스위치 단로기 또는 전기 설비용 부하 개폐기를 지정할 때 제조업체의 데이터시트에서 AC-20A, AC-21A, AC-22A 및 AC-23A의 네 가지 암호 같은 명칭을 접하게 됩니다. 이는 임의 코드가 아니라 IEC 60947-3 활용 범주를 나타내며, 각 스위칭 장치가 처리하도록 설계된 전기 부하 유형을 정의하는 분류 시스템입니다. 이러한 구별은 매우 중요합니다. AC-21A(히터와 같은 저항 부하) 등급의 스위치는 AC-23A 작업(높은 돌입 전류로 모터 스위칭)에 적용하면 조기에 고장납니다. 그러나 많은 엔지니어가 전류 정격만 기준으로 스위칭 장치를 선택하고 활용 범주를 완전히 간과합니다. 그 결과 설계 한계를 초과하여 작동하는 장치로 인한 불쾌한 고장, 장비 수명 단축 및 안전 위험이 발생합니다.
모터 제어 시스템을 설계하는 전기 엔지니어, 스위칭 장치를 선택하는 패널 제작자, 고장난 장비를 교체하는 유지 보수 전문가에게 활용 범주를 이해하는 것은 필수적입니다. 이 가이드에서는 IEC 60947-3 분류 시스템, 각 범주의 특성 및 응용 분야, 스위칭 장치를 의도한 부하에 맞추기 위한 실질적인 기준을 설명합니다.
IEC 60947-3이란 무엇입니까?.
그림 1: IEC 60947-3은 스위치 단로기 및 활용 범주(AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A)를 규정하며, 이는 스위칭하도록 설계된 전기 부하 유형별로 장치를 분류합니다. VIOX Electric은 IEC 60947-3 표준에 따라 설계된 스위치 단로기를 제조합니다.
는 저전압 전기 시스템(최대 1,000V AC 또는 1,500V DC)에 사용되는 스위치, 단로기, 스위치 단로기 및 퓨즈 결합 장치를 규정하는 국제 표준입니다. 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission)의 기술위원회 121에서 발행 및 유지 관리하는 이 표준은 기계식 스위칭 장치에 대한 성능 요구 사항, 테스트 절차 및 분류 시스템을 설정합니다.
IEC 60947-3 이 표준은 세 가지 주요 장치 유형을 구별합니다.
는 지정된 과부하를 포함하여 정상 작동 조건에서 전류를 만들고, 전달하고, 차단할 수 있는 기계 장치입니다. 지정된 시간 동안 고장 전류를 전달할 수 있으며 단락 전류를 만들 수 있지만(차단은 불가) 있습니다.
스위치 단로기.
는 열려 있을 때 격리 기능을 제공하는 기계 장치로, 유지 보수를 위해 안전한 전원 차단을 보장하는 가시적 또는 검증 가능한 에어 갭을 만듭니다. 단로기는 부하 전류를 차단하도록 설계되지 않았습니다. 무부하 또는 무시할 수 있는 부하 조건에서만 작동합니다. 스위치 단로기.
(부하 개폐기라고도 함)는 두 가지 기능을 결합합니다. 정상 부하 조건에서 전류를 만들고, 전달하고, 차단할 수 있는 동시에 열려 있을 때 격리 기능을 제공합니다. 이러한 이중 기능 덕분에 스위치 단로기는 모터 제어 및 배전 응용 분야에서 가장 다재다능하고 일반적으로 지정되는 장치입니다. 2025 통합 에디션(IEC 60947-3:2020+AMD1:2025)에는 업스트림에서 보호되는 장치에 대한 조건부 단락 회로 정격.
, DC 응용 분야에 대한 중요한 부하 전류 테스트, 높은 고정자 구속 전류를 가진 고효율 모터에 대한 새로운 범주를 포함하여 중요한 업데이트가 도입되었습니다. 이러한 업데이트는 최신 전기 시스템 및 가변 속도 드라이브 기술의 진화하는 요구 사항을 반영합니다. 회로 차단기, 활용 범주 이해.
IEC 60947-3은 스위칭 장치를
로 분류합니다. 이는 장치가 스위칭하도록 설계된 전기 부하 유형과 견뎌야 하는 작동 의무를 정의하는 명칭입니다. 이 분류 시스템은 저항 히터(전류가 전압과 동위상이고 돌입이 최소화됨)를 스위칭하는 것이 모터(고정자 구속 전류가 정격 전류의 6-8배에 달하고 시동 중 역률이 좋지 않음)를 스위칭하는 것과 매우 다른 스트레스를 가한다는 점을 인식합니다. 사용 범주활용 범주는 장치의.
정격 작동 전류(Ie) 를 결정합니다. 이는 장치가 의도한 의무 하에서 안전하게 만들고, 전달하고, 차단할 수 있는 최대 전류입니다. 중요한 점은 동일한 물리적 스위치가 활용 범주에 따라 다른 Ie 정격을 가질 수 있다는 것입니다. 예를 들어 스위치 단로기는 동일한 전압에서 AC-21A(저항 의무)에서 100A로 정격될 수 있지만 AC-23A(모터 의무)에서는 63A로만 정격될 수 있습니다. 높은 돌입이 있는 모터 스위칭에는 디레이팅이 필요하기 때문입니다.AC 응용 분야의 경우 IEC 60947-3은 DC 범주와 구별하기 위해 "A" 접미사(AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A)로 지정된 네 가지 기본 범주를 정의합니다. 이러한 범주를 이해하는 것은 적절한 장치 선택과 안정적인 시스템 성능에 기본입니다.
그림 2: 스위치 단로기는 안전한 유지 보수에 필요한 격리 기능과 부하 차단 스위칭 기능을 결합합니다. 열린 위치는 잠금/태그아웃 절차를 위한 가시적인 차단을 제공합니다.
AC-20A
는 무부하 또는 무시할 수 있는 부하 조건에서 격리 스위칭 전용으로 설계된 최저 의무 활용 범주입니다. AC-20A 등급의 장치는 상당한 전류를 차단하도록 설계되지 않았습니다. 주요 기능은 회로가 이미 전원이 차단되었거나 최소 전류를 전달할 때 안전한 격리 차단을 제공하는 것입니다. 이 범주는 일반적으로.
단로기 에 적용됩니다. 이는 부하 차단이 다른 장비(예:또는 업스트림 회로 차단기)에서 처리되는 구획 및 격리에 사용되는 장치입니다. AC-20A 명칭은 장치가 전류 흐름이 본질적으로 0이거나 작은 용량성 또는 누설 전류로 제한되는 조건에서 열고 닫도록 정격되었음을 의미합니다. 접촉기 일반적인 AC-20A 응용 분야.
절연기를 작동하기 전에 다른 수단으로 부하가 분리된 배전반의 주 격리 스위치
- 유지 보수 격리를 위한 구획 스위치, 잠금/태그아웃 절차를 위한 가시적인 차단 제공 배전 시스템을 분할하기 위한 스위치기어의 모선 구획기
- 부하 전송이 다른 스위칭 요소에 의해 처리되는 전송 스위치 격리 AC-20A 장치는 상당한 부하 전류를 차단하지 않으므로 부하 차단 스위치보다 더 간단하고 경제적일 수 있습니다. 그러나 AC-20A 장치를 작동하기 전에 작동 절차에서 회로의 전원이 차단되거나 부하가 제거되었는지 확인하는 것이 중요합니다. AC-20A 등급의 단로기로 부하 전류를 차단하려고 하면 접점 용접, 아크 손상 및 안전 위험이 발생할 수 있습니다.
- AC-21A: 저항 부하 스위칭 AC-21A
- 는 돌입 전류가 최소화되고 전류 파형이 본질적으로 전압과 동위상인 저항 또는 약간 유도성 부하를 스위칭하기 위한 활용 범주입니다. 이 범주는 높은 돌입 또는 낮은 역률의 복잡성 없이 간단한 부하 차단 스위칭을 나타냅니다. AC-21A 의무에서 투입 전류(접점을 닫을 때의 전류)는 정상 상태 부하 전류와 거의 같습니다. 상당한 돌입 서지가 없으며 차단 작업은 전류와 전압이 동위상으로 발생하여 비교적 양호한 아크 조건을 만듭니다. 따라서 AC-21A는 부하 차단 스위칭 기능의 기준이 됩니다.
일반적인 AC-21A 응용 분야.
저항 가열 부하
: 부하가 순수하게 저항인 전기 용광로, 공간 히터, 산업용 오븐 및 공정 가열 요소 백열 조명 회로.
: 기존 필라멘트 조명(LED 조명은 다른 특성을 도입하지만).
일반 배전 회로
- : 주로 저항 부하를 공급하는 피더 및 분기 회로변압기 1차 스위칭
- : 자화 돌입이 문제가 되지 않는 경우(변압기 설계 및 스위칭 전략에 따라 다름)AC-21A 정격 및 성능
- AC-21A 의무 등급의 스위치 단로기는 일반적으로 다른 범주에 비해 주어진 전압에서 가장 높은 Ie 전류 정격을 제공합니다. 예를 들어 장치는 다음과 같이 정격될 수 있습니다.AC-21A 의무의 경우 400V AC에서 100A
- AC-22A 의무의 경우 400V AC에서 80AAC-23A 의무의 경우 400V AC에서 63A
더 높은 AC-21A 정격은 저항 스위칭으로 인한 낮은 스트레스를 반영합니다. 접점, 아크 챔버 및 작동 메커니즘은 높은 투입 전류와 유도 부하의 낮은 역률 조건을 처리할 필요가 없습니다.
AC-22A: 혼합 저항 및 유도 부하
- AC-22A
- 는 중간 지점을 다룹니다. 저항 및 유도 구성 요소를 결합한 혼합 부하로, 적당한 과부하 기능이 필요합니다. 이 범주는 일부 유도성이 있지만 높은 고정자 구속 전류로 모터 시동이 주요 의무가 아닌 배전 회로 및 장비를 다룹니다.
- AC-22A 의무는 많은 실제 부하가 순수하게 저항적이지 않다는 점을 인식합니다. 공작 기계, 산업 장비 또는 혼합 배전반에 전원을 공급하는 회로에는 종종 저항 요소와 함께 변압기, 솔레노이드, 소형 모터 및 전원 공급 장치가 포함됩니다. 유도 구성 요소는 전압과 전류 사이에 위상 지연을 도입하여 AC-21A에 비해 더 어려운 아크 소멸 조건을 만듭니다.
The higher AC-21A rating reflects the lower stress imposed by resistive switching. The contacts, arc chambers, and operating mechanisms don’t need to handle the high make currents and poor power factor conditions of inductive loads.
AC-22A: Mixed Resistive and Inductive Loads
AC-22A addresses the middle ground: mixed loads combining both resistive and inductive components, with moderate overload capability required. This category covers distribution circuits and equipment where some inductance is present but motor starting with high locked-rotor currents is not the primary duty.
AC-22A duty recognizes that many real-world loads aren’t purely resistive. Circuits feeding machine tools, industrial equipment, or mixed distribution panels often include transformers, solenoids, small motors, and power supplies alongside resistive elements. The inductive component introduces phase lag between voltage and current, creating more challenging arc extinction conditions compared to AC-21A.
일반적인 AC-22A 적용 분야
- 혼합 배전 피더: 저항성 및 유도성 부하의 조합을 공급하는 배전반 또는 하위 배전 회로
- 기계 회로: 발열체와 전자기 부품(코일, 솔레노이드, 소형 모터)을 모두 갖춘 산업 기계
- 안정기가 있는 조명 회로: 안정기 인덕턴스가 역률에 영향을 미치는 형광등 또는 방전등
- 용접 장비: 상당한 변압기 인덕턴스가 있는 저항 용접기 또는 장비
- HVAC 장치 차단기: 부하에 압축기 모터와 저항 가열이 모두 포함된 경우(순수 모터 부하는 AC-23A에 해당)
AC-22A 요구 사항
이 표준은 AC-22A 장치가 중간 정도의 과부하를 처리하고 AC-21A보다 낮은 역률로 전류를 투입 및 차단할 수 있도록 요구합니다. 투입 용량은 모터 고정자 전류 정도는 아니지만 유도성 부하와 관련된 짧은 돌입 서지를 수용해야 합니다.
제조업체는 동일한 전압에서 AC-21A에 비해 AC-22A에 대한 Ie를 낮춥니다(일반적으로 10-20%), 이는 증가된 부하 강도를 반영합니다. 접점 및 아크 소호 시스템은 전류와 전압이 위상이 맞지 않아 아크 소호가 더 어려운 지연 역률 조건을 처리해야 합니다.
AC-23A: 모터 및 고유도성 부하
AC-23A 는 가장 까다로운 활용 범주이며, 특히 고정자(기동) 전류가 심각한 투입 및 차단 스트레스를 가하는 모터 및 기타 고유도성 부하를 스위칭하도록 설계되었습니다. 이는 모터 제어 애플리케이션에서 가장 중요한 범주이며, 여기서 잘못된 범주를 선택하면 스위치 고장이 조기에 발생합니다.
유도 모터가 시작되면 일반적으로 정격 전류의 5~8배에 달하는 고정자 전류를 소비하며, 역률은 0.3~0.5까지 낮아집니다. 기동 모터에 연결되는 스위치는 접점 용착이나 과도한 아크 없이 이 높은 돌입 전류를 투입해야 합니다. 모터 회로를 차단할 때 지연 역률과 유도 에너지 저장으로 인해 스위칭 메커니즘에 스트레스를 주는 지속적인 아크가 발생합니다.
일반적인 AC-23A 적용 분야
- 직접 온라인(DOL) 모터 기동기: 모터 회로에 대한 부하 차단 스위칭 및 절연을 모두 제공하는 스위치 차단기
- 모터 피더 차단기: 모터 제어 센터 또는 개별 모터 기동기의 상류에 있는 주 스위치
- 펌프 및 압축기 회로: 높은 기동 전류로 모터 구동 장비를 직접 스위칭
- 팬 및 송풍기 제어: 산업 환기 모터 및 공정 공기 처리 장비
- 컨베이어 시스템: 빈번한 기동-정지 주기가 있는 자재 처리 모터
- 고효율 모터 스위칭(AC-23Ae): 최적화된 전자기 설계로 인해 훨씬 더 높은 고정자 전류를 나타내는 IE3/IE4 고효율 모터에 대한 최신 표준에 도입된 하위 범주
AC-23A 요구 사항 및 정격
IEC 60947-3은 AC-23A 장치가 고정자 투입 전류를 처리하고 불량한 역률로 전체 부하 조건에서 모터 회로를 차단할 수 있도록 요구합니다. 이 표준은 다음을 포함한 테스트 시퀀스를 지정합니다.
- 정격 전류의 6~10배에서 투입 작업(모터 고정자 조건 시뮬레이션)
- 지정된 역률에서 유도성 부하로 정격 전류에서 차단 작업
- 접점 수명을 확인하기 위한 수천 번의 작업에 대한 내구성 테스트
결과적으로 AC-23A 정격은 동일한 장치에 대한 AC-21A 정격보다 훨씬 낮습니다. 400V에서 AC-21A로 정격된 100A 스위치는 AC-23A 부하에 대해 63A로만 정격될 수 있습니다. 이는 모터 스위칭의 심각성을 반영하는 37% 감소입니다.
AC-23Ae: 고효율 모터
최신 표준 에디션에서는 다음을 인식합니다. AC-23Ae, IEC 60034-12 및 IEC 60034-30-1 효율 등급(IE3, IE4)을 충족하는 고효율 모터에 대한 특수 하위 범주입니다. 이러한 모터는 고정자 피상 전력 및 기동 전류를 의도치 않게 증가시키는 설계 변경을 통해 우수한 효율성을 달성합니다. AC-23Ae로 정격된 스위치는 더 높은 투입 전류로 테스트되며 최신 효율적인 모터 설계의 증가된 돌입 요구 사항을 처리해야 합니다.
범주 간 주요 기술적 차이점
활용 범주를 구별하는 요소를 이해하면 적절한 선택이 중요한 이유와 장치가 잘못 적용될 때 발생하는 상황을 명확히 하는 데 도움이 됩니다.
부하 강도 및 전류 정격
범주는 증가하는 부하 강도의 진행을 나타냅니다.
- 는 무부하 또는 무시할 수 있는 부하 조건에서 격리 스위칭 전용으로 설계된 최저 의무 활용 범주입니다. AC-20A 등급의 장치는 상당한 전류를 차단하도록 설계되지 않았습니다. 주요 기능은 회로가 이미 전원이 차단되었거나 최소 전류를 전달할 때 안전한 격리 차단을 제공하는 것입니다.: 무부하 절연 전용; 부하 차단 정격이 아님
- : 부하가 순수하게 저항인 전기 용광로, 공간 히터, 산업용 오븐 및 공정 가열 요소: 저항 부하가 있는 기준 부하 차단 기능; 최소 돌입, 동위상 전류
- AC-22A: 혼합 부하가 있는 중간 유도 부하; 약간의 위상 지연 및 적당한 돌입
- AC-23A: 높은 고정자 돌입 및 차단 시 불량한 역률을 가진 심각한 모터 부하
이 강도 진행은 전류 정격을 직접 결정합니다. 400V AC에서 일반적인 스위치 차단기의 경우:
| 범주 | 정격 작동 전류(Ie) | 상대적 정격 |
| : 부하가 순수하게 저항인 전기 용광로, 공간 히터, 산업용 오븐 및 공정 가열 요소 | 100A | 100% (기준) |
| AC-22A | 80A | 80% |
| AC-23A | 63A | 63% |
AC-22A 및 AC-23A에 대한 낮은 정격은 임의적인 정격 저하가 아니라 돌입 처리, 아크 소호 기능 및 까다로운 조건에서의 접점 내구성에 의해 부과되는 실제 물리적 한계를 반영합니다.
투입(폐쇄) 전류
투입 전류 는 스위치가 전원이 공급된 회로에 연결될 때 흐르는 전류입니다. 이는 범주를 극적으로 구별합니다.
- 는 무부하 또는 무시할 수 있는 부하 조건에서 격리 스위칭 전용으로 설계된 최저 의무 활용 범주입니다. AC-20A 등급의 장치는 상당한 전류를 차단하도록 설계되지 않았습니다. 주요 기능은 회로가 이미 전원이 차단되었거나 최소 전류를 전달할 때 안전한 격리 차단을 제공하는 것입니다.: 기본적으로 제로 투입 전류(무부하)
- : 부하가 순수하게 저항인 전기 용광로, 공간 히터, 산업용 오븐 및 공정 가열 요소: 투입 전류 ≈ 정상 상태 부하 전류(중요한 돌입 없음)
- AC-22A: 투입 전류 = 1.5-3× 정상 상태(인덕턴스로 인한 적당한 돌입)
- AC-23A: 투입 전류 = 6-10× 정격 전류(모터 고정자 조건)
AC-23A 장치는 용착 없이 모터 기동 전류에 접점을 연결해야 하므로 견고한 접점 재료, 높은 접점 압력 및 AC-21A 장치에 필요하지 않은 아크 억제 기능이 필요합니다.
차단(개방) 전류 및 역률
차단 는 다른 스트레스를 가합니다. 저항 부하(AC-21A)는 전류와 전압을 동위상으로 나타냅니다. 자연 전류 제로 근처에서 접점이 분리되면 아크가 쉽게 소호됩니다. 유도 부하(AC-22A, AC-23A)는 지연 전류를 나타냅니다. 전류가 전압과 교차하지 않기 때문에 아크가 더 오래 유지됩니다.
AC-23A 장치는 역률이 0.35까지 낮은 모터 전류를 차단해야 하므로 견고한 아크 슈트, 블로우 아웃 코일 또는 자기 아크 편향이 필요하여 소호를 강제합니다. 이것이 AC-23A 정격 스위치가 AC-21A 장치보다 더 정교한 아크 관리 기능을 갖는 이유입니다.
작동 내구성
표준에서는 범주별로 다른 내구성 테스트를 요구합니다. AC-23A 장치는 더 높은 투입 전류와 낮은 역률 차단으로 인해 더 엄격한 테스트를 거치므로 동일한 물리적 스위치 설계에서 AC-21A에 비해 정격 접점 수명이 짧습니다. 제조업체는 AC-21A에서 AC-23A로 감소하는 전기적 내구성 수치(정격 전류에서의 작동 횟수)를 게시합니다.
응용 프로그램 및 사례
실제 애플리케이션에 맞는 활용 범주를 선택하면 안정적인 스위칭 성능을 보장하고 장치의 조기 고장을 방지할 수 있습니다.
산업용 모터 제어
모터 제어는 가장 까다로운 애플리케이션이며 AC-23A 장치의 주요 사용 사례입니다. 제조 시설, 공정 플랜트 및 산업 인프라에서:
- 모터 제어 센터(MCC): AC-23A 정격 스위치 단로기는 개별 모터 공급 장치의 주 단로기로 사용되어 부하 차단 기능과 유지 보수를 위한 절연 기능을 제공합니다. 정격 전류의 6-8배에 달하는 고정자 구속 전류로 반복적인 모터 시동을 처리해야 합니다.
- 직입 기동기: AC-23A 스위치 단로기는 접촉기 및 과부하 계전기와 함께 별도의 절연 장치 없이 안전한 모터 시동, 정지 및 절연을 가능하게 합니다.
- 펌프 및 압축기 스테이션: 유도 부하에서 안정적인 스위칭이 필수적인 중요 인프라 장비를 구동하는 모터.
- 가변 주파수 드라이브(VFD) 입력 단로기: VFD가 모터를 소프트 스타트하는 동안에도 입력 단로기는 DC 버스 충전 커패시터 및 변압기 여자 전류로 인한 돌입 전류에 직면하므로 드라이브 설계에 따라 AC-22A 또는 AC-23A가 적합합니다.
상업용 건물 배전
상업 시설에서는 모든 범주에서 스위치 단로기를 사용합니다.
- HVAC 장비 단로기: 압축기 모터가 있는 옥상 장치 및 공기 조화기는 AC-23A 정격이 필요합니다. 순수한 공기 조화 팬은 돌입 전류가 적당한 경우 AC-22A를 사용할 수 있습니다.
- 조명 패널 주 단로기: 저항 부하(백열등, 돌입 전류가 크지 않은 LED)의 경우 AC-21A; 자기 안정기가 있는 형광등 또는 방전 조명의 경우 AC-22A.
- 배전반 주 스위치: 다운스트림 부하의 혼합에 따라 AC-21A 또는 AC-22A. 혼합된 상업용 부하는 일반적으로 AC-22A를 보증합니다.
- 비상 전원 전환: 연결된 부하에 따라 AC-22A 또는 AC-23A. 스위치는 전원 간 전환 시 투입 전류를 처리해야 합니다.
공정 및 제조 장비
산업 기계는 다양한 스위칭 의무를 제공합니다.
- 공작 기계 단로기: 혼합 스핀들 모터, 솔레노이드 및 제어 전원이 있는 기계의 경우 AC-22A. 대형 직입 기동 모터가 있는 경우 AC-23A.
- 컨베이어 및 자재 처리: 직입 기동 컨베이어 모터의 경우 AC-23A; 소프트 스타트 또는 VFD 제어를 사용하는 경우 AC-22A.
- 용접 장비: 변압기 인덕턴스가 크지만 모터 시동 의무가 없는 저항 용접기의 경우 AC-22A.
- 공정 히터 및 오븐: 순수한 저항 발열체의 경우 AC-21A; SCR/사이리스터 제어가 고조파 성분을 도입하거나 변압기 결합이 관련된 경우 AC-22A.
잘못된 적용 결과
잘못된 범주를 적용하면 예측 가능한 고장 모드가 발생합니다.
- 모터 의무에 AC-21A 사용(AC-23A 필요): 투입 용량이 부족하여 모터 시동 중에 접점이 용접됩니다. 차단 중 지속적인 아크로 인해 접점이 빠르게 마모됩니다. 전기적 내구성이 예상보다 훨씬 짧아져 불쾌한 고장 및 계획되지 않은 가동 중단 시간이 발생합니다.
- 부하 상태에서 AC-20A 사용(부하 차단 범주 필요): 심한 아크로 인해 접점과 인클로저가 손상됩니다. 접점 용접 가능성이 있어 안전 위험이 발생합니다. 장치가 부하 차단 작동 후 절연 기능을 제공하지 못할 수 있습니다.
- 불필요하게 범주를 과도하게 지정: AC-21A로 충분한 곳에 AC-23A를 사용하면 이점이 없이 비용이 증가하지만 사양 부족보다 덜 중요한 오류입니다.
선택 기준: 애플리케이션에 맞는 범주
올바른 활용 범주를 선택하려면 부하 특성 및 작동 의무를 분석해야 합니다. 다음 체계적인 접근 방식을 따르십시오.
1단계: 부하 유형 및 특성 식별
스위치가 제어할 대상을 결정합니다.
- 절연 전용, 부하 차단 없음: AC-20A(단로기 기능)
- 저항하는 부 (히터, 백열 조명, 주로 저항 장비를 공급하는 배전): AC-21A
- 혼합 저항 및 유도 부하 (적당한 인덕턴스가 있는 배전, 혼합 기계, 형광 조명): AC-22A
- 모터 또는 높은 유도 부하 (직접 모터 시동, 펌프/압축기/팬 모터, 높은 돌입 전류 장비): AC-23A
- 고효율 모터 (IEC 60034-30-1에 따른 IE3/IE4 모터): 가능한 경우 AC-23Ae, 그렇지 않으면 적절한 디레이팅으로 AC-23A
2단계: 필요한 작동 전류 계산
정상 상태 부하 전류(모터의 경우 정격 전류, 저항 부하의 경우 정격 전류)를 결정합니다. 모터 애플리케이션의 경우 다음도 식별합니다.
- 모터 정격 전류(FLC)
- 고정자 구속 전류 또는 시동 전류(일반적으로 표준 모터의 경우 FLC의 6-8배)
- 시동 및 작동 조건에서의 모터 역률
스위치의 정격 작동 전류 Ie 선택한 활용 범주에 대한 전류는 부하의 정상 상태 전류 이상이어야 합니다. 모터 부하에 AC-21A 전류 정격을 사용하지 마십시오. AC-23A 정격을 사용해야 합니다.
3단계: 전압 정격 및 시스템 호환성 확인
스위치의 정격 절연 전압(Ui) 및 정격 작동 전압(Ue)이 시스템 전압과 일치하는지 확인합니다. 설치 범주(일반적으로 고정 설치의 경우 CAT III 또는 CAT IV)에 대한 임펄스 내전압(Uimp)을 확인합니다.
4단계: 투입 용량 확인
AC-23A 애플리케이션의 경우, 스위치가 투입 시 모터의 구속 회전자 전류를 처리할 수 있는지 확인하십시오. 제조업체 데이터시트에는 투입 용량이 Ie의 배수로 명시되어 있습니다(예: “투입 용량: AC-23A의 경우 10×Ie”). 6×FLC 구속 회전자 전류 및 FLC = 50A인 모터의 경우, 구속 회전자 전류는 300A입니다. Ie ≥ 50A이고 투입 용량이 ≥10×Ie인 AC-23A 스위치는 이 모터에 안전하게 투입됩니다.
5단계: 작동 빈도 평가
스위치 작동 빈도를 고려하십시오. 고빈도 스위칭(시간당 여러 번 작동)은 전기적 내구 등급에 주의를 기울여야 합니다. 제조업체 데이터시트에는 예상 작동 수명이 게시되어 있습니다(예: “전기적 내구성: AC-23A의 경우 Ie에서 8,000회 작동”). 작동 빈도가 이를 초과하는 경우 다음을 고려하십시오.
- 스위치의 디레이팅(접점 수명을 연장하기 위해 전체 Ie 미만으로 작동)
- 잦은 스위칭에는 접촉기를 사용하고, 스위치 단로기는 절연 및 드문 메인 스위칭용으로 예약
6단계: 절연 요구 사항 고려
장치가 절연(잠금/태그아웃, 유지 보수 분리)을 제공해야 하는 경우 다음을 지정하십시오. 또는 전기 설비용 부하 개폐기를 지정할 때 제조업체의 데이터시트에서 AC-20A, AC-21A, AC-22A 및 AC-23A의 네 가지 암호 같은 명칭을 접하게 됩니다. 이는 임의 코드가 아니라 IEC 60947-3 활용 범주를 나타내며, 각 스위칭 장치가 처리하도록 설계된 전기 부하 유형을 정의하는 분류 시스템입니다. 스위치 대신 단로기를 사용하십시오. 장치가 IEC 60947-3에 따른 단로기 절연 요구 사항(가시 차단 또는 위치 표시, 적절한 간격 및 연면 거리)을 충족하는지 확인하십시오.
7단계: 협조 및 보호 검토
스위치가 상류 및 하류 보호와 협조되는지 확인하십시오.
- 스위치의 정격 조건부 단락 전류(해당되는 경우)는 상류 회로 차단기 또는 퓨즈 보호를 가정할 때 예상되는 고장 전류 이상이어야 합니다.
- 모터 회로의 경우, 과부하 계전기 및 단락 보호 장치와의 호환성을 확인하십시오.
일반적인 선택 시나리오
시나리오 1: 15kW / 400V 3상 모터, FLC = 30A, 구속 회전자 = 180A(6×FLC)
- 부하 유형: 모터 → AC-23A 필요
- 필요한 Ie: AC-23A, 400V에서 ≥30A
- 투입 용량 확인: 장치는 180A 투입 전류를 처리해야 함 → 10×Ie ≥180A 확인 → Ie = 30A, 10×30 = 300A ✓
- 선택: 절연 기능이 있는 정격 Ie ≥30A, AC-23A, 400V 스위치 단로기
시나리오 2: 50kW 전기 저항 히터, 400V 3상, FLC = 72A
- 부하 유형: 저항 → AC-21A 적합
- 필요한 Ie: AC-21A, 400V에서 ≥72A
- 상당한 돌입 전류 없음, 투입 ≈ 정상 상태
- 선택: 정격 Ie ≥80A, AC-21A, 400V 스위치 단로기
시나리오 3: 혼합 부하를 공급하는 배전반, 정격 100A
- 부하 유형: 혼합 상업/산업 → AC-22A 적합(특정 모터 공급 장치가 있는 경우 별도로 전환해야 함)
- 필요한 Ie: AC-22A에서 ≥100A
- 선택: 절연 기능이 있는 정격 Ie ≥100A, AC-22A 스위치 단로기
결론
IEC 60947-3 활용 범주(AC-20A, AC-21A, AC-22A 및 AC-23A)는 처리하도록 설계된 전기 부하 유형별로 스위칭 장치를 분류하기 위한 체계적인 프레임워크를 제공합니다. 이 분류는 장치 등급을 직접 결정하며, 동일한 물리적 스위치가 범주에 따라 다른 작동 전류(Ie) 값을 제공합니다. AC-21A 저항 부하에 가장 높고, AC-22A 혼합 부하에 점진적으로 낮아지며, 심각한 돌입 요구 사항이 있는 AC-23A 모터 부하에 가장 낮습니다.
스위칭 장치를 지정하는 전기 엔지니어, 구성 요소를 선택하는 패널 설계자 및 장비를 교체하는 유지 보수 전문가에게 활용 범주를 이해하는 것은 안정적인 시스템 작동에 필수적입니다. 오용(특히 AC-23A가 필요한 모터 부하에 AC-21A 장치 사용)은 예측 가능한 고장을 초래합니다. 부적절한 투입 용량으로 인한 접점 용착, 지속적인 유도 아크로 인한 빠른 접점 부식 및 단축된 작동 수명.
적절한 범주 선택에는 부하 특성(저항, 혼합 또는 모터) 분석, 작동 전류 요구 사항 계산, 돌입 조건에 대한 투입 용량 확인 및 필요한 경우 장치가 절연 요구 사항을 충족하는지 확인이 필요합니다. 제조업체 데이터시트의 범주 지정은 선택적 정보가 아닙니다. 장치가 처리하도록 테스트된 스위칭 의무와 게시된 등급이 적용되는 조건을 정의합니다.
VIOX Electric은 명확한 활용 범주 등급과 포괄적인 기술 문서와 함께 IEC 60947-3 표준에 따라 설계된 스위치 단로기를 제조합니다. 애플리케이션 지침, 기술 사양 또는 특정 스위칭 요구 사항에 대해 논의하려면 VIOX의 엔지니어링 팀에 문의하십시오.
안정적인 스위칭 성능을 위해 올바른 활용 범주를 선택하십시오. VIOX Electric에 문의 스위치 단로기 요구 사항에 대해 논의하십시오.
