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대전력 시험용 고압 투입스위치 예비품

- 구매시방서 -

2026. 9.

한국전기연구원

단락시험실

1. 일반시방

1.1 적용범위

본 구매 시방서는 한국전기연구원 단락시험실의 TC1 transformer 2차측 회로에 설치할 대전력 시험용 고압 투입스위치(이하 장치)의 설계, 제작, 납품에 대하여 적용한다.

1.2 공급범위

- 단상 투입스위치(18 kV 31.5 kA) : 1 대

. 스위치 본체(주 회로부, 조작기), Base 포함

. 계약번호(CD2023100331)와 동일 모델

1.3 적용규격 및 입찰 자격

- 장치의 성능검증은 최신판 IEC 관련 규격을 적용하고, 제작에 사용되는 자재 및 구성품은 신품이며 본 시방서에서 규정한 사양에 적합하여야 하며, 본 시방서 특별히 명시하지 않은 사항에 대해서는 반드시 사전에 당 연구원과 협의 후 결정하여야 한다.

1.4 납기 및 납품 방법

- 계약자는 계약일로부터 10일 이내 승인용 제작도면(AutoCAD) 및 승인용 시방서를 제출하여 기술담당자로부터 승인을 받아야 한다. 계약자는 제작 및 관련 시험(Ⅱ. 기술시방 3항 기술검사)을 완료하고, 그 결과를 제출하여 기술담당자로부터 승인을 받아야 한다. 기술담당자가 요구한 보완/추가 내용이 있을 경우 이를 반영(필요 시 수정 제작 및 재시험 포함)하고, 이에 대한 승인을 득한 이후 납품할 수 있다.

- 계약자는 2026년 12월 4일 이내에 전체 공급범위를 납품하여야 하며, 본 장치의 납품장소는 한국전기연구원 의왕분원 단락시험실이다. 제품 제작/검사 및 납품/인도까지의 제품 운송, 보관, 안전, 도난방지 및 연구원 설비 파손 방지에 대한 책임과 제반 경비는 계약자가 부담한다.

1.5 하자보증

하자보증 기간은 납품완료일로부터 1년으로 한다. 하자보증기간 내에 하자가 발생한 경우에는 무상으로 수리 또는 교체하여야 하며, 수리 또는 교체한 부분의 하자 보증기간은 수리 또는 교체한 날로부터 1년으로 한다. 고장 및 사고의 원인이 설계 및 제품 자체결함에 의한 경우일 때는 무상으로 수리 또는 대체 제작을 하여야 하며 사고로 인한 손실은 계약자가 부담한다.

2. 기술시방

2.1 일반 사항

- 단락시험실 TC1에서 진행되는 대전력시험시 HV transformer 2차측에 설치/운영중인 투입스위치의 예비품을 구매하여, 발생할 수 있는 설비 고장이나 손상에 긴급 대응 및 시험 지연을 미연에 방지하기 위함이다.

- 설치 장소 및 환경 조건

. 설치장소 : 옥내

. 주위온도 : -20 ~ +40℃

. 표고 : 해발 1 000m 이하

2.2 구성

2.2.1 장치의 구성은 스위치 본체(주 회로부, 조작기), Base로 구성 된다.

- 투입과 개방동작이 이루어지는 주 회로부 (가동접점, 고정접점, 입출력 도체)

- 주회로 전기적 접점의 개폐동작을 구현시키기 위한 조작기(Magnetic Actuator 및 공기압 조작기 등)

- 접점부와 조작기를 설치하기 위한 Base로 구성된다.

- Base를 제외한 외형은 600(W) × 850(D) × 1800(H) 이내로 제작하여야 한다. (그림 1 참조)

해당 장치는 기존의 공급한 제어반과 호환 가능해야 한다.

2.2.2 외관 구조

- 스위치 본체는 주 회로부 및 조작부(Magnetic Actuator Unit 및 공기압조작기)로 구성되고, 운반/설치/유지보수가 간편한 구조를 가져야 한다.

- 장치의 적절한 곳에 인양고리를 장착할 수 있는 구조를 구비해야 한다.

- 동작시 외부소음을 저감하기 위해 필요 부위에 방음판 등을 구비해야 한다.

- 동작 시 부품 및 Base에 가해지는 기계적 충격 저감을 위해 동작완료 시점에 작동하는 Damping 구조를 가져야 하며, 필요 시 하부 Base 부위에 방진용 우레탄고무 등의 조치를 취하여야 한다.

- 전원 입력 및 출력부 터미널은 20Tx80W 이상의 전기동을 사용하여야 하고, 타 모선과 연결을 위한 Hole을 구비하여야 하며, 각 Hole의 Size는 ∅14, Hole간 간격은 45 mm로 4개 이상의 Hole이 구비되어야 한다.

- 하부 Base부에는 장치를 견고하게 고정할 수 있는 볼트(M16 이상)가 4개 이상 취부될 수 있어야 한다.

- 조작부는 외부 전원 또는 공기압 상실 시 조작자가 간편하게 수동 개폐조작이 가능한 구조여야 한다.

- 외부 조작전원 입력(또는 공압 Hose) 케이블은 대전력 시험 시 발생할 수 있는 아크나 화염으로부터 보호될 수 있는 적절한 방화덕트 또는 이에 상응하는 구조를 갖추어야 한다.

- 주 회로부의 Switching Part는 절연내력을 위하여 SF6 Gas 2.0 ~ 2.5 bar를 유지하여야 하며, 절연 Tube는 Epoxy 계열의 절연 내력 및 열적 특성이 강한 재질을 사용하여 제작 되어야 한다. 또한 절연 Tube는 조립 전 10 bar의 내압력 시험을 수압시험기로 1시간 이상 실시하여 누수 및 파열 균열 등 이상이 없어야 한다.

- 설치 장소를 고려하여 Compact한 크기여야 하며 장치의 외형/치수와 함께 향후 설치방안에 대해 AutoCAD 도면으로 제출 후 승인을 받아야 한다.

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그림. 1. 투입 스위치 외형도 (예시)

- 개략적인 외형도는 그림 1을 참조하여 제작되어야 하며, 외형 치수는 그림 1에 표기된 치수 이하이어야 한다.

2.2.3 정격

- 정격 전압 : 단상 18 kV

- 정격 주파수 : 50/60 Hz

- 투입전류 및 수명 : 81.9 kA peak 50회

- 단시간 전류 : 81.9 kA peak, 31.5 kA RMS 1 s

- 주회로 저항 : ≤ 20 µΩ (제품 단자간 측정)

- 기계적 수명 : 개폐 5 000 회

- 조작형태 : Magnetic Actuator Unit 및 공기압 조작기

- 조작제어 : 현장/원격 제어기능 구비

2.2.4 동작특성 (20회 무부하 동작 시험으로 확인)

- Closing time : ≤ 50 ms

- Jitter time(tj) : tj ≤ ±0.2 ms

- Chattering time : tch ≤ 0.1 ms

- Opening time : ≤ 10 s

- Stroke : ≤ 70 mm

2.3 구성 장치별 주요 사양

2.3.1 주 회로부

- 전류투입을 위한 접점부위는 대전류 투입 시에 발생되는 Pre-Arc에 의한 접점의 내구성을 구비하도록 Cu-W가 합금된 내호성 Arc 접점을 구비하여야 한다. (발호부와 통전부가 분리되어 접점의 장기사용이 가능한 구조)

- 내호성 Arc 접점은 외부 육안 점검으로 접점의 마모상태를 식별할 수 있어야 하며, 손상정도에 따라 용이하게 교체할 수 있는 구조이어야 한다.

- 접점은 81.9 kA peak를 열적 및 기계적으로 견딜 수 있는 충분한 용량의 양질의 구리(합금) 재질로 제작되어야 한다.

- 전류통전을 위한 입출력 단자는 양질의 구리(합금) 재질로서 45 mm 간격의 직경 14 mm 조립용 Hole을 4개 이상 구비하여야 하며, 상세사항은 승인에 따른다.

- 주 회로부는 기계적 강도를 유지하기 위하여 Base와 Epoxy 계열의 절연 Tube를 이용하여 고정하여야 하며, 절연 Tube는 절연특성이 양호하고 기계적, 전기적으로 안정적인 재질을 사용하여 가동접점과 고정접점을 견고하게 지지할 수 있어야 한다.

- 주 회로부의 가동접점은 에폭시 계열 조작로드를 통하여 조작기와 연결되어 투입 및 개방 동작이 이루어지도록 하여 5 000회 이상의 기계적 내구성 및 31.5 kA 1 s 단시간전류시험시 기계적 및 열적 전자력을 견딜 수 있는 구조이어야 한다.

- 습기, 결로 및 결빙에 대한 대비가 되어야 하며, 상세사항은 승인에 따른다.

- 가동접점과 고정접점으로 구성된 주 회로부는 투입 및 개방 동작시 고속, 고하중으로 동작되는 기계적 충격을 견딜 수 있는 지지물의 구조를 갖추어야 한다.

2.3.2 조작부

- 투입 스위치의 가동접점을 구동시키는 조작기구부는 Magnetic Actuator 및 공기압 조작부를 이용한 간결한 구조이어야 한다.

- 조작기구부의 주요 구성은 제어전원 입력부, 제어신호 출력부, 조작 Mechanism [Magnetic Actuator 및 공기압 Mechanism]으로 구성되어야 한다.

- 조작기구부는 개폐상태 신호 및 인터록 용 Aux. contact를 4a4b×2set 구비해야 한다.

- 제어전원 입출력은 외부에서 연결이 용이하도록 Terminal Block이 설치 되어있어야 하며, TC1 현장에 설치되는 제어반과의 연결은 시험 중에 피시품의 파손으로 인해 발생하는 파편 또는 아크등으로 인해 제어케이블이 손상되지 않도록 하기 위하여, 21 mm 이상의 전선관 또는 Steel 배관을 통하여 연결되어야 한다.

- 공기압 조작기를 이용하는 경우에도 Air Cylinder에 압축공기를 공급하는 Hose와 Solenoid Valve Cable 등이 시험 중에 피시품의 파손으로 인해 발생하는 파편 또는 아크등으로 인해 제어케이블이 손상되지 않도록 하기 위하여, 21 mm 이상의 전선관 또는 Steel 배관을 통하여 연결되어야 한다.

2.3.3 Base 부

- 투입스위치의 지지를 위한 Pole과 하부 바닥 Base는 도금 처리된 Steel Pole을 설치하고, 주 회로부를 지지하기 위한 Supporting insulation bar는 시험전류에 의한 전자력과 조작기의 동작에 따른 조작력에 대하여 유지할 수 있는 내력을 구비하도록 해야 한다.

- 투입스위치를 동작시키기기 위하여 필요한 제어 케이블은 Base부를 이용하여 케이블 타이로 고정 설치하여야 하며, 외함의 연면부에는 조상용 고리를 설치하여야 한다. 그리고 Base의 바닥에는 연구원에서 지정하는 형태로 4개소에 바닥고정을 위하여 φ20의 Hole을 만들고, 접지단자를 설치해야 한다.

- 철강재 부위는 전기아연도금을 하여야 하며, Base 부위 철강재는 내부식성 도금 또는 도장을 실시하여야 한다.

- 투입스위치의 고정용 Base는 설치할 장소의 상황을 고려하여 견고하게 고정되도록 하여야 하며, 계약자가 그 방안/형상을 제시하여 협의 후 제작승인을 받아야 한다.

3. 기술 검사

3.1 출하 전 검사

- 공급범위 및 수량 확인

- 구조 외관 및 치수 검사

- 주회로 저항 측정

- 무부하 개폐특성 시험 : 20회 이상 실시, 2.2.4항의 동작특성 만족 여부 확인

- 내전압시험 : AC 50 kV 1분

- 사용 및 유지보수 지침서 (동작원리, 기기 운전방법, 유지보수 지침 및 점검표 포함) 내용 확인

3.1.1 검사 시 연구원 기술담당자가 입회하에 실시한다.

3.1.2 장치 납품 시 제조사 자체 검사 성적서와 함께 유지보수 지침서를 반드시 제출하여야 한다.

3.1.3 계약자가 시험설비를 보유하고 있지 않거나, 당 연구원 담당자의 판단에 따라 일부 시험을 당 연구원에서 실시할 수도 있다.

3.2 성능확인시험

3.2.1 기계적 동작시험 : 20회 연속개폐 실시

3.2.2 단시간 전류 시험 : 표-1과 같은 단시간전류시험을 IEC 62271-103의 최신규격에 따라 1회 실시하여 전기적, 기계적으로 이상이 없어야 한다.

3.2.3 절연시험 : 투입스위치의 절연 성능시험은 IEC 62271-1의 최신 규격에 따라 다음의 조건으로 실시하여 이상이 없어야 한다.

- 상용주파내전압 50/60 kV, 60초(상대지간/극간)

표-1 단시간전류시험

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시험 항목

시험조건

시험회수

단시간전류시험

단상 31.5 kA RMS,

81.9 kA peak 1s

1회

3.2.5 단시간 전류 시험 및 투입 시험 후 다음 사양을 만족하여야 한다.

- 외관상 현저한 마모/손상/변형이 없을 것

- 주회로 저항 증가가 20% 이내일 것

3.3 시험된 장치는 시험 종료(합격판정) 후 계약자 공장으로 회송하여 분해점검 및 부품 교체 후 신품 상태로 공장검사를 하고 그 성적서와 함께 최종 납품하여야 한다.

3.4 최초 시험시의 성능확인시험비용은 연구원에서 부담하되, 운송비 및 시험 준비비용은 계약자가 부담한다.

3.5 시험 시 부적합한 내용은 보완 후 재시험을 해야 하며, 이에 해당하는 일체의 제반 비용은 계약자가 부담해야 한다. 끝.