직접 답변
MCCB 순시 트립 설정의 경우, 다음을 사용하십시오. 배전 부하의 경우 10In (조명, 콘센트, 혼합 회로) 및 모터 부하의 경우 12In 직기동 시. 순시 트립 배수는 차단기가 지연 없이 즉시 트립되는 전류 임계값을 결정합니다. 너무 낮게 설정하면 모터 시동 시 불필요한 트립이 발생하고, 너무 높게 설정하면 단락 보호가 손상되고 안전 위험이 발생합니다. 올바른 배수는 피크 돌입 전류를 최소 20% 초과해야 하며, 동시에 코드에서 요구하는 시간 내에 위험한 고장을 제거할 수 있을 만큼 낮아야 합니다.
주요 내용
중요한 선택 규칙:
- 배전 회로 (조명, 콘센트): 10In 순시 설정
- 직기동 모터 (DOL): 7× FLA 돌입 전류를 통과하기 위해 12In 순시 설정
- 혼합 부하: 기본 부하 특성에 맞게 설정
- 항상 확인: Ii 설정 > 1.2× 피크 돌입 전류
- MCCB ≠ MCB: MCCB는 곡선 유형 (B, C, D)이 아닌 배수 설정 (10In, 12In)을 사용합니다.
피해야 할 일반적인 실수:
- MCCB 순시 설정을 MCB 트립 곡선과 혼동
- 주변 온도 감소 요구 사항 무시
- “안전을 위해” 배수 과대 설정 (보호 저하)
- 고효율 모터에 10In 사용 (최소 12In 필요)
MCCB 순시 트립 설정 이해
몰드 케이스 회로 차단기의 순시 트립 기능은 의도적인 지연 없이 심각한 과전류에 반응하는 자기 요소를 나타냅니다. 역시간-전류 관계를 통해 점진적인 과부하를 처리하는 열 요소와 달리, 순시 요소는 전류가 사전 설정된 임계값을 초과하면 밀리초 내에 작동합니다. 이 임계값은 차단기의 정격 전류 (In)의 배수로 표시되며, 일반적으로 애플리케이션 요구 사항에 따라 5In에서 15In까지 다양합니다.
MCCB 또는 해당 설정에 “10In”이 표시되면 이는 전류가 차단기의 암페어 정격의 10배에 도달하면 자기 트립이 활성화됨을 의미합니다. 10In으로 설정된 100A 차단기의 경우, 순시 트립은 약 1,000A에서 발생합니다. 대부분의 열-자기 트립 장치에 내재된 ±20% 공차는 실제 트립 지점이 800A와 1,200A 사이에 있음을 의미합니다. 이 공차 범위를 이해하는 것은 보호 장치를 조정하거나 특정 돌입 전류에 맞게 크기를 조정할 때 매우 중요합니다.
순시 설정은 두 가지 상충되는 목표를 제공합니다. 첫째, 모터 시동, 변압기 여자 또는 커패시터 뱅크 스위칭과 같은 정상적인 과도 현상 중에 불필요한 트립을 방지할 수 있을 만큼 높게 유지되어야 합니다. 둘째, 도체, 버스 바 또는 연결된 장비가 단락력으로 인해 열적 또는 기계적 손상을 입기 전에 빠른 고장 제거를 제공할 수 있을 만큼 낮게 유지되어야 합니다. 이러한 균형을 달성하려면 설치 지점에서의 특정 부하 특성 및 시스템 고장 수준을 이해해야 합니다.
10In 대 12In: 기술 비교
| 매개변수 | 10In 설정 | 12In 설정 |
|---|---|---|
| 1차 응용 프로그램 | 배전 회로, 조명, 콘센트 | 직기동 모터 회로 |
| 트립 임계값 (100A 차단기) | 1,000A (±20%) | 1,200A (±20%) |
| 최대 돌입 전류 허용 오차 | ~7× 정격 전류 | ~10× 정격 전류 |
| 일반적인 부하 유형 | 저항성, 소형 전자 부하, LED 조명 | 유도 모터, 펌프, 압축기, 팬 |
| 조정 이점 | 더 빠른 고장 제거, 더 나은 선택성 | 트립 없이 모터 LRA를 통과 |
| NEC 규정 준수 | 240.6 요구 사항 충족 | 430.52 모터 보호와 일치 |
| 오작동 트립 위험 | 저항성 부하에 낮음 | 표준 모터에 최소 |
| 단락 응답 | 0.01-0.02초 | 0.01-0.02초 |
| 주변 온도 감소 영향 | 연속 정격에 대해 고려해야 함 | 고온 설치에 중요 |
10In과 12In 설정의 근본적인 차이점은 돌입 전류 크기를 수용하는 데 있습니다. 표준 3상 유도 모터는 전체 부하 암페어의 6~8배 사이의 고정자 구속 전류를 나타내며, 비대칭 피크는 첫 번째 반주기 동안 대칭 RMS 값의 1.4~1.7배에 도달합니다. 전체 부하에서 70A를 소비하는 37kW 모터는 약 490A의 대칭 돌입 전류를 생성하며, 비대칭 피크는 700-800A에 접근합니다. 100A 차단기의 10In 설정 (1,000A 임계값)은 불충분한 마진을 제공하는 반면, 12In (1,200A 임계값)은 안정적인 작동을 제공합니다.
최신 고효율 모터는 이 계산을 더욱 복잡하게 만듭니다. 구리 손실을 줄이고 역률을 개선하는 설계 개선으로 인해 시동 전류 배수가 동시에 증가했습니다. 구형 모터가 6× FLA에서 시작될 수 있는 경우, 현대적인 프리미엄 효율 설계는 종종 7-8× FLA에 도달합니다. NEC는 Article 430.52에서 이를 인식하여 고효율 모터를 보호하는 역시간 차단기의 경우 모터 FLA의 최대 1,100%까지 순시 트립 설정을 허용하며, 표준 설계의 경우 800%와 비교됩니다. 이 규제 인정은 현대적인 모터 애플리케이션에서 12In 설정의 실제 필요성을 입증합니다.
배전 회로는 대조적인 시나리오를 제시합니다. 조명 부하, 특히 LED 조명기는 최소한의 돌입 전류를 나타냅니다. 일반적으로 1밀리초 미만 동안 정상 상태 전류의 1.5-2배입니다. 컴퓨터, 프린터 및 사무 장비를 제공하는 콘센트 회로는 유사한 동작을 보입니다. 여러 부하의 동시 스위칭을 고려하더라도 총 돌입 전류는 회로의 연속 정격의 5배를 거의 초과하지 않습니다. 10In 설정은 응답성이 뛰어난 단락 보호를 유지하면서 충분한 마진을 제공합니다. 이러한 애플리케이션에서 12In을 사용하면 불필요하게 보호 조정이 저하되고 고장 제거 시간이 연장됩니다.
세 가지 실제 애플리케이션 사례
사례 1: 작업장 조명 회로 (순수 저항 부하)
시스템 매개변수:
- 총 계산된 부하 전류: 80A
- 부하 구성: LED 하이 베이 조명 (70%), 콘센트 (30%)
- 회로 특성: 순수 저항, 돌입 전류 없음
- 주변 온도: 40°C (104°F)
MCCB 선택:
- 프레임 정격: 100A 열-자기 MCCB
- 연속 전류 설정: 100A
- 순간 트립 설정: 순시 트립 설정:
10In (1,000A) 기술적 근거:.
LED 조명 기술은 기존 고휘도 방전 조명기와 관련된 높은 돌입 전류를 제거합니다. 최신 LED 드라이버는 마이크로초 동안 돌입 전류를 정상 상태 전류의 1.5-2배로 제한하는 소프트 스타트 회로를 통합합니다. 80A 연속 부하와 무시할 수 있는 돌입 전류로 인해 10In 설정 (1,000A 트립 지점)은 정상 작동 전류에 대해 12:1을 초과하는 안전 계수를 제공합니다. 이 공격적인 설정을 통해 빠른 고장 식별이 가능하며, 일반적으로 5,000A 이상의 가용 고장 전류 수준에서 0.015초 이내에 선간 고장을 제거합니다. 빠른 제거 시간은 아크 에너지를 최소화하고 장비 손상을 줄이며 업스트림 장치와의 조정을 개선합니다.
그림 2: 효율적인 보호를 위해 10In 설정을 사용하는 LED 하이 베이 조명을 제공하는 여러 MCCB가 있는 배전반.
시스템 매개변수:
- 모터 정격: 37kW (50HP), 400V 3상
- 전부하 전류: 70-75A (효율 및 역률에 따라 다름)
- 기동 방식: 직입 기동 (전전압 기동)
- 구속 회전자 전류: 7× FLA = 490-525A (대칭 RMS)
- 비대칭 피크: 1.5× 대칭 = 735-788A
MCCB 선택:
- 프레임 정격: 100A 열-자기 MCCB
- 연속 전류 설정: 100A (FLA보다 25-30% 높은 마진 제공)
- 순간 트립 설정: 12In (1,200A)
10In (1,000A) 직입 기동 모터 기동은 순시 트립 협조에 가장 까다로운 적용 분야 중 하나입니다. 모터의 구속 회전자 전류는 부하 관성 및 토크 특성에 따라 가속 중에 1-3초 동안 지속됩니다. 이 간격 동안 MCCB의 열 요소는 열을 축적하기 시작하지만 순시 요소는 차단기의 연속 정격의 10배에 가까운 전류 수준에도 불구하고 안정적으로 유지되어야 합니다.
12In 설정 (±20% 공차로 1,200A 트립 임계값, 즉 960-1,440A 실제 트립 범위)은 약 750A의 모터 비대칭 피크 돌입 전류보다 중요한 마진을 제공합니다. 이 25-50% 안전 계수는 공급 전압 변동, 기동 전류를 증가시키는 모터 노후화 효과 및 차단기 공차 누적을 고려합니다. 수천 개의 모터 설치에 대한 현장 경험은 12In 설정이 보호 무결성을 유지하면서 오동작 트립을 제거한다는 것을 확인합니다.
차단기 연속 정격 (100A)과 모터 FLA (70-75A) 사이의 20-25% 마진은 여러 목적을 수행합니다. 모터의 서비스 계수 작동을 수용하고, 짧은 과부하 조건 동안 열 요소 오동작 트립을 방지하고, 상승된 주변 온도에 대한 디레이팅 마진을 제공합니다. 주변 온도가 40°C를 초과하는 인클로저에서 이 마진은 필수적입니다. 많은 MCCB 제조업체는 40°C 기준 온도 이상으로 섭씨 온도당 0.5-1.0% 디레이팅을 지정합니다.
높은 순시 설정에도 불구하고 단락 보호는 강력하게 유지됩니다. 일반적인 모터 단자에서 사용 가능한 고장 전류는 변압기 크기 및 케이블 길이에 따라 10,000A에서 50,000A까지 다양합니다. 12In (1,200A)에서도 차단기는 이 임계값을 초과하는 고장에 대해 0.01-0.02초 이내에 응답하며, 이는 모터 및 케이블의 내전압 기능 내에 있습니다. MCCB 단시간 지연 및 Icw 정격 은 다운스트림 보호 기능이 있는 조정된 시스템에서만 관련이 있습니다.
사례 3: 상업용 혼합 부하 (조명 + 소형 모터)
시스템 매개변수:
- LED 조명 부하: 30A 계산된 수요
- 3kW 배기 팬 2개: 각각 6A FLA, 기동 시 각각 42A (7× 승수)
- 총 연속 부하: 42A
- 피크 동시 돌입 전류: 30A (조명) + 42A (팬 1개 기동) = 72A
MCCB 선택:
- 프레임 정격: 50A 열-자기 MCCB
- 연속 전류 설정: 50A
- 순간 트립 설정: 10In (500A)
10In (1,000A) 혼합 부하 회로는 주 부하에 대한 보호를 최적화하면서 가장 까다로운 과도 현상을 수용하는 순시 설정이 필요합니다. 이 상업적 시나리오에서 조명은 지배적인 연속 부하 (총 부하의 71%)를 구성하며, 환기 팬은 간헐적 작동이 있는 보조 부하 역할을 합니다. 선택 철학은 보조 부하 과도 현상에 대한 적절한 마진을 확인하면서 주 부하 특성을 우선시합니다.
소형 단상 또는 3상 팬은 더 큰 모터와 유사한 기동 전류를 나타냅니다. 일반적으로 설계에 따라 6-8× FLA입니다. 6A 연속으로 소비하는 3kW 팬은 직입 기동 중에 약 42A의 돌입 전류를 생성합니다. 그러나 짧은 지속 시간 (일반적으로 관성이 낮은 소형 모터의 경우 0.5-1.0초)과 정상 작동에서 한 번에 하나의 팬만 시작된다는 사실은 총 회로 돌입 전류가 100A를 거의 초과하지 않음을 의미합니다. 10In 설정 (500A 임계값)은 이 과도 현상보다 5:1 마진을 제공하여 오동작 트립 위험을 효과적으로 제거합니다.
이 적용 분야는 중요한 원칙을 보여줍니다. 작동 요구 사항이 그러한 시나리오를 지시하지 않는 한 순시 설정은 모든 부하에 대한 동시 최악의 조건을 수용할 필요가 없습니다. 상업용 환기 시스템은 일반적으로 건물 자동화 시스템을 통해 순차적 기동을 사용하여 동시 전원 공급을 방지합니다. 수동 작동에서도 동일한 반주기 내에서 두 팬이 모두 시작될 확률은 무시할 수 있습니다. 엔지니어링 판단은 이론적 최악의 경우 누적보다는 현실적인 작동 프로필을 기반으로 최적화를 허용합니다.
12In에 대한 결정에 대한 설명이 필요합니다. 12In (50A 차단기의 경우 600A)이 추가 마진을 제공하지만 이 적용 분야에서는 실질적인 이점이 없습니다. 기존 10In 설정은 이미 현실적인 돌입 전류를 5배 초과하고 더 높은 설정은 단락 보호를 저하시키고 업스트림 장치와의 협조를 복잡하게 만듭니다. 이는 중요한 원칙을 보여줍니다. 순시 설정은 오동작 트립을 방지할 수 있을 만큼만 높아야 하며 임의로 최대화해서는 안 됩니다. 이해 회로 차단기 트립 곡선 은 엔지니어가 이러한 최적화 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.
선택 결정 프레임워크
10In과 12In 순시 설정 중에서 선택하려면 부하 특성, 기동 방법 및 시스템 협조 요구 사항에 대한 체계적인 평가가 필요합니다. 다음 프레임워크는 산업, 상업 및 인프라 적용 분야에서 적용 가능한 구조화된 접근 방식을 제공합니다.
1단계: 부하 분류
회로의 주 부하 유형을 분류하는 것으로 시작합니다. 저항 부하 (가열 요소, 백열 조명, 저항 제어)는 최소한의 돌입 전류 또는 돌입 전류가 없습니다. 일반적으로 마이크로초 동안 정상 상태 전류의 1.5배 미만입니다. 이러한 부하는 보편적으로 10In 설정을 허용합니다. 용량성 부하 (역률 보정 커패시터, 벌크 커패시터가 있는 전자 전원 공급 장치)는 짧은 고진폭 돌입 전류를 생성하지만 지속 시간은 밀리초 단위로 측정됩니다. 최신 설계에는 돌입 전류 제한이 통합되어 있어 대부분의 적용 분야에 10In이 적합합니다.
유도 부하는 신중한 분석이 필요합니다. 관성이 낮은 부하 (팬, 소형 펌프)가 있는 5kW 미만의 소형 모터는 일반적으로 6-7× FLA의 돌입 전류로 0.5-1.0초 이내에 시작됩니다. 중간 관성 (더 큰 펌프, 압축기, 컨베이어)이 있는 5-50kW의 중간 모터는 7-8× FLA 돌입 전류로 1-3초의 기동 시간이 필요합니다. 50kW 이상의 대형 모터 또는 고관성 부하 (플라이휠, 분쇄기, 대형 팬)를 구동하는 모터는 8-10× FLA에 가까운 돌입 전류로 3-10초가 필요할 수 있습니다. 모터의 기동 방법 은 이러한 값에 큰 영향을 미칩니다. 스타-델타 기동은 돌입 전류를 DOL 값의 약 33%로 줄이는 반면 소프트 스타터 및 가변 주파수 드라이브는 문제를 거의 제거합니다.
2단계: 돌입 전류 계산
모터 부하의 경우 모터 명판 또는 제조업체 데이터에서 구속 회전자 전류 (LRC 또는 LRA)를 얻습니다. 사용할 수 없는 경우 보수적인 추정치를 사용하십시오. 표준 효율 모터의 경우 7× FLA, 고효율 설계의 경우 8× FLA입니다. 최악의 시나리오의 경우 대칭 RMS 값에 1.5를 곱하여 비대칭 피크를 계산합니다. 이 비대칭 구성 요소는 AC 파형에서 불리한 지점에서 모터에 전원이 공급될 때 발생하는 DC 오프셋으로 인해 발생합니다.
혼합 부하의 경우 모든 부하의 연속 전류와 단일 가장 큰 유도 부하의 최대 돌입 전류를 합산합니다. 인터록 제어 체계를 통해 실제로 동시에 시작되지 않는 한 여러 모터의 돌입 전류를 합산하지 마십시오. 이 현실적인 평가는 보호를 저하시키는 과도하게 보수적인 설정을 방지합니다.
3단계: 설정 선택
다음 규칙을 적용합니다. 최대 돌입 전류 (비대칭 피크 포함)가 차단기의 연속 정격의 7배 미만으로 유지되면 10In을 선택합니다. 최대 돌입 전류가 차단기의 연속 정격의 7배에서 10배 사이에 해당하면 12In을 선택합니다. 최대 돌입 전류가 차단기의 연속 정격의 10배를 초과하면 대체 기동 방법 (스타-델타, 소프트 스타터, VFD)을 고려하거나 모터 회로 보호기 를 더 높은 조정 가능한 순시 범위로 사용하십시오.
선택한 설정이 계산된 피크 돌입 전류보다 최소 20% 마진을 제공하는지 확인합니다. 이 마진은 차단기 공차 (일반적으로 ±20%), 공급 전압 변동 (ANSI C84.1에 따라 ±10%), 모터 노후화 효과 및 모터 및 차단기 성능에 대한 주변 온도 영향을 고려합니다.
4단계: 협조 확인
순시 설정은 업스트림 및 다운스트림 보호 장치 모두와 협조해야 합니다. 업스트림 협조의 경우 설정이 업스트림 장치의 순시 임계값 아래에 있거나 시간 지연 영역 내에 있는지 확인하여 선택성을 보장합니다. 모터 과부하 릴레이 또는 더 작은 분기 회로 차단기를 사용한 다운스트림 협조의 경우 순시 설정이 다운스트림 고장 중에 동정 트립을 방지하기 위해 최대 트립 지점을 초과하는지 확인합니다.
최신 전자 트립 장치는 0.5In 또는 1In 증분으로 조정 가능한 순시 설정을 제공하여 이 프로세스를 단순화합니다. 열-자기 장치는 일반적으로 고정 설정 (종종 배전의 경우 10In, 모터 보호의 경우 12In) 또는 제한된 조정 범위를 제공합니다. 특정 차단기의 기능을 이해하는 것이 필수적입니다. 차단기 크기만을 기준으로 가정을 하기보다는 제조업체 트립 곡선 및 설정 테이블을 참조하십시오.
중요한 고려 사항 및 일반적인 실수
온도 디레이팅 요구 사항
MCCB 정격은 40°C (104°F) 주변 온도 기준을 가정합니다. 고온 환경에서의 설치에는 연속 전류 정격의 디레이팅이 필요하며, 이는 순시 트립 협조에 간접적으로 영향을 미칩니다. 대부분의 제조업체는 40°C 이상으로 섭씨 온도당 0.5-1.0% 디레이팅을 지정합니다. 60°C 인클로저에서 작동하는 100A 차단기는 90A 연속 용량으로 디레이팅해야 할 수 있습니다. 이 디레이팅은 열 요소에만 영향을 미칩니다. 순시 설정은 명판 정격 (In)을 기준으로 유지됩니다. 그러나 감소된 열 용량으로 인해 더 큰 프레임 크기를 선택해야 할 수 있으며, 이로 인해 적절한 순시 승수를 다시 계산해야 합니다.
고도는 유사한 문제를 제기합니다. 2,000미터 (6,600피트) 이상에서는 공기 밀도 감소로 인해 열 발산 및 유전 강도가 저하됩니다. IEC 60947-2 및 UL 489 표준은 일반적으로 2,000미터 이상으로 100미터당 0.5%의 디레이팅 계수를 지정합니다. 더운 기후의 고지대 설치는 복합 디레이팅에 직면하여 유효 차단기 용량을 20-30%까지 줄일 수 있습니다. 이해 전기 디레이팅 계수 는 현장 고장을 방지하고 코드 준수를 보장합니다.
MCB 대 MCCB 혼동
많은 엔지니어를 당황하게 만드는 중요한 차이점: 소형 회로 차단기(MCB) 및 몰드 케이스 회로 차단기 (MCCB)는 근본적으로 다른 사양 시스템을 사용합니다. MCB는 열 및 순시 특성을 패키지로 정의하는 트립 곡선 지정 (B, C, D, K, Z)을 사용합니다. “C 곡선” MCB는 5-10× In에서 즉시 트립되는 반면 “D 곡선”은 10-20× In에서 트립됩니다. 이러한 곡선은 고정되어 있으며 조정할 수 없습니다.
MCCB, 특히 전자 트립 장치가 있는 MCCB는 장시간 (열), 단시간 및 순시 설정을 독립적으로 지정합니다. MCB 곡선 유형과 관련이 없는 “10In” 순시 설정이 있는 MCCB를 만날 수 있습니다. 이러한 시스템을 혼동하면 사양 오류 및 현장 문제가 발생합니다. 검토 시 MCCB 대 MCB 차이점, MCCB는 MCB가 제공할 수 없는 유연성을 제공하지만 이 유연성에는 더 신중한 엔지니어링이 필요하다는 점을 기억하십시오.
과도하게 보수적인 설정 방지
지속적인 실수는 모든 적용 분야에 대해 “안전을 위해” 12In을 선택하는 것입니다. 이 접근 방식은 여러 가지 방법으로 보호를 저하시킵니다. 첫째, 더 높은 순시 설정은 임계값 바로 위의 전류에 대한 고장 제거 시간을 연장하여 아크 에너지와 장비 손상을 증가시킵니다. 둘째, 상승된 설정은 업스트림 장치와의 선택적 협조를 복잡하게 만들어 다운스트림 고장 중에 불필요한 중단을 유발할 수 있습니다. 셋째, 도체 전류 용량 및 절연 정격을 기반으로 최대 고장 제거 시간에 대한 코드 요구 사항을 위반할 수 있습니다.
역 오류인 “보호를 개선하기 위해” 모든 모터 적용 분야에 대해 10In을 선택하면 똑같이 심각한 문제가 발생합니다. 모터 기동 중 오동작 트립은 작동상의 두통을 유발하고 작업자가 보호를 무력화하도록 유혹하며 실제 문제를 가립니다. 잦은 트립은 차단기 접점 및 메커니즘을 저하시켜 서비스 수명과 신뢰성을 저하시킵니다. 올바른 접근 방식은 임의의 보수주의가 아닌 측정되거나 계산된 부하 특성을 기반으로 설정을 적용 분야에 맞추는 것입니다.
검증 테스트
설치 후 적절한 테스트 절차를 통해 순시 트립 설정을 확인합니다. 중요한 모터 적용 분야의 경우 실제 모터 기동 중에 전력 품질 분석기 또는 기록 전류계로 기동 전류를 모니터링합니다. 피크 돌입 전류가 계산된 순시 트립 임계값의 80% 미만으로 유지되는지 확인합니다. 돌입 전류가 이 수준을 초과하면 차단기 설정을 조정하기 전에 모터 상태 (베어링 마모, 로터 바 손상 또는 권선 고장은 기동 전류를 증가시킬 수 있음), 공급 전압 적절성 또는 기계적 부하 문제를 조사합니다.
배전 회로의 경우 순시 설정이 측정된 최대 돌입 전류를 최소 2:1 초과하는지 확인합니다. 낮은 마진은 비정상적이지만 합법적인 작동 조건에서 잠재적인 오동작 트립 위험을 시사합니다. 테스트는 이상적인 실험실 조건이 아닌 실제 조건 (전체 부하, 정상 주변 온도 및 일반적인 공급 전압)에서 수행해야 합니다.
비교 테이블: 애플리케이션별 설정
| 애플리케이션 유형 | 일반적인 부하 전류 | 권장 MCCB 크기 | 순시 트립 설정 | 피크 돌입 전류 | 안전 마진 |
|---|---|---|---|---|---|
| LED 조명 전용 | 80A | 100A | 순시 트립 설정: | ~120A | 8.3× |
| 사무실 콘센트 | 45A | 50A | 10In (500A) | ~90A | 5.6× |
| 37kW 모터 DOL | 70A | 100A | 12In (1,200A) | ~750A | 1.6× |
| 75kW 모터 DOL | 140A | 160A | 12In (1,920A) | ~1,500A | 1.3× |
| 혼합 (조명 + 소형 모터) | 22kW | 50A | 10In (500A) | ~100A | 5.0× |
| 변압기 1차측 (75kVA) | 110A | 125A | 10In (1,250A) | ~600A | 2.1× |
| 용접 장비 | 60A | 100A | 12In (1,200A) | ~900A | 1.3× |
| 데이터 센터 PDU | 200A | 250A | 10In (2,500A) | ~400A | 6.3× |
| HVAC 패키지 유닛 | 85A | 100A | 12In (1,200A) | ~850A | 1.4× |
| 상업용 주방 | 95A | 125A | 10In (1,250A) | ~150A | 8.3× |
이 표는 부하 특성에 따라 안전 여유가 얼마나 크게 달라지는지 보여줍니다. 저항성 및 전자 부하는 5-8배의 여유를 달성하는 반면, 모터 부하는 1.3-2.0배의 더 빡빡한 여유로 작동합니다. 두 시나리오 모두 적절하게 적용하면 적절한 보호를 제공하지만 모터 애플리케이션은 계산 또는 측정 오류에 대한 여지가 적습니다.
최신 보호 시스템과의 통합
현대적인 전기 설비는 단순한 과전류 보호를 넘어선 조정된 보호 체계를 점점 더 많이 사용합니다. 지락 보호, 아크 결함 감지 및 전력 품질 모니터링은 기존의 열-자기 보호와 통합되어 포괄적인 안전 시스템을 만듭니다. 순시 트립 설정은 이러한 조정된 체계에서 중요한 역할을 합니다.
접지 고장 보호 일반적으로 순시 과전류 보호보다 훨씬 낮은 전류 임계값에서 작동합니다. 종종 인명 보호를 위해 30-300mA 또는 장비 보호를 위해 100-1,000mA입니다. 이러한 시스템은 지락 결함이 적절한 보호 장치를 통해 제거되도록 순시 설정과 조정되어야 합니다. 조정이 잘못된 시스템에서는 지락 릴레이를 통해 제거되었어야 할 지락 결함으로 인해 순시 요소가 트립되어 불필요한 정전 범위가 발생할 수 있습니다.
아크 결함 보호는 다른 과제를 제시합니다. 아크 결함 감지 장치 (AFDD) 직렬 및 병렬 아크 결함의 특징적인 전류 및 전압 시그니처를 감지합니다. 이러한 장치는 열 및 순시 요소 모두와 조정되어야 불필요한 트립을 방지하면서 실제 아크 결함이 우선적으로 제거되도록 해야 합니다. 순시 설정은 이 조정에 영향을 미칩니다. 설정이 너무 높으면 아크 결함이 순시 임계값에 도달하기 전에 더 오래 지속될 수 있고, 설정이 너무 낮으면 AFDD 차별화 알고리즘을 방해할 수 있습니다.
최신 전자 트립 장치는 영역 선택적 인터록을 포함한 고급 조정 기능을 제공합니다. 영역 선택적 인터록은 차단기 간의 통신을 사용하여 시간-전류 곡선이 겹치는 경우에도 선택적 조정을 달성합니다. 이러한 시스템은 다운스트림 장치가 해당 영역 내에서 결함을 감지할 때 업스트림 장치의 순시 트립을 일시적으로 억제할 수 있습니다. 순시 설정이 이러한 고급 기능과 상호 작용하는 방식을 이해하면 최적의 시스템 성능을 보장하고 결함 조건에서 예상치 못한 동작을 방지할 수 있습니다.
FAQ 섹션
Q: 차단기 크기를 크게 늘리면 모터에 10In 설정을 사용할 수 있습니까?
A: 더 낮은 순시 승수를 사용하기 위해 차단기 프레임을 과도하게 늘리는 것은 일반적으로 역효과를 냅니다. 10In (1,500A)에서 150A 차단기가 70A 모터의 돌입 전류를 수용할 수 있지만 열 요소는 모터의 실제 전류와 일치하지 않아 부적절한 과부하 보호를 제공합니다. 적절한 접근 방식은 적절한 순시 설정 (12In)으로 올바른 크기의 차단기 (70A 모터의 경우 100A)를 사용하고 모터 기동기의 열 과부하 릴레이를 통해 별도의 과부하 보호에 의존하는 것입니다.
Q: 소프트 스타터와 VFD는 순시 트립 선택에 어떤 영향을 미칩니까?
A: 소프트 스타터와 가변 주파수 드라이브는 모터 기동 돌입 전류를 크게 줄이거나 제거하여 일반적으로 기동 전류를 1.5-3× FLA로 제한합니다. 이를 통해 대형 모터에도 10In 순시 설정을 사용할 수 있습니다. 그러나 기동 및 결함 조건에서 드라이브 제조업체의 최대 출력 전류 사양을 확인하십시오. 일부 드라이브는 출력 단락 중에 높은 순시 전류를 생성할 수 있으므로 조정 고려가 필요할 수 있습니다.
Q: 계산된 돌입 전류가 순시 임계값 바로 아래에 있는 경우 어떻게 해야 합니까?
A: 불충분한 여유는 공차 누적, 전압 변동 및 노화 효과로 인해 불필요한 트립을 유발합니다. 최소 권장 여유는 피크 돌입 전류보다 20% 높습니다. 계산에서 1,000A 돌입 전류가 표시되고 1,000A 공칭에서 트립되는 10In 설정을 고려하는 경우 불필요한 트립 위험이 높습니다. 다음으로 높은 승수 (12In)를 선택하거나 대체 기동 방법을 통해 돌입 전류를 줄이십시오.
Q: 전자 트립 장치는 열-자기 장치보다 더 미세한 순시 조정을 제공합니까?
A: 예. 전자 트립 장치는 일반적으로 넓은 범위 (종종 2In ~ 15In)에서 0.5In 또는 1In 증분으로 순시 조정을 제공하는 반면, 열-자기 장치는 일반적으로 고정 설정 또는 제한된 조정 (일반적으로 10In 또는 12In)을 제공합니다. 이러한 유연성 덕분에 전자 장치는 정확한 조정 또는 특이한 부하 특성이 필요한 애플리케이션에 더 적합합니다. 그러나 전자 장치는 비용이 훨씬 더 많이 들고 간단한 애플리케이션에는 정당화되지 않을 수 있습니다.
Q: 순시 설정은 아크 플래시 사고 에너지에 어떤 영향을 미칩니까?
A: 순시 설정을 낮추면 결함 제거 시간이 줄어들어 아크 플래시 사고 에너지가 직접적으로 줄어듭니다. 관계는 E = P × t를 따릅니다. 여기서 에너지는 전력 곱하기 시간과 같습니다. 제거 시간을 0.02초 (12In)에서 0.015초 (10In)로 줄이면 사고 에너지가 25% 줄어듭니다. 그러나 이 이점은 순시 임계값 이상의 결함에만 적용됩니다. 포괄적인 아크 플래시 감소, 순시 설정 최적화에만 의존하기보다는 유지 보수 모드, 영역 선택적 인터록 또는 아크 플래시 릴레이를 고려하십시오.
Q: 현장에서 순시 설정을 조정할 수 있습니까, 아니면 구매 시 지정해야 합니까?
A: 열-자기 MCCB는 일반적으로 제조 시 결정되는 고정 순시 설정을 갖지만 일부 모델은 기계식 다이얼 또는 스위치를 통해 제한된 현장 조정을 제공합니다. 전자 트립 장치는 디지털 인터페이스 또는 DIP 스위치를 통해 현장에서 조정 가능한 순시 설정을 보편적으로 제공합니다. 현장 조정이 필요한 경우 구매 전에 항상 조정 기능을 확인하십시오. 모든 현장 조정을 문서화하고 변경 후 조정을 확인하십시오.
결론
10In 및 12In 순시 트립 설정 중에서 선택하는 것은 안전과 운영 안정성에 모두 영향을 미치는 기본적인 보호 엔지니어링 결정을 나타냅니다. 간단한 규칙인 배전 부하의 경우 10In, 모터 부하의 경우 12In은 신뢰할 수 있는 시작점을 제공하지만 최적의 보호를 위해서는 이러한 권장 사항의 기본이 되는 기술적 원리를 이해해야 합니다. 최소 돌입 전류가 있는 저항성 및 전자 부하는 결함 제거 및 조정을 향상시키는 공격적인 10In 설정을 허용합니다. 상당한 기동 전류가 필요한 모터 부하는 불필요한 트립을 방지하면서 강력한 단락 보호를 유지하는 12In 설정을 요구합니다.
선택 프로세스에는 정확한 부하 특성화, 현실적인 돌입 전류 계산 및 적절한 안전 여유 확인이 필요합니다. MCCB-MCB 혼동, 과도하게 보수적인 설정 및 주변 온도 효과 무시를 포함한 일반적인 실수는 보호 효과를 손상시킬 수 있습니다. 통합된 지락, 아크 결함 및 통신 기반 조정이 있는 최신 설비는 순시 설정이 이러한 고급 보호 기능과 상호 작용하는 방식을 추가로 고려해야 합니다.
적절한 순시 트립 선택은 불필요한 트립과 실제 결함에 대한 부적절한 응답의 좌절스러운 주기를 제거합니다. 모터가 안정적으로 기동되도록 하고, 배전 회로를 적극적으로 보호하며, 전기 시스템 전체에서 선택적 조정을 위한 토대를 만듭니다. 적절한 차단기 크기 조정, 열 요소 선택 및 시스템 수준 조정 연구와 결합하면 올바른 순시 트립 설정이 최신 전기 설비가 요구하는 안정적인 보호를 제공합니다. 복잡한 애플리케이션 또는 중요한 조정 요구 사항이 있는 시스템의 경우 제조업체 애플리케이션 가이드를 참조하고 자세한 시간-전류 조정 연구를 통해 선택 사항을 확인하기 위해 보호 엔지니어링 전문가를 참여시키는 것을 고려하십시오.
관련 문서:
- 몰드 케이스 회로 차단기(MCCB)란 무엇입니까?
- 트립 곡선 이해
- MCCB 대 MCB: 완벽한 비교 가이드
- 회로 차단기 정격: Icu, Ics, Icw, Icm 설명
- 모터 회로 보호기 대 열 자기 차단기
- 스타-델타 기동기 배선 및 크기 조정 가이드
- 전기적 디레이팅: 온도, 고도 및 그룹화 요소
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