MCB, MCCB, ELCB 및 RCD의 차이점 (회로 차단기)

배전에서는 다양한 수준의 회로 차단기가 필요합니다. 전류 전달 용량, 차단 용량 및 기타 기능에 따라 필요에 따라 VCB, ACB(기중차단기), MCCB 및 MCB와 같은 적절한 회로 차단기를 선택하며, 이는 배전 시스템에서 따르는 일반적인 계층 구조입니다.

 

회로 차단기(CB-Circuit Breaker)

CB(회로 차단기)는 

• 회로를 수동 또는 정상 및 오류 조건에서 원격 제어로 제어(만들거나 끊음)합니다.
• 오류 조건(예: 과전류, 단락 등)에서 회로를 자동으로 차단합니다.

 

 

 

기중차단기 (ACB - Air Circuit Breaker)

• 대기압에서 공기 중에서 작동합니다.
• 오일 회로 차단기로 완전히 교체되었습니다.
• 오일 회로 차단기와 같이 오일 화재의 가능성이 없습니다.
• 정격 전류는 최대 10kA입니다.
• 트립 임계값 및 지연은 조정 가능합니다.
• 전자 및 마이크로프로세서로 제어됩니다.
• 주 전력 분배를 위해 대규모 산업 공장에서 사용됩니다.

 

미니어처 회로 차단기(MCB - Miniature Circuit Breaker)

• 정격 전류는 100 암페어 미만입니다.
• 18,000암페어 미만의 차단 정격.
• 트립 특성은 조정되지 않을 수 있습니다.
• 열 또는 열 자기 작동을 기반으로 하는 작동 원리.
• 저전류 회로(낮은 에너지 요구 사항), 즉 가정 배선에 적합합니다.
• 일반적으로 정상 전류가 100A 미만인 경우에 사용됩니다.

 

 

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몰드 케이스 회로 차단기 (MCCB - Molded Case Circuit Breaker)

• 10-2500암페어의 정격 전류
• SC(단락 상태)에서의 순간 트립을 위한 과부하 및 자기 작동을 위한 열 작동.
• 인터럽트 정격은 약 10k~200kamp입니다.
  
• 트립 특성을 조정할 수 있습니다.
  
• 높은 전력 정격 및 높은 에너지(예: 상업 및 산업용)에 적합합니다.
  
• 일반적으로 정상 전류가 100A 이상일 때 사용합니다.

 

MCB와 MCCB의 차이점

MCB와 MCCB의 주요 차이점은 MCB의 경우 최대 1800암페어, MCCB의 경우 최대 10k – 200k 암페어인 인터럽트 전류 정격입니다.

 

다음 표는 서로 다른 특성에 대한 MCB와 MCCB의 비교 및 주요 차이점을 보여줍니다.

 

MCB와 MCCB는 모두 저전압 회로 차단기로 분류되며 작동 원리는 두 장치 모두에 대해 열자기를 기반으로 합니다.

 

 

 

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MCB 및 MCCB 선택

필요한 표준 전류 전달 용량이 100A이고 차단 용량이 15KA인 상황에서 무엇을 사용해야 하는가 하는 것입니다. 

MCB 또는 MCCB? 

둘 다 몰드 케이스에 있으며 특히 MCCB의 고정 열 설정 옵션과 비교할 때 거의 유사한 기능을 가지며 저전압 회로 차단기로 분류됩니다. 마그네틱 설정의 경우 곡선에 따라 MCB를 선택할 수 있으며 MCCB는 고정 설정을 갖거나 조정할 수 있습니다.

 

그렇다면 MCB 또는 MCCB를 선택하는 기준은 무엇입니까?

 

MCB가 더 콤팩트하기 때문에 공간을 고려할 수 있지만 MCCB의 크기가 클수록 더 나은 오류 제거 메커니즘과 같은 많은 이점을 제공하므로 큰 문제는 아닙니다.

MCB와 MCCB는 모두 저전압 회로 차단기이며 IEC 947 표준에 응답하기 위해 만들어졌습니다 

 

실제로 그들이 따르는 표준에는 차이가 있습니다. MCB는 IEC 60898-1(달리 언급되지 않는 한)에 따라 작동해야 하므로 그에 따라 테스트됩니다. MCCB는 IEC60947-2에 따라 테스트됩니다.

 

 

IEC 60898-1과 IEC 60947-2의 차이점IEC60898-1 규격

정격 작동 전압이 440V(위상 간)를 초과하지 않는 회로 차단기의 동작을 정의하고, 정격 전류가 125A(범위 0.5A-125A)를 초과하지 않고 정격 단락 용량이 25KA(일반적으로 10KAin MCB)를 초과하지 않는 것으로 정의합니다.

 

이것은 숙련되지 않은 사용자(또는 지시되지 않은 사용자)와 결과적으로 유지 관리되지 않는 장치를 위해 설계되었습니다. 또한 적용되는 오염도는 최대 오염도(2도)까지 무공해입니다. 이들은 주거용 주택, 상점, 학교 및 사무실 배전 배전반에서 볼 수 있는 회로 차단기입니다.

 

IEC60947-2 규격

이 표준은 회로 차단기에 적용되며, 주요 접점은 정격 전압이 1000V ac 또는 1500V dc를 초과하지 않는 회로에 연결되도록 되어 있습니다. 또한 일체형 퓨즈 회로 차단기에 대한 추가 요구 사항도 포함되어 있습니다.

그것은 표준 전류 전달 용량의 매우 높은 범위를 커버 (우리는 6A-6300A의 범위를 가지고 있습니다) 숙련 된 사용자를 위해 의미합니다. 장치도 제대로 유지 관리되어야 합니다. 또한 오염도는 3 이상이어야 한다.

이 회로 차단기는 산업용 응용 제품이며 최대 1000V AC 및 1500V DC의 배전을 보호합니다. (MCB, MCCB 및 ACB의 경우)

따라서 이러한 항목은 기본이 다르다는 것이 분명합니다. MCB는 무공해 실내 조건을 위해 설계되었으며 오염도 3이 필요한 가혹한 실외 응용 분야에는 적합하지 않습니다.

일반적으로 IEC 60898-1 인증 회로 차단기는 오염 등급 2, 임펄스 전압 4kV, 절연 전압은 공칭 전압 440V와 동일하므로 가정 설비의 적절한 보호를 입증하는 데 필요한 최소한의 성능을 충족합니다. 이것이 일반적으로 회로 차단기에 인쇄된 제한된 수의 기술 정보를 충족하는 이유입니다.

IEC 60898-1 인증을 받은 회로 차단기가 IEC 60947-2 인증을 받을 수 없는 것은 아니지만 모든 제조업체는 인증을 받아야 합니다. 동일한 MCB의 등급은 표준에 따라 다를 수 있으므로 데이터가 제대로 인쇄되어 있는지 확인하는 것이 좋습니다.

따라서 응용 프로그램과 요구 사항에 따라 어떤 장치를 사용하거나 선택할지 결정합니다.

 

 

IEC 69896-1과 IEC 60947-2의 비교

 

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다른 회로 레벨에서 MCB 또는 MCCB를 선택하는 방법?

MCB 명판 등급 데이터도 적절한 정보를 제공하지만 MCB 또는 MCCB의 선택은 다음과 같은 특정 요소와 조건에 기초합니다.

 

 

- ICU에서 ICS % (회로 차단기 측면에서 ICS와 ICU의 차이 참조)

- 최대 작동 전압- 절연 전압

- 기계적 작동(내구성 및 내구성)

- 각 작동 전압에 대한 차단 용량

 

다음은 자기 고장 보호 기능을 보여주는 MCB 유형입니다. 또한, 고장이 없는 케이블의 우발적인 과부하를 방지하기 위해 MCB에는 불필요한 MCB의 트립 작동 가능성을 제거하는 열 장치가 있습니다. 가전제품의 단락 보호의 경우 전류 정격이 약 6kA인 반면 중공업 작동의 경우 10kA를 초과합니다.

 

 

 

설치하려는 항목에 대한 요구 사항과 요구 사항에 따라 다릅니다

 

 

MCB와 FUSE의 특성

• MCB 및 퓨즈 정격 전류(공칭 전류 또는 정격 전류)는 모두 암페어 단위입니다.
  
• 정격 전류가 50A인 MCB 또는 퓨즈는 50A 이상의 전류가 흐를 때 걸려 넘어지지 않습니다.
  그 이유는 정격 전류가 동일한 MCB와 퓨즈가 서로 다른 특성을 가지고 있기 때문입니다.
  
• 63A MCB 및 60A 퓨즈의 경우 0.2초 내에 작동해야 하며, MCB는 260A에서 작동하고 퓨즈는 600A에서 작동합니다. 퓨즈 지연이 MCB에 비해 매우 높음을 보여줍니다.
  
• 때때로 퓨즈가 이유 없이 스스로 끊어집니다. 이는 특정 시간에 대한 이전 오버로드 때문일 수 있습니다.
  
• 퓨즈의 경우 정격 전류가 60A이면 1~2시간 동안 최대 80A를 전달합니다. 이는 현대의 PVC 케이블이 50% 과부하를 한 시간 동안 유지하는 것과 같습니다.

 

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누전차단기 (ELCB - Earth Leakage Circuit Breaker)

ELCB는 감전 및 부상으로부터 사람을 보호하는 데 사용됩니다. 이러한 장치의 필요성은 감전으로 인한 사망뿐만 아니라 부상의 수가 증가하기 때문에 발생합니다.

이 장치는 거의 50년 전에 발명되었지만 오늘날 ELCB는 몇 가지 단점으로 인해 적합하지 않으므로 기능이 더 많은 장점과 동일한 다른 장치 RCB(잔류 회로 차단기) 또는 RCD(잔류 전류 장치)가 있지만 작동 이론은 ELCB와 완전히 다릅니다.

 

 ELCB의 일부 특성은 다음과 같습니다.

• 접지 누설 전류에서 작동합니다.
• 라인(위상 또는 활선), 중성선(N) 및 접지선은 ELCB를 통해 부하 지점에 연결됩니다.

 

ELCB 구성

각 전자 장치 인클로저를 접지해야 하는 것은 국제 표준입니다. 그래서, 감전의 가능성은 없을 것입니다. ELCB의 적절한 작동을 위해서는 금속 막대를 토양 깊숙이 파묻어야 하며, ELCB는 로드에서 나오는 와이어와 전기 장치의 외부 금속 본체에 부착된 와이어 사이에 연결되거나 ELCB가 접지선에 연결되어 있다고 할 수 있습니다.

 

ELCB 동작

활선이 (우연히) 연결된 장치 또는 기기의 금속 몸체에 닿으면 접지된 막대와 해당 장치의 금속 인클로저 사이에 전위가 발생합니다. 회로(ELCB 내부)는 전위차를 감지하고 이 전위차가 50볼트에 도달하면 ELCB는 연결된 장치에서 주 전원을 차단합니다. 이런 식으로 인간의 안전을 보장합니다.

 

 

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ELCB의 작동 시간을 알기 위해 예시

 

인체(여러 요인에 따라 다름)가 견딜 수 있는 가장 안전한 전류 한계는 30mA 초입니다. 인체 저항(손에서 발까지)이 500Ω이고 전압이 230V AC인 활선에 접지를 한다고 가정합니다. 본체를 통해 지면으로 흐르는 전류는 다음과 같습니다.

 

I = 220V/100Ω = 440mA

 

이제 ELCB는 다음에서 동작되어야 합니다.

30mA 초 / 440A = 0.068m 초

 

그러나 몇 가지 주요 단점 때문에 오늘날에는 널리 사용되지 않습니다.

 

 

감전 위험 및 인체에 미치는 영향

 

ELCB의 단점

• 적절한 접지 연결이 없으면 ELCB가 작동하지 않습니다. 접지된 로드에 부착된 와이어가 헐거워지거나 끊어지면 ELCB는 전기/전자 장치의 금속 본체에서 잠재적인 위험 전압을 감지할 수 없습니다.
  
• ELCB는 접지선과 전기 제품의 금속 본체 사이에 부착됩니다. 그러나 전류가 접지선을 통과하지 않고 연결된 장치 본체에서 접지로 흐를 수 있는 다른 병렬 경로가 많이 있습니다. 예를 들어, 집 안에는 많은 금속 파이프가 있는데, 이 파이프는 전류가 지구를 향해 흐를 수 있는 평행한 경로를 제공할 수 있습니다. 이러한 방식으로 일부 ELCB가 장치의 금속 몸체에 있는 위험 전압을 감지하지 못해 심각한 부상을 초래할 수 있습니다.
  
• 누군가가 활성 위상 와이어에 연결되면 ELCB가 트립되지 않습니다. 이 경우 접지 와이어에 전류가 흐르지 않기 때문입니다. 사실, 전류는 전기가 흐르는 전선에서 사람의 몸을 통해 지구로 흐르고 있습니다.
  
• 활선이 중성선과 접촉하면 단락이 발생하므로 접지선에 전류가 흐르지 않기 때문에 ELCB가 트립되지 않습니다.
  
• 접지선에 전류가 흐르는 경우가 많지만, 이러한 경우에는 위험하지 않지만, 번개, 접지선에 전류가 흐르기 시작하고 ELCB 트립과 같은 잘못된 트립을 제공합니다.

ELCB의 위와 같은 단점을 극복하기 위해 RCB(Residual Current Breaker)라는 또 다른 장치가 누전 방지용으로 발명되었습니다.

 

 

 

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RCD, RCB, RCCB

RCD(Residual Current Device)는 RCB(Residual Current Breaker) 또는 RCCB(Residual Current Circuit Breaker)라고도 합니다.

잔류 전류 차단기(RCB)는 전류 흐름을 위한 다른 방법이 없는 경우 전자 장치로 가는 전류가 중성선에서 나와야 한다는 가정 하에 작동합니다. 간단히 말해서 RCB는 연결된 장치 내부로 들어가고 장치에서 나오는 전류를 측정합니다. 이 두 전류가 모두 같으면 장치의 정상적인 기능에 문제가 없습니다.

 

이 장치는 현재 RCCB로 알려진 Current Operated ELCB라고도 합니다. 이 장치는 ELCB보다 더 민감하고 정확하며 그 기능은 전압 ELCB와 같은 접지된 로드 와이어 연결에 (전적으로) 의존하지 않습니다.

 

RCCB (RCD 또는 RCB) 특성 중 일부는 다음과 같습니다.

 

• 가장 널리 사용되는 RCD는 30mA에서 10mA입니다.
• 300 내지 500mA RCCB는 전기 충격의 가능성이 거의 없는 조명 회로와 같은 화재 방지를 위해 사용됩니다.
• 라인(위상 또는 라이브) 및 중성선(N) 두 와이어 모두 RCCB(RCD)를 통해 부하 지점에 연결됩니다.
• RCD는 회로에 지락 전류가 있을 때 작동 및 트립됩니다.
• 전류가 활선(상)선으로 흐르는 것과 동일한 양의 전류가 중성선을 통해 흘러야 합니다.
• RCD가 위상 또는 중성선에서 불균등한 전류(위상 및 중성 전류는 위에서 언급한 것과 동일해야 함)를 감지하면 회로를 트립하고 30m 초 내에 부하 지점을 분리합니다.
• RCD 장치는 감전 보호에 매우 효과적입니다.
• 접지 시스템이 주 인입 공급 케이블이 아닌 접지봉에만 연결된 가정에서 모든 회로는 RCD로 보호되어야 하며, 그렇지 않으면 MCB가 연결된 회로에서 MCB를 트립하는 데 중요한 지정된 오류 전류를 얻지 못할 수 있습니다.

 

RCD 또는 전류 작동 RCCB의 작업

위상 권선과 중성 권선의 극성은 정상 상태에서 반대입니다. 따라서 위상선에서 생성된 EMF는 중성선의 EMF에 의해 상쇄됩니다. 들어오고 나가는 전류에 차이가 있으면 결과 EMF는 0이 아니며 RCB의 CT에서 감지할 수 있습니다. RCB 변류기의 신호는 RCB 회로에 공급되고 주 전원 접점을 엽니다.

 

RCD의 장점:

• 장치의 접지와 인클로저 사이에 연결이 없고 사람이 해당 장치의 금속 본체를 만지는 경우. 이 경우 들어오고 나가는 전류가 다르며 RCB는 ELCB와 달리 트립됩니다.
• RCB(Residual Current Breaker)의 기능은 낙뢰에 영향을 받지 않습니다.

 

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RCD의 단점:

• RCD는 전류 과부하에 대한 보호 기능을 제공하지 않습니다. 그러나 RCCD는 라이브 또는 중성선 오류(예: 단락 및 과부하)의 경우 트립되지 않으므로 메인 MCB는 회로를 트립합니다. 이러한 이유로 적절한 보호를 위해 RCBO(단일 장치에 RCD가 있는 MCB)가 사용됩니다.
• 정상적인 공급 파형에서만 작동하므로 맥동 DC 및 반파 정류 파형을 감지하지 못합니다. 이러한 이유로 정류된 맥동 DC 전압에서도 작동하는 특수 RCCB가 사용됩니다.
• 부하 전류의 급격한 변화시 RCD의 성가신 작동. RCD는 매우 민감하며 매우 적은 양의 결함 전류에서도 매우 빠르게 작동합니다. 오래된 전기 제품을 전환하는 경우 접지를 통해 작은 정전류가 흐르기 때문에 회로가 트립됩니다.
• RCD는 과열, 라이브 - 중립 충격 및 소켓 콘센트가 라이브 및 중립 터미널과 배선되는 것을 방지하지 않습니다.

RCBO(과부하가 있는 잔류 회로 차단기)

RCD가 과부하에 대한 보호 기능을 제공하지 않는다는 것을 알고 있으므로 MCB 및 RCD는 RCBO(과부하가 있는 잔류 회로 차단기)로 알려진 단일 장치에 제공됩니다. 작동 원리는 위와 동일하지만 단일 상자에 과부하 보호 기능이 있어 보다 안정적인 작동을 제공합니다.

 

ELCB와 RCD(RCCB)의 차이점

다음 표는 ELCB와 RCD(RCCB 또는 RCB라고도 함)의 주요 차이점을 보여줍니다.

 

ELCB와 RCCB는 모두 같은 목적으로 사용되지만 배선 연결이 다릅니다 즉, RCCB에서는 위상과 중성선만 연결해야 하는 반면 ELCB에서는 주 접지선이 연결됩니다

 

다음 비교표는 MCB, MCCB, RCD 및 보호 기능이 있는 ELCB의 차이점을 보여줍니다.