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과전류 차단기의 종류로는 고압, 특별고압에서 사용하는 전력퓨즈와 전력용 차단기중에서 많이 사용하는 VBC, ACB 그리고 저압에서 사용하는 퓨즈와 배선용 차단기를 선정하였다.

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차단기 종류 (MCCB, NFB, ELB, MC, CP, FUSE) – 네이버 블로그

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MCCB, ELCB, CP란?(특징, 동작원리, 종류, 비교)

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과전류 차단기라는 용어가 맞는표현인가요?? – Daum 카페

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배선용차단기의 종류는 작동 방식에 따라 크게 열동전자식, 완전저자식, 전자식 이렇게 세 가지로 나눌 수 있습니다. 열동전자식(熱動電磁式).

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모터브레이커라고 하며, 분기회로의 과전류차단기로 사용되며, 전동기의 전부하전류에 맞춘 것으로서 전동기의 과부하보호를 겸 … 종류. 경제형. 표준형. 고차단형.

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MCCB(배선용차단기), ELB(누전차단기) 차이점 및 동작원리

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배선용 차단기 누전 차단기 명칭과 차이점 알아보기
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  • Date Published: 2020. 12. 11.
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과전류의 개념과 차단기 종류

과전류의 개념과 과전류 차단기의 종류

조진원 (소방안전협회 서울지부 : 소방기술사, 소방시설관리사)

1. 개요

지금까지 인류가 발견한 가장 획기적인 것 중 하나가 전기이다.. 전기의 발견은 기존 열에너지를 활용하던 증기터빈 등의 기관계과 기계계, 기기들이 전기를 사용할 수 있게 되었다.

외부에서 전기를 공급할 수 있게 되면서 모든 기계나 장비가 자체적인 발전동력없이 작동할 수 있게 되었다. 따라서 전기를 사용하는 기계나 장비는 컴퓨터, 세탁기, 텔레비전 등의 크기로 소형화 되어 일상생활에서 널리 사용할 수 있게 되었다.

하지만 전기가 우리 일상생활에 널리 사용되는 만큼 전기로 인한 화재발생 가능성은 높아지고 있다. 2010년 3월 서울시 화재통계를 보면 전기적 원인에 의한 화재발생 건수는 부주의에 의한 원인 다음으로 높은 화재 발생빈도를 보이고 있다.

또 아래의 통계에서도 알 수 있듯이 전기적 원인에 의한 화재의 대부분은 단락과 과전류에 의한 것이다. 단락시 과전류가 흐르고 열과 불꽃이 발생할 수 있다는 점을 고려한다면, 전기적 원인에 의한 화재의 상단부부은 단락 또는 과부하시의 과전류 때문이다.

따라서 전기적 원인에 의한 화재를 예방하기 위해서는 과전류의 개념과 과전류에 의한 화재발생 메카니즘 그리고 과전류를 차단하는 방법 등에 대해서 잘 알 필요가 있다. 본론에서는 전류 및 과전류의 개념에 대해 알아보고 과전류 차단기의 종류에 대해 설명하고자 한다. 과전류 차단기의 종류로는 고압, 특별고압에서 사용하는 전력퓨즈와 전력용 차단기중에서 많이 사용하는 VBC, ACB 그리고 저압에서 사용하는 퓨즈와 배선용 차단기를 선정하였다. 또한 전로를 보호하는 장치를 보통 개폐기, 과전류 차단기, 누전 차단기로 나누고 있기 때문에 과전류 차단기 종류에 누전차단기를 넣지 않았다.

2. 본론

① 과전류 개념

– 전류 : 전류는 눈에 보이는 것이 아니기 때문에, 전류라는 용어를 처음 접하는 사람에게는 추상적인 느낌만 주고 무척 어렵게 느껴진다. 하지만, 눈에 보이지 않는 전류의 개념은 우리가 잘 알고 있는 물의 흐름으로 바꾸어 생각하면 쉽게 이해할 수 있다.

그림과 같이 전하를 물의 입자로 바꾸어 생각한다면, 전하의 흐름인 전류를 물 입자의 흐름으로도 이해할 수 있다. 단위 시간당 배관의 한 단면을 지나는 물의 입자량을 유량이라고 말하는 것과 비슷하게, 단위 시간당 도선의 한 단면을 지나는 전하량을 전류의 세기라고 표현한다. 전류의 세기는 A로 표현하며, 1A(암페어)란 1초 동안 도선의 한단면을 6.25×10^18개의 전자가 지날 때 전류의 세기를 말한다.

그림과 같이 전류의 흐름을 수도관 속을 흐르는 물과 비유하여 수도관은 도선이라고 할 수 있고, 물 펌프는 전지라고 생각할 수 있다. 그림 (가)에서와 같이 펌프가 없다면 잠시 후 물의 흐름이 멈추듯이 전지가 없을 때에는 전자의 흐름이 곧 멈추어 전류도 계속 흐를 수 없다. 그림 (나)에서와 같이 펌프가 있으면 펌프에 의해서 물의 흐름이 계속되듯이 전지에 의해서 전자가 계속 흘러 전류가 계속 흐를 수 있다.

② 과전류

보통의 모든 전기 기기에는 I=V/R [A] , P=VI[W]라는 공식에 따라서 사용할 수 있는 전압과 기기의 저항값 또는 전력값 등이 표시되어 있다. 또한 전선에도 전기를 운반할 수 있는 전기량, 즉 허용전압이나 전류의 양이 적혀 있다.

과전류란 전기기기 또는 전선에서 정하고 있는 허용전류 값 이상으로 전류가 흐르는 것을 의미하며 , 과전류에는 단락전류, 과부하전류, 과도전류로 나눌 수 있다. 단락전류는 보통 선로가 합선 되었을때, 과부하 전류는 부하의 변동 등에 의해 정격전류보다 큰 전류가 흐를 경우, 과도 전류는 변압기 투입전류 콘덴서 투입 및 개방시, 전동기 기동시 등 매우 짧은 시간에만 존재하고 서서히 감쇄하여 정상값으로 되돌아가는 과전류를 말한다.

정상적인 회로 구성일때는 I₂ 회로에 2A의 전류가 흐르지만, I₂회로가 단락되거나 과부하 되면 I₂회로에 2A 이상의 전류가 흐르게 되고 과전류가 흐르게 된다. 따라서 과전류가 흐를 수 있는 I₂회로에는 과전류 차단기를 설치하여 과전류가 흐르 때에는 회로를 차단하도록 하여야 한다.

③ 과전류에 의한 발화 메커니즘

– 전선에 전류가 흐르면 Joule의 법칙에 의해 열이 발생하게 되는데, 이 때 정격 전류를 초과하는 과전류에 의해서 발열과 방열의 평형이 깨어지면 과열하게 된다.

– 그러면, 과부하에 의한 자체 온도상승이 일어나거나 피가열체를 위험 온도 이상으로 가열하여 화재가 발생한다.

– 비닐절연전선의 경우 정격전류의 200~300%의 과전류에서 피복이 변질, 변형되고 정격전류의 500~600%에서 붉게 열이 난 후 용융하게 된다. 또한 전선이 절연할 수 있는 값보다 큰 전력이 흐르면 절연이 파괴되어 방전, 아크 등에 의해 화재가 발생할 수도 있다.

④ 과전류 차단기의 종류

– 전력퓨즈 POWER FUSE

개요 : 퓨즈는 정격전류는 작으나 단락전류가 커지는 전력용 변압기, 고압전동기 1차측(3.3Kv, 6.6Kv, 22.9Kv)회로의 각 상에 설치한다. 고장전류를 제한함으로서 전력계통을 효과적으로 보호하기 위하여 사용되고 있으며, 차단기 ㆍ계전기 ㆍ변성기의 3가지 역할을 하는 차단기 이다. 보통 정격의 6~8배 이상의 전류로부터 자체적으로 휴즈를 끊어서 후단을 보호하는 기능을 가지고 있다. 요즘 퓨즈의 용도는 예전처럼 메인의 기능보다는 발생할지 모르는 사고에 대비해 2중의 Fail safe 장치로 구현할 경우가 많으며, 휴즈동작전에 다름 차단기들이 먼저 동작하는 것이 일반적이다.

구조 및 전류 차단 원리 : 파워퓨즈는 고압선로에서 일정 값 이상의 전류가 일정 시간 이상 통전 될 경우 퓨즈의 가용체(엘리먼트)가 내부에서 발생되는 열에 의하여 용단되어 전력계통을 분리함으로써 전력계통과 기기 및 선로를 보호한다.

일반적 특성과 용도 : 차단기를 사용하여 과전류나 사고전류로부터 전력계통을 보로하기 위해서는 차단기, 변류기, 계전기가 필요하지만, 퓨즈는 이 3가지 기기의 역할을 모두한다. 밀폐 구조형으로 정확한 전류, 상당히 큰 차단용량을 가지고 있으나 재사용이 불가능 하다는 단점이 있다. 동작과 전압이 낮고, 우수한 소전류 차단성능을 가지고 있으며, 큰 부하용량과 개폐에 대한 긴 내구성을 가지고 있다. 파워퓨즈는 매우 정계적이고 신회성이 높아 전력계통의 변압기, 모터, 콘덴서, 제어회로 모호 및 차단용량이 부족한 차단기나 개쳬기의 후비 보호용으로 많이 사용된다. 전력퓨즈 재사용이 불가능하기 때문에 동작 후 재 투입이 필요한 곳, 자주 과부하를 차단하게 되는 곳에는 사용하지 않는 것이 바람직하다.

[자료출처] 소방안전 2010년 여름호 발췌

차단기 종류 (MCCB, NFB, ELB, MC, CP, FUSE)

배선용 차단기와 누전 차단기는 같은 역할을 하지만, 다른점이 딱 하나 있습니다. 누전 차단기는 이름에서도 알 수 있듯이 누전을 감지 하는 기능이 추가된 MCCB 입니다. 원리는 zero-ct 라는 것을 이용합니다.

단상 전원의 RS의 경우 R로 들어간 전류는 S로 들어와야 하고, S로 나간 전류는 R로 그대로 들어와야 합니다. 당연히 그 양은 같아야 하기에 R로 나간 전류가 S로 들어온 양의 차는 0이어야 합니다.

0이 되지 않는다면 어딘가 누설전류가 있어 접지 혹은 다른 곳으로 전류가 흘렀다고 판단하여 차단기를 떨어트리는 원리죠.

장비 전체에 사용하 ㄹ때에는 누전차단기를 사용하세요. 그리고 히터와 같이 누전이 발생 할 수 있는 곳엔 누전 차단기가 좋습니다.

3. MC (마그네트 콘택트, 마그네트 스위치, 마그네틱 코일 등)

MCCB, ELCB, CP란?(특징, 동작원리, 종류, 비교)

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MCCB(Molded Case Circuit Breaker)

MCCB란?

배선용 차단기입니다.퓨즈를 사용하지 않기 때문에 NFB(No Fuse Breaker)라고 부르기도 합니다.

합선이나 과부하가 발생할 시 회로를 차단하며, 주목적은 과부하 차단을 위해 사용합니다.

동작원리

MCCB내부에는 Bi-Metal이라는 금속이 들어있습니다.

Bi-Metal(바이메탈)이란 특성이 다른 두 가지 금속을 접합시킨 것으로 열을 가하면 열 특성이 적은 금속 방향으로 휘게 될 것입니다.

만약 규정치 이상의 전류가 흐르게 되면 Bi-Metal에 저항열이 발생하게 되고, 이때 바이메탈은 열 특성이 적은 쪽으로 휘게 됩니다.

그러면 결과적으로 트립 바가 회전하면서 트립이 이루어집니다.

만약 Trip이 되면 ON과 OFF의 중간에 위치한 중립상태에 놓이게 됩니다. 이를 Trip에 놓였다고도 합니다.

만약 다시 MCCB를 작동시키려면 손잡이를 oFF 쪽으로 내렸다가 ON으로 다시 올리는데 이를 Reset이라고 합니다.

종류

열동식: 크기가 작고 구조가 간단해서, 작은 정격의 저차단 용량형에 적합합니다.

정격전류이상의 과전류가 흐를 경우 Bi-Metal의 선단이 저항 열에 의해 만곡 되어 Trip를 회전시켜, 개폐기구부를 풀어주며, Trip 동작을 행합니다.

열동– 전자식 :시연동작을 하는 Bi-Metal와 전격전류80% 정도 이상에서 순시 동작을 합니다.

열동식 구조에 순시동작을 행하는 전자석 장치를 추가했다고 생각하시면 됩니다.

완전 전자식 :정확성과 신뢰도가 매우 높아 많이 사용하나, Coil의 굵기, Pipe의 크기,가격 문제 등이 있습니다.

MCCB

ELCB(Earth Leakage Circuit Breaker)

ELCB란?

ELB(Earth Leakage Breaker)라고도 하며, 누전차단기라고도 합니다.

누전,합선,과부하가 발생할 시 회로를 차단하며, 주목적은 누전 차단을 위해 사용합니다.

모선이나 기기를 보호합니다.

동작원리

ELCB내부에는 영상 변류기(ZCT가 있습니다.

이러한 영상 변류기는 링형태로 되어 있으며, 링 안에 전류가 들어가고 나가는 전선을 집어넣습니다.

그러면 영상 변류기는 들어가고 나가는 전류를 검출할 수 있습니다.

정상상태에서는 들어가는 전류와 나가는 전류가 동일하기 때문에 영상 변류기의 자속은 서로 상쇄되어 0이 될 것입니다.

하지만 누전이 발생하게 되면 전류의 일부가 다른 곳으로 흘러 들어가게 되고, 영상 변류기에 들어가고 나가는 전류에 차이가 생기게 됩니다. 그러면 이 차이만큼 자기장이 발생하게 됩니다.

하지만 이렇게 생긴 자기장 만의 힘으로는 ELCB를 차단시킬 만큼 강하지 않습니다.

따라서 힘의 차이를 증폭시킨 뒤 ELCB를 동작시켜주는데,

ELCB내부에 있는 누설전류 검출 전용 IC는 일정 레벨의 전압을 영상 변류기에 인가한 후 영상변류기에 다시 입력되는 신호를 검출하고 전류를 증폭해 크기를 판별합니다.

이때 판별 결과가 허용치 이상의 전류를 초과하게 되면 출력 신호를 Thy(thyristor)에 on 신호를 보냅니다. Thy가 on이 되면 트립 코일에 전류가 흐르고, 트립 코일에는 자력이 발생합니다.

그리고 그 자력은 누전차단기 내부의 아마추어(Armature)를 흡인하여 누전차단기를 작동시킵니다.

ELCB

CP(Circuit Protector)

CP란?

회로 보호용 차단기입니다.

과전류가 흐를 때, 기기를 보호하기 위해 전류를 차단하는 장치입니다.

동작 원리

핸들을 on상태로 놓으면 가동 접점이 고정 접점에 닿게 되고, 접점들이 서로 접촉하면 전류가 흐르게 되어 기기가 작동합니다.

기기에 과전류가 흐르면 원래 떨어져 있던 Armature와 코일(ODP : Oil Dash Pot)이 자력의 힘으로 Armature를 끌어당깁니다. 그러면 결과적으로 코일과 Armature가 맞붙게 됩니다.

Armature가 이동하면 Armature leg가 걸림 부를 개방하고 Sring의 반발력에 의해 가동 접점이 움직입니다.

그래서 결과적으로 가동 접점 과고 정접점이 떨어지게 되고 더 이상 전류가 흐르지 않게 됩니다.

CP

MCCB ELCB CP 비교

MCCB : 주목적은 과부하 차단

ELCB : 주목적은 누전 차단

MCCB와 ELCB : 전선을 보호하는 역할

CP : 기계 내부의 회로, 반도체, 모터 등을 보호하는 역할

<출처>

http://e-daco.com/q-%EB%88%84%EC%A0%84%EC%B0%A8%EB%8B%A8%EA%B8%B0%EC%9D%98-%EC%9B%90%EB%A6%AC%EB%8A%94-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B8%EA%B0%80%EC%9A%94/

http://e-daco.net/q-%ed%9a%8c%eb%a1%9c%eb%b3%b4%ed%98%b8%ec%9a%a9%ec%b0%a8%eb%8b%a8%ea%b8%b0%ec%9d%98-%ec%9e%91%eb%8f%99-%ec%9b%90%eb%a6%ac%eb%8a%94-%eb%ac%b4%ec%97%87%ec%9d%b8%ea%b0%80%ec%9a%94/

http://e-daco.com/q-%EB%B0%B0%EC%84%A0%EC%9A%A9%EC%B0%A8%EB%8B%A8%EA%B8%B0%EC%9D%98-%EC%9B%90%EB%A6%AC%EB%8A%94-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B8%EA%B0%80%EC%9A%94/

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과전류 차단기라는 용어가 맞는표현인가요??

작성자 Showbiz 작성시간 18.05.19 과전류 차단기는 과부하전류, 단락전류 등을 차단하는 모든 기기를 총칭하는 단어입니다.

CB, PF 등등을 모두 포함하는거죠

그리고 OCB는 유입차단기 입니다

OCR 은 오버 커렌트 릴레이 이고

OCB 는 오일 써킷 브레이커 에요 같은 OC가 아닙니다

배선용차단기(MCCB)의 구조 및 동작특성

과전류 차단기로 저압 전로에 상용하는 배선용 차단기 (전기용품 안전관리법의 적용을 받는 것 및 제3항에 규정하는 것을 제외한다)는 다음 각 호에 적합한 것이어야 한다.

· 정격 전류의 1배의 전류로 자동적으로 동작하지 아니할 것.

· 정격 전류의 1.25배 및 2배의 전류를 통한 경우에 다음 표에서 정한 시간 안에 자동적으로 동작할 것.

MCCB(배선용차단기), ELB(누전차단기) 차이점 및 동작원리

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안녕하세요. Got-it 입니다.

전기 시설물에 조금만 관심을 갖게 된다면 가장 쉽게 발견할 수 있는 전기 설비는 차단기입니다.

가정집에서도 흔히 볼 수 있는 차단기가 있습니다

바로 MCCB(배선용 차단기), ELB(누전차단기)입니다.

일상생활에 노출이 많이 되어있는 MCCB(배선용 차단기), ELB(누전차단기)의 차이는 무엇이고 어떤 원리로 동작하는 것일까요??

오늘은 MCCB(배선용 차단기), ELB(누전차단기) 차이점 및 동작원리에 관해서 공부해 보았습니다.

MCCB vs ELB 차이점

구분 MCCB ELB 명칭 영어 Molded Case Circuit Breaker Or NFB(No Fuse Breaker Earth Leakage Breaker 한국 배선용 차단기 누전 차단기 목적 회로 보호 인체 보호 용도 과전류 차단 선로분리 모선보호 기기보호 작용 과전류 차단 선로분리 모선보호 기기보호 작용 누전감지 작용

동작시험 버튼 소형은 없는 것도 있다. 크기와 관계없이 모두 있다. 사용 기준 교류 600V이하, 직류 250V 이하의 저압 옥내전로 보호 교류 600V 이하의 저압전로에 사용

MCCB는 Molded Case Circuit Breaker의 약자이며 배선용 차단기라고 불린다. (NFB(No Fuse Breaker)하고 같은 말이다.)

ELB는 Earth Leakage Breaker의 약자이며 누전 차단기라고 불린다

배선용 차단기의 주목적은 과부하 차단이며, 누전 차단기의 주목적은 누전을 차단하는 것입니다

배선용 차단기는 누전에 상관 없이 과전류에 동작을 합니다.

누전 차단기는 항상 전원이 ON인 상태인 제품에 주로 사용하곤 합니다.

MCCB 동작원리 – 열동식, 전자식

1. 열동식 – 바이메탈

열동식은 바이메탈 성질을 이용하여 차단기를 Trip 시키는 방법이다.

바이메탈은 열팽창률이 다른 두 종류의 금속을 접속시켜 금속에 열이 가해지면 두 금속의 열 특성에 따라 금속이 휘어지는 특성이다.

즉, 과부하로 인해 MCCB에 열이 가해지면 바이메탈 특성에 의해 차단기가 Trip 되게 된다.

출처 : https://www.scienceall.com/%EB%B0%94%EC%9D%B4%EB%A9%94%ED%83%88bimetal-2/

2. 전자식 방식 과전류, 단락 전류가 발생할 때 MCCB 내부에 있는 코일에서 기자력이 발생하여 차단기가 동작한다.

ELB 동작원리 – 키르리호프 법칙

ELB의 누전차단 동작원리는 키르히호프의 법칙을 알면 쉽게 알 수 있다.

♣ 키르히호프 전류법칙(제1법칙) : 회로 내의 임의의 접속점에서 들어가는 전류와 나오는 전류의 대수 합은 0이다.

즉, 키르히호프 법칙에 따라 누전차단기의 입력과 출력의 전류의 크기를 비교하여 전류가 누전되었는 지 알 수 있습니다. 그렇다면 누전 차단기는 어떻게 입력 전류와 출력 전류의 크기를 비교할 수 있을까요? 도선에 전류가 흐르면 자기장이 만들어집니다. 입력 도선과 출력 도선의 자기장의 크기가 달라지면 누전이 되었다고 판단하여 동작합니다.

이상 MCCB(배선용차단기), ELB(누전차단기) 차이점 및 동작원리에 대해 알아보았습니다. 만족스러우셨다면 “공감(♥)” 및 “댓글” 부탁드려요.

키워드에 대한 정보 과전류 차단기 종류

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