차단기의 종류에 대해 설명해보세요.

[특고압 및 고압 (Extra-High & High Voltage)]

(1) 진공차단기 (VCB, Vacuum Circuit Breaker)

22.9\mathrm{kV}, 6.6\mathrm{kV}, 3.3\mathrm{kV} 수배전반의 가장 핵심적인 메인 차단기이다. 고압의 전류를 끊을 때 발생하는 거대한 아크(불꽃)를 소호하기 위해, 고진공 상태로 밀폐된 진공 인터럽터(VI, Vacuum Interrupter) 밸브 안에서 접점을 개폐한다. 진공 중에서는 절연 내력이 매우 높아 짧은 극간 거리에서도 확실하게 사고 전류를 차단할 수 있다.

(2) 진공접촉기
6.6\mathrm{kV}, 3.3\mathrm{kV} 등의 고압 모터를 제어하는 접촉기이다. VCB와 마찬가지로 진공 인터럽터를 사용하지만, 고장 전류 차단보다는 전동기(모터)의 기동/정지처럼 빈번한 개폐(다빈도 동작)에 특화되어 내구성이 높게 설계된 것이 특징이다. 저압의 마그네트(M/C)를 고압용으로 만든 것으로 이해하면 쉽다.

(3) 전력퓨즈 (PF, Power Fuse / HV Fuse)
22.9\mathrm{kV} 등 특고압/고압 회로의 단락(합선) 보호를 위해 주로 사용되는 한류형 퓨즈이다. 회로에 막대한 단락 전류가 흐를 때 스스로 끊어지며(용단) 고장 전류를 신속하게 차단하여 후단 기기를 보호한다. 차단기보다 동작 속도가 빨라 대용량 단락 사고 시 가장 먼저 끊어져 회로를 보호하는 역할을 한다. (단, 한 번 끊어지면 교체해야 하는 단점이 있다.)

[저압 (Low Voltage)]

(1) 기중차단기 (ACB, Air Circuit Breaker)

특고압/고압 측의 메인이 VCB라면, 변압기를 거쳐 다운된 저압 측의 메인은 주로 ACB가 담당한다. 차단 시 발생하는 아크를 자연 상태의 공기 중에서 소호한다고 하여 기중차단기라 부른다. 보통 과전류계전기(OCR), 지락계전기(GR) 등 보호계전기를 자체적으로 내장하고 있어, 저압 메인 배전반의 대용량 차단기로 사용된다.

(2) 배선용차단기 (MCCB, Molded Case Circuit Breaker)

과부하 및 단락 사고 시 자동으로 회로를 차단하는 장치로, 스위치와 트립 장치를 절연물 몰드 케이스 안에 소형화시킨 제품이다. 6\mathrm{A}부터 1,200\mathrm{A} 이상까지 용량이 매우 다양하여, 저압반의 분기 차단기부터 가정/사무실 분전함의 기기 보호용까지 가장 광범위하게 쓰인다.

(3) 누전차단기 (RCD, Residual-current device)

MCCB의 기능에 누전 차단 기능을 추가한 차단기이다. 내부에 영상변류기(ZCT)를 내장하여 들어가는 전류와 나오는 전류의 미세한 차이(누설 전류)를 감지해 회로를 차단함으로써 인체의 감전 사고를 예방한다. 과거에는 가정용으로 널리 쓰였으나, 현재는 산업 현장의 기기 보호 및 감전 방지를 위해 대용량 산업용 RCD도 필수적으로 사용되고 있다.

(4) 전자개폐기 (M/C, Magnetic Contactor)

고압의 진공접촉기를 저압용으로 축소한 것으로, 전자석의 원리를 이용해 회로를 개폐한다. 차단기처럼 고장 사고를 보호하는 목적보다는, 저압 전동기(모터)나 히터 등 빈번하게 껐다 켰다를 반복해야 하는 부하를 자동으로 제어하기 위해 사용된다. 주로 열동형 과부하계전기(THR)와 결합하여 모터를 보호하는 용도로 쓰인다.