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MCCB (Molded Case Circuit Breaker) 배선용 차단기

에이티에스 2023. 5. 26. 19:58
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MCCB 배선용 차단기는 고장 전류에 대한 보호 기능을 제공하는 전기 장치입니다. 그들은 공기, 기름, SF6 또는 진공 등과 같은 아크를 안전하게 소화하기 위해 다른 매체를 사용합니다. MCCB 또는 몰드 케이스 회로 차단기는 공기를 유전체 매체로 사용하여 회로를 차단합니다. 공기는 다른 매체에 비해 절연 강도가 낮기 때문에 저전압 회로의 보호에 사용됩니다.

 

MCCB

몰드 케이스 회로 차단기 MCCB는 자동 전기 장치입니다. 과부하, 단락 및 전류 서지로부터 회로를 보호하는 일종의 회로 차단기입니다. MCB(Miniature Circuit Breaker)처럼 작동하기 때문에 고급 버전입니다. 그러나 원격 폐쇄 및 조정 가능한 트립 설정, 즉 현재 설정 및 시간 설정을 필요에 따라 조정할 수 있는 우수한 회로 차단기를 만드는 추가 기능을 제공합니다.

 

MCCB는 저전압 분배 시스템을 보호하는 데 사용됩니다. 최대 2500Amps 및 1.1kV의 정격으로 제공됩니다.

 

MCCB 구성

MCCB는 다음과 같은 주요 부분으로 구성됩니다. 

  1. 아크 슈트
  2. 연락처
  3. 작동 메커니즘
  4. 터미널 커넥터
  5. 열 트립 장치
  6. 마그네틱 트립 유닛
  7. 핸들 / 트립 프리 메커니즘
  8. 트립 버튼

 

다음은 일반적인 MCCB에 사용되는 각 메커니즘에 대한 간략한 세부 정보입니다.

 

아크 슈트

아크 슈트는 서로 절연된 평행한 금속판 세트입니다. 아크를 분할하고 연장하여 아크를 끄는 데 도움이 됩니다. 아크 디바이더 또는 아크 스플리터라고도합니다. 이 플레이트는 강자성 물질로 만들어집니다.

 

접점

접점은 전류를 부하로 전달하는 역할을 하는 금속 도체입니다. 접점에는 고정 접점과 이동 접점의 두 가지 유형이 있습니다. 접점은 저항률과 부식이 낮은 아크 저항 재료로 만들어집니다. 재료의 품질은 회로 차단기의 수명을 결정합니다.

 

동작 메커니즘

전류 전달 접점을 열고 닫는 역할을 하는 MCCB의 메커니즘입니다. 작동 메커니즘을 트리거하는 트립 장치와 연결됩니다. 트립 장치는 열 및 자기 메커니즘에서 동작합니다.

 

터미널 커넥터

터미널 커넥터는 MCCB를 외부 회로에 연결하는 데 사용됩니다. 상단 단자는 출력/부하에 연결되고 하단 단자는 입력/전원에 연결됩니다. 양방향이지만 입력 및 출력 지정은 물리적 설치 때문입니다

 

트립 유닛

작동 메커니즘을 작동시키는 장치입니다. 트립 장치에는 과부하를 위한 열 메커니즘, 단락을 위한 자기 트리핑 및 테스트용 테스트 버튼이 포함되어 있습니다.

 

열 트립 장치

열 트립 장치는 과부하로 인해 온도가 상승할 때 구부러지는(그리고 접점을 열는) 바이메탈 스트립인 열 메커니즘을 사용합니다.

 

마그네틱 트립 유닛

마그네틱 트립 장치에는 단락으로 인해 솔레노이드를 통해 더 높은 전류가 흐를 때 자기장을 생성하는 릴레이가 있습니다. 회로 차단기를 트립합니다. 테스트 버튼은 위에서 언급한 메커니즘을 시뮬레이션하고 회로 차단기의 응답을 테스트하는 데 사용됩니다.

 

핸들 / 트립 프리 메커니즘

차단기를 수동으로 열거나 닫을 때 사용하는 손잡이입니다. 핸들이 ON 위치에 있어도 트립되기 때문에 트립 프리 메커니즘이라고도 합니다.

핸들은 위쪽, 중간 또는 아래쪽의 세 위치에 있을 수 있습니다. 핸들이 위쪽 위치에 있으면 ON 위치입니다. 중간 위치에 있으면 차단기가 트립되고 아래쪽 위치는 OFF 상태를 나타냅니다.

 

트립 버튼

트립 버튼은 차단기를 테스트하는 데 사용됩니다. 눌렀을 때 작동 메커니즘을 작동시키는 빨간색 버튼입니다.

 

MCCB의 기능

MCCB는 전기 보호 장치이므로 다음과 같은 기능을 가지고 있습니다.

과부하 방지

과부하는 전류가 특정 시간 동안 미리 결정된 한계를 초과하는 상태입니다. 과부하 전류는 장비, 배선을 손상시키고 화재 위험을 유발할 수 있습니다. MCCB는 바이메탈 스트립을 사용하여 과부하에 대한 보호 기능을 제공합니다.

 

단락 방지

단락은 전류가 흐르는 와이어가 서로 또는 중성 와이어와 접촉하는 상태입니다. 라인이 다운되거나 와이어가 끊어지거나 노출되거나 와이어 절연이 저하되어 발생할 수 있습니다. 단락으로 인한 전류 흐름은 매우 크고 매우 파괴적입니다.

단락 전류는 가장 짧은 시간 내에 중단되어야 합니다. MCCB는 0.04초 동안 단락 전류를 200kA까지 트립할 수 있습니다.

 

수동 스위칭

MCCB는 또한 수동 스위칭을 수행하여 연결된 회로에 대한 전원 공급 장치를 ON/OFF할 수 있습니다. 유지 보수의 경우 회로의 전원을 차단할 수 있습니다.

 

 

MCCB의 작동 원리

MCCB는 고장 전류로부터 회로를 보호합니다. 열 및 자기 메커니즘을 사용하여 이러한 오류 전류를 차단합니다. 열 메커니즘은 과부하 보호에 사용되는 반면 자기 메커니즘은 단락 보호에 사용됩니다

 

과부하 보호

과부하는 전류가 장기간 한계를 초과할 때 발생합니다. MCCB에는 과부하로부터 보호하기 위해 바이메탈 접점이 포함된 열 메커니즘이 있습니다. 바이메탈 스트립은 열팽창률이 다른 두 가지 유형의 금속으로 만들어집니다. 온도 변화에 따라 스트립이 구부러지거나 수축합니다.

주 전류는 바이메탈 스트립을 통과합니다. 전류가 특정 한계를 초과하면 접점이 가열되고 팽창합니다. 팽창률이 다르기 때문에 스트립이 구부러지고 회로가 트립됩니다.

전기 장치에서 전류는 짧은 시간 동안 과부하가 걸릴 수 있으며 이는 정상이며 고장 전류로 간주되어서는 안 됩니다. 따라서 MCCB는 회로를 트리핑하기 전에 짧은 시간 동안 과부하 전류를 허용하는 시간 지연이 있습니다.

 

단락 보호

MCCB는 전자기력을 생성하는 솔레노이드를 사용하여 단락으로부터 보호합니다. 주 전류는 솔레노이드를 통해 흐르며 차단기를 트립하는 플런저를 끌어당기고 밀어냅니다.

전류가 임계값 미만으로 유지되면 솔레노이드는 플런저를 끌어당길 수 없는 약한 자기력을 생성합니다. 단락 상태에서는 매우 강한 자기력을 생성하는 솔레노이드를 통해 매우 높은 전류가 흐릅니다. 회로를 트립하는 플런저를 끌어당깁니다.

 

MCCB의 종류

MCCB는 MCB의 고급 버전이므로 트리핑 곡선에 따라 분류됩니다.

 

유형 B MCCB:

이러한 MCCB는 0.04~13초의 트립 시간으로 정격 전류의 3~5배 전류로 트립합니다. 이것들은 매우 작은 서지를 견딜 수 있기 때문에 타입 Z 다음으로 두 번째로 민감한 MCCB 유형입니다. 정상적인 낮은 서지가 있는 곳에서는 사용하지 않아야 합니다. 그것은 정상적인 상태에서도 자주 넘어질 것입니다. 저항 부하 및 기타 저항 요소에 사용됩니다.

유형 C MCCB:

이러한 MCCB는 0.04~5초의 트립 시간으로 정격 전류의 5배~10배의 전류로 트립합니다. 타입 B보다 높은 서지를 견딜 수 있기 때문에 산업에서 사용되는 소형 모터, 변압기 및 전자석과 같은 소형 유도 부하에 사용됩니다.

 

유형 D MCCB:

D MCCB 타입은 0.04~3초의 트립 시간으로 정격 전류의 10배~20배의 전류로 트립합니다. 이 센서는 가장 높은 서지를 견딜 수 있으므로 산업 분야의 대형 전기 모터와 같이 돌입 전류가 매우 높은 유도 부하에 사용됩니다.

 

유형 K MCCB:

Type K MCCB는 0.04~5초의 트립 시간으로 정격 전류의 10배~12배로 트립합니다. 높은 돌입 전류를 가진 모터와 같은 유도 부하에 사용됩니다.

 

유형 Z MCCB:

Z형 MCCB는 정격 전류의 2~3배로 트립되기 때문에 가장 민감한 MCCB입니다. 그것들은 민감한 반도체 기반의 의료 또는 낮은 전류 서지에 취약한 다른 고가의 장비에 사용됩니다.

 

MCCB 테스트

MCCB 테스트는 다음 테스트를 사용하여 예상대로 작동하는지 확인하는 데 중요합니다.

절연 저항 시험: 이 테스트는 공급, 부하 및 개별 위상 사이의 절연 수준을 보여줍니다. 이 테스트를 수행하기 위해 MCCB를 분리하고 측정을 수행합니다. 저항 측정은 필요한 보호를 제공하기 위해 제조업체의 가이드보다 높아야 합니다.

접촉 저항 테스트: 이 테스트는 주 접점 사이의 저항을 보여줍니다. 밀리볼트 낙하 테스트라고도 합니다. MCCB는 전압이 매우 낮더라도 전류를 전달해야 합니다. 그러기 위해서는 접촉 저항이 매우 낮아야 하므로 전압 강하가 매우 낮아야 합니다.

트립 테스트: 이러한 테스트는 MCCB가 결함 조건에 어떻게 반응하는지 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 이러한 테스트는 MCCB를 가열하므로 마지막으로 수행해야 합니다.

열 보호 시험: 이 테스트는 과부하 조건에 대한 보호를 보여줍니다. 정격 전류의 거의 3-4배에 달하는 과전류가 열 테스트를 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 트립되지 않으면 열 보호 기능을 제공할 수 없습니다.

자기 보호 테스트: 이 테스트는 단락 또는 고장 전류에 대한 보호를 시뮬레이션합니다. 솔레노이드는 차단기를 트리핑하는 데 필요한 자기장을 생성하는 데 사용됩니다. 매우 높은 전류 스파이크가 짧은 시간 동안 사용됩니다.

 

MCCB의 장점과 단점

장점

  • MCCB에는 조정 가능한 트립 설정이 있어 저전류 및 대전류에 사용할 수 있습니다
  • 매우 큰 전류를 처리할 수 있습니다.
  • 매우 큰 전류를 즉시 차단할 수 있습니다.
  • 이동식 트립 유닛이 있습니다.
  • 트리핑 시간이 매우 짧기 때문에 고장 전류 동안 스위칭이 빠릅니다.
  • 또한 원격 ON/OFF 기능을 제공합니다.
  • 컴팩트한 디자인으로 공간을 덜 차지합니다.

 

단점

  • MCCB는 고전압 애플리케이션에 적합하지 않습니다.
  • 그들은 국내 응용 프로그램에 적합하지 않습니다.

 

MCCB의 응용

MCCB는 매우 높은 전류를 처리할 수 있기 때문에 산업과 같은 중장비 애플리케이션에 사용됩니다.

  • 조정 가능한 여행 설정: MCCB는 MCB보다 우수하며 더 높은 전류 처리 및 조정 가능한 트립 설정 기능으로 인해 더 많은 응용 분야가 있습니다. 고전류 및 저전류 설정에 다용도로 사용할 수 있습니다.
  • 모터 보호: MCCB는 대형 전기 모터를 과부하로부터 보호하기 위해 산업에서 사용됩니다. 필요한 지연과 함께 높은 돌입 전류를 견딜 수 있도록 조정 가능한 트립 설정을 제공합니다.
  • 용접기 보호: 용접기는 MCB가 처리할 수 없는 매우 많은 양의 전류를 소비합니다. 따라서 MCCB는 용접기에 사용됩니다.
  • 전기 피더 보호: 조정 가능한 설정과 높은 전류 처리로 인해 일반 MCB가 처리할 수 없는 수백 개의 암페어를 전달하기 때문에 전기 피더에 전력을 분배하는 데 사용됩니다.
  • 발전기 보호: 또한 수백 암페어를 생성하는 대형 발전기를 보호하는 데 사용됩니다.
  • 커패시터 뱅크 보호: 커패시터 뱅크는 역률 보정에 사용됩니다. MCCB는 고전류에 대한 보호에도 사용됩니다.

 

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