영상변류기 (ZCT)
영상변류기 (ZCT)는 보호계전기의 종류 및 특성 단원의 개념이다. 공개 문항 3개를 한데 묶었다.
개념 설명
지락사고 시 영상전류 검출
Zero phase Current Transformer의 약자로, 지락사고 발생 시 흐르는 영상전류를 검출하여 지락계전기에 공급하는 기기이다.
관련 문항 3개
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문항 1 회로의 지락 사고의 파급을 방지하기 위하여 지락 사고가 생겼을 때 흐르는 영상 전류를 검출하여 접지 계전기에 의하여 차단기를 동작시켜 사고를 예방하는 기기는?
정답과 해설
정답 1번
지락 사고 시에만 흐르는 영상 전류를 검출해 접지 계전기로 차단기를 동작시키는 기기는 ZCT(영상변류기)다.
풀이
ZCT(영상변류기, zero-phase current transformer)는 3상 전류의 벡터 합(영상전류)을 검출하는 장치로, 정상 상태에서는 3상 전류의 합이 0이지만 지락사고 발생 시 영상전류가 흘러 이를 검출해 접지계전기(GR)를 통해 차단기를 동작시킨다.
MOF는 전력량 계량용, CT는 부하전류 검출용, PT는 전압 검출용으로 목적이 다르므로 구분해서 기억해야 한다.
처음이라면
집에 있는 두꺼비집(차단기)을 생각해 보세요. 감전이나 누전이 생기면 알아서 전기를 끊어주죠?
고압 회로에서도 비슷한 원리로 '누전(지락 사고)'을 잡아내는 기기가 필요한데, 그게 바로 ZCT입니다.
ZCT(영상변류기: 3상 전류를 더해서 이상 유무를 확인하는 변압기)는 평소에는 3상 전류를 더하면 0이 되어 아무 신호도 안 납니다.
그런데 지락 사고가 나면(전선이 땅에 닿으면) 영상 전류라는 이상한 전류가 흘러서 합이 0이 아니게 됩니다.
이걸 ZCT가 잡아내서 접지 계전기(GR)에 알리고, 접지 계전기가 차단기를 끊어 사고를 막는 겁니다.
다른 선택지는 목적이 달라요. MOF는 전기 요금 계량용, CT는 부하 전류 측정용, PT는 전압 측정용입니다.
이런 문제가 나오면 → '영상 전류 검출, 접지 계전기'라는 단어가 보이면 무조건 ZCT!
한 걸음 더
ZCT(영상변류기)는 3상 전류의 벡터 합, 즉 영상 전류를 검출하는 기기다. 정상 시 합이 0이지만 지락 사고 시 영상 전류가 흘러 이를 검출 → 접지 계전기(GR) → 차단기 트립으로 사고를 예방한다.
오답: MOF는 전력량 계량용, CT는 부하전류 검출용(과전류 보호), PT는 전압 변성용으로 지락 보호와는 무관하다.
이 유형 패턴: '영상 전류 + 지락 + 접지 계전기' 키워드가 나오면 ZCT다.
꿀팁: 지락 → 영상(零相)(0相, Zero phase) → ZCT로 연결해 외우면 헷갈리지 않는다.
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문항 2 기기의 내부 또는 회로에 지락사고가 생긴 경우 영상 전류를 검출하여 차단기를 동작시켜 사고 회로를 개방하든가 경보 신호를 내도록 하는 계전기는?
정답과 해설
정답 2번
영상전류(지락전류)를 검출해 차단기 트립·경보를 내는 계전기는 지락계전기(GR)이다.
풀이
지락사고 발생 시 영상전류(지락전류)를 검출하여 차단기를 동작시키거나 경보를 발하는 계전기는 지락계전기(GR, Ground Relay)입니다.
과전류계전기(OCR)는 과전류, 과전압계전기(OVR)는 과전압, 부족전압계전기(UVR)는 전압 저하를 검출하는 계전기로 검출 대상이 다릅니다.
처음이라면
전선이나 기기 외함이 손상되어 전류가 대지로 새어 나가는 사고를 '지락(누전)'이라 합니다. 지락이 나면 평소 3상에서 서로 상쇄되던 전류의 균형이 깨지면서 '영상전류(零相電流)'가 흐릅니다.
지락 계전기(GR)는 ZCT(영상변류기)로 이 영상전류를 검출해, 정해진 값 이상이면 차단기를 트립시켜 사고 회로를 끊거나 경보 신호를 냅니다. 문제의 '영상 전류 검출 → 차단기 동작/경보'라는 문구가 GR의 정의 그 자체입니다.
①OCR은 과전류(과부하·단락)를, ③OVR·④UVR은 과전압·전압 저하를 검출하는 것으로 검출 대상 자체가 다릅니다.
이런 문제가 나오면 → '영상전류'라는 단어가 보이면 무조건 지락계전기(GR)로 확정하세요.
한 걸음 더
영상전류(지락전류) 검출 → 차단기 트립·경보가 임무인 계전기는 지락계전기 GR(Ground Relay).
오답 소거: OCR은 과전류, OVR은 과전압, UVR은 전압 저하 검출로 영상전류와 무관.
이 유형은 계전기 이름과 검출량 매칭 문제로, 수변전·배전반 파트에서 반복 출제되는 패턴이다.
꿀팁: 'G는 Ground(땅), 지락은 땅으로 새는 전류'로 연결하면 GR이 저절로 기억된다.
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문항 3 선택 지락 계전기 (Selective Ground Relay)의 용도는?
정답과 해설
정답 4번
선택 지락 계전기(SGR)는 여러 선로 중 지락 사고가 난 회선만 골라서 차단하는 계전기다.
풀이
정답 근거: 선택 지락 계전기(SGR, Selective Ground Relay)는 다수의 배전선로(다회선)가 연결된 계통에서 지락(접지) 사고가 발생했을 때, 영상전류와 영상전압의 방향을 비교하여 사고가 발생한 회선만을 정확히 선택해 차단하는 역할을 한다.
오답 소거: 단일회선에서의 지락전류 방향·크기·사고지점 선택은 SGR의 핵심 목적(다회선 중 고장회선 선택)과 다른 개념이다.
핵심 개념: SGR = 다회선 중 지락 고장 회선 선택.
암기팁: 'Selective(선택) = 여러 회선 중 골라낸다'로 암기한다.
처음이라면
아파트에 여러 세대(여러 회선)가 있는데 한 세대에서 불이 났다고 합시다. 전체 건물 전기를 다 끊으면 안 되겠죠? 불난 그 세대만 찾아서 딱 끊어야 합니다.
선택 지락 계전기(SGR, Selective Ground Relay)가 바로 이 역할을 합니다.
- '선택(Selective)'은 '여러 개 중에서 골라낸다'는 뜻
- 지락(땅으로 전류가 새는 사고)이 나면
- 여러 회선(선로) 중에서 사고가 난 회선만 골라 차단
그래서 정답은 '다회선에서의 지락고장 회선의 선택'입니다.
①②③은 모두 '단일회선'이라고 했기 때문에 틀렸어요. SGR은 애초에 여러 회선이 있어야 '선택'할 게 있거든요.
이런 문제가 나오면 → '선택 = 여러 개 중 하나를 고른다'로 다회선 관련 답을 고르세요.
한 걸음 더
선택 지락 계전기(SGR): 영상전류와 영상전압의 위상(방향)을 비교하여, 여러 회선이 병행하는 계통에서 지락 고장 발생 회선만을 선택 차단한다.
오답: ①②③은 '단일회선'이 대상이라는 점에서 SGR의 목적(다회선 중 고장 회선 선택)과 맞지 않다.
이 유형 패턴: 'Selective(선택)' → 다회선 중 고장 회선 선택.
시험 꿀팁: 소전류 지락 계전기(소지)와 혼동 주의. 소지는 지락전류 '크기' 검출, SGR은 '방향 + 회선 선택'.