EV 충전기 회로 차단기 사이즈 선정 가이드: 7kW & 22kW 계산 | VIOX

EV 충전기가 다른 가전 제품과 같지 않은 이유

설치자가 기존 주거 작업에서 EV 충전 인프라로 전환할 때, 한 가지 중요한 차이점이 즉시 분명해집니다. 회로 차단기는 연속 부하에 대해 다르게 크기를 조정해야 합니다.. 식기세척기처럼 켜졌다 꺼졌다 하거나 건조기처럼 한 시간 동안 작동하는 것과 달리, 전기 자동차 충전기는 3-8시간 동안 지속적으로 높은 전류로 작동합니다. 따라서 특수한 보호 크기 조정이 필요한 고유한 범주에 속합니다.

다음 규정에 따르면 NEC (National Electrical Code) Article 625 그리고 IEC 60364-7-722 표준에 따라 3시간 이상 작동할 것으로 예상되는 모든 부하는 “연속 부하”로 간주됩니다. 이 분류는 많은 설치자가 처음에는 간과하는 의무적인 디레이팅 요구 사항을 트리거합니다. 기본 규칙은 간단하지만 협상의 여지가 없습니다.

최소 차단기 정격 = 충전기 전류 × 1.25

이 125% 계수는 차단기 접점, 버스 바 및 단자에서의 열 축적을 고려합니다. 전류가 지속적으로 흐르면 전기 연결 부위에서 열이 소산되는 속도보다 빠르게 축적됩니다. 연속 작동을 위해 공칭 용량의 80%로 정격된 표준 차단기는 성가신 트립 및 조기 부품 손상을 방지하기 위해 이 안전 여유가 필요합니다.

열 프로파일 차이를 고려하십시오. 30A 전기 건조기는 45분 동안 최대 전류를 소비한 다음 유휴 상태가 되어 차단기 접점을 식힐 수 있습니다. 32A EV 충전기는 야간 충전 중에 5시간 연속으로 32A를 유지합니다. 이러한 지속적인 열 스트레스 때문에 차단기 암페어를 충전기 암페어와 일치시키는 것이 가장 흔하고 위험한 크기 조정 오류입니다..

구체적인 예를 통해 실제 적용을 살펴보겠습니다.

7kW 단상 계산:

• 전력: 7,000W
• 전압: 230V (IEC) 또는 240V (NEC)
• 충전기 전류: 7,000W ÷ 230V = 30.4A
• 연속 부하 계수: 30.4A × 1.25 = 38A
• 다음 표준 차단기 크기: 40A ✓

22kW 3상 계산:

• 전력: 22,000W
• 전압: 400V 3상 (IEC)
• 상당 전류: 22,000W ÷ (√3 × 400V) = 31.7A
• 연속 부하 계수: 31.7A × 1.25 = 39.6A
• 다음 표준 차단기 크기: 극당 40A ✓

7kW와 22kW 충전기 간의 전력 차이가 3배임에도 불구하고 둘 다 40A 차단기가 필요하다는 점에 유의하십시오. 중요한 차이점은 암페어 정격 자체가 아닌 극 수(2P 대 3P/4P)에 있습니다. 이러한 직관에 반하는 결과는 3상 전력이 여러 도체에 전류를 분산시킬 수 있는 능력에서 비롯됩니다.

7kW EV 충전기: 주거 표준

기술 사양

7kW 충전 티어는 대부분의 승용차 EV에 대한 야간 완전 충전 기능을 제공하면서 표준 주거 전기 인프라 내에서 작동하므로 가정 설치를 위한 글로벌 스위트 스폿을 나타냅니다. 기술 매개변수는 다음과 같습니다.

• 전압: 230V 단상 (IEC 시장) / 240V (NEC 시장)
• 충전기 전류 소모: 30.4A (230V에서) 또는 29.2A (240V에서)
• 적용된 125% 계수: 38A 최소 회로 용량
• 권장 차단기: 40A (32A 아님)
• 일반적인 충전 속도: 시간당 25-30마일 범위

왜 40A이고 32A가 아닌가?

“32A 충전기에는 32A 차단기가 필요하다”는 지속적인 오해는 충전기의 작동 전류 와 회로 보호 요구 사항. 을 혼동하는 데서 비롯됩니다. 연속 EV 충전 중에 차단기 내부에서 실제로 발생하는 상황은 다음과 같습니다.

열 축적 캐스케이드:

1. 전류가 차단기의 바이메탈 스트립 또는 전자 센서를 통과합니다.
2. 접점 및 단자에서 저항 가열이 발생합니다.
3. 열이 주변 공기 및 인클로저로 소산됩니다.
4. 80% 듀티 (연속 부하)에서 열 발생은 소산과 같습니다. 평형
5. 100% 듀티에서 열은 소산되는 속도보다 빠르게 축적됩니다. 열 폭주 위험

VIOX 소형 회로 차단기는 은 합금 접점 기술 을 통합하여 표준 황동 접점에 비해 접촉 저항을 15-20% 줄입니다. 이는 EV 충전과 같은 연속 듀티 애플리케이션에서 더 낮은 작동 온도와 더 긴 수명으로 이어집니다. 그러나 우수한 재료를 사용하더라도 코드 준수 및 보증 유효성을 위해서는 125% 크기 조정 규칙이 의무적으로 적용됩니다.

설치자가 32A 충전기에 32A 차단기를 선택하면 차단기를 정격 용량의 100%로 지속적으로 작동시키는 것입니다. 대부분의 차단기는 과전류 때문이 아니라 열 과부하 보호가 활성화되어 이러한 조건에서 60-90분 이내에 트립됩니다. 현장 보고서에 따르면 7kW 설치에서 32A 차단기가 열 피로로 인해 18-24개월 이내에 고장나는 것으로 일관되게 나타났습니다.

폴 구성 옵션

1P+N 및 2P 구성 중에서 선택하는 것은 시스템 접지 및 현지 코드 요구 사항에 따라 다릅니다.

1P+N MCB (중성선 보호 기능 포함):

• TN-S 및 TN-C-S 접지 시스템에 적합합니다.
• 라인 및 중성선 도체를 모두 보호합니다.
• 영국 (BS 7671) 및 많은 IEC 시장에서 필요합니다.
• 유지 보수 중에 전류가 흐르는 두 도체의 절연을 보장합니다.

2P MCB (선간 보호):

• 별도의 접지 도체가 있는 NEC 설치의 표준
• 240V 분상 시스템에서 L1 및 L2 보호
• 단순화된 중성선 스위칭으로 인해 1P+N보다 저렴한 비용
• 북미 주거용 패널에서 일반적임

귀하의 애플리케이션에 적합한 MCB 유형 선택에 대한 지침은 다음을 참조하십시오. 소형 회로 차단기 선택에 대한 완벽한 가이드. EV 충전기는 과전류 보호(MCB)와 누전 보호(RCD)가 모두 필요함을 기억하십시오.RCD와 MCB의 차이점 이해 규정 준수 설치에 매우 중요합니다.

전선 크기 조정 도우미

회로 차단기 크기 조정은 방정식의 절반일 뿐입니다. 전선 크기는 전압 강하를 고려하면서 차단기의 정격과 일치해야 합니다.

표준 7kW 설치(≤20m):

• 구리: 6mm²(10 AWG 상당)
• 전류 용량: 41A(클립 직접 방식 C)
• 전압 강하: 20m에서 30.4A에서 <1.5%
• 비용: 보통

미래 보장형 7kW 설치(11kW 업그레이드 경로):

• 구리: 10mm²(8 AWG 상당)
• 전류 용량: 57A(클립 직접 방식 C)
• 재배선 없이 향후 48A(11kW) 충전기 수용
• 전압 강하: 30m에서 30.4A에서 <1%
• 비용: 재료비 +30%, 그러나 향후 재배선 인건비 절감

장거리 설치(>20m):

• 전압 강하가 지배적인 요인이 됨
• 최소 10mm² 구리 사용
• 40m를 초과하는 경우 16mm² 고려
• 또는 충전 지점에 더 가깝게 배전반 재배치

설치 시 기존 패널 용량 평가가 필요한 경우 다음 가이드를 참조하십시오. EV 충전기용 100A 패널 업그레이드, 여기에는 부하 계산 워크시트 및 패널 크기 조정 의사 결정 트리가 포함됩니다.

22kW EV 충전기: 상업용 및 고성능 애플리케이션

기술 사양

22kW 티어는 상업용 차량, 직장 충전소 및 빠른 처리 속도가 중요한 고급 주거용 설치에 사용됩니다. 단상 인프라 내에서 작동하는 7kW 충전기와 달리 22kW 설치에는 3상 전원이 필요합니다. 이는 배포를 주로 상업 및 산업 환경으로 제한하는 중요한 인프라 요구 사항입니다.

• 전압: 400V 3상(IEC 시장) / 208V 3상(NEC 상업)
• 상당 전류: 400V에서 31.7A 또는 208V에서 61A
• 적용된 125% 계수: 최소 39.6A(400V 시스템)
• 권장 차단기: 40A 3P 또는 4P
• 일반적인 충전 속도: 시간당 75-90마일 범위

400V와 208V 시스템 간의 극명한 전류 차이는 저전압 3상 설치(구형 북미 상업용 건물에서 일반적)가 EV 충전 인프라에 어려움을 겪는 이유를 보여줍니다. 208V 시스템은 동일한 전력 출력을 위해 거의 두 배의 전류가 필요하므로 더 무거운 전선과 더 큰 차단기가 필요하므로 개조가 경제적으로 금지되는 경우가 많습니다.

3상 이점

3상 전력 분배는 고전력 EV 충전에 대한 근본적인 이점을 제공합니다.

전류 분배:

• 단상 22kW 상당: 230V에서 ~95A 필요(비실용적)
• 3상 22kW: 400V에서 상당 31.7A만 필요
• 각 전선은 부하의 1/3을 전달합니다.
• 평형 시스템에서 중성선 전류는 0에 접근합니다.

인프라 효율성:

• 전선당 전류가 낮을수록 전선 게이지 요구 사항이 줄어듭니다.
• 배전 시스템 전체의 I²R 손실 감소
• 변압기 용량 활용도 향상
• 단일 3상 패널에서 여러 22kW 충전기 활성화

실제 제약 조건:

• 표준 주거 서비스: 단상만 해당(대부분의 시장)
• 소규모 상업: 3상 서비스 입구가 있을 수 있지만 단상 분배
• 산업/대규모 상업: 서브 패널에 대한 전체 3상 분배
• 고급 주거: 일부 유럽 시장에서 3상 사용 가능, 북미에서는 드물다

단상 작업에 익숙한 설치자의 경우 개념적 변화가 중요합니다. 더 이상 “핫 및 중성선”에 대해 생각하는 것이 아니라 L1, L2, L3 및 중성선, 전류는 상-중성선이 아닌 상 간에 흐릅니다.

22kW가 항상 63A가 아닌 이유

지속적인 크기 조정 오류는 “32A 충전기 = 40A 차단기” 주거용 논리를 3상 설치에 잘못 적용하는 데서 비롯됩니다. 혼란은 일반적으로 다음과 같은 잘못된 추론을 따릅니다.

❌ 잘못된 논리:
“7kW 단상 충전기는 30A를 소비하고 40A 차단기가 필요하므로 22kW 충전기(전력의 3배)에는 차단기의 3배인 120A 또는 최소 100A가 필요합니다.”

✓ 올바른 분석:

• 22,000W ÷ (√3 × 400V) = 상당 31.7A
• 31.7A × 1.25 = 39.6A
• 다음 표준 크기: 40A 차단기

수학적으로 명확함: 22kW 3상 설치에는 63A가 아닌 40A 차단기가 필요함. 63A 크기는 특정 조건에서 사양에 나타남:

63A가 적절한 경우:

• 상당한 전압 강하가 있는 50미터 초과 케이블 길이
• 주변 온도가 지속적으로 40°C(104°F) 이상인 경우
• 44kW(듀얼 충전기) 기능으로의 향후 확장
• 헤드룸이 필요한 건물 부하 관리 시스템과의 통합
• 150% 또는 160% 계수(일부 독일 표준)를 요구하는 지역 코드 준수

63A가 낭비적인 경우:

• 표준 22kW 설치, 케이블 길이 <30m, 온건한 기후
• 업스트림 80A 또는 100A 주 차단기와의 선택성 문제 발생
• 아크 플래시 위험 등급 증가
• 안전상의 이점 없이 더 높은 재료 비용

몰드 케이스 회로 차단기의 견고성과 조정성이 필요한 설치의 경우 다음을 참조하십시오. MCCB 기술 가이드. 당사의 주거용 대 산업용 차단기 비교, 에서 논의된 바와 같이 MCB와 MCCB 간의 선택은 단순한 전력 임계값이 아닌 듀티 사이클, 환경 조건 및 통합 요구 사항 분석과 관련됩니다.

MCB 대 MCCB 결정 시점

표준 22kW 설치의 경우, MCB가 충분하고 비용 효율적임. MCCB로 업그레이드하는 결정은 특정 기술 요구 사항에 따라 결정되어야 함:

다음과 같은 경우 MCCB로 업그레이드:

1. 공유 인프라의 다중 충전기
   • 단일 배전반에서 3개 이상의 충전기 배포
   • 부하 관리와 조정하기 위한 조정 가능한 트립 설정 필요
   • 통신 프로토콜이 있는 전자 트립 장치의 이점
2. 열악한 환경 조건
   • 극한 기후(-40°C ~ +70°C)의 실외 설치
   • 염수 분무에 노출된 해안 환경
   • 진동, 먼지 또는 화학 물질 노출이 있는 산업 환경
   • MCCB 인클로저는 MCB의 일반적인 IP20에 비해 우수한 IP 등급(IP65/IP67)을 제공함
3. 건물 관리 시스템 통합
   • 기존 SCADA 또는 BAS 인프라가 있는 시설
   • 에너지 모니터링을 위한 Modbus RTU/TCP 통신
   • 수요 응답 프로그램을 위한 원격 트립 기능
   • 영역 선택적 인터로킹을 통한 아크 플래시 감소

다음과 같은 경우 MCB 유지:

• 단일 또는 이중 충전기 설치
• 제어된 실내 환경
• 표준 주거용 또는 경상업용 애플리케이션
• 비용 최적화가 우선입니다
• 유지 보수 직원이 MCCB 조정 교육 부족

VIOX MCB 동일한 열자기 작동 원리 를 당사의 MCCB 라인에 통합했으며, 일관된 성능을 위해 IEC 60898-1 표준에 따라 테스트된 트립 곡선을 제공합니다. 정격 차단 용량(주거용 MCB의 경우 10kA, 산업용 MCB의 경우 최대 25kA)은 일반적인 EV 충전 설치 요구 사항을 초과합니다.

과전류 이상: RCD가 필수적인 이유

소형 회로 차단기 및 몰드 케이스 회로 차단기는 다음으로부터 보호합니다. 과전류 (과부하 및 단락) 조건. 전류 크기를 모니터링하고 임계값을 초과하면 회로를 차단합니다. 그러나 그들은 제공합니다 제로 보호 EV 충전에서 가장 위험한 고장 시나리오인 MCB를 트립하지 않고 감전을 유발할 수 있는 접지 누설 전류에 대한 것입니다.

MCB가 감지하지 못하는 것:

• 손상된 절연을 통한 접지로의 누설 전류
• 자기 트립 임계값 미만의 고장 전류(일반적으로 정격 전류의 5-10배)
• DC 고장 전류(EV 충전 시스템에서 일반적)
• 차량 섀시 또는 충전 케이블의 접지 오류

이것이 바로 누전 차단기(RCD) 의무화됩니다. RCD는 라인과 중성선 도체 간의 전류 균형을 지속적으로 모니터링합니다. 30mA를 초과하는 불균형(인체 보호를 위해 IΔn = 30mA)은 접지로 누설되는 전류(잠재적으로 사람을 통해)를 나타내며 30ms 이내에 즉각적인 차단을 유발합니다.

EV 특정 RCD 요구 사항:

전기 자동차는 다음을 도입합니다. DC 고장 전류 표준 Type A RCD가 감지할 수 없는 복잡성. 최신 EV는 온보드 충전기에 정류기를 사용하며 DC 고장은 Type A RCD의 자기 코어를 포화시켜 효과가 없도록 만들 수 있습니다.

Type A RCD: AC 고장 전류만 감지

• 기존 가전 제품에 적합
• ⚠다 EV 충전에 적합하지 않음
• DC 고장 조건에서 트립되지 않을 수 있음

Type B RCD: AC 및 DC 고장 전류 감지

• IEC 61851-1에 따라 EV 충전에 필요
• 부드러운 DC(6mA 임계값) 및 맥동 DC 감지
• Type A보다 훨씬 높은 비용(3-5배 가격 프리미엄)
• ✓ 모든 EV 설치에 권장

Type F RCD: 1kHz 주파수 응답으로 향상된 Type A

• VFD 및 인버터 구동 장비에 적합
• ⚠다 EV 충전에 불충분 (DC 감지 없음)

비용 편익 분석 및 RDC-DD 모니터링과 같은 대체 솔루션을 포함하여 EV 애플리케이션을 위한 RCD 유형에 대한 자세한 비교는 당사의 포괄적인 RCCB Type B vs Type F vs Type EV 가이드 참조.

결합된 보호 솔루션

RCBO(과전류 보호 기능이 있는 누전 차단기) RCD 및 MCB 기능을 단일 DIN 레일 모듈에 통합하여 EV 충전 설치에 여러 가지 이점을 제공합니다.

장점:

• 공간 효율성: 별도의 RCD+MCB의 경우 4-6개인 반면 2-4개의 DIN 레일 모듈을 차지
• 간소화된 배선: 단일 장치, 더 적은 상호 연결
• 선택적 보호: EV 회로의 고장이 다른 부하를 트립시키지 않음
• 패널 혼잡 감소: 좁은 인클로저의 개조에 중요

단점:

• 더 높은 장치 비용: 별도의 RCD 및 MCB 결합 비용의 2-3배
• 전부 아니면 전무 트립: 접지 오류 및 과전류 모두 동일한 회로를 차단
• 제한된 가용성: Type B RCBO는 리드 타임이 더 긴 특수 품목입니다.
• 유지 보수 복잡성: 단일 장치 고장으로 인해 두 보호 기능이 모두 비활성화됨

다중 충전기 설치(직장 충전, 차량 기지)의 경우, 공유 RCD 토폴로지 종종 더 경제적인 것으로 입증됩니다. 하나의 Type B RCD가 여러 MCB 보호 충전기 회로를 보호합니다. 이 접근 방식은 선택적 과전류 보호를 유지하면서 단일 업스트림 장치에 값비싼 DC 고장 감지를 집중시킵니다. 당사의 RCBO vs AFDD 가이드 참조 대체 보호 아키텍처.

현장의 설치 모범 사례

패널 용량 평가

차단기 크기를 지정하기 전에 기존 전기 서비스가 추가 부하를 지원할 수 있는지 확인하십시오. 대부분의 주거 서비스는 두 가지 범주로 나뉩니다.

100A 서비스(2000년 이전 건설에서 일반적):

• 총 가용 전력: 100A × 240V = 24kW
• 연속 안전 부하(80% 규칙): 19.2kW
• 일반적인 기존 부하: 12-15kW(HVAC, 가전 제품, 조명)
• 남은 용량: ~4-7kW
• 판결: 7kW 충전기에 대한 한계, 패널 업그레이드 권장

200A 서비스(표준 최신 주거):

• 총 가용 전력: 200A × 240V = 48kW
• 연속 안전 부하: 38.4kW
• 일반적인 기존 부하: 15-20kW
• 남은 용량: ~18-23kW
• 판결: 7kW 충전기에 적합, 부하 관리 시 11kW 가능

부하 계산 방법 (NEC 220조 / IEC 60364-3):

1. 일반 조명 및 콘센트 부하 계산 (3 VA/ft² 또는 33 VA/m²)
2. 명판 정격에서 기기 부하 추가
3. 코드 표에 따라 수요율 적용
4. 연속 정격의 125%로 EV 충전기 추가 (7kW 충전기 = 최소 8.75kW)
5. 총 계산 부하와 서비스 정격 비교

계산된 부하가 서비스 용량의 80%를 초과하는 경우, 옵션은 다음과 같습니다.

• 서비스 업그레이드 (200A 또는 400A)
• 부하 관리 시스템 (순차 충전)
• 충전기 전력 감소 (22kW → 11kW → 7kW)

EV 충전에 특정한 주거용 패널 업그레이드 고려 사항은 당사의 100A 패널 EV 충전기 업그레이드 가이드 의사 결정 트리 및 비용 편익 분석을 제공합니다.

주변 온도 경감

표준 차단기 정격은 다음의 주변 온도를 가정합니다. 30°C(86°F)입니다.. 이 기준선을 초과하는 설치는 열 트립을 방지하기 위해 경감이 필요합니다.

IEC 60898-1 경감 계수:

• 30°C (86°F): 1.0 (경감 없음)
• 40°C (104°F): 0.91 (차단기 정격에 0.91 곱하기)
• 50°C (122°F): 0.82
• 60°C (140°F): 0.71

실제 시나리오:

애리조나 여름의 실외 충전기:

• 주변 온도: 45°C (113°F)
• 경감 계수: ~0.86
• 40A 차단기 유효 정격: 40A × 0.86 = 34.4A
• 7kW 충전기 소비 전력: 30.4A
• 안전 여유: 적절하지만 최소—50A 차단기 고려

밀폐된 패널, 직사광선:

• 패널 내부 온도는 55°C (131°F)에 도달할 수 있습니다.
• 경감 계수: ~0.76
• 40A 차단기 유효 정격: 40A × 0.76 = 30.4A
• 7kW 충전기 소비 전력: 30.4A
• 안전 여유: 제로—50A로 업그레이드 필수

온도 조절 실내 설치:

• 일정한 22°C (72°F)
• 경감 계수: 1.05 (약간의 정격 증가)
• 표준 크기 적용

VIOX 회로 차단기는 다음을 활용합니다. 은-텅스텐 합금 접점 우수한 열 전도율 (순수 구리의 385 W/m·K 대비 410 W/m·K)을 가집니다. 이는 연속 부하에서 접점 온도 상승을 8-12°C 줄여 효과적으로 내장된 열 여유를 제공합니다. 그러나 코드에 필요한 경감 계수는 여전히 준수해야 합니다.

단자 조임 토크: 숨겨진 고장 지점

현장 고장 분석에 따르면 부적절한 단자 조임 토크는 조기 차단기 고장의 30-40%를 차지합니다. EV 충전 설치에서—다른 단일 요인보다 많습니다. 결과는 다음과 같이 연쇄적으로 발생합니다.

과소 조임 (가장 흔한 오류):

1. 단자 인터페이스에서 높은 접촉 저항
2. 국부적인 가열 (I²R 손실)
3. 구리 표면의 산화
4. 추가 저항 증가 (양의 피드백 루프)
5. 차단기 하우징 또는 부스바에 대한 열 손상
6. 치명적인 고장 또는 화재 위험

과다 조임:

1. 단자 블록 하우징의 균열 (폴리카보네이트 하우징에서 흔함)
2. 황동 단자의 나사산 손상
3. 향후 풀림을 유발하는 도체의 변형
4. 즉각적인 고장 또는 잠재적 결함

VIOX 단자 조임 토크 사양:

차단기 정격	단자 토크	도체 크기
16-25A MCB	2.0 N·m	2.5-10mm²
32-63A MCB	2.5 N-m	6-16mm²
80-125A MCB	3.5 N-m	10-35mm²

설치 프로토콜:

1. 차단기 라벨에 표시된 정확한 길이(일반적으로 12mm)로 도체를 벗깁니다.
2. 도체 정지 지점까지 도체를 단자 안으로 완전히 삽입합니다.
3. 교정된 스크루드라이버를 사용하여 점진적으로 토크를 가합니다.
4. 토크 제한 스크루드라이버 또는 토크 렌치로 토크를 확인합니다.
5. 육안 검사를 수행합니다. 도체 가닥 손상이 보이지 않아야 합니다.
6. 10분 후에 토크를 다시 확인합니다(구리는 약간 냉간 유동됨).

미래를 대비한 설치

EV 시장의 빠른 발전으로 인해 현재의 “적절한” 설치는 미래의 병목 현상이 될 수 있습니다. 미래를 내다보는 설치자는 다음과 같은 미래 대비 전략을 통합합니다.

업그레이드 경로를 위한 케이블 크기 조정:

• 7kW 충전기에 10mm² 구리를 설치하면 배선 변경 없이 향후 11kW 업그레이드가 가능합니다.
• 16mm²는 22kW로의 점프를 수용합니다(3상 사용 가능 시).
• 전선관 크기 조정: 3선 + 접지의 경우 최소 32mm(1.25″)
• 풀 스트링: 향후 도체 교체를 위해 항상 설치합니다.

패널 공간 계획:

• 두 번째 충전기 회로를 위해 인접한 DIN 레일 공간을 확보합니다.
• 30-40%의 예비 용량을 가진 배전반을 지정합니다.
• 향후 추가를 가정하여 부하 계산을 문서화합니다.
• EV 회로를 주택 부하에서 분리하는 분할 버스 패널을 고려합니다.

스마트 차단기 통합:

• 에너지 모니터링 기능(회로당 kWh 계량)
• 수요 반응 프로그램을 위한 원격 트립/재설정
• 가정 에너지 관리 시스템(HEMS)과의 통합
• 통신 프로토콜: Modbus RTU, KNX 또는 독점

과도한 크기의 도체(6mm² → 10mm²)의 증분 비용은 재료비가 30-40% 더 높지만 향후 업그레이드를 위해 100%의 배선 변경 작업이 필요하지 않습니다. 이는 10년 이상의 서비스 수명 기대치를 가진 설치에 대한 설득력 있는 ROI입니다.

빠른 참조: 7kW 대 22kW 차단기 크기 조정

사양	7kW 단상	22kW 3상
공급 전압	230V(IEC) / 240V(NEC)	400V 3상(IEC) / 208V 3상(NEC)
충전기 전류 소모	30.4A(230V) / 29.2A(240V)	상당 31.7A(400V) / 상당 61A(208V)
연속 부하 계수	× 1.25(125% 규칙)	× 1.25(125% 규칙)
계산된 최소값	38A	상당 39.6A
권장 차단기 크기	40A	40A
필요한 차단기 극 수	2P(NEC) / 1P+N(IEC)	3P 또는 4P(중성선 포함)
권장 RCD 유형	유형 B, 30mA	유형 B, 30mA
일반적인 전선 크기(구리)	6mm²(≤20m) / 10mm²(미래 대비)	상당 10mm² 또는 16mm²
일반적인 전선 크기(알루미늄)	10mm²(≤20m) / 16mm²(미래 대비)	상당 16mm² 또는 25mm²
설치 시간(시간)	3-5시간	6-10시간
대략적인 재료비	₩200-400 (MCB+RCD+전선)	₩500-900 (3P MCB+유형 B RCD+전선)
1차 응용 프로그램	주거용 야간 충전	상업용/차량 관리 빠른 처리
일반적인 고장 지점	과소 조임된 단자, 과소 크기의 차단기(32A), 누락된 RCD	위상 불균형, 잘못된 차단기 크기(63A), 전압 강하

5가지 비용이 많이 드는 차단기 크기 조정 오류

1. 차단기를 충전기 전류와 일치시킵니다.

실수: 32A(7kW) 충전기에 32A 차단기를 설치하거나, 연속 부하 계수를 적용하지 않고 충전기 명판 전류 정격만을 기준으로 차단기 크기를 선택하는 경우.

잘못된 이유: 이는 간헐적 부하와 연속 부하 간의 근본적인 차이를 무시하는 것입니다. 32A 차단기가 32A로 계속 작동하면 접점과 바이메탈 스트립에 열이 축적되어 60-90분 이내에 불필요한 트립이 발생합니다. 차단기는 80% 듀티 사이클에서 정격 전류를 전달하도록 설계되었으며, 연속적인 EV 충전은 이 가정을 위반합니다.

The Consequence: 조기 차단기 고장(예상 수명 10년 이상 대비 18-24개월), 패널 버스 바의 열 손상, 과열된 연결로 인한 잠재적인 화재 위험, 임의적인 충전 중단으로 인한 고객 불만. 현장 교체 비용은 트럭 출동 및 보증 청구로 인해 초기 설치 비용의 3-5배입니다.

2. 연속 부하 계수 무시

실수: 충전기의 전류 소모량에 1.25를 곱하지 않고 필요한 차단기 크기를 계산하여 즉각적인 전류 요구 사항은 충족하지만 열적 여유가 부족한 과소 보호 장치가 발생합니다.

잘못된 이유: NEC Article 625.41과 IEC 60364-7-722는 모두 EV 충전 장비에 대해 125% 크기 조정을 명시적으로 요구합니다. 이는 부하가 지속적으로(>3시간) 작동하기 때문입니다. 이는 안전 마진이 아니라 지속적인 부하 하에서 회로 차단기의 열 테스트를 기반으로 한 필수적인 디레이팅 계수입니다. 이 단계를 건너뛰면 전기 규정을 위반하고 잠재적인 열 위험을 초래합니다.

The Consequence: 전기 검사 실패, 장비 보증 무효화(대부분의 EV 충전기 제조업체는 설치 설명서에 최소 차단기 크기를 명시함) 및 보험 책임 증가. 더욱 심각한 것은 열적 한계에서 작동하는 연결이 더 빨리 저하되어 간헐적인 고장으로 나타나는 높은 임피던스 결함이 발생한다는 것입니다. 이는 진단하기 가장 어려운 유형입니다.

3. “안전을 위해” 과도하게 크기 조정”

실수: “트립 가능성을 방지하기 위해” 7kW 충전기에 63A 또는 80A 차단기를 설치하여 더 큰 것이 항상 더 안전하고 미래의 확장 용량을 제공한다고 추론합니다.

잘못된 이유: 과도하게 큰 차단기는 두 가지 심각한 문제를 야기합니다. 첫째, 위반합니다. 선택적 협조—충전기에 결함이 발생하면 과도하게 큰 차단기가 주 패널 차단기보다 먼저 트립되지 않아 격리된 회로 차단 대신 전체 패널 정전이 발생할 수 있습니다. 둘째, 더 큰 차단기는 더 높은 고장 전류를 허용하여 증가시킵니다. 아크 플래시 사고 에너지 유지 보수 작업에 더 비싼 PPE가 필요합니다.

The Consequence: 아크 플래시 위험 표시 요구 사항 증가(NFPA 70E), 상업용 설치에 대한 더 높은 보험료, 트립 지점이 다운스트림 장비의 단락 정격을 초과하여 차단기가 적절한 장비 보호를 제공하지 못하는 경우 잠재적인 책임. NEC는 계산된 최소값 이상의 다음 표준 정격 이상으로 크기를 과도하게 조정하는 것을 명시적으로 금지합니다.

4. 상업용 설치에 주거용 등급 차단기 사용

실수: 설치 지점에서 사용 가능한 고장 전류를 평가하지 않고, 특히 대형 변압기와 낮은 임피던스 분배가 있는 상업용 건물에서 22kW 상업용 충전기 설치에 표준 10kA 차단 용량 MCB를 지정합니다.

잘못된 이유: 상업용 전기 시스템은 일반적으로 더 큰 서비스 변압기와 더 낮은 임피던스의 더 무거운 도체로 인해 주거용 시스템(5kA-10kA)보다 더 높은 사용 가능한 고장 전류(15kA-25kA)를 나타냅니다. 차단 용량(Icu)이 부족한 차단기는 단락 중에 치명적으로 고장나 안전하게 결함을 차단하는 대신 폭발 및 화재를 일으킬 수 있습니다.

The Consequence: 고장 조건 중 차단기 폭발, 패널 및 인접 장비에 대한 광범위한 부수적 손상, 전기 화재 위험 및 심각한 책임 노출. 산업 및 상업용 설치에는 NEC 110.24 또는 IEC 60909에 따른 고장 전류 계산이 필요하며, 계산된 사용 가능한 고장 전류를 최소 25% 안전 마진으로 초과하도록 차단기를 선택해야 합니다.

5. RCD 보호 잊음

실수: 비용 압박이나 충전기의 “내장 보호”가 충분하다는 오해로 인해 접지 누설 감지를 위한 필수 RCD(RCCB)를 추가하지 않고 EV 충전기 보호를 위해 MCB만 설치합니다.

잘못된 이유: MCB는 과전류를 감지합니다. 즉, 총 전류 크기를 측정하고 정격을 초과하면 트립합니다. 그들은 다음에 대한 제로 보호를 제공합니다. 접지 누설 전류, 전류가 의도하지 않은 경로로 접지(잠재적으로 사람을 통해)되는 경우 발생합니다. EV 충전기는 노출된 전도성 섀시, 실외 케이블 배선 및 표준 RCD를 포화시킬 수 있는 DC 고장 전류로 인해 고유한 감전 위험을 나타냅니다.

The Consequence: 절연 파손이 발생할 경우 치명적인 감전 위험, 전기 검사 실패(RCD 보호는 IEC 60364-7-722 / NEC 625.22에 따라 소켓 콘센트 및 EV 충전에 대해 대부분의 관할 구역에서 의무적임), 보험 보장 무효화 및 심각한 책임 노출. 가장 중요한 것은 비용 절감이 생명 안전 위험으로 직접적으로 이어지는 유일한 고장 모드입니다. 전문적인 설치에서는 허용되지 않습니다.

결론: 시스템 수명을 위한 크기 조정

125% 연속 부하 규칙은 임의적인 안전 마진이 아니라 전기 부품이 지속적인 고전류 작동에서 어떻게 작동하는지 보여주는 수십 년간의 열 테스트 결과입니다. 이를 선택 사항으로 취급하는 설치자는 처음에는 작동하는 것처럼 보이지만 빠르게 저하되어 보증 범위가 일반적으로 만료되고 결함 진단이 복잡해지는 18-36개월 시점에 고장이 발생하는 시스템을 만듭니다.

EV 충전 인프라에 대한 적절한 회로 차단기 크기 조정은 단순한 전류 일치를 넘어 다음을 포함합니다.

• 열 관리: 모든 시스템 구성 요소에서 연속 듀티 열 축적 고려
• 코드 준수: 현장 고장을 방지하기 위해 특별히 존재하는 NEC/IEC 요구 사항 충족
• 위상 구성: 단상 대 3상 전력 분배 기본 사항 이해
• 계층화된 보호: 과전류 보호(MCB/MCCB)와 접지 누설 보호(RCD) 결합
• 설치 품질: 적절한 단자 토크 및 디레이팅 계수 적용

VIOX Electric은 실제 연속 듀티 애플리케이션을 위한 회로 보호 장비를 설계하여 은 합금 접점, 향상된 열 방출 및 지속적인 부하 시나리오에서 상품 차단기보다 성능이 뛰어난 정밀 트립 보정을 통합합니다. 그러나 최고의 구성 요소조차도 부적절하게 적용하면 고장납니다. 시스템은 가장 약한 크기 조정 결정만큼만 안정적입니다.

회로 차단기 선택, 패널 용량 평가 또는 복잡한 다중 충전기 설치 탐색에 대한 프로젝트별 지침은 VIOX의 기술 엔지니어링 팀에서 무료 애플리케이션 지원을 제공합니다. 열 분석 및 고장 전류 계산으로 뒷받침되는 맞춤형 보호 시스템 권장 사항에 대한 프로젝트 사양으로 솔루션 설계자에게 문의하십시오.

자주 묻는 질문

7kW (32A) 전기차 충전기에 32A 차단기를 사용할 수 있습니까?

아니요. 230V에서 7kW 충전기는 약 30.4A를 소모하지만 NEC 125% 연속 부하 규칙에 따라 차단기는 최소 30.4A × 1.25 = 38A로 정격되어야 합니다. 다음 표준 차단기 크기는 40A. 입니다. 32A 차단기를 사용하면 확장된 충전 세션 중에 열 트립이 발생합니다. 이는 차단기가 설계된 80% 듀티 사이클이 아닌 연속적으로 정격 용량의 100%로 작동하기 때문입니다. 이 크기 조정 오류는 주거용 EV 설치에서 조기 차단기 고장의 가장 흔한 원인입니다.

EV 충전에 MCB와 MCCB의 차이점은 무엇입니까?

MCB(소형 회로 차단기) 는 최대 125A 정격의 고정 트립 장치이며 6kA-25kA 차단 용량을 가지며 주거용 및 경상업용 EV 충전(7kW-22kW 단일 충전기)에 이상적입니다. 비용 효율적이고 컴팩트하며 대부분의 설치에 충분합니다. MCCB(성형 케이스 회로 차단기) 는 조정 가능한 트립 설정, 더 높은 차단 용량(최대 150kA) 및 최대 2500A의 정격을 제공하므로 다중 충전기 설치, 열악한 환경 또는 건물 관리 시스템 통합에 필요합니다. 표준 단일 22kW 충전기의 경우 MCB가 적절합니다. 3개 이상의 충전기를 배포하거나 통신 프로토콜이 필요한 경우 MCCB로 업그레이드하십시오. 자세한 성능 분석은 MCCB 대 MCB 응답 시간 비교 를 참조하십시오.

22kW 충전기에 4극 차단기가 필요한가요?

시스템 구성 및 현지 전기 규정에 따라 다릅니다. 3극(3P) 차단기 는 3상 도체(L1, L2, L3)를 보호하며 균형 잡힌 부하에서 중성선이 최소 전류를 전달하는 시스템에서 충분합니다. 순수한 3상 시스템에서 일반적입니다. 4극(4P) 차단기 는 중성선 보호를 추가하며 다음 경우에 필요합니다. (1) 현지 규정에서 중성선 스위칭을 의무화하는 경우(영국/IEC 시장에서 일반적임), (2) 충전기에 230V 보조 회로에 중성선이 필요한 경우 또는 (3) 불균형 부하로 인해 상당한 중성선 전류가 예상되는 경우. IEC 시장의 대부분의 22kW 상업용 설치에서는 4P 차단기를 사용합니다. NEC 설치에서는 별도의 중성선 도체와 함께 3P를 더 일반적으로 사용합니다. 항상 충전기 제조업체 사양 및 현지 규정 요구 사항을 확인하십시오.

제 7kW 충전기가 왜 32A 차단기를 계속 트립시키나요?

이것은 과소 차단기 선택의 교과서적인 사례입니다. 열 트립은 차단기가 연속 듀티 정격의 100%로 작동하기 때문에(32A 차단기에서 30.4A 소모) 바이메탈 트립 요소에 열이 소산되는 것보다 빠르게 축적되기 때문에 발생합니다. 회로 차단기는 정격 전류의 80%를 연속적으로 전달하도록 설계되었습니다. 이를 초과하면 과전류 결함이 아닌 온도 기반 보호 활성화인 열 과부하 트립이 발생합니다. 해결책은 40A 차단기 (30.4A × 1.25 = 38A, 다음 표준 크기인 40A로 반올림)로 업그레이드하는 것입니다. 이를 통해 동일한 30.4A 부하가 차단기 용량의 76%로 작동할 수 있습니다. 이는 연속 듀티 엔벨로프 내에 있습니다. 차단기 정격을 업그레이드하기 전에 전선 크기(최소 6mm²)를 확인하십시오.

하나의 회로에 여러 EV 충전기를 설치할 수 있습니까?

일반적으로 아니요—각 EV 충전기는 적절한 크기의 차단기 및 도체가 있는 전용 회로를 가져야 합니다. 주요 이유는 다음과 같습니다. (1) NEC 625.41 은 EV 충전기를 125% 크기 조정이 필요한 연속 부하로 취급합니다. 부하를 결합하면 비현실적으로 큰 차단기가 필요합니다. (2) 여러 차량의 동시 충전은 일반적인 회로 정격을 초과하는 지속적인 고전류를 생성합니다. (3) 결함 격리가 손상됩니다. 한 충전기의 문제는 여러 충전 지점을 중단시킵니다. 예외: 다음을 사용하는 설치 전기 자동차 전력 관리 시스템 은 충전기 작동을 순차적으로 제어하여 전기 용량을 공유하여 동시 피크 부하를 방지할 수 있습니다. 이러한 시스템에는 특수 부하 관리 컨트롤러가 필요하며 NEC 625.42에 따라 엔지니어링해야 합니다. 주거용 이중 충전기 설치의 경우 두 개의 전용 회로가 표준 관행입니다.

전기차 충전을 위해 어떤 RCD 유형이 필요합니까?

B형 RCD (30mA 감도)는 모든 EV 충전 설치에 권장되는 보호 장치입니다. AC 고장 전류만 감지하는 표준 A형 RCD와 달리 B형 RCD는 AC 및 DC 고장 전류를 모두 감지합니다. 이는 EV 온보드 충전기가 DC 누설 전류를 생성할 수 있는 정류기를 사용하기 때문에 중요합니다. DC 결함은 A형 RCD의 자기 코어를 포화시켜 효과가 없게 만들고 감지되지 않은 감전 위험을 초래할 수 있습니다. IEC 61851-1(EV 충전 표준)은 특히 B형 또는 동등한 DC 결함 감지를 요구합니다. B형 RCD는 A형보다 3-5배 더 비싸지만 생명 안전 규정 준수를 위해서는 협상의 여지가 없습니다. 일부 제조업체는 저렴한 비용의 대안으로 RCD-DD(DC 결함 감지) 모듈을 제공하지만 현지 코드 승인을 확인하십시오. 포괄적인 B형 대 A형 대 EV RCD 비교는 EV 충전을 위한 RCCB 선택 가이드.

맞춤형 충전기 전류에 맞는 차단기 용량은 어떻게 계산해야 합니까?

모든 EV 충전기에 대해 다음 4단계 프로세스를 따르십시오. (1) 충전기 전류 결정: 전력을 전압으로 나눕니다. 예: 240V에서 11kW 충전기 → 11,000W ÷ 240V = 45.8A. (2) 125% 연속 부하 계수 적용: 충전기 전류에 1.25를 곱합니다. 예: 45.8A × 1.25 = 57.3A. (3) 다음 표준 차단기 크기로 올림: NEC 240.6(A)에 따라 표준 크기는 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100A… 예: 57.3A는 다음으로 올림됩니다. 60A 차단기. (4) 전선 허용 전류 확인: 도체가 최소한 차단기 크기 등급인지 확인하십시오. 예: 60A 차단기에는 최소 6 AWG 구리(75°C)가 필요합니다. 3상 충전기의 경우 상별로 계산을 수행합니다. 400V 3상에서 22kW → 22,000W ÷ (√3 × 400V) = 상당 31.7A × 1.25 = 39.6A → 40A 차단기. 항상 125% 계수를 한 번만 적용하십시오. 두 번 곱하지 마십시오.