자동고장구분 개폐기(ASS : Automatic Section Switch)의 구조 및 특성

자동고장구분 개폐기(ASS : Automatic Section Switch)의 구조 및 특성

 

 

1. 개 요

ASS는 우리나라 배전선로의 근간을 이루는 3상 4선식 22.9㎸-Y 다중접지 방식의 단점인 지락사고시 사고의 파급범위를 사고발생 수용가로 국한 시키기 위해 개발되었다.

 

2. 구 조

개폐기 본체와 제어함으로 구성되며 전기적, 기계적으로 내구성이 우수하다.

< 자동고장구분개폐기(A.S.S) >

 

< 단일회선 보호협조 예 >

1) 개폐기 본체

1-1) 주 회로 접속단자

주회로 단자는 클램프 타입으로 AL 22~160㎟까지 접속.

접속단자 보호 캡은 상구분이 편리하도록 색상으로 표시된다.

1-2) 접지단자

볼트조임방식으로 22~60㎟까지 접속 가능.

1-3) 부싱

자기재로 방습형이며 접합부는 내후, 내유성의 고무로 되어 있다.

1-4) 수동투입고리

적색으로 표시되어 있으며 아래로 6~8회 당기면 스프링이 축세되어 투입동작이 이루어진다.

1-5) 수동개방고리

녹색으로 표시되어 있으며 아래로 1회 당기면 즉시 개방된다.

1-6) 동작표시기

스위치의 동작상태를 판별하기 쉽도록 백색의 표시기가 있다.

1-7) 동작 계수기

개폐기의 동작횟수를 표시한다.

1-8) 호흡기 및 유량계

내부압력이 상승했을 때나 소호성 가스의 방출에 필요한 호흡기 및 개폐기의 유량을 점검.

1-9) 드레인 밸브

절연유의 교체 및 시험용 채취시 사용.

1-10) 케이블연결구

본체와 제어함의 연결용 케이블 인입구.

1-11) 조상고리

설치,운반시 사용.

 

2) 제어함

2-1) 전원선택 스위치

2-2) 상 최소동작전류 정정 탭

10, 20, 30, 50, 70, 100, 140, 200 등

2-3) 지락최소 동작전류 정정 탭

5, 10, 15, 25, 35, 50, 70, 110 등

2-4) 투입,차단버튼 및 확인램프

2-5) 디지털 모니터

동작준비상태 및 과전류나 지락전류의 크기에 상응하는 동작시간의 경과율(%)를 나타낸다.

2-6) 돌입전류 시간 정정 탭

재폐로시 돌입전류에 대한 지연시간 정정 탭이 30, 60㎐가 있다.

2-7) 상,지락 동작표시 램프

단락,지락 또는 과부하 차단시 동작표시(각상별)

2-8) Lock 전류 동작표시 램프

Lock 전류 이상으로 트립시 점등.

2-9) 비상정지 버튼

2-10) 밧데리

무보수 밀폐형으로 DC 24V, 7Ah로 제어함 동작용이다.

2-11) 히타

자동온도센서가 부착된 히타로서 0~5℃이하로 기온이 내려가거나 5℃를 초과 상승하면 동작되어 온도를 보상하여 각종 릴레이의 오동작을 방지.

2-12) 케이블 콘넥터

ASS와 연결하는 원방조작용(14P)과 히타 전원 및 밧데리 충전용(3P).

2-13) 조작케이블

본체와 조작함을 분리하여 설치하는 경우 연결용 케이블.

(설치거리가 길어지는 경우에는 전압강하를 고혀한다.)

2-14) 제어전원

개폐기 본체에 내장된 CT로부터 제어전원이 공급되는 자체전원방식과 외부전원방식이 있다.

2-15) 절체 스위치

상전류 정정을 위한 전류 절체스위치, 지락전류 정정을 위한 절체 스위치가 있다.

 

3. 정격 및 성능

1) 정격

★1 블록을 설정하면 최소동작전류(상전류)의 동작기능은 없다.

★2 바이패스를 설정하면 최소동작전류(접지전류)의 동작기능은 없다.

★3 블록을 설정하면 전체의 돌입전류(상)가 억제된다.

★4 돌입전류(접지)는 전부 억제된다.

 

2) 개폐성능

정격전압 정격전류에서 개폐성능은 200회(무 부하시 1,100회) 정도이다.

개폐허용회수 = 200·(개폐기의 정격전류/부하전류)²

 

4. 특 성

1) 동작특성

개폐기에 내장되어 있는 CT에 의하여 상전류 정정 값의 110% 이상의 과부하 및 고장전류를 검출 기억한다.

800A 미만의 과부하 및 고장전류에 대하여는 개폐기가 즉시 자동으로 개방된다.(800A이하의 고장전류에 대하여는 직접 개방할 수 있는 능력이 있다.)

900A 이상의 고장전류가 검출되면 제어함에 의하여 개폐기는 Lock 되고 제어함의 기억장치로서 전원측의 보호차단기 (변전소차단기 또는 리클로저)가 순시동작하여 선로가 정전될 때 무 전압상태에서 개방되어 계통에서 분리된다.

 

2) 돌입전류 제어기능

전원측 보호차단기 재 투입시 발생되는 돌입전류를 30,60㎐ 동안 억제하는 기능.

과전류 차단기능이 돌입전류로 인하여 오 동작되지 않도록 강반한시 특성이 있다.

- 상 최소동작전류 정정 값의 2.5배 이상 유지.

- 접지 최소동작전류 정정 값의 1.5 배에서 6초 이상 유지.

 

3) 동작협조

3-1) 배전계통 리클로저와의 보호협조

고장전류 800A 이상의 사고 발생시 일반 전기사업자의 배전선로상에 설치된 리클로저가 이를 감지하여 트립되고 약 2초(120㎐)후에 재투입 된다.

ASS는 리클로저가 동작되어 무전압 상태가 되면 102㎐ 이하에서 자동으로 트립하여 계통에서 분리되어 계속 배전이 가능하게 된다.

3-2) 일반전기사업자의 변전소 차단기와의 보호협조

고장전류 800A 이상의 사고 발생시 일반 전기사업자의 변전소에 설치된 차단기가 트립되고 18~30㎐후 자동으로 재투입 된다.

ASS는 변전소 차단기가 동작되어 무전압 상태가 되면 3~4㎐ 이하에서 자동으로 트립하여 계통에서 분리되어 계속 배전이 가능하게 된다.

 

5. 특 징

1) 고장구간의 자동분리

변전소의 차단기나 리클로저와 협조하여 1회 고장순간후 자동분리한다.

 

2) 과부하 보호

900A의 차단능력이 있으며, 800A 미만의 과부하 및 이상전류에 대하여는 자동차단하여 과부하를 보호하는 기능을 가지고 있다.

 

3) 투입 및 차단

투입 : 수동투입방식(최근에는 수동 및 자동)

차단 : 자동 및 수동방식

 

4) 개폐조작

개폐조작은 스프링 축력에 의한 구조로 작동이 확실하고 신속하다.

 

5) 안전성

설치 및 취급이 간편하고 900A이상의 고장전류 발생시에는 리클로저의 협조에 의해 무전압 상태에서 개방하므로 안전도가 높다.

 

6. 적 용

22.9㎸-Y 의 경우 1,000㎸A 이하 간이 수전설비용량에 대하여 수전용량이 300㎸A를 초과하는 경우 인입 개폐기로 ASS 설치가 의무화되어 있다.

 

7. 설계시 고려사항

1) 탭 정정

1-1) 상회로의 동작전류 정정

정격전류의 정정 탭을 부하전류의 1.5배에 해당하는 전류치로 설정한다.

최소 동작전류 = (설비용량 (KVA)/√3·22.9)×1.5

1-2) 지락 최소동작전류 정정

상회로 최소동작전류 탭의 1/2로 전류치를 설정한다.

1-3) 돌입전류 시간 정정

30 또는 60㎐를 설정한다.(돌입전류는 30㎐ 이내에 대체적으로 소멸된다)

2) 선정시에는 밧데리 충전(낮은 부하의 경우)에 문제가 없도록 보완된 것을 선정.

3) 고압기기는 시험대상이므로 시험 성적서를 확인한다.