파워퓨즈(Power Fuse) 및 컷아웃 스위치(Cut-out Switch) 차이점

파워퓨즈(Power Fuse) 및 컷아웃 스위치(Cut-out Switch) 차이점

 

 

1. 컷아웃 스위치(Cut-out Switch)란?

배전선(특히 가공선)에서 사용하는 개폐기로, “특정 구간을 안전하게 분리하거나 과전류 시 퓨즈를 녹여서 설비를 보호하는 장치” 입니다. 쉽게 말해, 전봇대에 달려 있는 퓨즈가 들어 있는 스위치라고 보면 됩니다.

 

1) 컷아웃 스위치의 주요 목적

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① 과전류/고장 보호

· 내부 퓨즈가 있어 단락·지락 등 이상 전류 발생 시 자동으로 차단.

② 선로나 변압기 구간 분리

· 작업자가 스틱(핫스틱)으로 상부를 들어 올려 회로를 수동 개방 가능.

③ 변압기 보호

· 변압기 1차측에 설치해서 변압기를 고장으로부터 보호.

 

2) 주요 구성 요소

· 퓨즈 튜브(Fuse Tube) : 과전류 시 퓨즈가 끊어지며 떨어지는 부분

· 힌지(Hinge) / 접촉자(Contact) : 스위치를 여닫는 기계적 구조

· 상부 클립(Upper Contact) : 스틱으로 당겨 개방할 수 있는 접촉부

· 아크 소호 구조 : 개폐 시 발생하는 아크를 최소화하는 장치

 

3) 동작 방식 요약

① 정상 상태

전류가 퓨즈를 통해 정상적으로 흐르고 회로는 접속(Closed).

② 과전류 발생

퓨즈가 녹아 퓨즈 튜브가 아래로 떨어지며 스위치 개방(Open).

③ 작업자 개폐

핫스틱으로 퓨즈 튜브를 위로 들어 올려

· 끼우면 → 투입(Closed)

· 당겨 내리면 → 개방(Open)

 

4) 주요설치장소

· 변압기 1차측(가장 흔함)

· 분기선 부하 개폐

· 배전선로 구간 분리 및 고장 구간 파악

· 리클로저·섹셔널라이저 등 보호기기와 조합

 

 

2. COS 용량 산정의 기본 개념

COS의 용량은 사실 스위치 자체의 정격이 아니라 내부에 넣는 퓨즈링크(Fuse Link)의 정격전류를 말하는 경우가 대부분입니다.즉, COS 용량 = 퓨즈링크 정격 전류 선택 기준이라고 보면 됩니다.

 

1) 기본 산정 공식

정격전류 = 부하전류 × 여유율(1.25~1.5)

부하전류는 아래 공식으로 계산

· P : 부하(설비) 용량 [kVA 또는 kW]

· V : 선간전압(배전은 22.9kV 사용)

· 여유율은 보통 25~50% 적용(변압기 돌입전류 고려)

 

2) 사용처별 실전 기준

① 변압기 1차측(가장 많이 사용)

변압기 용량 기준으로 퓨즈링크를 선택합니다.

< 실무 기본 표(한국 배전 기준) >

변압기 용량(kVA)	1차측 전류(A)	COS 퓨즈링크(A)
50 kVA	약 1.3A	3A
75 kVA	약 2A	3A
100 kVA	약 2.5A	5A
150 kVA	약 3.8A	5A
200 kVA	약 5A	8A
300 kVA	약 7.5A	10A
500 kVA	약 12.6A	15A

변압기 1차측 COS는 돌입전류(Inrush) 때문에 실제 부하전류보다 2~5배 큰 용량의 퓨즈를 쓰는 게 일반적임.

 

② 선로 분기점(Line Cutout)

일반 부하 선로라면 선로 최대부하 × 1.25~1.5 로 선택.

예) 분기부하 = 60A → COS = 75~100A급 퓨즈링크

 

③ 전동기 및 큰 돌입부하

전동기는 기동전류가 크기 때문에 정격전류 × 3~6을 고려해 퓨즈 선택.

예) 11kW 모터(22.9kV 변압기 2차측 운전): 정격전류 약 22A 기동전류 4배 가정 → 88A → 100A 퓨즈링크 선택

 

3) COS 용량 산정 절차 요약

① 보호할 설비의 정격전력(kVA/kW) 확인

② 위의 공식으로 부하전류 계산

③ 설비 특성(변압기/모터/일반부하)에 따라 여유율 또는 돌입전류 반영

④ 퓨즈링크 표준 용량 중 하나 선택

- 3A, 5A, 8A, 10A, 15A, 20A, 25A, 50A, 65A, 80A, 100A…

 

 

3. 파워퓨즈(Power Fuse)란?

파워퓨즈(Power Fuse)는 고전압·고전류 전력 계통에서 설비를 보호하기 위해 사용하는 고용량 퓨즈입니다.

변압기, 전동기, 개폐기, 배전선로 등에서 과전류·단락전류 발생 시 회로를 빠르게 차단하여 설비 손상을 막는 역할을 합니다.

 

1) 파워퓨즈의 주요 특징

① 고전압 차단 가능

일반 퓨즈와 달리 높은 절연거리와 긴 아크 소호 공간을 확보해 고전압 차단이 가능.

② 과전류 및 단락 사고 방지

전선이나 변압기에 큰 단락 전류가 흐르면 즉시 용단되어 회로 차단.

③ 정전 구간 최소화

변압기 1대만 보호하는 구조(분기 보호)로, 사고 발생 시 해당 구간만 차단 → 배전선로 전체 정전 방지.

④ 유지보수 간편

퓨즈 링크만 교체하면 되어 가격 저렴 + 교체 쉬움.

 

2) 파워퓨즈의 구성

· 퓨즈 링크(Fuse Link) : 과전류 시 녹아서 차단하는 부분

· 퓨즈 홀더(튜브) : 링크를 넣는 절연 튜브

· 금구(상·하부 접촉부) : 개폐와 접촉 유지 역할

· 아크 소호 구조 : 퓨즈가 끊어질 때 발생하는 아크를 소호

※ 전신주에 흔히 보이는 COS(컷아웃 스위치)와 함께 구성되기도 합니다.

 

3) 주요설치장소

· 변압기 1차측 보호

· 배전선로 분기점

· 개폐기 2차측

· 농사용 또는 소규모 공장 배전 설비

· 지중배전 + 개폐기 연계 보호

 

 

4. 컷아웃스위치(COS)와 파워퓨즈(PF)의 차이점

 

< COS vs 파워퓨즈 핵심 차이 >

구분	COS (Cut-Out Switch)	파워퓨즈(Power Fuse / Fuse Link)
주요 역할	회로 개폐(스위치)	과전류·단락 시 보호(퓨즈 용단)
기능	사람이 올려/내려 회로를 열고 닫음	정해진 전류 이상 흐르면 자동으로 끊어짐
동작 방식	수동 조작	자동 동작(용단)
고장 표시	조작 안 하면 변화 없음	용단 시 튜브가 떨어짐(drop-out) → 눈으로 확인 가능
위치	외부 절연 지지대 + 홀더	COS 내부의 퓨즈 링크 부분
설치 목적	회로 분리/점검 편리	설비 보호(변압기, 분기선로 보호)
정격	전압·전류는 크지만 보호 기능 없음	정격전류에 매우 민감한 보호 요소
단독 사용 가능 여부	가능(개폐만 필요할 때)	단독 사용 불가 → 반드시 COS 내부에 장착

 

※ 두 장치가 함께 쓰이는 이유

· COS만 있으면 고장 보호가 불가능

· 파워퓨즈만 있으면 교체와 조작이 불가능

· 그래서 다음처럼 조합됨

- 고압선 → COS(스위치) → 파워퓨즈(보호) → 변압기