개념 한 쪽
절연협조는 계통의 기기·기구·애자가 서로 알맞은 절연강도를 갖게 해 설계를 합리적·경제적으로 만드는 것이다. 문항은 절연협조의 기준이 되는 기기(피뢰기) 고르기와 충격 절연내력의 크기순 나열이 대부분이다.
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출제기준 단원 「절연협조 등」의 공개 문제 5개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 충격 절연내력 크기순 | 2 | 애자＞차단기＞변압기＞피뢰기 나열 고르기 |
| 절연협조의 기준 기기 | 2 | 피뢰기(최저 절연레벨·외뢰 주 보호장치) 고르기 |
| 절연협조 개념 | 1 | 정의에 맞는 용어 이름 고르기 |
절연협조는 발전소·변전소의 각종 기기와 애자, 가공전선로의 절연강도 사이에 알맞은 여유와 균형을 두어 계통 전체의 절연설계를 합리적·경제적으로 수행하는 개념이다. 기준점은 피뢰기다 — 외뢰(직격뢰·유도뢰 같은 외부 이상전압)에 대한 주 보호장치가 피뢰기이고, 그 제한전압을 가장 낮게 잡아 계통에서 절연 레벨이 가장 낮은 기기로 둔다. 이상전압이 침입하면 피뢰기가 가장 먼저 방전해 변압기·차단기 같은 고가 기기를 지키는 구조다.
충격 절연내력의 크기순은 선로애자 ＞ 차단기 ＞ 변압기 ＞ 피뢰기다. 피뢰기를 바닥에 두고, 그 위로 변압기(피뢰기보다 여유를 둔 최저 수준), 차단기, 선로애자 순으로 절연강도를 높여 계단식으로 배열한다. 선로애자가 가장 높은 것은 옥외에 노출되어 있어 여유를 크게 주기 때문이다. 순서를 묻는 문항에서 변압기와 차단기의 위치를 바꾼 보기가 함정으로 나온다.
학습목표: 절연협조의 정의와 목적, 이상전압·서지와 보호장치 특성으로부터 설비의 전기적 강도를 결정하는 원리를 설명할 수 있다.
설비의 전기적 강도를 결정하는 것으로,
NCS 학습모듈 1901030105 변전설비설계 · 1-1. 변전소 절연설계
① 기준 기기 = 피뢰기(제한전압 최저 → 우선 방전 → 고가 기기 보호). ② 크기순 = 선로애자 ＞ 차단기 ＞ 변압기 ＞ 피뢰기. ③ 목적 = 이상전압 때 절연 파괴가 가장 저렴하고 교체 쉬운 피뢰기에서 나게 해 전체 설계를 경제적으로.
345 kV 송전계통의 절연협조에서 충격 절연내력의 크기순으로 나열한 것은?
정답 ① · 절연협조는 피뢰기의 제한전압을 가장 낮게 하여 기준으로 삼고, 그 위로 갈수록 절연내력을 높여 설계한다. 충격절연내력 크기 순서는 선로애자 > 차단기 > 변압기 > 피뢰기이며, 피뢰기가 가장 낮은 절연레벨(기준)로 우선 동작하여 다른 고가 기기(변압기 등)를 보호한다.
충격 절연내력 순서는 선로애자＞차단기＞변압기＞피뢰기이며, 피뢰기가 최저 기준이다.
외뢰(外雷)에 대한 주 보호장치로서 송전계통의 절연협조의 기본이 되는 것은?
정답 ④ · 피뢰기 외뢰(직격뢰, 유도뢰 등 외부 원인의 이상전압)에 대한 주 보호장치는 피뢰기(LA, Lightning Arrester)입니다. 피뢰기는 이상전압 발생 시 대지로 방전시켜 기기를 보호하고, 절연협조(각 기기의 절연강도를 피뢰기의 제한전압을 기준으로 체계적으로 설계하는 것)의 기준점 역할을 합니다.
외뢰(직격뢰·유도뢰)의 주 보호장치이자 절연협조의 기준점이 되는 것은 피뢰기이다.
계통 내에 각 기기, 기구 및 애자 등의 상호간의 적정한 절연강도를 지니게 함으로서 계통 설계를 합리적으로 할 수 있게 한 것을 무엇이라 하는가?
정답 ④ · 절연협조란 발전소·변전소의 각종 기기 및 애자, 가공전선로의 절연강도 사이에 알맞은 여유와 균형을 두어, 계통 전체의 절연설계를 합리적·경제적으로 수행하기 위한 개념입니다. 피뢰기의 제한전압을 기준으로 변압기, 차단기 등의 절연강도를 단계적으로 높여 설계하며, 이를 통해 이상전압 발생 시 절연 파괴가 가장 저렴하고 교체가 쉬운 피뢰기에서 우선 발생하도록 합니다.
절연협조는 기기·애자의 절연강도에 단계적 균형을 줘 이상전압에 경제적으로 대비하는 설계다.
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