누전차단기, GCB의 역할

누전차단기란

차단기의 종류에는 크게 누전차단기와 배선용차단기 등 두가지 종류가 있습니다.
이 중 누전차단기는 전기 회로에서 누전(전류가 지나가지 않아야 할 경로로 흐름)이 발생할 때 전기를 차단하여 안전을 유지하는 장치입니다. 누전은 전기적으로 접지되지 않은 부분으로 전류가 비정상적으로 흐르는 상황을 말합니다.
오늘은 누전차단기 중 GCB에 대해서 알아봅니다.

 

GCB 뜻과 역할

 

1. GCB의 뜻과 역할

• GCB는 "교류 발전기 차단기" 또는 "Generator Circuit Breaker (GCB)" 라고 합니다. 발전기와 전력 변압기 사이에 설치되어 발전기의 교류 회로를 제어하고 차단하는 장치를 말합니다. 이 장치는 발전기의 고장이나 네트워크 문제 등으로 발생할 수 있는 문제를 예방하고 전력 시스템을 안전하게 운영할 수 있도록 합니다. 발전기 회로 차단기는 잠재적인 유해한 단락 오류를 수십 밀리초 내에 제거하고 심각한 손상을 방지하며 발전소 가용성을 향상시켜 발전소의 중요한 자산을 보호합니다. 
• GCB는 일반적으로 고전압 및 고전류 환경에서 작동하며, 다양한 전력 발전 시스템에서 사용됩니다. 발전기의 출력 전류가 과도하거나 발전기 내부의 문제가 발생할 경우, GCB는 회로를 끊어 전력을 차단하여 잠재적인 피해를 방지합니다. 이는 전력 네트워크의 안전과 안정성을 유지하는 데 기여합니다.

2. GCB의 적용분야 

• GCB는 주로 대규모 발전소, 발전기 유닛, 또는 전력 변전소 등에서 사용되며, 발전기와 전력 네트워크 간의 연결 부분에서 신뢰성과 안전성을 강화하는 역할을 합니다
• 발전소는 발전기에서 생산된 에너지를 최대한 안정적이고 효율적인 방법으로 공급해야 합니다. 회로 차단기는 발전기를 네트워크에 연결하고 발전기를 네트워크에서 분리하는 데 사용됩니다. 발전소의 발전기를 연결하고 분리하는 차단기는 승압 변압기의 고전압(HV) 측(발전기와 HV 회로 차단기의 HV 동기화) 또는 중전압(MV)에 위치합니다. 발전기와 승압 변압기 사이의 측면(MV 회로 차단기와 발전기의 MV 동기화). 후자의 경우 MV 차단기는 특별한 임무와 기능이 요구되므로 발전기 차단기라고 합니다.

3. GCB의 작동원리

• 발전기 차단기(Generator Circuit Breaker, GCB)의 작동 원리는 주로 발전기와 전력 시스템을 안전하게 운영하고 발전기의 과부하 또는 고장으로 인한 문제를 방지하는 데 중점을 둡니다. 일반적으로 GCB의 작동은 다음과 같은 단계로 진행됩니다.

1. 전류 및 전압 감지: 발전기에서 나오는 전류와 전압을 지속적으로 감시하고 측정합니다. 이 정보는 GCB에 내장된 센서 및 측정 장치에 의해 수집됩니다.
2. 과부하 및 고장 감지: 발전기의 과부하 또는 기계적인 고장이 발생하면, GCB는 이를 신속하게 감지합니다. 이는 주로 전류나 전압의 비정상적인 증가를 감지하여 이상을 식별하는 방식으로 이루어집니다.
3. 트립 신호 생성: 과부하나 고장이 감지되면, GCB는 트립 신호를 생성합니다. 이 신호는 차단기를 즉시 동작시키기 위해 사용됩니다.
4. 차단기의 동작: 트립 신호를 받은 GCB는 차단기를 열어 발전기와 전력 시스템 간의 회로를 차단합니다. 이로써 발전기의 출력이 중단되고 전력 네트워크에 잠재적인 문제가 전파되는 것을 방지합니다.
5. 안정 상태로의 복귀: 발전기 문제나 네트워크 문제가 해결되면, GCB는 안정 상태로 동작하도록 차단기를 닫습니다. 발전기가 다시 연결되고 전력 공급이 정상으로 복귀됩니다.