회로 차단기를 선택하는 방법은 무엇입니까?

차단기 선택 시 특정 사용 조건에 따라 사용 범주를 선택해야 하며 정격 작동 전압, 정격 전류 및 트리핑 장치의 설정 전류와 같은 매개변수를 선택해야 합니다. 제품 샘플에서 제공하는 보호 특성 곡선을 참조하여 보호 특성을 선택하고, 단락 특성 및 감도 계수를 검증해야 합니다. 회로 차단기의 분류 (1) 프레임 회로 차단기(ACB)

범용 회로 차단기라고도 알려진 프레임 회로 차단기의 모든 부품은 일반적으로 열려 있는 절연 금속 프레임에 설치되며 다양한 액세서리를 장착할 수 있습니다. 접점 및 부품 교체가 편리하며, 전원단측의 메인 스위치에 많이 사용됩니다. 과전류 릴리스에는 전자기, 전자 및 지능형 릴리스가 포함됩니다. 차단기는 장지연, 단지연, 순시, 지락의 4단계 보호기능을 갖추고 있으며, 각 보호의 설정값은 쉘 프레임 등급에 따라 일정 범위 내에서 조정됩니다.

     (2) 배선용 차단기(MCCB)

몰드 케이스 회로 차단기는 장치 회로 차단기라고도 하며 접지선 단자의 외부 접점, 아크 소화실, 해제 및 작동 메커니즘이 모두 플라스틱 케이스에 설치됩니다. 보조 접점, 저전압 릴리스, 션트 릴리스는 대부분 모듈화되어 있으며 구조가 매우 컴팩트합니다. 일반적으로 유지보수를 고려하지 않으므로 분기보호스위치로 적합합니다. 배선용 차단기에는 일반적으로 열자기 트립 장치가 포함되어 있는 반면, 대형 배선용 차단기에는 무접점 트립 센서가 장착되어 있습니다.

배선용 차단기의 과전류 트리핑 장치에는 전자기식과 전자식의 두 가지 종류가 있습니다. 일반적으로 전자기 몰드 케이스 회로 차단기는 장지연 및 순시라는 두 가지 보호 모드만 갖춘 비선택형 회로 차단기입니다. 전자 배선용 차단기에는 장지연, 단지연, 순시 및 지락의 네 가지 보호 기능이 있습니다. 전자 배선용 차단기의 일부 신제품에는 지역 선택적 연동 기능도 있습니다.  

배선용 차단기는 일반적으로 배전 급전선의 제어 및 보호, 소형 배전 변압기의 저압 측 인출선의 주 스위치, 배전 단자 제어 및 다양한 생산 기계의 전원 스위치에 사용됩니다.

프레임 회로 차단기는 AC 50Hz, 정격 전압 380V, 660V 및 정격 전류 200A-6300A 배전망에 적합합니다. 주로 전기 에너지를 분배하고 과부하, 저전압, 단락, 단상 접지 및 기타 결함으로부터 라인 및 전원 공급 장치를 보호하는 데 사용됩니다. 회로 차단기는 다양한 지능형 보호 기능을 갖추고 있으며 선택적 보호를 달성할 수 있습니다. 정상적인 조건에서는 드물게 회선을 전환하는 데 사용할 수 있습니다. 1250A 이하의 회로 차단기는 50Hz 및 380V의 AC 전압을 사용하는 네트워크의 과부하 및 단락으로부터 모터를 보호하는 데 사용할 수 있습니다.

프레임형 차단기는 변압기 400V측의 메인 콘센트 스위치, 모선 접점 스위치, 대용량 피더 스위치 및 대형 모터 제어 스위치에도 자주 사용됩니다.

(3) 소형차단기(MCB)

소형 회로 차단기는 전기 단자 분배 장비를 구축하는 데 가장 널리 사용되는 단자 보호 기기 중 하나입니다. 단극 1P, 양극 2P, 삼극 3P 및 사중극 4P를 포함하여 125A 미만의 단상 및 3상 단락, 과부하 및 과전압 보호에 사용됩니다.

소형차단기는 작동기구, 접점, 보호장치(각종 트립장치), 아크소호장치로 구성됩니다. 주요 접점은 수동으로 작동되거나 전기적으로 닫힙니다. 주 접점이 닫힌 후 프리 트리핑 메커니즘이 주 접점을 닫힘 위치에 잠급니다. 과전류 릴리스 코일과 열 릴리스의 열 요소는 주 회로와 직렬로 연결되고 부족 전압 릴리스 코일은 전원 공급 장치와 병렬로 연결됩니다.

토목 건축물의 전기 설계에서 소형 회로 차단기는 주로 과부하, 단락, 과전류, 전압 손실, 저전압, 접지, 누출, 이중 전원 공급 장치의 자동 전환 및 자주 시동되지 않는 모터 보호 및 작동에 사용됩니다.

회로 차단기의 기본 특성 매개변수

(1) 정격 작동 전압 Ue

정격 작동 전압은 지정된 정상적인 사용 및 성능 조건에서 지속적으로 작동할 수 있는 회로 차단기의 공칭 전압을 나타냅니다.

중국의 경우 최대 작동 전압은 220kV 이하 전압 레벨에서 시스템 정격 전압의 1.15배입니다. 330kV 이상의 전압레벨은 정격전압의 1.1배를 최고사용전압으로 합니다. 회로 차단기는 시스템의 최고 작동 전압 하에서 절연을 유지할 수 있으며 지정된 조건에 따라 닫히고 열릴 수 있습니다.

(2) 정격전류 In

정격 전류는 주변 환경에서 릴리스가 오랫동안 통과할 수 있는 전류를 나타냅니다.

온도가 40℃ 이하이다. 조정 가능한 릴리스가 있는 회로 차단기의 경우 릴리스가 오랫동안 흐를 수 있는 최대 전류입니다.

주위온도가 40℃를 초과하고 60℃ 이하일 때 부하를 줄여 장시간 작동이 가능합니다.

(3) 과부하 해제 현재 설정값 Ir

전류가 현재 트립 설정값 Ir을 초과하여 시간에 맞춰 차단기가 트립됩니다. 또한 회로 차단기가 트립되지 않고 견딜 수 있는 최대 전류를 나타냅니다. 이 값은 최대 부하 전류 Ib보다 커야 하지만 라인에서 허용되는 최대 전류 Iz보다 작아야 합니다.

열 트립 계전기의 Ir은 일반적으로 0.7 ~ 1.0 in 범위에서 조정할 수 있지만 전자 장비를 사용하는 경우 조정 범위는 일반적으로 0.4 ~ 1.0 in로 더 커집니다. 조정 불가능한 과전류 트리핑 계전기가 장착된 차단기의 경우 Ir=In입니다.

(4) 단락트립전류 설정값 Im

단락 트립 릴레이(순시 또는 단시간 지연)는 높은 고장 전류 값이 나타날 때 회로 차단기가 신속하게 트립되도록 하는 데 사용되며 트립 임계값은 Im입니다.

(5) 정격 단시간 내전류 Icw

합의된 시간 내에 통과하도록 허용된 현재 값을 나타냅니다. 전류값은 합의된 시간 내에 도체를 통과하며 과열로 인해 도체가 손상되지 않습니다.

(6) 차단 용량

차단기의 차단용량이란 차단기가 사고전류를 안전하게 차단할 수 있는 능력을 말하며, 이는 반드시 정격전류와는 관련이 없습니다. 이전에는 36KA, 50KA 및 기타 사양이 있습니다. 일반적으로 한계단락차단용량 Icu와 운전단락차단용량 Ics로 구분됩니다.

회로 차단기 선택의 일반 원칙

첫째, 차단기의 종류와 극수는 목적에 따라 선택됩니다. 최대 작동 전류에 따라 회로 차단기의 정격 전류를 선택하십시오. 필요에 따라 릴리스 유형과 액세서리 유형 및 사양을 선택합니다. 구체적인 요구사항은 다음과 같습니다.

1) 회로 차단기의 정격 작동 전압은 라인의 정격 전압보다 크거나 같습니다.

2) 회로 차단기의 정격 단락 온오프 용량은 라인 계산 부하 전류보다 크거나 같습니다.

3) 차단기의 정격단락개폐용량은 선로에서 발생할 수 있는 최대단락전류(일반적으로 실효값에 따라 계산) 이상입니다.  

4) 선로 끝단의 단상-대지 단락 전류는 회로 차단기의 순간(또는 짧은 지연) 트립 설정 전류의 ≥1.25배입니다.

5) 회로 차단기 저전압 릴리스의 정격 전압은 라인의 정격 전압과 동일합니다.

6) 차단기의 션트 릴리스의 정격 전압은 제어 전원 전압과 동일합니다.

7) 전기 전달 메커니즘의 정격 작동 전압은 제어 전원 전압과 동일합니다.  

8) 조명 회로에 차단기를 사용할 경우 전자파 방출 장치의 순간 설정 전류는 일반적으로 부하 전류의 6배입니다.  

9) 단독 모터의 단락 보호용으로 차단기를 사용할 경우 순시 트립 설정 전류는 모터 기동 전류의 1.35배(DW 시리즈 차단기) 또는 1.7배(DZ 시리즈 차단기)입니다.  

10) 다중 모터의 단락 보호용으로 차단기를 사용할 경우 순시 해제 설정 전류는 가장 큰 모터의 기동 전류에 나머지 모터의 작동 전류를 더한 값의 1.3배입니다.

11) 회로 차단기가 배전 변압기의 저전압 측 주 스위치로 사용되는 경우 차단 용량은 변압기 저전압 측의 단락 전류 값보다 커야 하며 릴리스의 정격 전류는 변압기의 정격 전류보다 작아서는 안 되며 단락 보호 설정 전류는 일반적으로 변압기 정격 전류의 6-10배입니다. 과부하 보호의 설정 전류는 변압기의 정격 전류와 동일합니다.

12) 차단기의 종류 및 등급을 사전에 선정한 후, 도약 트립 방지 및 사고 범위 확대를 위해 상부 및 하부 스위치의 보호 특성에 협조할 필요가 있습니다.

회로 차단기의 선택성

배전계통에 사용되는 차단기는 보호 성능에 따라 선택형과 비선택형으로 구분됩니다. 선택적 저전압 회로 차단기에는 2단계 보호와 3단계 보호의 두 가지 종류가 있습니다. 그 중 순시특성과 단지연 특성은 단락동작에 적합하고, 장지연 특성은 과부하 보호에 적합하다. 비선택적 회로 차단기는 일반적으로 순간적이며 단락 보호에만 사용됩니다. 그 중 일부는 부하 보호에만 사용되는 장기 지연 작업입니다. 배전 시스템에서 상위 회로 차단기가 선택적 회로 차단기를 채택하고 하위 회로 차단기가 비선택 회로 차단기 또는 선택 회로 차단기를 채택하는 경우 주로 짧은 지연 릴리스의 지연 동작 또는 지연 동작 시간의 차이를 사용하여 선택성을 얻습니다. 한 단계 높은 차단기의 지연작용을 통과할 때 다음과 같은 문제점에 주의하시기 바랍니다.

1) 다음단 차단기가 선택형 차단기인지, 비선택형 차단기인지에 관계없이, 전단 차단기의 순간 과전류 방출 설정전류는 일반적으로 다음단 차단기 출구단 최대 3상 단락전류의 1.1배 이상이어야 한다.

2) 다음 단계가 비선택적 차단기인 경우, 다음 단계 차단기가 보호하는 회로에 단락전류가 발생하는 것을 방지하기 위해 이 단계의 순시 동작 감도가 부족하여 이전 단계의 단지연 과전류 해제가 먼저 작용하여 선택성을 잃게 된다. 일반적으로 상위차단기의 단지연 과전류 릴리스 설정전류는 하위차단기 순간 과전류 릴리스 설정전류의 1.2배 이상입니다.

3) 다음 단도 선택적 차단기인 경우 선택성을 보장하기 위해 다음 단 차단기의 단지연 동작 시간은 다음 단 차단기의 동작 시간보다 최소 0.1초 이상 길다. 일반적으로 상위 및 하위 저전압 회로 차단기 사이의 선택적 동작을 보장하려면 상위 레벨 회로 차단기가 과전류를 선택해야 합니다.

짧은 지연으로 릴리스하고, 그 동작 전류는 하위 레벨 과전류 릴리스보다 한 레벨 이상 높아야 하며, 적어도 상위 레벨 회로 차단기의 동작 전류 Iop.1은 하위 레벨 회로 차단기의 동작 전류 Iop.1보다 작아서는 안 됩니다. 즉, iop1 ≥ 1.2 iop.2입니다.

회로 차단기의 계단식 보호

배전 시스템 설계에 있어서 차단기의 상부와 하부 단계 사이의 선택적 협력은 "선택성, 신속성 및 감도"를 가져야 합니다.

선택성은 상부 및 하부 차단기의 협력과 관련이 있으며, 신속성과 민감도는 각각 보호 기기의 특성과 라인 작동 모드와 관련이 있습니다.

상부 및 하부 회로 차단기가 올바르게 일치하면 배전 시스템의 다른 결함 없는 회로가 계속해서 정상적으로 작동하도록 결함 회로를 선택적으로 제거할 수 있습니다. 그렇지 않으면 유통 시스템의 신뢰성에 영향을 미칩니다.

캐스케이드 보호는 회로 차단기의 전류 제한 특성을 구체적으로 적용한 것입니다. 주요 원리는 비용을 절감하고 비용을 절감하기 위해 우수한 회로 차단기의 전류 제한 기능을 사용하여 차단 용량이 낮은 회로 차단기를 선택하는 것입니다.

우수한 전류 제한 회로 차단기 QF1은 설치 장소에서 예상되는 최대 단락 전류를 차단할 수 있습니다. 배전계통에는 상위차단기와 하위차단기가 직렬로 설치되어 있기 때문에 하위차단기 QF2의 콘센트에 단락이 발생하면 상위차단기 QF1의 전류 제한 효과로 인해 하위차단기 QF2의 콘센트에서 단락전류의 실제값이 예상되는 단락전류값보다 훨씬 작습니다. 즉, 하위 차단기 QF2의 차단 용량은 정격 차단 용량을 초과하는 우수한 차단기 QF1의 도움으로 크게 향상됩니다. 이러한 종류의 캐스케이드 보호에는 인접한 회로에 중요한 부하가 있을 수 없는 것과 같은 특정 조건이 있으며(QF1이 트립되면 QF3 회로도 전원이 손실되기 때문에) 동시에 QF1과 QF2의 순간 설정 값이 적절하게 일치해야 합니다. 캐스케이드 데이터는 실험에 의해서만 결정될 수 있으며, 상부 및 하부 회로 차단기의 일치 선택은 회로 차단기 제조업체에서만 결정할 수 있습니다.

차단기의 감도

시스템의 최소 작동 모드에서 보호 범위 내에서 가장 작은 단락 오류가 발생할 때 회로 차단기의 순간 또는 단시간 지연 과전류 릴리스가 안정적으로 작동할 수 있도록 보장합니다. 회로 차단기 보호 감도는 저전압 배전 설계 코드(CB50054-95)의 감도가 1.3 이상, 즉 Sp=lk.min/Iop≥1.3이어야 한다는 요구 사항을 충족해야 합니다. 여기서 lop는 순간 또는 단시간 과전류 해제의 동작 전류이고, Ik.Min은 시스템의 최소 작동 모드에서 회로 차단기에 의해 보호되는 라인 끝단의 단상 단락 전류 또는 2상 단락 전류이며 Sp는 회로 차단기의 감도입니다.

회로 차단기를 선택할 때 감도 검증에도 주의를 기울여야 합니다. 단지연 및 순시 과전류 해제 기능을 모두 갖춘 선택적 차단기의 경우 단지연 과전류 해제의 동작감도만 검증하면 되며, 순간 과전류 해제의 동작감도는 검증할 필요가 없습니다.

차단기 해제 선택 및 설정

(1) 순간 과전류 해제 동작전류 설정

회로 차단기로 보호되는 물체 중에는 시동 과정에서 짧은 시간에 정격 전류의 몇 배에 달하는 높은 피크 전류를 생성하여 회로 차단기가 짧은 시간에 큰 피크 전류를 견디게 하는 일부 전기 장비가 있습니다. 순간 과전류 해제의 동작 전류 lop(o)는 라인의 피크 전류 Ipk를 피해야 하며,

즉, IOP(o) ≥ krel ipk입니다. 여기서 Krel은 신뢰도 계수입니다. 차단기를 선택할 때 차단기의 순간 과전류 방출의 피크 전류를 피하여 차단기의 오작동을 방지하는 데 주의를 기울여야 합니다.

(2) 단지연 과전류 해제의 동작전류 및 동작시간을 설정합니다.

짧은 지연 과전류 릴리스의 동작 전류 lop(s)는 라인의 피크 전류 Ipk, 즉 IOP(s) ≥ krel ipk를 피해야 합니다. 여기서 Krel은 신뢰도 계수입니다. 짧은 지연 과전류 릴리스의 동작 시간은 일반적으로 0.2s, 0.4s 및 0.6s의 세 가지 유형으로 나뉩니다. 이는 전면 보호장치와 후면 보호장치의 보호 선택성에 따라 결정되며, 전자의 보호 동작 시간은 후자 보호의 동작 시간보다 시차만큼 길어야 한다.

(3) 장지연 과전류 해제의 동작전류 및 동작시간을 설정합니다.

장시간 지연 과전류 릴리스는 주로 과부하를 보호하는 데 사용되므로 해당 동작 전류 Iop(l)는 라인의 최대 부하 전류, 즉 계산된 전류 I30, 즉 IOP(L) ≥ Krel I30만 피하면 됩니다. 여기서 Krel은 신뢰도 계수입니다. 장시간 지연 과전류 릴리스의 작동 시간은 단시간 과부하 기간을 피하여 저전압 회로 차단기의 오작동을 방지해야 합니다.

(4) 과전류 릴리스의 동작 전류와 보호 라인 간의 일치 요구 사항.

과부하 또는 단락으로 인한 절연 케이블의 과열, 손상 또는 화재를 방지하고 차단기가 트립되지 않도록 차단기의 과전류 릴리스의 동작 전류 lop는 공식 요구 사항을 충족해야 하며 lop≤Kol·Ial입니다. 여기서 Ial은 절연 케이블의 허용 전류 운반 용량입니다. Kol은 절연케이블의 허용 단시간 과부하 계수로, 순간 및 단시간 과전류 해제의 경우 일반적으로 4.5입니다. 장시간 지연 과전류 릴리스의 경우 단락 보호용으로 1.1을 사용하고 부하 보호용으로만 1을 사용합니다. 위의 일치 요구 사항이 충족되지 않으면 릴리스의 작동 전류를 다시 선택하거나 도체 또는 케이블의 단면적을 적절하게 확대해야 합니다.