Fuse 의원리및선정방법 1
목차 Fuse 기본원리 Fuse 선정 Fuse 특성 Fuse 분류 2
Fuse 의정의 정의 전기회로에장착되어회로상에규정된전류보다큰전류가발생시, 규정된시간내에전류를차단하여회로를보호하는장치. 3
Fuse 의동작원리 Fuse 의구조 Fuse 는 Element( 용단부 ), 절연용기, 접속부로구성된다. 4
Fuse 의동작원리 동작과정 Element 전류 정상 Pre-Arc Arcing 용단 5
Fuse 의동작원리 Element 의특성 Element 용단온도 ( ) Zinc 420 Silver 962 Ag / M Tin Spot 288 Copper 1083 Cu / M Tin spot 316 Dual Element Fusing Alloy 141 6
Fuse 선정시고려사항 System voltage & device voltage ratings Ampere rating ( 정격전류 ) Interrupting rating(s) Current-limitation Selective coordination 7
정격전압 (U n ) UL 248-1 Fuse의정격전압 (U n ) 회로의정격전압 (V) AC RMS Voltage? DC Voltage? AC: 125V,250V,300,480V,600V, 700V DC: 60V,125V,160,250V,300V,400V,500V,600V IEC 60269-1 AC: 230V,400V,500V,690V DC: 110V,125V,220,250,440,460,500V,600V,750V 8
정격전류 (I n ) Fuse 의정격전류 (I n ) = 회로의정격전류 (A) / 보정계수 주위온도 (K t ) :40 C = 0.9 Bus-bar 면적 (K e ) :70% = 0.95 냉각풍속도 (K v ) :None = 1.0 주파수 (K f ) :50Hz = 1.0 Fuse 부하상수 (K b ) :Ceramic = 1.0 HSF 기준으로 총보정계수 = K t * K e * K v * K f * K b = 0.9*0.95*1.0*1.0*1.0 = 0.85 최소 Fuse 용량 (I n ) = 423A/0.85 = 497A = 500A 9
온도보정곡선 일반적으로 -5 +40 주위온도에서사용 10
Bus-bar 보정곡선 11
냉각풍속보정곡선 12
주파수보정곡선 13
Interrupting Rating ( 차단용량 ) Fuse 가정격전압에서회로를차단할수있는최대전류량 Fuse Fuse Motor Load 14
Interrupting Rating ( 차단용량 ) 480 Volt 600 Volt fuse 10,000 A IR LOAD 50,000A Available 북미 NEC 110.9 항에위배 15
Interrupting Rating ( 차단용량 ) 10,000A IR, 600V, Class H Fuse 50,000 Available 16
Interrupting Rating ( 차단용량 ) 480 Volt 50,000A Available L 480 V 차단기 14,000 A IR LOAD 북미 NEC 110.9 항에위배 17
Interrupting Rating ( 차단용량 ) 14,000A IR, 480V, 차단기 50,000 Available 18
Interrupting Rating ( 차단용량 ) 480 Volt LPS-RK 50 SP 600 Volt fuse 300,000 A IR I =40 Amps L LOAD 50,000 A AVAILABLE 북미 NEC 110.9 항적합 19
Interrupting Rating ( 차단용량 ) Fuse 의 IR 은각적용개소별로 SCCR 보다동일하거나 큰용량의것을선정하여야함 300,000 Amp Interrupting Rating 20
Current-Limiting ( 限流 ) 현대의한류형 Fuse 는 Interrupting rating( 차단용량 ) 을모두충족 Noncurrent-limiting 2 ½ cycle opening Current-limiting less than 1/2 cycle opening 1 cycle opening 1/4 cycle opening 21
Current-Limiting ( 限流 ) 22
Time Current curve Time vs Current curves show how long it will take for a fuse to open given a specific current level. 23
Total clearing I 2 t Current limiting effect charts and curves show the amount of current a fuse will let through when clearing a fault. 24
Selective Coordination ( 계통회로에대한 Fuse 선정 ) Current-limiting Fuse 는최적의조합이용이 Fuse 용량비율선정이용이 동일한 class 에서전통적으로 2:1(Line:Load) 의용량으로선정 25
Selective Coordination ( 전체회로에대한보호기기선정 ) 부적합 CB 보호 적합 Fuse 보호 125 OPENS NOT AFFECTED UNNECESSARY POWER LOSS 400 90 Fault OPENS NOT AFFECTED 60 30 Fault 26
Selective Coordination (CB 로회로보호 ) MCCB 90A & 400A 로보호 MCCB 의기계적인구조로인해접점걸쇠풀림에서차단까지긴시간이소요. 하위차단기가고장전류를차단하기전에전단의차단기가 OPEN 가능성 단락의경우에부적합한조합 27
Fuse 특성 (CB vs FUSE) 과전류 (OVER-CURRENT) 과부하 (Overload) 정격전류의 2-10 배의전류를발생시키며, 장시간지속되면기기의손상또는화재를초래. Within normal path 28
Source Fuse 특성 (CB vs FUSE) 과전류 (OVER-CURRENT) 단락 (Short-circuit) 순식간에정격전류의 10 배이상의전류를발생시킴. I SC = V S / R T V S R R R R R R Load R Out of the circuit Outside of normal path 29
Fuse 특성 (CB vs FUSE) 과전류보호장치 기계적과전류보호장치 과부하 & 단락 열동MCB 단락 MCP 과부하 과부하 Relay & MMS Fuse 과부하 & 단락 단락 31
Fuse 특성 (CB vs FUSE) Fuse는단순하며, 높은차단용량 (200kA), 신뢰성이높으며 ( 용단시교체 ), 작업자및기기에최선의안전을제공 ( 한류형 ) 하며, 고장전류의파급이최소화되며, Arc 소호기구가필요없는 열동원리에의해동작하는유지보수가필요없는 가장우수한과전류보호장치 32
Fuse 분류 용단특성에의한분류 Non time delay Fast acting Time Delay Dual-element, time delay (NON/NOS - Limiters) (JJN/JJS, KWN/KWS, KTN/KTS) (KRP-C) (LPS/LPN,FRN/FRS, LPJ) High speed (semiconductor protection) (FWA/FWX/FWH/FWP/FWJ - NA/Cylindrical) (170M-Square DIN) (LCT/LET/CT/FE/FEE/FM/MT-BS88) 33
Fuse 분류 Voltage 에의한분류 저압 1000vac 미만 고압 1000vac 이상 DC fuse 적용분야에의한분류 Electronic Electrical Transportation Telpower 국제규격에의한분류 UL Branch Circuit - Class L, R, T, J, G, CC, CUBEFuse Supplementary BAF, BAN, KTK, KLM, DCM, FNM, FNQ... IEC NH am, gg/gl, gl/gg Cylindrical - am, gg/gl, gl/gg, 8X31, 10X38, 14X51, 22X58 D & D0 Daized, Neozed 34
Fuse 분류 NON TIME DELAY FAST ACTING 일반적으로돌입전류 (Inrush current) 가발생하지않는일반적인회로에사용. Lighting, Feeders & Heating. Single element, 비한류형. 부하전류의 125% 의용량선정 모터전체부하의최대 300% 의 fuse 선정 35
Fuse 분류 TIME DELAY FUSES TIME DELAY Fuse 는모터, 변압기및기타부하기기로부터의순간적이고미미한 Inrush current 에서는차단되지않고, 지속적인과부하나단락의경우용단. 모터기동부하의경우총부하의 175% 의용량 36
Fuse 분류 Bussmann Dual-Element time-delay Overload Element Short circuit element Short-circuit operation filler quenches arc Dual Element Time-Delay Single-element non-time-delay 또는 Fast acting fuse 로는보호하지못하는모터나변압기의 inrush current 를보호하는데적합 Overload (time delay) Element Short Circuit (fast acting) Element 125% ~ 150% (non time delay 의경우 300%) 37
Fuse 분류 Overload operation Short-circuit operation Before After Filler 38