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전압 모니터링 계전기는 AC 또는 DC 전원을 측정하고 설정된 조건이 발생하면 출력 접점을 변경합니다. 모델에 따라 저전압, 과전압, 결상, 역상 또는 전압 불평형을 감지할 수 있습니다. 계전기는 일반적으로 지 모터나 급전선을 직접 차단하지 않습니다. 대신, 출력 접점이 접촉기 코일, 차단기 트립 입력, PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러) 입력, 경보 또는 인터록을 제어하여 필요한 동작을 수행합니다.
따라서 올바른 적용을 위해서는 측정할 전압, 계전기 출력을 변경할 조건, 그리고 해당 신호에 따라 작동할 외부 장치라는 세 가지 별도의 결정이 필요합니다.
주요 내용
- 모니터링 계전기는 측정 및 제어 장치이며, 일반적으로 전력 개폐 장치가 아닙니다.
COM,NC및아니요접점은 전원이 차단된 정상 상태를 기준으로 설명하며, 정상 상태의 로직은 계전기의 작동 원리에 따라 달라집니다.- 일반적인 IEC 방식의 전환 단자 번호는 다음과 같습니다.
11-12-14나15-16-18, 그러나 정확한 데이터시트와 도면이 항상 우선합니다. - 단상 장치는 일반적으로 다음을 감지합니다.
L-N,L1-L2또는+/-, 모델 및 회로에 따라 다릅니다. - 3상 장치는 일반적으로 다음을 감지합니다.
L1-L2-L3; 중성선 연결은 다음을 위해 설계된 모델 및 기능에만 필요합니다.L1-L2-L3-N시스템. - 3상 모터 가동 중 결상이 발생하면 치명적인 단상 운전, 과전류 및 과열을 유발할 수 있습니다. 일반적인 보호 조치는 장비를 정지시키거나 기동을 방지하는 것입니다.
- 임계값, 히스테리시스, 지연 시간, 메모리 및 리셋 설정은 인터넷상의 범용 값이 아닌, 부하 및 시스템 특성에 맞춰야 합니다.
전압 감시 계전기(Voltage Monitoring Relay)란 무엇인가?
전압 감시 계전기는 하나 이상의 전압을 감시하고 측정된 상태가 정상인지 또는 결함이 있는지에 따라 이산 출력(discrete output)을 제공하는 산업용 제어 장치입니다. 다른 장착 방식도 존재하지만, 주로 제어반 내부의 DIN 레일에 장착됩니다.
제품 범주에는 다음과 같은 여러 가지 기능이 포함됩니다:
| 감시 기능 | 평가 항목 | 일반적인 제어 응답 |
|---|---|---|
| 과전압 | 설정된 하한 임계값 미만의 전압 | 지연 시간 후 접촉기 차단, 기동 차단 또는 경보 발생 |
| 과전압 | 설정된 상한 임계값 초과의 전압 | 제어 출력 변경 또는 상위 시스템으로 신호 전송 |
| 결상 | 한 상이 없거나 장치의 감지 기준 미만인 상태 | 3상 부하 정지 또는 억제 |
| 상 순서 | L1, L2, L3의 잘못된 순서 | 방향에 민감한 모터의 기동 방지 |
| 전압 불평균 | 상전압 간의 차이가 설정된 한계를 초과함 | 장시간 불평균 운전 전 정지 또는 알람 발생 |
| 윈도우 모니터링 | 전압은 하한값과 상한값 사이에 유지되어야 함 | 허용된 윈도우 내에서만 출력을 정상 상태로 유지 |
모든 모니터링 릴레이가 모든 기능을 수행하는 것은 아닙니다. 예를 들어, Omron의 K8AK-PM 제품군은 3상 전압, 상 순서 및 결상 모니터링용으로 설명되는 반면, ABB는 과전압, 저전압, 결상, 불평형 및 순서 모니터링이 조합된 다양한 3상 변형 제품을 제공합니다. 선택은 필요한 정확한 기능부터 시작해야 합니다.
전압 모니터링 릴레이 작동 원리
실제 작동 원리는 세 가지 계층으로 나눌 수 있습니다.
1. 측정
감지 단자는 감시해야 할 전기량에 연결됩니다. 단상 장치는 선간 전압, 상간 전압 또는 DC 전압을 측정할 수 있습니다. 3상 장치는 회로 및 배선 시스템 구성에 따라 상간 전압, 상-중성선 전압 또는 둘 다를 측정할 수 있습니다.
일부 릴레이는 측정 회로에서 직접 전원을 공급받습니다. 다른 릴레이는 다음과 같은 별도의 공급 단자를 사용합니다. A1/A2 그리고 별도의 측정 입력을 사용합니다. 이러한 구분은 측정 회로나 보조 제어 전원이 차단될 경우 발생하는 상황에 영향을 미칩니다.
2. 평가
내부 전자 회로가 측정값을 설정된 기준과 비교합니다. 로직에는 다음이 포함될 수 있습니다:
- 하나의 저전압 임계값;
- 하나의 과전압 임계값;
- 상한 및 하한 윈도우;
- 상순 또는 결상 감지;
- 불평형 임계값;
- 기동, 트립 또는 복귀 지연;
- 트립 지점과 복귀 지점 간의 히스테리시스;
- 자동 복귀 또는 래치/수동 복귀 동작.
전면 패널의 LED 또는 디스플레이는 전원 공급, 릴레이 상태, 측정 전압 또는 오류 코드를 나타낼 수 있습니다. 각 표시의 의미는 모델마다 다릅니다.
출력 동작
오류 조건이 설정된 타이밍 로직을 충족하면 릴레이가 출력 접점 상태를 변경합니다. 해당 무전압 접점은 다음을 전환합니다. 제어 회로. 접촉기 코일의 전원을 차단하거나, PLC에 신호를 보내거나, 경보를 울리거나, 승인된 차단기 트립 회로를 작동시킬 수 있습니다.
이러한 분리는 중요합니다. 모니터링 릴레이 접점은 제어 부하 및 사용 범주에 맞는 정격이어야 하지만, 보호 대상 모터나 피더 전류를 직접 차단하도록 자동으로 정격이 지정되지는 않습니다.
출력 접점 로직: COM, NC 및 NO
단극 쌍투(SPDT) 출력은 세 개의 단자를 가집니다:
| 연락처 | 정상적인 비여자 상태에서의 의미 | 일반적인 IEC 방식의 예시 |
|---|---|---|
| COM | 공통 가동 접점 | 11 나 15 |
| NC | COM에 대해 상시 닫힘(NC) | 12 나 16 |
| 아니요 | COM으로부터 상시 열림(NO) | 14 나 18 |
공통 단자의 경우 11-12-14 전환 접점:
릴레이 비여자 상태:“Normal(정상)”, “NO”, “NC”라는 용어는 기계적인 비여자 상태를 의미하며, 반드시 “전원 정상” 또는 “고장” 상태를 의미하는 것은 아닙니다. 정상 작동 중에 어떤 접점이 닫히는지 확인하려면 기능 다이어그램을 참조하십시오.
폐회로 원리(Closed-circuit principle)
많은 보호 관련 애플리케이션은 모니터링되는 전원이 정상일 때 출력 릴레이를 여자시킵니다. 지속적인 고장이 발생하면 출력이 비여자됩니다. ABB는 CM-PFS 상 모니터링 릴레이에 대해 이 폐회로 원리를 문서화하고 있습니다. 즉, 올바른 상이 입력되면 시작 지연 후 출력이 여자되고, 상 결상이나 오결선 시에는 출력이 비여자됩니다.
이 아키텍처는 제어 전원 상실, 모니터링 전원 상실, 제어 도선 단선 또는 전압 고장 감지 시 접촉기(contactor)를 개방할 수 있으므로 고장 인식(fail-aware)이 가능합니다. 전체 제어 회로는 결과적인 상태가 기계에 안전하도록 설계되어야 합니다.
개회로 원리(Open-circuit principle)
일부 장치나 선택된 기능은 고장이 발생할 때 출력을 여자시킵니다. 이는 경보 신호에는 적합할 수 있으나, 릴레이 전원이 상실되면 고장 출력이 비활성화될 수 있습니다. 단자 번호만으로 작동 원리를 추론하지 마십시오.
단상 전압 모니터링 릴레이 배선도
다음은 일반적인 제어 개념이며, 제품 도면을 대체할 수 없습니다.
모니터링 전원이 일반적인 폐회로 구성에서 모니터링 릴레이의 정상 상태 접점은 컨택터 코일 회로를 완성합니다. 전압이 설정된 지연 시간보다 길게 허용 범위를 벗어나면 모니터링 출력이 해제되고 컨택터가 부하 회로를 차단합니다.
배선하기 전에 정확한 데이터시트에서 다음 질문에 대한 답을 확인하십시오:
- 장치가 측정하는 것은
L-N,L1-L2, 인가, 아니면 DC인가?+/-? - 장치가 측정 회로에 의해 자체 전원을 공급받는가, 아니면
A1/A2보조 전원이 필요한가? - 모니터링 전압이 정상일 때 닫히는 출력 쌍은 무엇입니까?
- 출력 접점이 접촉기 코일 전압, 돌입 전류 및 사용 범주에 적합합니까?
- 전압이 복구된 후 릴레이가 자동으로 재설정됩니까, 아니면 제어 회로에 수동 재시작이 필요합니까?
모든 단상 릴레이가 230V로 제한된다고 가정하지 마십시오. 제품군에는 다양한 AC 및 DC 측정 대역이 포함되어 있으므로, 시스템 전압과 필요한 임계값에 따라 실제 모델을 선택하십시오.
3상 전압 모니터링 릴레이 배선도
일반적인 3상 모니터링 릴레이는 접촉기 상단에서 위상을 감지하므로, 입력 전원이 비정상일 때 기동을 방지하고 모니터링된 결함이 발생하면 접촉기를 차단할 수 있습니다.
전력 회로중요 경계 사항:
- 3선식 릴레이는 다음을 위해 설계되었습니다.
L1-L2-L3임의로 개조하여 4선식 측정 방식으로 변경해서는 안 됩니다. - 4선식
L1-L2-L3-N장치는 중성선을 전원 공급, 상-중성선 간 측정 또는 두 가지 용도 모두에 사용할 수 있습니다. 결선도를 따르십시오. - 올바른 상 순서는 릴레이 감지 단자에서의 순서에 의해 결정됩니다. 두 상을 바꾸면 감지된 순서가 변경됩니다.
- 모터가 회전 중일 때는 결상 감지가 더 어려울 수 있습니다. 회전하는 모터가 결상된 상에 역기전력을 생성할 수 있기 때문입니다. 해당 애플리케이션에 적합한 결상 감지 기능을 갖춘 릴레이를 사용하십시오.
- 1상 손실은 3상 모터에 있어 연속성 측면에서 이점이 없습니다. 단상 운전이 지속되면 과도한 전류와 발열이 발생할 수 있으므로, 일반적으로 신속한 정지 또는 기동 차단을 목적으로 합니다.
모델별 3상 기능 및 배선 시스템 옵션은 다음을 참조하십시오. VIOX FCP18 3상 전압 모니터링 릴레이 가이드.
전압 모니터링 릴레이가 전자접촉기(Contactor)를 제어하는 방법
전자접촉기는 저전력 제어 회로와 전력 회로를 분리합니다.
측정 판단 동작모니터링 릴레이 출력은 일반적으로 전자접촉기 코일 및 정지 푸시버튼, 과부하 릴레이 NC 접점, 압력 스위치 또는 PLC 출력과 같은 일반적인 제어 허용 조건과 직렬로 연결됩니다. 코일에 전원이 공급되기 위해서는 모든 필수 조건이 정상 상태여야 합니다. 비상 정지 또는 기타 안전 관련 기능은 기계 안전 설계에서 요구하는 아키텍처, 구성 요소, 진단 및 성능 수준을 유지해야 합니다. 표준 모니터링 릴레이는 안전 릴레이가 아닙니다.
인터페이스 선택 시:
- 전자접촉기 코일 전압을 제어 전원과 일치시키십시오.;
- 모니터링 릴레이의 접점 정격이 단순 저항 부하 전류값이 아닌, 코일의 AC 또는 DC 사용 범주(utilization duty)에 적합한지 확인하십시오.;
- 모니터링 접점이 코일을 직접 스위칭할 수 없는 경우 인터페이스 릴레이를 사용하십시오.;
- 필요한 복귀 시간을 저해하지 않으면서, 특히 DC 코일에 적합한 코일 과도 전압 억제 장치를 고려하십시오.;
- 기계 위험성 평가에서 요구하는 경우 수동 시작 및 자동 재시작 방지 기능을 유지하십시오.;
- 모니터링 접점을 비상 정지 안전 회로 또는 안전 등급 보호 기능을 대체하는 용도로 사용하지 마십시오.
전력 스위칭 측에 대해서는 VIOX 가이드의 모듈형 접촉기 배선 섹션에서 A1/A2 코일 단자와 주 접점 분리에 대해 더 자세히 설명합니다.
전압 모니터링 릴레이는 어떤 결함을 감지할 수 있습니까?
과전압 및 저전압
릴레이는 전압을 상한 임계값, 하한 임계값 또는 둘 다와 비교합니다. 일부 심각하거나 특수한 결함에는 별도의 응답 규칙이 적용될 수 있지만, 일반적으로 출력 상태가 변경되기 전까지 전압 편차가 설정된 트립 지연 시간 동안 지속되어야 합니다.
결상
결상 모니터링은 제품의 측정 방식에 따라 상이 없거나 충분히 감소된 상태를 감지합니다. 모터의 경우, 일반적으로 단상 운전으로 인한 유해한 전류 및 온도 상태가 발생하기 전에 기동을 방지하거나 운전을 정지시키는 것을 목표로 합니다.
오결상(상 순서 오류)
상 순서 릴레이는 3상 입력의 순서를 확인합니다. 잘못된 순서는 방향에 민감한 모터의 회전 방향을 반대로 바꿀 수 있습니다. 릴레이는 일반적으로 입력 순서가 수정될 때까지 접촉기(contactor)가 여자되지 않도록 차단합니다.
전압 불평형 또는 비대칭
불평형 기능은 해당 모델에 명시된 계산 방식을 사용하여 상전압을 비교합니다. 계산된 비대칭 값이 설정된 지연 시간 동안 구성된 제한치를 초과하면 출력 상태가 변경됩니다. 모든 3상 릴레이가 불평형을 측정하거나 모든 제조사가 동일한 공식을 사용한다고 가정해서는 안 됩니다.
대체할 수 없는 기능
표준 전압 모니터링 릴레이는 자동으로 다음을 제공하지 않습니다:
- 모터 과부하 또는 회전자 구속 보호;
- 단락 보호;
- 서지 보호;
- 잔류 전류 또는 지락 보호;
- 절연 감시;
- 안전 릴레이 기능;
- 배터리 셀 밸런싱 또는 배터리 관리 시스템(BMS);
- 발전 설비를 위한 계통 연계 보호;
- 전기차 배터리 제어 또는 고전압 인터록 루프 로직.
일부 특수 장치는 여러 기능을 결합하지만, 정확한 데이터시트와 인증 범위를 통해 이를 확인해야 합니다.
임계값, 히스테리시스, 트립 지연 및 재설정 설정
설정값은 장비의 허용 전압 범위, 공급 전원 특성, 공정 위험 요소 및 모니터링 계전기의 기능을 기반으로 도출되어야 합니다.
임계값
임계값은 계전기가 결함 상태를 인식하는 전압 또는 백분율을 의미합니다. 윈도우 계전기는 하한 및 상한 임계값을 모두 가집니다. 보호 대상 장비의 사양과 적용 가능한 설계 요구 사항을 사용하십시오. 공칭 전압과 부하 허용 오차를 확인하지 않고 일반적인 설정을 그대로 복사해서는 안 됩니다.
히스테리시스
히스테리시는 트립 지점과 복귀 지점을 분리하여 전압이 임계값 근처에서 변동할 때 반복적인 스위칭이 발생하는 것을 방지합니다.
예시용으로만 사용:
저전압 트립 임계값 = 90 V실제 계전기는 히스테리시스를 전압(V), 임계값의 백분율 또는 공칭 전압의 백분율로 나타낼 수 있습니다. 슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric)의 RM22UA 지침은 동일한 원리를 보여줍니다. 즉, 작은 변동으로 인해 반복적인 트립/복귀 사이클이 발생하지 않도록 복귀 레벨이 트립 임계값으로부터 오프셋되어 있습니다.
트립 지연
트립 지연은 짧은 외란을 필터링합니다. 지연 시간이 너무 짧으면 불필요한 정지가 발생할 수 있고, 너무 길면 부하가 허용 범위를 벗어난 상태에 노출될 수 있습니다. 일부 계전기는 과전압, 저전압, 불평형, 기동 또는 복귀에 대해 서로 다른 지연 시간을 제공합니다. 특정 제품의 경우 결상 및 역상 시 고정되거나 즉각적인 응답을 사용할 수 있습니다.
기동 또는 통전 지연
이 지연 시간은 전원이 인가된 후 출력이 정상 상태로 진입하기 전에 공급 전압이 안정화되도록 합니다. 이는 가동 중인 시스템이 결함 임계값을 초과한 후 적용되는 지연과는 다릅니다.
자동 리셋
자동 복귀 설정 시, 전압이 복귀 경계를 지나 회복되고 모든 복귀 지연 시간이 만료되면 계전기는 정상 출력 상태로 돌아갑니다. 접촉기 회로가 자동 재시작을 허용하는 경우, 작업자의 명령 없이 부하가 다시 시작될 수 있습니다. 사용하기 전에 이러한 동작이 허용되는지 확인하십시오.
수동 복귀 또는 메모리
래칭 또는 메모리 기능은 리셋 명령이 내려질 때까지 결함 상태를 유지합니다. 모든 모니터링 릴레이에 이 기능이 포함되어 있지는 않습니다. 모니터링 릴레이 자체가 자동으로 리셋되는 경우에도 외부 접촉기 제어 회로에서 수동 재시작을 구현할 수 있습니다.
단상 대 삼상 모니터링 릴레이
| 선택 기준 | 단상 릴레이 | 삼상 릴레이 |
|---|---|---|
| 일반적인 입력 | L-N, L1-L2, 인가, 아니면 DC인가? +/-, 모델에 따라 다름 |
L1-L2-L3 나 L1-L2-L3-N |
| 핵심 기능 | 과전압, 저전압 또는 윈도우 모니터링 | 전압 제한 및 모델별 위상 손실, 위상 순서, 불평균 |
| 일반적인 부하 | 제어 전원, 단상 펌프, 압축기, HVAC, 민감한 장비 | 3상 모터, 펌프, 팬, 압축기, 컨베이어, 기계 공급 장치 |
| 주요 선정 위험 요소 | 잘못된 측정 또는 공급 범위 | 잘못된 배선 시스템, 중성선 누락 또는 위상 기능 누락 |
| 전압 제한 | 정확한 모델에 의해 정의됨; 범용 230 V 아님 | 정확한 모델에 의해 정의됨; 범용 415 V 아님 |
ABB의 현재 제품군 정보는 고정 전압 정의가 신뢰할 수 없는 이유를 보여줍니다. CM-MPS/N 3상 제품군은 최대 820V AC의 정격 전압 레벨을 포함합니다. 이것이 모든 ABB 또는 VIOX 릴레이가 해당 전압에 적합하다는 것을 의미하지는 않으며, “단상” 또는 “3상”이라는 용어가 아닌 제품 모델이 측정 범위를 결정한다는 것을 보여줍니다.
AC 대 DC 전압 모니터링 릴레이
AC 모니터링 릴레이는 RMS 측정, 주파수 관련 로직 또는 위상 기능을 사용할 수 있습니다. DC 모니터링 릴레이는 극성이 정의된 DC 전압을 감시하며 제어 전원 공급 장치, 통신 시스템, 배터리 백업 제어 회로 또는 기타 제한된 DC 애플리케이션을 위해 설계될 수 있습니다.
AC/DC 또는 DC 모델을 선택하기 전에 다음 사항을 확인하십시오:
- 측정 전압 유형 및 범위;
- 극성 요구 사항;
- 측정 회로와 공급 회로가 공통 기준을 공유하는지 여부;
- 최대 연속 측정 전압;
- 상한/하한 임계값 범위;
- 출력 접점 AC 및 DC 스위칭 정격;
- 리셋 및 메모리 동작;
- 측정, 전원 공급 및 출력 회로 간의 절연;
- 애플리케이션별 승인 또는 장비 요구 사항.
단순 DC 저전압 계전기는 전체 버스 전압을 감시할 수 있지만, BMS는 아닙니다. 제품 문서에 명시되지 않는 한 셀 단위 모니터링, 밸런싱, 온도 보호, 충전 상태 계산, 접촉기 진단 또는 기능 안전 동작을 수행하지 않습니다.
전압 모니터링 계전기 사용처
장비 제어 결정이 입력 전압의 품질이나 구성에 따라 달라지고, 주 스위칭은 다른 적절한 장치에 의해 수행될 때 전압 모니터링 계전기를 사용하십시오.
일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
- 모터 제어반: 상 결상, 오결선, 허용 범위를 벗어난 전압 또는 불평형 발생 시 모터의 기동을 방지하거나 정지시키며, 과부하 계전기가 모터의 과전류를 처리합니다.
- 펌프 및 압축기: 불안정한 전원 공급 상태에서 작동을 억제하고 압력, 레벨 또는 공정 제어 장치와 연동합니다.
- HVAC 장비: 접촉기 제어 회로를 통해 3상 압축기, 팬 및 펌프 전원을 감시합니다.
- 컨베이어 및 공작 기계: 상 순서로 인해 역회전이 발생하거나 전원이 장비 허용 범위를 벗어날 경우 작동을 차단합니다.
- 자동 절체 및 발전기 제어: 장치 및 시스템 설계가 해당 사용을 지원하는 경우, 전송 또는 제어 로직에 전압이 정상인 입력을 제공하십시오.
- 제어 전원 감시: AC 또는 DC 제어 전원이 허용 범위를 벗어날 경우 PLC 또는 알람에 신호를 보냅니다.
- 건물 및 산업용 배전반: 감시 대상 피더 또는 장비 그룹에 대해 무전압 접점 알람 또는 허용 신호를 제공합니다.
태양광, 에너지 저장 장치(ESS), 전기차 충전 또는 발전기-계통 연계의 경우, 일반 전압 계전기가 애플리케이션별 계통, 단독 운전 방지, 배터리, 자동차 또는 기능 안전 요구 사항을 충족한다고 가정하지 마십시오. 실제 시스템 기능에 맞게 설계되고 승인된 장비를 사용하십시오.
전압 감시 계전기 선정 체크리스트
| 선정 항목 | 답변해야 할 질문 | 요구되는 증빙 자료 |
|---|---|---|
| 시스템 | 단상, 3상 3선식, 3상 4선식 또는 직류(DC)입니까? | 전기 회로도 및 공칭 시스템 데이터 |
| 측정 범위 | 발생 가능한 최소 및 최대 전압은 얼마입니까? | 시스템 허용 오차 및 정확한 계전기 데이터 시트 |
| 모니터링 기능 | 저전압/과전압, 결상, 상순, 불평형 또는 윈도우 방식입니까? | 장비 위험성 평가 및 기능표 |
| 공급 아키텍처 | 자가 전원 방식 또는 별도의 보조 전원 공급 방식인가? | 단자 결선도 및 제어 전원 설계 |
| 출력 로직 | 정상 시 여자(Healthy-energized), 고장 시 여자(Fault-energized) 또는 선택 가능한 방식인가? | 기능/타이밍 다이어그램 |
| 출력 접점 | 접촉기 코일 또는 입력 부하를 스위칭할 수 있는가? | AC/DC 사용 정격 및 코일 데이터 |
| 설정 | 어떤 임계값, 히스테리시스 및 지연 시간이 필요한가? | 장비 제한 사항 및 시운전 계획 |
| 초기화 | 자동, 수동, 원격 또는 외부 재시작 로직 중 무엇을 사용하는가? | 공정 안전 및 재시작 요구 사항 |
| 표시 | 어떤 고장 및 릴레이 상태가 표시되거나 보고되어야 하는가? | 운영자 및 PLC/SCADA 요구 사항 |
| 표준 | 어떤 제품 표준, 인증 또는 프로젝트 승인이 적용되는가? | 정확한 인증서 및 채택된 프로젝트 요구 사항 |
| 설치 | DIN 레일 공간, 단자, 외함, 온도, 고도 및 배선 | 제조업체 설치 지침 |
전압 범위와 접점 수가 비슷해 보인다는 이유만으로 대체품을 승인하지 마십시오. 작동 원리, 위상 기능, 출력 타이밍, 단자 배열 및 승인 사항이 다를 수 있습니다.
시운전 절차
자격을 갖춘 인원만이 통전 중인 전기 장비에 대해 작업해야 합니다. 배선을 변경하기 전에 설치 설비를 분리하고 전압이 없는지 확인하십시오.
- 모델 확인: 전체 부품 번호, 측정 범위, 공급 유형, 위상 구성, 출력 접점 및 의도된 기능을 확인하십시오.
- 정확한 도면에 따라 배선 확인: 감지 단자, 보조 전원, 중성선 요구 사항, COM/NC/NO 할당 및 접촉기 코일 회로를 확인하십시오.
- 설정 기록: 임계값, 히스테리시스, 기동 지연, 트립 지연, 리셋 모드 및 메모리 기능을 문서화하십시오.
- 정상 상태 확인: 허용 가능한 전원을 인가하고 LED, 표시값, 출력 접점 상태 및 접촉기 동작을 확인하십시오.
- 각 필수 결함 테스트: 승인된 테스트 방법이나 소스를 사용하여 저전압, 과전압, 결상, 오결선 또는 불평형 상태를 모의하십시오. 부하 상태에서 도체를 제거하여 위험한 활선 결함을 만들지 마십시오.
- 응답 및 복구 측정: 트립 및 리셋이 의도된 수준과 지연 시간 후에 발생하는지 확인하십시오.
- 재시작 동작 확인: 전압 복구 후 기기가 정지 상태를 유지하는지, 자동으로 재시작되는지, 또는 작업자의 명령이 필요한지 확인하십시오.
- 복구 및 문서화: 모든 테스트 연결을 정상 상태로 되돌리고 가능한 경우 설정을 고정하며, 유지보수를 위해 결과를 기록하십시오.
전압 감시 계전기(Voltage Monitoring Relay) 문제 해결
| 증상 | 예상 원인 | 확인할 사항 | 조치 방향 |
|---|---|---|---|
| 계전기에 표시등이 들어오지 않음 | 전원 공급 누락, 잘못된 전압 모델, 제어 퓨즈 단선 또는 A1/A2 연결 오류 | 지정된 단자에서 전원을 측정하고 명판과 비교하십시오. | 올바른 제어 전원을 복구하거나 모델/배선을 수정하십시오. |
| 릴레이는 정상으로 표시되지만 접촉기(contactor)가 작동하지 않음 | 잘못된 NO/NC 쌍, 정지/과부하 회로 개방, 잘못된 코일 전압 또는 부적절한 출력 정격 | COM과 정상 접점을 통해 A1까지의 전압을 추적하고, A2 복귀 전압을 확인하십시오. | 제어 회로를 수정하고, 필요한 경우 인터페이스 릴레이를 사용하십시오. |
| 접촉기가 반복적으로 떨어짐(drop out) | 임계값 근처의 전압, 너무 작은 히스테리시스, 너무 짧은 지연 시간, 느슨한 연결 또는 불안정한 전원 공급 | 시간 경과에 따른 모든 상전압 및 출력 상태를 기록하십시오. | 공급/연결을 수정하거나 장비 제한 내에서 설정을 조정하십시오 |
| 배선이 올바르게 보임에도 상 결함이 지속됨 | 잘못된 상 순서, 4선식 모델에서 중성선 누락, 잘못된 정격 전압 버전 또는 역방향 모터 전압 | 단자 순서와 측정된 전압을 기능 다이어그램과 비교하십시오 | 상 순서/모델/배선을 수정하고, 결상 감지 적합성을 확인하십시오 |
| 테스트 중 릴레이가 전혀 작동하지 않음 | 잘못된 모니터링 단자, 비활성화된 기능, 테스트 범위를 벗어난 임계값, 과도한 지연 또는 출력 로직 오해 | 실제 측정값, 설정, 타이밍 모드 및 접점 상태를 확인하십시오 | 승인된 테스트 방법으로 올바르게 구성하고 반복 수행하십시오. |
| 전압 복구 후 부하가 예기치 않게 재시작됩니다. | 자동 리셋 및 유지형 접촉기 명령 | 릴레이 리셋 모드와 자기유지/제어 로직을 검토하십시오. | 위험성 평가에 따라 필요한 경우 수동 재시작 또는 래칭 로직을 추가하십시오. |
| PLC 알람이 반전되어 있습니다. | NO/NC 입력이 잘못 선택되었거나 PLC 로직이 반대되는 정상 상태를 가정하고 있습니다. | 릴레이가 여자, 소자 및 전원 차단된 상태에서 입력을 테스트하십시오. | 페일 어웨어(fail-aware) 접점 로직을 선택하고 PLC 문서를 업데이트하십시오. |
릴레이가 단독으로 정상 작동함에도 장비가 응답하지 않는 경우, 진단 범위를 측정 입력, 릴레이 로직, 출력 접점, 접촉기 코일, 주 전원 접점, 과부하 보호 장치 및 부하로 세분화하십시오. 전체 체인을 하나의 장치로 테스트하면 실제 결함이 가려지는 경우가 많습니다.
자주 묻는 질문
전압 감시 릴레이는 어떤 역할을 합니까?
지정된 AC 또는 DC 전압 상태를 측정하고 설정된 정상 또는 결함 기준이 충족될 때 제어 출력을 변경합니다. 모델에 따라 저전압/과전압, 결상, 상순 또는 불평형을 감시할 수 있습니다.
전압 감시 릴레이가 부하를 직접 차단합니까?
일반적으로 그렇지 않습니다. DIN 레일형 감시 릴레이는 대개 무전압 제어 접점을 변경합니다. 접촉기, 차단기 트립 회로, PLC 또는 기타 외부 장치가 주 스위칭 동작을 수행합니다. 직접 스위칭은 해당 출력 접점이 해당 부하 용량에 대해 정격 및 승인된 경우에만 허용됩니다.
11번, 12번, 14번 단자는 어떻게 배선합니까?
일반적인 IEC 전환 규격에서, 11 COM 단자입니다., 12 NC 단자입니다. 14 NO 단자입니다. 다른 릴레이는 15-16-18 또는 다른 번호 체계를 사용할 수 있습니다. 배선 전에 해당 장치에 인쇄된 회로도를 확인하십시오.
접촉기(contactor)는 NO 릴레이 접점을 사용해야 합니까, 아니면 NC 릴레이 접점을 사용해야 합니까?
이는 릴레이의 작동 원리와 요구되는 안전 상태에 따라 다릅니다. 많은 폐회로 보호 설계는 릴레이에 전원이 공급되고 전원 공급이 정상일 때만 닫히는 접점을 사용하므로, 고장이 발생하거나 릴레이 전원이 차단되면 접촉기가 해제됩니다. 문자만 보고 선택하지 말고 기능 회로도를 확인하십시오.
L1, L2, L3는 어디에 연결해야 합니까?
해당 릴레이에서 요구하는 상 순서에 맞춰 표시된 측정 단자에 연결하십시오. 중성선은 모델 및 배선도에서 요구하는 경우에만 연결합니다.
전압 감시 계전기에서 히스테리시스란 무엇입니까?
히스테리시는 트립(trip) 조건과 복귀(reset) 조건 사이의 간격을 의미합니다. 이는 전압이 임계값 근처에서 변동할 때 출력 스위칭이 반복되는 것을 방지합니다.
트립 지연(trip delay)과 기동 지연(start-up delay)의 차이점은 무엇입니까?
트립 지연은 감지된 결함이 출력을 변경하기 전에 지속되어야 하는 시간입니다. 기동 지연은 전원이 인가된 후 계전기가 정상적인 상태로 진입하기까지의 시간입니다. 제품에 따라 하나만 제공되거나, 둘 다 제공되거나, 기능별로 다른 지연 시간이 적용될 수 있습니다.
3상 모터가 결상 후에도 계속 작동합니까?
단상 운전(single-phasing) 및 역전압으로 인해 회전이 지속될 수 있으나, 이는 치명적인 전류 불균형과 과열을 유발할 수 있습니다. 상 감시 계전기는 일반적으로 모터를 정지시키거나 차단하기 위해 사용되며, 지속적인 운전을 정당화하기 위한 용도가 아닙니다.
배터리나 전기차(EV) 시스템에 전압 감시 계전기를 사용할 수 있습니까?
적절한 정격의 DC 계전기는 제한된 제어 기능을 위해 전체 DC 전압을 감시할 수 있습니다. 그러나 문서에 해당 기능이 명시적으로 포함되어 있지 않는 한, BMS, 셀 모니터, EV 컨트롤러, 고전압 인터락, 절연 감시 장치 또는 안전 시스템을 대체할 수 없습니다.
결론
전압 모니터링 계전기는 제어 체인의 한 연결 고리로 사용될 때 가장 유용합니다. 이 계전기는 공급 전압을 측정하고 정의된 결함을 평가한 뒤 제어 접점을 변경합니다. 이후 외부 접촉기, PLC, 경보기 또는 승인된 트립 회로가 해당 출력에 따라 작동합니다.
성공적인 선택은 배선 시스템, 전압 범위, 모니터링할 결함, 출력 로직, 접점 정격, 설정, 리셋 동작 및 모델별 단자 결선도에 달려 있습니다. 고정된 230V 또는 415V 전압을 가정하지 마십시오. 또한 표준 DIN 레일 계전기를 설계 목적에 부합하지 않는 BMS, EV, 계통 보호 또는 안전 기능에 확장하여 사용하지 마십시오.
3상 애플리케이션의 경우 다음을 계속 진행하십시오. VIOX FCP18 기능 및 선택 가이드 또는 다음을 검토하십시오. VIOX FCP18 제품 페이지 정확한 시스템 전압, 배선 구성, 필요한 결함 기능, 지연 시간, 출력 용도 및 대상 시장 문서와 대조하십시오.