단락시 한류 효과 발생이 빠를수록 작은 전류에서 한류를 시작하므로, 결과적으로 통과 전류값을 작게 할 수 있습니다. 따라서 단락 초기에 가동자를 보다 빠르게 개극 동작하여 아크를 길게 늘이는 것이 중요합니다.
ISTAC(IMPUlsive Slot Type Accelerator) 기술은 이러한 효과를 이용한 가동자ㆍ아크의 고속 구동 구조와 VJC 기술을 융합한 것입니다. ISTAC 기술은 가동자의 고속 개극과 아크의 신장에 전류에서의 자장을 이용합니다.
개극 초기에 고정자를 구성하는 모든 전류로(전원 공급 방향)를 가동자 및 아크를 구동하는 방향에 배치하기 때문에 개극 속도를 고속화할 수 있습니다. 그림 7에ISTAC의 구조를 나타냅니다.
또한, 절연 재료가 고정자측 접점 주변의 차단부를 둘러싸고 있으므로, 발생한 압력이 가동자의 개극 속도를 향상시켜 아크 단면적을 축소하므로 아크 전압이 비약적으로 높아집니다.
ISTAC 기술은 1995년 출시된 "Progressive Super 시리즈"에 탑재된 이래, 상기 원리를 기본으로 하여 지속적으로 성능을 향상시켜 당사 고차단 용량 제품 대부분에 적용하고 있습니다.

그림 7. ISTAC의 구조

이 기술은 한류 이후에 발생하는 전류 영점 극간의 절연 회복 향상에 주목한 기술입니다.
PA-Auto-Puffer(Polymer Ablation type Auto-Puffer) 구조를 적용한 소호실 구조를 그림 8에 나타냅니다.
접점 개극으로 발생한 아크에 의한 열로 인해 소호실의 절연물에서 고분자 분해 가스가 발생합니다.
이 가스를 일단 저장한 후에 아크에 분사함으로써 전류 영점까지 접점간을 냉각하여 도전성 가스가 존재하지 않는 상태로 하여 확실하게 차단시킵니다. 이 기술은 극간의 회복 전압 기동이 빠른 고전압 회로를 차단할 때 효과가 있는데, 2001년에 "World Super 시리즈"로 제품화하였습니다.

그림 8. PA-Auto-Puffer 차단기의 구조

상기의 단락 전류에 대한 한류, 차단 기술의 고도화에 대한 대처는 물론, 최근 태양광 발전 시스템의 보급에 따라, 직류 전류(DC)를 차단할 수 있는 DC 회로 차단기 및 개폐기용 차단 기술의 향상이 요구되고 있습니다.
일반적으로 DC 차단은 정격 전류 이하의 소전류 아크에 대해서 자석으로 로렌츠힘을 발생시키고 아크를 신장시켜 아크 전압을 높이지만, 전류 극성의 반전에 의해 신장 방향이 역회전하여 차단 성능이 저하되는 문제가 있습니다.
이 과제를 해결하고 아크 신장을 가능하게 한 아크 신장 방식의 개념도를 그림 9에 나타냅니다.
이 방식에서는 긴 모양의 자성체(흡인봉)를 소호 공간에 배치하고, 그 한 끝부분을 접점간에 연장하여, 다른 끝부분에 자석을 설치하고,흡인봉과 자석을 수지 절연 커버로 피복하여 구성하였습니다.
이 구조에 의해 접점간에 발생한 아크에 대해서 흡인봉에서의 누설 자장이 쇄교하여, 그림과 같이 절연 커버의 측면 공간을 따라 자석을 배치한 안쪽에 아크가 신장되어 최종적으로는 절연 커버에 충돌하여 아크는 압축됩니다. 이 결과 아크는 급속히 냉각되어 도전성을 잃어 소멸합니다.
또한, 전원 공급 방향이 다른 경우에도 흡인봉의 반대편에 아크를 신장시킬 수 있습니다.
이 기술은 2013년 출시된 DC400V 개폐기의 전류 차단부에 탑재하였으며, 향후 더욱 높은 전압에 대한 대응이 기대되고 있습니다.

그림 9. 아크 신장 방식의 개념도

당사 저압 차단기 제품 및 기술의 역사, 변천에 대해 언급하였습니다. 저압 차단기는 역할이 다양하여 여러가지 시리즈가 개발ㆍ제품화되어 왔습니다. 요즈음에는 지구 온난화 및 안전성에 대한 측면에서 태양광 등 자연 에너지를 이용한 발전 방식이 증가하는 경향이 있어, DC 차단기, 개폐기의 보급 및 고전압화가 요구되고 있습니다.
또한, IEC 등 국제 규격 위원회에서 신 에너지 보호ㆍ제어에 관한 법규 제정도 추진하고 있어, 새로운 기능을 요구할 가능성도 예상할 수 있습니다. 일본에서도 토쿄 올림픽을 향한 새로운 수요 창출이 예상되며 사용자의 새로운 수요를 창출할 기회라고 기대하고 있습니다.
향후에도 보다 안전하고 사용하기 쉽고 다양한 기능을 가진 저압 차단기ㆍ개폐기 개발을 목표로 차단 기술 향상을 추진하겠습니다.