과전류 보호 계전기 (OCR) 동작 특성

과전류 계전기 동작 특성

순시 과전류 (Instantaneous Overcurrent, IOC)

전류가 정정값을 넘으면 시간지연 없이 바로 동작

 

한시 과전류 (Definite Time Overcurrent, DTOC)

전류가 정정값을 넘으면 일정한 시간지연 후 동작

 

 

반한시 과전류 (Invsere Time Overcurrent, ITOC)

IEC에서 규정한 반한시 특성 방정식은 다음과 같다.

 

정반한시 (SI, Standard Inverse Time)

강반한시 (VI, Very Inverse Time)

초반한시 (EI, Extremely Inverse Time)

장반한시 (LI, Long Inverse Time)

여기서 I는 현재 전류값이고 Is는 전류 정정치이고 TL은 시간 설정값이다. IEC 정반한시 특성 곡선은 다음과 같다.

위와 같은 반한시 특성은 디지털 계전기에서만 정확하게 적용되고 전자기계식 계전기는 각 제조사마다 특성이 조금씩 다르다. ANSI/IEEE에서 정의한 반한시 특성 방정식은 IEC와 조금 다르다.

 

IEC 강반한시 특성 방정식의 의미

IEC 강반한시 식은 다음과 같이 쓸 수 있다.

여기서, r은 전류가 설정값 Is을 넘을 때는 양수이고 설정값 Is보다 낮을 때는 음수이다.

 

위 식을 정리하면 다음과 같다.

즉, 전류 정정치을 넘어가는 전류의 비율 r과 동작시간 t의 곱은 일정한 값을 가진다. 강반한시 특성 곡선은 1/x 형태를 가진다.

 

반한시 특성 구현

전류비(r) 또는 전류비의 제곱 등을 적분하여 설정값 이상이 되면 픽업하도록 한다.

 

i2t 보호 알고리즘

반한시 특성은  i2t 보호 알고리즘과 관련이 있다. i2t 보호 알고리즘은 모터에 축적되는 에너지를 추정하여 축적된 에너지가 특정값 이상이 되면 동작한다. 반한시 특성도 기본적으로 보호 대상에 축적되는 에너지를 추정하는 원리이다.