CTT 2차측 단락 이유, PTT 2차측 개방 이유
안녕하세요. Got-it 입니다.
저번에는 CTT, PTT 사용법 및 주의사항에 관해 공부해 보았습니다.
오늘은 좀 더 나아가 CTT 2차 측 단락 및 PTT 2차 측 개방하는 이유에 대해 알아보겠습니다.
CT 2차 측을 단락 시키는 이유
<CT 2차 측 단락, 개방에 따른 자속 변화 및 철심의 상태>
CT 2차 측에 단락 이유에 대해 알아보기 전 부하 운전 상태에서 철심에 생기는 자속에 대해서 먼저 알아볼 필요가 있습니다.
아래 그림은 CT 2차 측이 단락 된 정상적인 상태에서의 철심 상태입니다.
정상 상태에서는 1차 측 부하전류에 의해 발생하는 1차 측 자속과 2차 측 부하전류에 의해 발생하는 2 차 측 자속의 크기는 같고 위상이 180° 차이가 발생하게 되므로 서로 상쇄가 됩니다.
그로 인해 여자전류에 의해 발생하는 여자 자속만 남아있게 됩니다.
여자 자속은 크기가 매우 작은 값이기에 철심은 비포화 상태가 됩니다.
아래 그림은 CT 2차 측이 단락 된 상태이다. 그로 인해 1차 측 부하전류에 의해 생기는 1차 측 자속과 2차 측 부하전류에 의해 생기는 2차 측 자속이 서로 상쇄되어 여자 자속만 남게 됩니다.
아래 그림은 CT 2차 측이 개방된 상태입니다.
개방되는 순간 2차 측 부하전류가 사라지게 됩니다.
그로 인해 2차 측 부하전류에 의해 발생한 2차 측 자속도 사라지게 됩니다.
CT에 발생하는 자속은 1차 측 부하전류에 의해 발생하는 1차 측 자속과 여자전류에 의해 발생하는 여자 자속이 남게 됩니다.
매우 작은 값의 여자 자속만 있을 때 비포화 상태였지만 1차 측 자속이 더해지게 되므로 CT는 포화상태가 됩니다.
<CT 2차 측 단락, 개방에 따른 파형>
CT 2차 측 단락 상태의 경우 자속의 크기가 같고 위상 차이가 180°이므로 서로 상쇄됩니다.
그로 인해 매우 작은 크기의 여자 자속만 남게 됩니다.
여자 자속의 크기는 철심의 포화선에 닿지 않으므로 비포화 상태를 유지하게 됩니다.
하지만 CT 2차 측 개방 상태에서는 아래 그림과 같은 파형 형태를 나타납니다.
2차 측 자속이 사라지게 되면서 1차 측 자속과 여자 자속이 남게 됩니다.
1차 측 자속과 여자 자속의 크기가 합쳐져 구형파의 형태를 나타내며 철심은 포화상태가 됩니다.
<CT 2차 측 단락, 개방에 따른 유기 기전력>
유기 기전력은 다음 공식과 같습니다.
이 공식에서 유기 기전력은 자속의 크기와 비례한다는 것을 알 수 있습니다.
CT 2차 측 단락 상태에서는 매우 작은 여자 자속이 정현파 형태로 유지되기 때문에 CT의 절연파괴가 일어나지 않습니다.
하지만 CT 2차 측 개방 상태에서는 자속이 구형파 형태를 나타나게 됩니다.
아래 그림은 이상적인 구형파의 형태를 나타내고 있습니다.
유기 기전력의 공식에 의해 구형파를 나타내는 자속은 유기 기전력의 값이 0에서 ∞까지 나타나게 됩니다.
현실에서는 이상적인 구형파의 형태가 안 나오기 때문에 유기 기전력 값이 ∞가 나오지는 않겠지만 자속 파형의 기울기 값이 가파르면 유기 기전력 값이 커지게 된다는 것을 알 수 있습니다.
즉, CT 2차 측이 개방되어 자속 파형이 포화상태의 구형파 형태를 나타나면 CT에 유기 기전력 값이 커져 절연파괴가 발생하게 됩니다.
CTT 2차 측을 개방하면 안 되는 이유는 2차 측 개방 시 유기 기전력의 값이 크게 걸려 절연이 파괴되어 CT가 망가지기 때문입니다.
PTT를 개방시키는 이유
PTT를 개방시키는 이유에 앞서 PTT를 단락 시키면 어떻게 될까?에 대해 생각해보면 간단해집니다.
PTT를 단락 시키게 되면 단락 전류가 발생을 하게 됩니다.
단락 전류의 크기는 매우 크기 때문에 기기에 손상을 입히게 될 수 있습니다.
그로 인해 PTT를 개방해야 합니다.
단락 전류란?
불의의 사고로 인하여 부하를 안 거치고 선이 이어져 발생하는 사고 전류
단락의 개념과 단선의 개념을 헷갈려 하시는 분들이 있습니다.
♠ 단락 : 선이 짧게 이어지는 것을 말한다.
동의어 : Short, 합선
♠ 단선 : 선이 끊어지는 것을 말한다.
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