소개: 명판 정격 그 이상
산업용 패널 제작 분야에는 위험한 오해가 지속되고 있습니다. 차단기 선택이 정격 전류(In)로 시작하고 끝난다는 것입니다. 이러한 지나친 단순화는 시운전 중 “불필요한 트립”의 주요 원인이며, 실제 고장 조건에서는 개폐 장치 고장의 더 심각한 원인이 됩니다.
100A 차단기가 항상 100A 차단기인 것은 아닙니다. 가변 주파수 드라이브(VFD) 옆에 50°C의 IP54 인클로저 내부에 넣으면 해당 장치는 안전하게 85A만 전달할 수 있습니다. 높은 인덕턴스 모터에 연결하면 “적절한 크기”임에도 불구하고 시동 시 즉시 트립될 수 있습니다.”
에서 VIOX Electric, 당사는 산업 응용 분야의 엄격한 요구 사항을 위해 설계된 IEC 60947-2 표준에 따라 보호 장치를 엔지니어링합니다. 이 가이드는 기본 암페어 정격을 넘어 설계가 안전하고 규정을 준수하며 내구성이 있도록 보장하는 표준화된 5단계 프레임워크를 제공합니다.
1단계: 응용 분야 범주 정의(정성적 분석)
데이터시트를 보기 전에 부하 프로파일을 정의해야 합니다. 응용 분야에 따라 보호 장치에 가해지는 열 및 자기 응력이 다릅니다.
1. 모터 부하(높은 돌입 전류)
모터는 높은 시동 전류(일반적으로 6~10배 In)를 갖는 유도성 부하입니다. 일반적인 트립 곡선을 가진 표준 열-자기 차단기는 모터 램프업 단계에서 트립될 가능성이 높습니다.
- 솔루션: 사용 모터 보호 회로 차단기(MPCB) 또는 D형 곡선 (10~14x 자기 트립)이 있는 MCB.
- VIOX 인사이트: 포괄적인 모터 안전을 위해 다음 가이드에서 자세히 알아보십시오. 모터 보호 회로 차단기: 궁극적인 가이드.
2. EV 충전 인프라(연속 부하)
EV 충전기는 “연속 부하”로 분류됩니다. 켜짐과 꺼짐을 반복하는 용접기와 달리 EV 충전기는 몇 시간 동안 최대 용량으로 작동할 수 있습니다.
- 디레이팅 규칙: 안전 표준에 따라 일반적으로 연속 부하에 대해 차단기를 정격의 80% 이상으로 로드할 수 없습니다. 40A 충전기에는 50A 차단기가 필요합니다.
- 누설 보호: 표준 AC Type RCD는 EV 배터리의 DC 누설에 의해 가려집니다. 다음을 사용해야 합니다. 유형 B 나 Type EV 당신을 보호합니다.
- 리소스: 다음을 참조하십시오. 상업용 EV 충전 보호 가이드.
3. 에너지 저장(BESS) 및 DC 시스템
배터리 에너지 저장 시스템(BESS)은 높은 DC 단락 전류와 낮은 시스템 임피던스라는 두 가지 고유한 문제를 제시합니다. 표준 AC 차단기는 DC 아크를 효과적으로 소멸시킬 수 없어 접점 용접 및 화재로 이어집니다.
- 요구 사항: 전류 흐름이 양방향인 경우 비극성 아크 슈트가 있는 특수 제작된 DC MCCB 또는 에어 회로 차단기(ACB)를 사용하십시오.
- 심층 분석: 다음에서 위험을 이해하십시오. BESS에서 표준 DC 차단기가 고장나는 이유.
표 1: 부하 프로파일 선택 매트릭스
| 로드 유형 | 돌입 전류 | 열 스트레스 | 권장 곡선/장치 | 중요 요구 사항 |
|---|---|---|---|---|
| 저항성(히터) | 1x In | 보통 | 곡선 B 또는 C | 케이블 보호에 중점 |
| 유도성(모터) | 8-12x In | 높음(시동) | 곡선 D / MPCB | 상 손실 감도가 필요함 |
| EV 충전 | 1x In | 극단적(연속) | 곡선 C | 80% 디레이팅 계수 적용되어야 |
| 전자 장치/PLC | 낮음 | 낮음 | 곡선 B | 민감한 PCB를 보호하기 위한 빠른 자기 트립 |
2단계: 시스템 전압 및 극 결정(아키텍처)
부하가 정의되면 시스템 아키텍처에 따라 장치의 물리적 구성이 결정됩니다.
AC 대 DC 전압 정격
패널 제작자는 종종 절연 전압(Ui)을 작동 전압(Ue).
- 태양광/PV: 시스템은 600V에서 1000V로, 현재는 1500V DC로 이동했습니다. 1000V 정격의 차단기는 1500V 시스템에서 섬락됩니다.
- 리소스: 다음 분석을 확인하십시오. 태양광 결합기 박스 전압 정격.
접지 시스템(3P 대 3P+N 대 4P)
중성선 도체 차단 여부는 접지 방식(TN-S, TN-C, TT)에 따라 결정됩니다.
- TN-C: PEN 도체를 차단하지 마십시오(3P 사용).
- TN-S / TT: 잠재적 루프 또는 유지 보수 중 위험을 방지하기 위해 중성선을 차단/분리해야 하는 경우가 많습니다(4P 사용).
- 리소스: 전환 스위치의 적절한 극 선택은 다음을 참조하십시오. SP, TP, TPN 및 4P 회로 차단기 사용처.
3단계: 실제 작동 전류 계산(정량적 디레이팅)
설계 오류의 80%가 발생하는 곳입니다. 공칭 전류(In) )는 30°C 또는 40°C의 개방된 공간에서 테스트됩니다. 그러나 차단기는 55°C의 혼잡한 인클로저 내부에 있을 가능성이 높습니다.
실제 전류 공식
디레이팅 계수를 사용하여 허용 전류(I실시)를 계산해야 합니다.
I실시 = In × Kt (온도) × Ka (고도) × Kg (그룹화)
- 온도(Kt): 주변 온도가 상승하면 바이메탈 스트립이 더 빨리 구부러집니다. 60°C의 100A 차단기는 일반적으로 80A 차단기처럼 작동할 수 있습니다.
- 그룹화(Kg): 차단기가 DIN 레일에 나란히 장착되면 서로 가열됩니다.
- N=2-3 차단기: Kg ≈ 0.9
- N=6-9 차단기: Kg ≈ 0.7
- 고도(Ka): 2000m 이상에서는 공기 밀도가 떨어져 냉각 및 유전 강도가 감소합니다.
당사의 Type 1 장치는 외부 퓨즈 없이 고에너지 서지를 처리하도록 설계되어 좁은 서비스 캐비닛에서 설치를 간소화합니다. VIOX 차단기는 디레이팅 손실을 최소화하도록 보정되었습니다. 그러나 물리학은 여전히 적용됩니다.
리소스: 당사 데이터를 사용하여 계수를 계산하십시오. 전기 디레이팅: 온도, 고도 및 그룹화 요소.
개폐 장치 어셈블리 정격의 경우 당사 가이드에서 정격 전류와 어셈블리 정격 간의 차이점도 이해하십시오. 개폐 장치 전류 정격: InA vs Inc vs RDF.
4단계: 고장 전류 처리(안전 및 차단 용량)
차단기가 부하를 전달하는지 확인하는 것이 3단계이고, 단락 회로 중에 안전하게 폭발하는지 확인하는 것이 4단계입니다.
IIcu 대 IIcs: 중요한 구분
- IIcu (최대 차단 용량): 차단기가 차단할 수 있는 최대 전류 한 번. 이후에는 사용할 수 없을 수 있습니다.
- IIcs (서비스 차단 용량): 차단기가 반복적으로 차단하고 계속 사용할 수 있는 전류.
중요 업무용 산업 패널(병원, 데이터 센터, 해양)의 경우, VIOX는 다음을 지정할 것을 권장합니다. IIcs = 100% IIcu. 단일 고장 후 주 차단기를 교체하고 싶지 않을 것입니다.
백업 보호
설치 지점에서의 예상 단락 회로 전류(IIsc)가 50kA이지만 50kA MCCB를 사용하는 것이 너무 비싸면 다음을 사용할 수 있습니다. 백업 보호 전략. 여기에는 고용량 퓨즈를 업스트림에 배치하는 것이 포함됩니다.
- 리소스: 당사에서 높은 고장 전류에 퓨즈를 사용해야 하는 경우를 알아보십시오. 고차단 용량 퓨즈 가이드.
표 2: IEC 60947-2 차단 용량 권장 사항
| 응용 프로그램 | 추천 IIcu (일반) | 추천 IIcs 비율 | 왜요? |
|---|---|---|---|
| 주거용(최종) | 6 kA | 50-75% | 고장이 드물고 에너지가 낮습니다. |
| 상업용 건물 | 10 – 25 kA | 75% | 비용과 연속성 간의 균형. |
| 산업/해양 | 35 – 100 kA | 100% | 가동 중단은 허용되지 않습니다. 차단기는 반드시 작동해야 합니다. |
| BESS / DC 저장 장치 | 25 – 50 kA | 100% | 아크가 억제되지 않으면 화재 위험이 높습니다. |
심층 분석: 정격 이해는 매우 중요합니다. 읽어보세요. 회로 차단기 정격: Icu, Ics, Icw, Icm.
5단계: 협조 및 선택성(시스템 안정성)
잘 설계된 패널의 목표는 선택성: 고장이 발생했을 때 고장 바로 상류의 장치만 트립되어야 합니다. 주 공급 장치는 시설의 나머지 부분에 전원을 공급하기 위해 닫힌 상태를 유지해야 합니다.
선택성 기술
- 전류 차별: 상류 차단기 정격 > 하류 차단기 정격의 2배(기본).
- 시간 차별: 단시간 내전류가 있는 카테고리 B 차단기(ACB 또는 고급 MCCB) 사용(Icw). 주 차단기에 다음과 같이 효과적으로 알립니다. “작은 녀석이 먼저 처리하는지 확인하기 위해 트립하기 전에 300ms 동안 기다리십시오.”
표 3: 선택성 방법 비교
| 방법 | 메커니즘 | 장점 | 단점 | 가장 적합한 대상… | Implementation |
|---|---|---|---|---|---|
| 전류(전류량) | 트립 임계값의 차이(Ir) | 간단하고 저렴한 비용 | 높은 고장 전류에서 선택성이 낮음 | 최종 배전 회로 | 낮음 |
| 시간(시간 측정) | 시간 지연 설정(t_{sd}) | 카테고리 B 차단기에 대한 우수한 안정성 | 지연 중 시스템에 대한 높은 열 응력 | 주 배전 / 공급 장치 | Medium |
| 논리(영역 선택) | 통신선 신호 | 가장 빠름; 총 선택성; 낮은 스트레스 | 복잡한 배선; 더 높은 비용 | 중요 전력 / 데이터 센터 | 높음 |
| 에너지 | 아크 에너지 제한(I2t) | 소형 차단기에 효과적 | 제조업체별 표 필요 | 고밀도 패널 | Medium |
VIOX 시스템 테스트: VIOX ACB 및 MCCB가 완벽하게 협조되도록 보장하는 선택성 표를 제공합니다.
리소스: 다음을 통해 이 복잡한 주제를 마스터하십시오. ATS 및 회로 차단기 협조 가이드.
결론: VIOX 차이
표준화된 선택은 단순히 규칙을 따르는 것이 아니라 책임과 안전에 관한 것입니다. 다음을 따르면 IEC 60947-2 프레임워크 (응용 분야 → 전압 → 실제 전류 → 고장 용량 → 협조), 패널 빌더는 가장 일반적인 전기 고장 원인을 제거할 수 있습니다.
에서 VIOX Electric, 우리는 단순히 구성 요소를 판매하는 것이 아니라 검증된 시스템을 제공합니다. 당사의 차단기는 그룹 구성 및 열악한 환경에서 테스트되어 데이터 시트가 현실과 일치하는지 확인합니다.
다음 패널을 지정할 준비가 되셨습니까?
- 다음을 확인하십시오. 산업용 전기 인클로저 제조 가이드 보호 장치를 보관합니다.
- 터미널이 보호 장치와 일치하는지 확인하십시오. 터미널 블록 선택 가이드.
FAQ: 회로 보호 선택
Q: 산업용 패널에서 IEC 60898(주거용) MCB를 사용할 수 있습니까?
A: 일반적으로는 안 됩니다. IEC 60898 차단기는 미숙련 작동 및 낮은 차단 용량(일반적으로 6kA)을 위해 설계되었습니다. IEC 60947-2 차단기는 산업 오염 정도, 더 높은 전압 및 기계에 필요한 조정 가능한 트립 특성을 위해 설계되었습니다.
Q: 고도가 회로 차단기 선택에 어떤 영향을 미칩니까?
A: 해발 2,000미터 이상에서는 희박한 공기가 냉각 효과가 떨어지고 절연이 잘 되지 않습니다. 일반적으로 500m 증가할 때마다 전류를 약 4% 줄이고 전압을 10% 줄입니다. 다음을 참조하십시오. 고도 저감 가이드 정확한 표는 다음을 참조하십시오.
Q: 부하가 정격 용량보다 낮은데도 차단기가 트립되는 이유는 무엇입니까? In?
A: 이는 열 그룹화 때문일 가능성이 큽니다. 10개의 차단기가 높은 전류를 전달하면서 빽빽하게 모여 있으면 클러스터 내부의 주변 온도가 상승하여 열 요소가 조기에 트립될 수 있습니다. 그룹화 계수를 적용하거나 (Kg) 간격 유지 장치를 추가해야 합니다.
Q: 태양광/PV 애플리케이션에 특정 차단기가 필요합니까?
A: 예. DC 정격 차단기(종종 극성)를 사용해야 합니다. 48V 이상의 DC 전압에 AC 차단기를 사용하면 위험합니다. AC 차단기는 아크를 소멸시키기 위해 사인파의 영점 교차에 의존하기 때문입니다. DC에는 영점 교차가 없습니다.
Q: 특정 통과 에너지(I2t)와 차단 용량의 차이점은 무엇입니까?
A: 차단 용량(IIcu)은 장치가 처리할 수 있는 최대 전류입니다. 통과 에너지(I2t)는 차단기가 열릴 때 케이블로 통과하는 열에너지의 양입니다. 분기 회로, 콘센트, 또는 직접 배선된 장비에 도달하기 차단기가 열립니다. 이 값은 차단기가 트립되기 전에 케이블이 녹지 않도록 케이블 크기를 결정하는 데 매우 중요합니다.
Q: 모터 보호를 위해 MPCB 대신 RCBO를 사용해야 합니까?
A: 아니요. 표준 RCBO에는 모터에 필요한 특정 모터 시동 곡선(Type D 또는 K)과 상실 감도가 없습니다. 또한 모터 누설 전류로 인해 불필요한 트립이 발생하기 쉽습니다. 모터에는 전용 MPCB를 사용하고, 접지 오류 보호가 법적으로 필요한 경우 적절한 Type B 또는 F RCD를 업스트림에 배치하십시오.
Q: VIOX 산업용 차단기의 권장 유지 보수 빈도는 어떻게 됩니까?
A: IEC 60947-2 지침에 따라 산업용 차단기(MCCB 및 ACB)는 매년 육안 검사를 받아야 합니다. 환경 조건(오염 정도) 및 부하의 중요도에 따라 3~5년마다 전체 기능 테스트(기계적 및 전기적 트립 테스트)를 권장합니다.
추가 자료
이 프레임워크에 언급된 특정 구성 요소에 대한 자세한 내용은 다음 VIOX 기술 가이드를 참조하십시오.
- 회로 차단기 대 절연 스위치 – 절연의 기본적 차이점 이해.
- 접지 고장 보호 이해 – 인력 및 장비 보호에 대한 심층적 분석.
- 과전압/저전압 보호기란 무엇입니까? – 그리드 불안정으로부터 보호.
