정격전류)

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4) A점에 있어서의 대칭단락전류

IA=IA(R)+IA(M)

 

5) Busduct에 의한 감소계수 a를 구한다.

를 구하여, 그림(Fig05)에서 Busduct에 의한 감소계수 a를 구한다.

IC(rms)sym=a X IA

 

6) 리액턴스에 의한 단락전류의감소

회로에 단상 변압기가 들어있는경우, 리액턴스로 하여 계산을 한다.

그림(Fig03)의 점에서 전원측 전체 임피던스를 리액턴스로 간주하면

C-D점간의 리액턴스 : XD[Ω] (1фT의 임피던스)

＜Fig03. 리액턴스 >

 

XD/XC를 구하여 그림(Fig04)에서 리액턴스에 의한 감소계수 d를 구한다. D점에 있어서 전류 ID=d∙ IC

단상변압기의 임피던스

로 계산한다.

① EC전압기준에서의 단락전류

ID(rms)sym ∙3ф = d∙IC(rms) sym∙3ф

 

② ED전압기준에서의 단락전류

ID(rms)sym ∙3ф = d∙IC(rms)sym∙3ф× EC/ED

＜Fig04. 리액턴스에 따른 단락전류의 감소계수 : d >

 

7) Cable에 따른 감소계수 b를 구한다.

를 구하여, 그림(Fig08)에서 Cable에 의한 감소계수 b를 구한다. 애자인출 배선의 경우는, 그림(Fig08)에서 구해도 지장이 없다.

 

8) 대칭단락전류실효치의 산출

대칭단락전류실효치 IF(rms)Isym = b × ID[D]

 

9) 각종단락전류

단락역률을 알고 있는 경우는 α,β,γ를 구한다.

단락역률을 알 수 없는 경우는 ＜표01＞에서 α,β,γ를 구한다.

 

3상단락비대칭평균치 I F(rms)ave = βI F(rms)sym

최대비대칭실효치 I F(rms)ave = αI F(rms)sym

최대비대칭순시치 I F(rms)ave = γI F(rms)sym

 

< 표01. 단락역률이 불분명한 경우의α, β, γ 치 >

 

10) 단상단락의 경우

 

＜Fig05. 보통형 Busduct(Cu)에서의 단락전류 감소계수a >

 

＜Fig06. Cable(600V Ⅳ)에서의 단락전류 감소계수b(금속관, Duct배선) >

 

＜Fig07. Cable(600V Ⅳ)에서의 단락전류 감소계수b(경질비닐배선) >

 

＜Fig08. 계산예 >