개념 한 쪽
제어·보호 기기의 동작 특성 문항은 세 가지 한시 특성을 구분하는 데서 시작한다 — 정한시는 입력과 무관하게 일정 시간, 반한시는 입력이 클수록 빨리, 반한시성 정한시는 낮은 구간 반한시에 높은 구간 정한시다. 여기에 피뢰기의 제한전압(방전 중 단자전압의 파고값)이 곁들인다.
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출제기준 단원 「특성」의 공개 문제 6개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 반한시 성질 | 4 | 전류-시간 반비례 설명·입력 커지면 짧은 한시·계전기 이름 판정 |
| 복합 특성 | 1 | 저구간 반한시 + 고구간 일정(반한시성 정한시) 이름 |
| 피뢰기 제한전압 | 1 | 방전 중 단자전압 파고값(개시전압·회로전압과 구별) |
가장 자주 묻는 것은 반한시 성질입니다.
보호계전기의 한시 특성은 세 체계로 나뉜다 — 정한시는 고장전류 크기에 상관없이 정해진 시간에 동작하고, 반한시는 고장이 클수록 빨리 동작해(전류-시간 반비례) 고장 정도에 따른 보호협조를 만든다. 반한시성 정한시는 두 성질을 이어 붙인 것 — 낮은 전류 구간에서는 전류가 늘수록 동작시간이 짧아지다가 일정 전류를 넘으면 크기와 무관하게 시간이 고정된다. 순시 특성(200% 입력에서 0.04초 이내 등)은 별개의 빠른 동작 분류이다.
실제 계통 보호에 가장 널리 쓰이는 것은 반한시성 과전류계전기다 — 가벼운 과부하에는 느긋하게, 심한 단락에는 즉시 답하는 곡선 덕분에 전원 쪽·부하 쪽 차단기와 협조를 맞추기 쉽다.
피뢰기 용어도 특성 문항에 함께 나온다 — 제한전압은 피뢰기가 방전하는 동안 단자에 남는 전압의 파고값으로, 이상전압을 얼마나 낮추는지를 보여주는 성능 지표다. 방전을 시작하는 순간의 전압(방전개시전압)이나 상시 걸리는 회로전압과 혼동한 보기가 오답으로 섞인다.
① 정한시 — 전류 무관 일정 시간. ② 반한시 — 전류 클수록 단시간(반비례). ③ 반한시성 정한시 — 저구간 반한시 + 고구간 고정. ④ 제한전압 — 방전 중 단자전압의 파고값(방전개시전압 아님).
반한시성 과전류계전기의 전류-시간 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ③ · 반한시성 과전류계전기는 고장전류의 크기가 클수록 동작시간이 짧아지는(반비례) 특성을 가진 계전기로, 전류가 작을 때는 상대적으로 느리게, 전류가 클 때는 빠르게 동작하여 고장 정도에 따른 보호협조를 구현한다. 정한시성은 전류 크기와 무관하게 일정 시간 후 동작하며, 반한시-정한시 특성은 두 방식을 결합한 것이다.
반한시성 과전류계전기는 전류가 클수록(고장이 클수록) 동작시간이 짧아지는 반비례 특성을 갖는다.
피뢰기의 제한전압에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ② · 피뢰기의 **제한전압**은 피뢰기가 방전(동작)하는 동안 단자 간에 남아있는 전압의 **파고값(최댓값)**을 의미하며, 피뢰기가 이상전압을 얼마나 낮춰 기기를 보호하는지를 나타내는 핵심 지표이다. - 방전을 개시할 때의 단자전압 순시값 → 방전개시전압에 대한 설명 - 특성요소에 흐르는 전압의 순시값 → 정의 자체가 부정확 - 피뢰기에 걸린 회로전압 → 상시 인가전압(정격전압과 무관한 별개 개념) **핵심 암기**: 제한전압 = 방전 중 단자전압의 파고값.
제한전압=피뢰기 방전(동작) 중 단자전압의 파고값, 절연협조의 기준이 된다.
정정된 값 이상의 전류가 흘러 보호 계전기가 동작할 때 동작 전류가 낮은 구간에서는 동작 전류의 증가에 따라 동작 시간이 짧아지고, 그 이상이면 동작 전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에서 동작하는 특성을 무슨 특성이라 하는가?
정답 ④ · 보호계전기의 시간특성 중, 낮은 전류 영역에서는 전류가 커질수록 동작시간이 짧아지다가(반한시 특성), 일정 전류 이상에서는 전류 크기와 무관하게 동작시간이 일정해지는(정한시 특성) 두 가지 성질을 모두 가진 것을 반한시성 정한시 특성이라 합니다. 순수 반한시 특성은 전 구간에서 전류에 반비례하여 동작시간이 계속 감소하고, 순수 정한시 특성은 전류 크기와 무관하게 항상 일정한 시간에 동작합니다.
저전류 구간은 반한시, 일정 전류 이상은 정한시로 동작하는 혼합 특성이 반한시성 정한시 특성이다.
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