VCB (VacuumCircuitBreaker) Study [전기 정비 노트]

©heysupersimi, 출처 Unsplash

플랜트에서 빼놓을 수 없는 설비 중 하나인 VCB 보통 중압, 고압 계통에서 사용되며 6.9[kV] Line에서 많이 사용된다.Motor에 인가되는 전원을 차단시킬 때 혹은 고장시 고장구간을 신속하게 차단하기 위해 사용된다.

아크를 진공으로 소호하고 소호능력이 우수하여 여러 곳에서 사용되는 만큼 플랜트로 정비하면 VCB 정밀점검은 반드시 한번씩 작업을 수행하게 될 것이다.

VCB는 회사마다 제품이 다르다. 대표적으로 LS일렉트릭으로 불리는 LS산전과 현대일렉트릭이 있다.당사는 LS 제품을 사용하는데 Catalog가 매우 불친절하다. 현대의 것은 친절함과 진심이 느껴진다..

이 패널을 열어보면…

자장 LS VCB

VCB 구조 및 원리 제작사마다 조금 다르지만 VCB는 진공을 매질로 소호한다는 것은 알고 있을 것이다. 실제로 회로는 어떻게 되어 있고 진공이 형성되어 있는 부분은 어디인지 알아보자.

찾아보니 LS 카탈로그에도 좋은 그림이… 도면을 보면 전원 쪽은 1차 쪽, VCB 기준 위쪽이고 부하 쪽은 2차 쪽, VCB 기준 아래쪽이다. 실제 VCB에서도 위쪽이 1차 쪽, 아래쪽이 2차 쪽이다. 그 사이에 수직으로 있는 원통형 물체가 진공인터럽터(진공밸브)라고 불리는데 이곳이 진공이 형성되어 아크를 소호하는 부위이다.

LS 카탈로그 불친절한 취소

사각의 빨간 박스 부분이 실제로 달라붙었다 떨어지면서 회로를 Open/Close시키는 부분이다. 공간에 진공이 형성되어 있고 절연내력이 매우 높게 형성되어 있어 아크를 소호시킬 수 있다.

보충설명을 하면…진공압과 절연내력과의 상관관계는 파센의 법칙에 따라 이하의 Curve에 따른다.

내가 기린글러브 그림 VI는 약 10-5 수준의 높은 진공도를 형성하고 있으므로 절연파괴전압이 높고 아크를 소호할 수 있는 것이다.

VCB 점검 Point 전기실에 가보면 큰 Panel 안에 VCB가 들어 있다. 작업은 보통 발주해서 업체에서 하는데.. 감독자 입장에서 뭘 알아야 감독이 되지 않겠나. 무엇을 점검하는지 알아보자.

점검 포인트로는 책이나 기사 시험에서 배운 내용과 대동소이하다.

  1. 육안점검-중요한 부분이지만 가장 간과하기 쉬운 부분이기도 하다. 눈으로 휙 보는 것 같지 말고 내 아이라고 생각하고 여기저기 구석구석을 살펴봐야 한다.
  2. – VCB 점검 후 물리적으로 파손된 부분이 있는지 잘 살펴볼 것! 투입이나 차단될 때 외형이 깨져 사고로 이어지기도 한다.
  3. – 실제로 VCB를 인출해 보면 상간 분리해주는 몰드형 격벽이 있는데 그 부분이 깨져서 Open/Close Test를 할 때 VCB의 흔들림이 매우 컸던 사례가 있었다. 그냥 넣으면 벽이 깨질 뻔했어.벽에 싸인 것이 보이니?
  4. 2) 정밀점검사항 아래와 같은 기준이 있는데 제작사마다 Test를 해서 맞춰야 하는 기준치가 있다. 현장에서 정밀점검을 한다는 의미는 아래 사항을 테스트하는 것을 의미한다. 또 단자대 볼트 조이기, 그리스 주입 등 기본적인 작업도 물론 점검사항이다. 작업이 끝난 후에 시험 성적서가 보내질 텐데 참고하면 된다.
  5. – 동작 특성 시험: Open, Close 동작이 기준치보다 빠르게 수행되는지 테스트한다. ms 단위에서의 움직임
  6. – 접촉저항: 주회로의 저항을 측정한다. 접촉단자가 마모될 수 있으므로 반드시 해야 한다.VCB가 실제로 회로와 맞물리는 부분이라고 보면 된다. (위의 구조사진에서 튤립 콘택트에 해당)
  7. – 절연저항:절연을못하면큰일나겠죠? VCB의 절연저항값을 측정한다.
  8. – 진공도 측정: 진공밸브에 시험전압을 인가하여 누설전류가 일정 기준치 이상 흐르면 진공도가 떨어졌음을 의미한다.

이렇게 종합적으로 판단한 후… PASS 판정을 받으면 정비 완료~

아니다.

실제 작업을 할 때 중요하다고 느낀 점은 전기적으로 정비하는 것 외에도 ‘실제로’ 작업을 어떻게 하는 게 더 중요하다고 느낄 때가 많다.

예를 들어 VCB는 매우 무거워서 취급에 주의해야 한다. 특히 패널이 2층 구조로 돼 있을 텐데 보통 Lifter를 사용해 끌어낸다. 이때 크래들에 잘 맞추기가 쉽지 않다. 규격이 딱 맞아서 조금이라도 어긋나면 들어가지 않는다. 근데 말했듯이 너무 무거워. 힘을 줘 Door에 있는 다른 케이블을 잘못 건드릴 가능성도 있다.

또 투입 후 Open/Close 테스트를 할 때는 안전에 절대 유의해야 한다… (테스트하는 사람 혼자 죽기를 주저하다가 괜히 둘이 죽지 말라고 들었다)

LS의 K형 클레이들

작업 리뷰 : 쨍 소리가 나는 VCB는 언제 들어도 적응이 안 되는 것 같다.

END

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