Meta Solution 기술자료집 ( 선정및적용 )

Meta Solution 기술자료집 ( 선정및적용 )

Metasol 배선용차단기 / 누전차단기 저압차단기의新표준 시리즈 Ics = 100% Icu Ui = 750V Uimp = 8kV 호환성및디자인차별화 - 기존 Meta-MEC 과취부호환 100% - 외관차별화 Design MCCB 와 ELCB 의외형치수동일화 선택차단보호협조성능향상 Susol / Meta-MEC 대용량과의선택차단보호협조조합사용성증대 차단용량향상 (AC460V 기준 ) - N100AF : 10 18kA - S15AF : 5 37kA - S50AF : 5 37kA - H50AF : 35 50kA - N400AF : 5 37kA - S400AF : 35 50kA - S6AF : 50 65kA - S800AF : 50 65kA Ics = 100% Icu

차례 1. 일반적인고려사항. 차단기선정 Process 3. 온도와전선과의관계 4. 전등, 전열회로적용 5. 전동기회로보호용 6. 용접기회로용차단기 7. 콘덴서회로용차단기 8. 직류회로용차단기 9. 고주파가발생하는회로의적용 (400Hz) 10. 변압기 1차측적용 11. 누전차단기의회로접속시주의사항 1. 부속장치의적용 3 5 6 8 13 18 1 3 6 36 1

차단기의선정 1. 일반적인고려사항 배선용차단기 / 누전차단기의선정절차는부하용량을계산하여정격전류를계산하고, 계통상의예상사고 ( 단락 ) 전류를계산하여적절한제품을선정하는절차를취하면됩니다. 이렇게보면매우간단한듯하지만실제로는여러가지조건을고려해야합니다. 차단기의선정은일반적으로아래의사항등의선정시고려사항이있습니다. 1) 사고전류차단이가능할것. ) 부하전류를안전하게통전할수있을것. 3) 부하시동등, 사고이외의경우에불필요하게동작하지않을것. 4) 목적으로하는보호가가능할것. 5) 회로전압에적합한정격을선정할것. 6) 과부하단락보호겸용누전차단기의정격감도전류와동작시간은보호목적및지락선택협조의필요성에따라정한다. 예 : 감전보호용으로서는일반적으로고감도형 ( 정격감도전류 ma 이하 ) 의고속형 ( 동작시간 0.1s 이내 ) 을선정한다. 사용회로 전압 선식 교류 직류 적용규격 주파수 상용규격 전동기회로간선용 인입구, 간선, 분기, 차단기의선정 분전반용, 가정용, 치단기의선정 누전보호용 사용환경 주위온도 사용목적 분위기 온도와전선의관계 용도별차단기 단락전류계산과조견표차단용량 단락전류 부 속 부속장치전기조작식 캐스케이드차단방식선택차단방식 보호방식 설치방법 부착과접속 부하의종류 전동기분기회로용차단기의선정전등 전열회로용차단기의선정전동기보호용배선용차단기의선정용접기회로용차단기의선정변압기1차측용차단기의선정콘덴서회로용차단기의선정

. 차단기선정 Process MCCB 는그선로를통과하는단락전류를차단가능할것, 즉단락전류치이상의정격단락용량을갖는것을선정한다는것이원칙입니다. 이것을전용량차단방식이라고합니다. 이외에단일의 MCCB 에서는단락용량이부족한경우그전원측에설치된과전류차단기와협조하여단락차단하는방식이있습니다. 이방식은 Cascade(Back-up) 차단방식이라하며차단기의경제적인적용방법입니다. 또, 중요부하회로를갖는계통등에있어서는전력의공조신뢰성이중요시됩니다. 즉, 배전계통의단자회로의사고에대하여그사고점에가장가까운차단기만동작하고그전원측차단기간의동작시간협조가얻어질수있어야하며, 이것을선택차단협조 (Discrimination) 라고합니다. Cascade(Back-up) 차단방식은단락사고에있어서비선택차단방식입니다. 또한, 각종회로에서의 MCCB 의선정은전동기등과같이커다란시동전류가흐르는부하에 MCCB 를적용하는경우에는그시동전류에의하여 MCCB 가불필요하게동작하지않는정격의것을선정할필요가있습니다. 배선용차단기선정순서 검토항목 고려사항 사용회로적용규격상선식, 전압, 전류, 주파수, 규격 정격일람표 정격전류결정 전선종류, SIZE, 부하종류 온도와전선과의관계 전동기회로간선용차단기선정 전등, 전열회로차단기선정 모터보호용차단기선정 인버터회로용차단기선정 용접기회로용차단기선정 콘덴서회로용차단기선정 변압기 1차측용차단기선정 차단용량적용 차단용량결정 변압기용량, 전선의크기, 길이 단락전류계산 캐스케이드방식 동작특성결정부하종류 동작특성곡선 형명결정용도 용도별차단기 부착방법 부속장치내부부속, 외부부속 부속장치 사용환경 특수사용환경 부착과접속 N-핸들접속 3

차단기의선정. 차단기선정 Process 누전차단기선정순서 검토항목 고려사항 사용회로상선식, 전압, 전류 정격일람표 온도와전선과의관계 전동기회로간선용차단기선정 정격전류결정 전선종류, SIZE, 부하종류 전등, 전열회로차단기선정 모터보호용차단기선정 인버터회로용차단기선정 차단용량적용 차단용량결정 변압기용량, 전선의크기, 길이 단락전류계산 캐스케이드방식 정격감도전류결정보호목적 정격감도전류선정 동작특성결정부하종류 동작특성곡선 형명결정용도 용도별차단기 부착방법 부착과접속 N- 핸들접속 부속장치내부부속, 외부부속 부속장치 사용환경 특수사용환경 4

3. 온도와전선과의관계 차단기의정격전류는기준주위온도 40 로조정되어있다. 이것은차단기가배전반과제어반등의반내에설치되는것으로가정하였기때문입니다. 차단기의설치장소온도가 40 보다크게높거나낮은경우에는온도보정곡선 ( 형명, 명판, 시방, 특성, 외형을참조 ) 에따라보정된정격전류를사용하여야하나, 전원전압의변동등을고려하여최대사용전류가보정된정격전류보다약간의여유가있어야합니다. 사용전류와전선과의관계 도체의크기 (mm ) ( ) 은단선의직경 (mm) (1.) (1.6) (.0) (.6) (3.5) 5.5 8 14 38 50 60 100 15 150 00 50 35 400 500 허용전류 ( 도체가동인것 ) [A] 애자배선 비닐관 3본이하 금속관 3본이하 40 50 40 50 40 50 19 15 11 11 9 9 13 10 7 9 15 16 13 9 19 15 11 50 8 0 1 17 1 4 0 14 48 39 7 9 3 16 33 7 19 37 1 18 1 6 1 15 49 40 8 9 4 17 34 8 19 61 49 35 36 1 4 35 4 88 71 51 53 43 61 50 35 115 93 66 69 56 39 80 65 46 139 113 80 83 68 48 97 80 46 16 13 93 97 79 56 113 9 65 190 155 110 114 93 65 133 108 76 17 177 15 1 106 75 15 14 87 98 43 17 179 146 1 08 170 10 344 80 199 06 168 119 41 197 139 395 3 8 37 193 136 76 6 160 469 38 71 81 16 38 68 189 98 454 3 333 7 19 389 318 4 650 5 376 390 318 5 455 37 6 745 607 4 447 365 58 51 46 1 84 687 486 505 41 91 589 48 340 5

차단기의선정 4. 전등, 전열회로적용 전등, 전열회로에서는통상개폐서지의크기나발생빈도로인해심각한트립문제가발생하지는않습니다. 그러나간혹백열전등, 수은전등, 할로겐전등또는돌입전류가큰전등의경우에는이를고려해야합니다. 전등에전원을공급할때짧은순간이지만정격전류를초과하는초기전류가회로를통해순환합니다. 이러한돌입전류는정격전류의 15~0 배가량의크기가될수있고짧은순간 ( 수 ms) 흐르게됩니다. 또한, 정격전류의 1.5~3 배정도인돌입전류도몇분간발생할수있습니다. 전등류또는큰초기전류가요구되는장치의경우에는설치환경의온도에따른보정의고려가필요합니다. 보통의차단기사용상태인 40 를기준으로배전반내의온도가그이상인경우를온도보정곡선의해당온도에대한정격전류변화율로온도에대한보정이필요하며사용전류는온도에반비례합니다. 일반적으로전등, 전열보호회로의분기차단기의최대사용전류는차단기정격전류의 80% 를초과하지않도록사용합니다. 차단용량별배선용차단기의적용 AC460V 15 0 40 50 60 75 100 15 150 175 00 5 50 0 350 400 500 6 700 800 차단전류 (ka) 최대사용 MCCB 정격 sym 5 10 14 18 6 37 50 65 85 전류 (A) 전류 (A) 1 16 4 3 40 48 60 80 100 10 140 160 180 00 40 80 400 500 560 640 AC0V ABS33c ABN53c ABN63c ABN103c ABN03c ABS33c ABN53c ABN63c ABN103c ABN403c ABN603c ABN803c ABN403c ABN03c ABS403c ABL403c ABN603c ABS603c ABL603c ABN803c ABS53c ABS63c ABS53c ABS63c ABS103c ABS03c ABH53c ABH103c ABH03c ABS403c ABS103c ABH53c ABS803c ABS603c ABS803c ABH403c ABS03c ABH403c ABH103c ABH03c ABL403c ABL603c ABL803c 차단전류 (ka) ABH53c 최대사용 MCCB 정격 sym 5 ABN53c 10 14 18 35 ABS53c 50 65 75 85 100 15 전류 (A) 전류 (A) 1 16 4 3 40 48 60 80 100 10 140 160 180 00 40 80 400 500 560 640 15 0 40 50 60 75 100 15 150 175 00 5 50 0 350 400 500 6 700 800 ABL803c 6

차단용량별누전차단기의적용 AC460V 15 0 40 50 60 75 100 15 150 175 00 5 50 0 350 400 500 6 700 800 차단전류 (ka) 최대사용 MCCB 정격 sym 5 10 14 18 6 37 50 65 85 전류 (A) 전류 (A) 1 16 4 3 40 48 60 80 100 10 140 160 180 00 40 80 400 500 560 640 EBS33c EBN53c EBN63c EBN103c EBN03c EBN403c EBN603c EBN803c EBS53c EBS63c EBS103c EBS03c EBH53c EBH103c EBH03c EBS403c EBS603c EBS803c EBH403c EBL403c EBL603c EBL803c AC0V 차단전류 (ka) ABH53c 최대사용 MCCB 정격 sym 5 ABN53c 10 14 18 35 ABS53c 50 65 75 85 100 15 전류 (A) 전류 (A) 1 15 16 0 4 3 40 40 50 48 60 60 75 80 100 100 15 10 150 140 175 160 00 180 5 00 50 40 0 80 350 400 400 500 500 6 560 700 640 800 EBS33c EBS53c EBH53c EBN53c EBN63c EBS63c EBN103c EBS103c EBN03c EBN403c EBS403c EBH103c EBS03c EBH03c EBL403c EBH403c EBN603c EBS603c EBL603c EBN803c EBS803c EBL803c 7

차단기의선정 5. 전동기회로보호용 전기설비기술기준 194 조에서 0.kW를넘는전동기에는과부하보호장치를시설하는것이의무화되어있습니다. 전동기회로에시설하는과전류차단기는단락보호가주목적으로되어있습니다. 따라서전동기회로에시설되는과전류보호기는단독또는조합에의해전동기의과부하보호와전선의과전류보호의양기능을갖는것으로그보호특성은전동기의허용온도에달하는전류-시간특성이하에서동작하는것이라야합니다. 실제의전동기회로의보호구성은이와같은규정, 조건등에맞게계획되지만전동기의용량, 운전특성, 조작빈도, 개폐수명, 단락용량등의사용조건에의해다음조합중에서적용시킵니다. Motor Br. 단독에의한보호 Motor Br.+ 전자접촉기전자개폐기 + 일반배선용 MCCB 전자개폐기 + 순시차단식 MCCB ᄀ, ᄂ의 Motor Br. 는과부하보호와단락보호쌍방을겸한것이고, ᄃ, ᄅ은전자개폐기가과부하보호를, 일반배선용 MCCB 또는순시차단식 MCCB가단락보호를각각분담하고있습니다. ᄀᄂᄃᄅ 보호기의적용 (1) 전동기의시동전류전동기회로에있어서는전등등의부하와는달리전동기기동시전부하전류를크게상회하는시동전류, 돌입전류가흐른다. 따라서전동기회로의과전류보호기는시동전류에의해불필요한동작을하지않도록선정해야합니다. a. 직입시동 ( 전전압시동 ) 의경우직입시동시에있어서배선용차단기의불필요한동작에는다음의두가지가있습니다. ᄀ시동전류에직류분이중첩된비대칭전류에의해순시트립장치가동작ᄂ시동전류의계속시간 ( 시동시간 ) 에의한시연트립장치의동작시동전류 ( 비대칭전류 ) 의크기는전동기의종류, 출력, 극수등에이해다르지만, 전부하전류의 500~800% 정도의범위내이고, 일반적으로는 600% 정도로하고있다. 시동직후의수 cycle에는직류분이중첩된다. 시동시의직류분을포함한비대칭전류의크기는그림1 및그림의관계로부터구해집니다. 예를들어 55kW의전동기의경우시동역률은그림1 에서 cosφ= 0. 이고, 그때의비대칭전류는그림의 α에서시동전류의 1.3배가된다. 따라서시동전류배율을 600% 로하면비대칭전류는약 750% 가되어시동전류의배율로서는최대 800% 를고려한비대칭전류는약 1000% 로된다. 상기ᄀ의불필요동작을방지하기위해서는이비대칭전류를상회하는순시트립전류를갖는배선용차단기라야합니다. 전동기의시동시간은일반적으로 Pump 부하의경우에짧고, Fan 등의부하의경우에는비교적긴경향이있으나거의모든경우 10초이내정도입니다. 시동역률 (%) 전동기출력 (kw) 회로역율 (cos φ) 그림 1. 유도전동기의시동역률예 그림. 직류분중첩율 8

b. Y- 시동의경우 Y- 시동에서는 로의절환시에단시간이기는하나극히큰돌입전류가발생합니다. 이돌입전류는전동기내부전압과 접속시의전원전압과의위상차에의해전원전압을상회하는전압 ( 최대 1 + 1/3 =1.58 배 ) 이전동기에인가되는상태가발생합니다. 이크기는최악의경우를생각하면직입시동시의 1.1~1.3 1.58 배 (1.1~1.3 은 α) 로되어가령시동전류를전부하전류의 800% 로한경우돌입전류는최악전부하전류의 800 1.3 1.58=1700% 로됩니다. 배선용차단기의순시트립장치는 1/ cycle 에서도그설정치를초과하면동작하기때문에순시트립전류가위의돌입전류를상회하는것을선정해야합니다. () Motor Br. 에의한전동기회로보호 Motor Br. 단독의과전류트립특성에의해전동기와전선양자를보호하도록하는것으로전기설비기술기준에의하면 Motor Br. 의정격전류의 00% 에서의동작시간을정격전류 A 이하에서는 분이내, 50A 이하에서는 4 분이내로, 600% 의동작시간을 ~ 초로하고있습니다. 이와같은특성을갖는 Motor Br. 를사용하여이를상회하는허용특성의전동기에적용합니다. 일반적으로 Motor Br. 는그동작특성으로부터시동시간이긴경우또는 Y- 시동시의 절환시의돌입전류와같은큰전류가발생하는것같은경우에는적당치않고, 시동시간이짧은경우 ( 초이내정도 ) 에적용되고있습니다. 또고빈도개폐가요구되는경우에는직열로전자접촉기의사용을고려할필요가있습니다. (3) 전자개폐기와배선용차단기에의한전동기회로보호전자개폐기는과부하보호를행하고, 단락보호는직렬로접속한일반배선용차단기또는순시차단식차단기등을적용합니다. 일반배선용 MCCB와전자개폐기의조합이일반적인전동기용량이작고단락전류가큰회로에는 Control center에채용되는것과같이, 전자개폐기와순시차단식 MCCB를조합하여보호합니다. 전자개폐기와배선용차단기를조합하여사용하는보호상의원칙은다음과같습니다. ᄀ전자개폐기와배선용차단기의합성보호특성이전동기와전선의허용특성하측에있을것. ᄂ정격부하운전시의정상전류와시동전류에서보호기가동작하지않을것. ᄃ배선용차단기는충분한차단용량을가질것. ᄅ과부하영역에서는전자개폐기가배선용차단기보다먼저동작할것. ᄆ전자개폐기의차단가능전류이상의영역은과전류차단기가동작하여전자개폐기를보호할것. 이상의관계에대해과전류차단기로배선용차단기를사용한경우의이상적인보호협조특성곡선을그림3에나타내었습니다. 또한단락전류통과시에전류는차단기에서차단되나그전에전자개폐기의접점과 Thermal Relay의 Heat Element가단락전류의전자력에너지에의해소손되므로배선용차단기에의한확실한보호는불가능합니다. 이와같은상황을 IEC 에서는이보호협조의조건으로표1과같이 3단계로분류하고있습니다. 배선용차단기에의해전자개폐기를완전히보호하는것은현실성과경제성이없으므로일반적으로는단락시에전자개폐기의교환또는보수를전제로하여적용을행하고있습니다. 9

차단기의선정 5. 전동기회로보호용 Time Motor overheat/bumout curve MCCB trip. curve OLR trip. curve Current-time limitations of motor wining Intersection of MCCB and OLR trip curves OLR heater fusion Current-time limitations of MCCB-to-starter wining 전자개폐기의어떤손상 ( 외부는손상종별 a 없음 ) 도허용한다. 부품또는전부를교체한다. Thermal Relay는영구변형해도좋다. 종별 b 가벼운정도의접점용착은허용한다. 종별 c 가벼운접점용착은허용한다. 표 1. 전자개폐기의보호등급 Motor starting current 1 3 4 5 6 Key 1. Motor normal starting current. OLR-MCCB curve Intersection 3. Transient peak of motor current 4. MCCB inst. trip current 5. Protection limit ; the possible short-circuit at the motor terminals nust be less than this value. 6. MCCB rated interruption capacity 그림 3. 전동기회로에서의보호협조곡선 (4) 전동기간선에의보호기적용하위측에접속되어있는전체전동기용량의합과등가인용량의 1 대의전동기를산정해도좋지만일반적으로는안전율이너무커서비경제적입니다. 따라서, 사용조건을설정하고보호기기의선정을실시합니다. 구체적으로는전동기군의안에서최대용량의전동기 ( 동시시동하는것도 1 대로생각 ) 가최후에시동한다는조건으로최대전동기의시동전류에의해동작하지않는정격의것을선정하면됩니다. 전동기등을부하로하는회로의주차단기선정방법 부하의종류전선의허용전류차단기정격전류 (IM : 전동기, IL : 전동기이외부하 ) (Iw) (Ib) ΣIM ΣIL 인경우 Ib Iw M IM1 M IM IL1 Iw ΣIM + ΣIL 아래식에서작은값으로정함 IL Ib 3ΣIM + Σ IL ΣIM ΣIL, ΣIM 50A 인경우 Ib Iw M IM1 M IM IL1 Iw 1.5ΣIM + Σ IL Ib.5IW IL 단, Iw> 100 인경우차단기의정격전류치와 ΣIM ΣIL, ΣIM 50A 인경우 Ib Iw M IM1 M IM IL1 Iw 1.1ΣIM + Σ IL 일치하지않을때는바로위의정격을선택할수있음 IL 10

AC0V 삼상유도성전동기의주회로에대한차단기의정격전류 전동기 kw 합계 (kw 이하 ) 3 4.5 6.3 8. 1 15.7 19.5 3. 37.5 45 5.5 63.7 75 86. 97.5 11.5 15 150 175 최대사용전류 (A 이하 ) 15 0 40 50 75 90 100 15 150 175 00 50 0 350 400 450 500 600 700 0.75 1.5. 3.7 17.4 5.5 6 전동기중최대용량 7.5 34 11 48 15 65 (kw) : 전동기용량 (A) : 전부하전류 4.8 8 11.1 0 3 3 3 3 3 50 40 40 40 50 63 50 50 50 50 80 100 63 63 63 63 80 100 100 100 100 100 100 100 15 160 100 100 100 100 100 100 15 160 00 15 15 15 15 15 15 15 160 00 00 160 160 160 160 160 160 160 160 00 50 00 00 00 00 00 00 00 00 00 50 0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 50 0 400 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 0 400 500 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 400 500 500 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 500 500 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 500 500 6 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 6 700 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 700 700 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 18.5 79 93 15 37 160 45 190 55 75 310 90 360 AC0V 삼상유도성전동기의주회로에대한차단기의정격전류 전동기 kw 합계 (kw 이하 ) 3 4.5 6.3 8. 1 15.7 19.5 3. 37.5 45 5.5 63.7 75 86. 97.5 11.5 15 150 175 00 50 0 350 400 최대사용전류 (A 이하 ) 7.5 10 15 0 5 38 45 50 63 75 88 100 15 150 175 00 5 50 0 350 400 500 600 700 700 0.75 1.5. 3.7 17.4 5.5 6 7.5 34 전동기중최대용량 11 48 15 65 18.5 79 (kw) : 전동기용량 (A) : 전부하전류 4.8 8 11.1 16 16 16 16 16 16 3 0 0 0 3 40 3 3 3 3 40 50 3 3 3 3 40 50 50 50 50 50 50 50 63 80 50 50 50 50 50 50 63 80 100 63 63 63 63 63 63 63 80 100 15 80 80 80 80 80 80 80 100 100 15 100 100 100 100 100 100 100 100 100 15 160 100 100 100 100 100 100 100 100 100 15 160 00 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 160 00 50 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 00 50 50 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 50 50 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 50 0 400 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 0 400 400 500 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 0 400 400 500 500 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 400 400 500 500 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 500 500 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 500 6 6 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 700 700 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 800 800 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 - - 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 - - 93 15 37 160 45 190 55 75 310 90 360 110 0 13 50 주 ) 위자료는아래의사용조건을기준으로한것입니다. 1. 차단기는전부하전류의 600% 가흐르는경우 10초내에트립됨. 시동시돌입전류는전부하전류의 1700% 이내에서정함 3. 전동기중최대용량은여러부하가동시에시동하는경우에도적용됨 11

1 차단기의선정 5. 전동기회로보호용 (5) 전동기회로의누전차단기적용시주의해야할사항 전동기분기회로 전동기간선 회로도 부하전류이상의정격전류치를갖는것을선정하는것은물론이지만, 이외에도전동기시동시의시동전류에의하여누전차단기가오동작하지않도록확인하여야합니다. 구체적으로다음조건을만족하는정격의것을선정하면됩니다. 정격전류 지락보호전용형누전차단기 누전차단기의평형특성 > 전동기시동전류 과부하단락보호겸용형누전차단기누전차단기의평형특성 > 전동기의시동전류누전차단기의과전류동작특성 > 전동기의시간특성 ( 그림 9 참조 ) * LS 산전누전차단기의경우, 평형특성은과전류동작특성의순시트립전류이상으로되어있으므로 를만족하면 1 도자동적으로만족됩니다. 과부하, 단락보호겸용형의경우는과전류동작특성과전선, 전동기의열특성을비교, 검토할필요가있습니다. 또한 - Δ 시동의경우, 절환방식에따라서는에서 Δ 로절환후에직입시의시동전류가상회하는과도돌입전류가발생하는것이있으므로주의하여야합니다. 정격감도전류 감전보호가가능한 ma 이하의고감도고속형누전차단기를선정합니다다. 단, 고감도누전차단기가시동전류또는상시누설전류에의하여불필요하게동작하는가능성이있는경우에는전동기프레임 (Frame) 의보호접지저항치를고려하여하기정격감도전류선정기준표의기준에따라누전차단기의해당전격감도전류제품설치및감도전류보호설정으로전동기의접촉전압이인체의허용접촉전압이하로되도록선정합니다. 부하전동기가많고전원에가까워서상시누설전류가크게되기때문에고감도형의누전차단기를사용하면불필요하게동작할가능성이높습니다. 또, 그시설목적은일반적으로누전화재방지, 지락아크 (Arc) 에의한기계의손상방지등에있는경우가많으므로 00mA, 등중감도형누전차단기를선정합니다. 도형의누전차단기를선정합니다. [ 정격감도전류선정기준표 ] 정격감도전류적용장소 보호목적선정기준 고감도형 15mA ma 1) 기기의접지가곤란한곳 (15mA) ) 양식욕실내의콘센트 (15mA) 3) 이동형, 가반형의전기기계기구 4) 심야전력기기 5) 습윤한장소등감전의위험성이높은곳 1) 전등, 콘센트회로 ma 감도제품은정격전류 100A 이하의전로에적용하는것이바람직하다. ) 전동기부하 ma 감도제품은 0V 회로의경우 : 7.5kW 이하 440V 회로의경우 : 15kW 이하의전로에적용하는것이바람직하다. 중감도형 00mA 1) 대용량회로또는누설전류가큰회로에서오동작의우려가있는경우 ) 지락에의한기기의손상방지 3) 누전화재의방지 중감도형을감전방지용으로사용하는경우 1 물기있는곳이나금속제전기기계기구에상시접촉되어있는등의위험성이높은장소 5(V) 10 3 감도전류 (ma) < 보호접지저항치 (Ϊ ) 위의 1 항이외의장소 50(V) 10 3 감도전류 (ma) < 보호접지저항치 (Ϊ ) 1

6. 용접기회로용차단기 SPOT 용접기 Spot 용접기는주기가짧은간헐적부하와부하의개폐가용접기 1 차측에서행해진다는특징이있다. 따라서차단기선정시는다음사항이고려되어야합니다. a. 간헐적인부하는동등한연속전류의값으로환산되어야합니다. b. 변압기 1 차측에있는차단기로인한여자돌입전류를고려하여야합니다. MCCB 의동작과전선의온도상승은열적으로등가인연속전류에의해정해지기때문에간헐전류를열적등가전류 (Ie) 로환산해주어야합니다. 그림 5 에서와같이전류 I1 에의한 Spot 용접의통전시간이 t1, t ( 초 ) 로나뉘어행해진다고하면, 이용접기의사용률 β 는다음과같이표현됩니다. β= 통전시간 = 주기 t1 t + t1 이와같은통전상태에서 1 주기에대해회로총저항 (R) 에의한발열량 (W) 는다음과같습니다. W = I 1 Rt 1 이것을 1 주기간의평균발열량으로보면 W t + t1 = I 1 Rt 1 = I 1 Rβ= R(I 1 β) t + t1 으로된다. 즉, I1 β 의전류가연속통전된경우의발열량과같은것이됩니다. 따라서, 주기 t + t1에있어서의열적등가전류 Ie는다음과같이됩니다. Ie = I1 β(a) 그림 5 의예에서 Ie = I1 β= 100 0.5 = 0(A) 즉, 0A 의연속전류에상응하는평균온도를발생합니다. Current I1=1,00A Time t1 t Supply MCCB Control timer Welder Weld workpiece Temperature (3sec.) (45sec.) (Duty factor = 3 =0.065) 3+45 그림 5. 용접기발생전류 Tm Te Time 그림 4. Spot 용접기회로 그림 6. 발생전류로인한온도 13

차단기의선정 6. 용접기회로용차단기 그러나실제로순간온도는그림 6 과같이변동할것이며, 최대온도 (Tm) 는 0A 의연속적인전류에의해발생하는평균온도 (Te) 보다클것입니다. MCCB 의열동소자는평균온도보다는최대온도에동작하므로최대온도 (Tm) 에서트립되지않도록선택되어야합니다. 순시차단식 MCCB( 장한시트립기능이없는것 ) 의선정은전원전압의변동등을고려하여 15% 정도의여유를갖는것이바람직합니다. 즉, IMCCB = Ie 1.15 = 0 1.15 = 345(A) 따라서, 345(A) 보다큰차단기를선택하면됩니다. 용접기의사용조건이일정치않은경우에는용접기용량과사양에서용접기가허용하는최대사용한도를고려하여 MCCB 를선정하면됩니다. 규격에는 Spot 용접기의정격용량은 50% 사용율에서통전한경우, 온도상승의제한규정을만족하도록 ( 만족하는 ) 부하시입력 하도록되어있습니다. 따라서실제의사용에있어서 50% 의사용율에서의전류와다른전류에서사용하는경우에는 50% 에서사용하는경우와같은온도상승으로되도록한사용율이하에서사용해야만합니다. 그림 4 에서용접기의정격용량, 정격전압및사용율이 85kVA, 00V, 50% 라면열적등가전류 (Ie) 는다음과같습니다. Ie = 정격용량 (ratedcapacity) 역률 (dutyfactor) = 85 103 = 0.5 = 0(A) 정격전압 (ratedvoltage) 00 따라서차단기정격전류는 IMCCB = Ie 1.15 = 0 1.15 = 345(A) 입니다. 동작한계를넘지않는사용율과최대사용전류 (Iβ) 와의관계는다음과같습니다. Iβ= Ie = 0 β β 전체시간을 60 초라하고, 사용율을전류가흐르는실제시간으로바꾸면, 위관계식은그림 7 과같이나타낼수있습니다. 열적등가전류가 0A 일때, 50% 사용율 ( 초전류통전 ) 에대한최대사용전류는 45A 이며, 6.5% 사용율 (3.75 초전류통전 ) 에대한최대사용전류는 100A 가됩니다. 용접기 차측이단락되어도그에따른 1 차측전류는표준최대입력전류의 % 정도만증가할것입니다. 예를들어, 표준최대입력이 400kVA 일때, 최대 1 차측전류값 (Iβmax) 은 Iβmax = 표준최대입력값 (standardmax.input) 1.3 = 400 10 3 = 1.3 = 600(A) 회로전압 (primaryvoltage) 00 가됩니다. 따라서최대입력전류값 (Iβ) 은 600(A) 로제한됩니다. 용접기부하개폐시의변압기 1 차측개폐에의한과도돌입전류 Spot 용접기의경우부하개폐는용접변압기의 1 차측에서행해집니다. 따라서, 변압기 1 차측회로개폐시과도적인큰돌입전류의발생이예상됩니다. 이돌입전류의발생유무는개로위상, 변압기철심의잔류자속에의해결정되므로 Spot 용접기의개폐제어방식에관계됩니다. Spot 용접기의제어방식에는동기제어방식, 준동기제어방식, 비동기제어방식이있습니다. 동기제어방식의경우통전개시위상제어가가능하고, 종료시의극성이통전개시시의극성과역으로되도록제어하기때문에이돌입전류는발생하지않습니다. 준동기제어방식의경우통전개시시의위상제어는가능하나, 통전종료시와통전개시시의극성은항상역으로되지는않습니다. 14

따라서, 철심의여자에의한돌입전류의발생이예상되지만실제로는투입위상을적절히제어함으로특히문제가되지는않습니다. 최근사용되는준동기제어방식은주통전의개폐에사이리스터를사용하고있어, 사이리스터의내서지 (Surge) 전류의관계에서도폐로시의처음 1/ Cycle은전압위상 π/ 을지난부근에서투입하여, 돌입전류의발생을피하는대책을꾀하고있습니다. 비동기제어방식의경우주통전의개폐는전자접촉기등에의해행해집니다. 따라서폐로한위상에따라서는정상전류의 0배전후까지달하는큰돌입전류가발생하게됩니다. 최근의용접기는동기제어에서준동기제어방식을거의사용하고있습니다. 동작시간 [S] (Operating time) 3.75 0.6 45 주입력전류 [A] (Primary input current) 1,00,600 3,000 그림 7. 용접기온도상승과차단기트립곡선 용접기회로용 Metasol 차단기선정표 용접기정격적용차단기 ( 극 ) 용량 (kva) 최대입력 (kva) 0V ( 단상 ) 400V ( 단상 ) 15 35 ABN10c/100A ABS10c/100A ABH10c/100A ABN5c/50A ABS5c/50A ABH5c/50A 65 ABN0c/15A ABS0c/15A ABH0c/15A ABN10c/100A ABS10c/100A ABH10c/100A 55 140 ABN0c/5A ABS0c/5A ABH0c/5A ABN0c/15A ABS0c/15A ABH0c/15A 15

차단기의선정 6. 용접기회로용차단기 누전차단기의아크용접기회로에의적용 아크용접기는작업현장을이동하여가면서사용되는경우가많으므로 1 차측의이동전선에작업자가닿을우려가많으므로누전차단기를설치하는것이바람직합니다. 아크용접기용으로서사용되는누전차단기는용접이시작될때흐르는순간적인과도전류로오동작하지않아야합니다. 그림 8. 아크용접기의회로 감전보호가목적이므로감도전류는 ma 로하는것이좋지만수십대의용접기를 1 대의누전차단기에연결하는경우나누전차단기와용접기간의전선길이가매우긴경우에는대지정전용량을고려하여중감도형의누전차단기 (00, 감도 ) 설치를고려해야합니다. 또한아크용접기트랜스 (Trans) 차측전로의전압은용접하고있지않은경우는최대 95V 정도까지나타날수있으므로감전의위험성이있습니다. 이를방지하기위하여서는그림 8 에나타낸바와같이전격방지장치를설치하는것이좋습니다. 정격방지장치는용접하지않을때에는용접기트랜스의 1 차측을개방하여 차측에전압이 5V 이하가되도록합니다. 용접중에는용접봉과피용접물간의전압이수 V 로저하하므로감전의염려는없습니다. 선전상의유의점은다음과같습니다. 1) 과전류트립특성순시트립전류치가용접기의과도돌입전류치보다도크게설정되어져야합니다. 용접기의과도돌입전류치는통상의시판품에있어서정격전류의 8 ~ 9 배정도입니다. ) 누전트립특성용접기의과도돌입전류에의하여 ZCT 의 차측에출력이발생하여오동작할수가있습니다. 그러나 LG 누전차단기는이러한과도전류에견디는특성 ( 평형특성 ) 이뛰어나므로표준품으로서도오동작의염려는없습니다. 그림9. 누전차단기의과전류트립특성 3) 정격전류선정최대출력으로사용되는경우를생각하여다음식으로산정하는것이일반적입니다. IN k P 10 3 E IN : 누전차단기의정격전류 (A) P : 용접기의정격용량 (kva) E : 용접기의정격전압 (V) k : 최대출력으로사용하는경우를고려한비례상수로서통상 1. 정도로합니다. 16

l 4) 정격감도전류선정감전보호가주목적이므로정격감도전류는 ma 의것을선정하면되나전로의길이가아주긴경우등은전로의대지정전용량으로인하여오동작하는경우가있으므로주의를요합니다. 이경우의감도전류산출은다음과같이합니다. IΔN k (l Ig1 + n Ig) IΔN : 누전차단기의정격감도전류 (ma) : 누전차단기의용접기간의전선로의합계 (km) Ig1 : 전로 1km당의누설전류 (ma/km) ( 표15 ~ 표0 을참조할것 ) n : 용접기대수 Ig : 용접기 1대당누설전류 (ma) ( 통상 1mA이하이므로 1로하여계산한다.) k : 개폐서지 (Surge) 등의침입을고려한안전율로서통상 10정도로합니다. 누전차단기의스폿 (Spot) 용접기회로에의적용 그림 10. 스폿용접기회로 스폿용접기회로는짧은주기 (1 분이내 ) 의단속부하로되므로, 열적등가전류를기준으로하여선정합니다. 열적등가전류는다음과같이계산합니다. Ie = Pmax 10 3 b E Ie : 열적등가전류 (A) Pmax : 용접기의표준최대입력 (kva) E : 전원전압 (V) b : 사용율 ( 통전시간 / 용접주기 ) 누전차단기의정격전류 IN 는여기서 0% 의여유율을고려하여다음과같이계산합니다. IN 1. Pmax 103 b E 한편용접기사용개시시에순간과도돌입전류흐르게되므로누전차단기의순시트립장치가동작하지않도록선정할필요가있습니다. 용접기의최대입력전류를용접기 차측이완전단락된상태까지고려하여표준최대입력전류의 1.3 배로하고여기에과도돌입전류의배율을곱한값이누전차단기의순시트립전류값이하로되게선정하여야합니다. INS Pmax 103 1.3 4 * E INS : 누전차단기의순시트립전류 * : 돌입전류의배율 -. 동기식파두제어장치부착 : 1 ~ 1.5 배 -. 동기식파두제어장치미부착 : 1.4 ~ 3 배 -. 비동기식소프트스타트 (Soft Start) 부착 : ~ 4 배와같이되므로최대를취하여 4 배로하였습니다. 감도전류는아크용접기회로와마찬가지로 ma 의것이바람직하지만전로의길이가아주길게되거나한대의누전차단기에여러대의용접기를연결하는등의경우에는상시누설전류에의한오동작이우려되므로중감도형의것을선정할필요가있습니다. 17

차단기의선정 7. 콘덴서회로용차단기 대부분의서지 (surge) 현상은돌입전류로인한회로개극에기인합니다. 그림 13 의콘덴서회로가시간 t1 에열린다면, 돌입전류가소멸되는시간 t 에서아크는소호될것입니다. 연속적으로공급측전압 (Vt) 은정상적으로변화하나부하측전압 (Vc) 은콘덴서출력값을유지할것입다. 전압포텐셜차이 (Vc-Vt) 는 MCCB 접촉시와아크가소멸되는시간인 t3 에서나타나고, 대략 t 다음의 1/ 주기에공급전압 (Em) 의최고값에두배가될것입니다. MCCB 의접점이충분하게개극되지않으면아크는그사이간격에다시나타날것이며, ( 축전기를포함한회로리엑턴스의주파수로결정되는 ) 초기의 peak-to-peak 의 4 배진폭 (4Em) 으로주기적으로콘덴서가방전을할것입니다. 아크가발생할때, Vc 는 Em 의포텐셜로다시유지되고 MCCB 접촉사이의포텐셜차이는다시증가할것입니다. 이아크는접촉자간격이충분히떨어질때까지지속될것입니다. 당사차단기는급속한접촉개리특성으로반복적인아크발생은사실상불가능합니다. 그러나, 만일 MCCB 가신속하게아크를소호하지못하며, 특히부하측콘덴서용량이너무크게되면, 아크방출을빨리못해콘덴서전압은아크발호첫시점에서 3Em, 아크발호두번째시점에서 5Em, 아크발호세번째시점에서 7Em.. 으로나타나마지막에는콘덴서절연파괴를일으킬것입니다. 따라서, 급속한개리력은차단기의가장중요한성능중의하나입니다. 전압 (V) i 차단기선정시에는우선서지 (surge) 전류를고려해야합니다. 공급전압을 V, 콘덴서용량을 C, 주기 f, 전류 I 라하면, VC VC 삼상인경우, 1000P = 3VI = πfcv Em 단상인경우, 1000P = VI = πfcv 가됩니다. Vt 시간 (t) Em t1 t VC 그림 11. 회로개극조건 전압 (V) VC = Em Vt VC = 5Em 그림 11 에서같이스위치가닫혔을때, 방전량은회로차단시위상각에따라동시적으로공급전압과같아야한다. 이러한방전은큰돌입전류에기인한다. Circuit opening VC = -3Em 시간 (t) 회로가공급전압의최대값에서닫힌다면, 돌입전류 (i) 는아래와같다. i = Em 4L - R C - R L t ε sin 4L C - R L t VC = -7Em 그림 1. 콘덴서에서의누적방출 18

그림 1 에서최대값 (im) 은 R - 4L 4L Em im = ε arctan C - R C - R 이고, 이때발생시간은 τ0 = L R C L 4L C - R arctan 4L C - R R V 가일정하지않고, τ0 가매우작은값이지만 V = Em 라가정할수있다. 마찬가지로, 전도시간은 τ0 라할수있고콘덴서회로에사용되는차단기는 im τ0 보다큰순시전류를가져야합니다. 시스템상의전력손실 ( 저압의경우 0.5W/kVar 미만 ) 과전압강하를줄이기위해서는일반적으로무효전력보상이나역률개선등의조치를하게됩니다. 결과적으로시스템에공급되는전력이유효전력으로사용되고콘덴서나유도성역률감소로비용은절감될것입니다. 무효전력보상은고정식콘덴서나자동형콘덴서뱅크를통해이뤄질수있습니다. 그러나콘덴서를설치하게되면과전압과비선형부하에대한문제도있습니다. 무효전력을소비하는기기의예로는아래와같이운전시자기장이나아크가발생하는것들입니다. -. 비동기식전동기 : 비동기식전동기는정격의 0~5% 수준의많은무효전력을소비합니다. -. 전력용변압기 : 전력용변압기는보통운전상태로있기때문에계속무효전력을소비하며특성상부하의양에따라더증가하게됩니다. -. 방전등, 저항식용접기, 유전성가열오븐, 유도성가열오븐, 용접기, 아크 콘덴서스위치를켜는순간전류는콘덴서전단회로의저항값에의해서만제한을받게되어짧은순간동안높은전류가발생하고바로정상적인동작전류값으로떨어지게됩니다. 관련규격인 IEC60831-1/IEC70 에따르면콘덴서는정격전류의 1.3 배 (RMS 값 ) 까지의통상운전조건에서도정상동작해야합니다. 또한전력의실효치공차최대 15% 도감안되어야합니다. 차단기에항상인가되는최대전류는다음과같이계산됩니다. 최대예상전류 = 콘덴서정격전류 1.5 (RMS 값 ) L1 L L3 L1 L L3 L1 L L3 1 3 5 4 6 Breaker 1 3 5 4 6 Breaker 1 3 5 4 6 Breaker 1 3 5 4 6 Breaker 1 4 6 Contactor O/L 1 3 5 4 6 Contactor O/L 1 3 5 4 6 Contactor O/L C C T1 T T3 M Motor C T1 T T3 M Motor C T1 T T3 M Motor 통상적인회로 콘덴서회로 그림 13. 콘덴서회로 19

차단기의선정 7. 콘덴서회로용차단기 0V, 50/60Hz 단상회로삼상회로콘덴서정격콘덴서차단기콘덴서차단기 kvar 정격전류 (A) 정격전류 (A) 정격전류 (A) 정격전류 (A) 5.7 40 13.1 0 10 45.5 80 6. 40 15 68. 15 39.4 63 0 90.9 160 5.5 80 5 113.6 00 65.6 100 136.4 5 78.7 15 40 181.8 0 105.0 160 50 7.3 400 131. 00 75 340.9 6 196.8 0 100 454.5 700 6.4 400 150 681.8-393.7 6 00 909.1-54.9 800 0 1363.6-787.3-400 1818. - 1049.8-440V, 50/60Hz 단상회로삼상회로콘덴서정격콘덴서차단기콘덴서차단기 kvar 정격전류 (A) 정격전류 (A) 정격전류 (A) 정격전류 (A) 5 11.4 0 6.6 16 10.7 40 13.1 0 15 34.1 63 19.7 3 0 45.5 80 6. 40 5 56.8 100 3.8 50 68. 15 39.4 63 40 90.9 160 5.5 80 50 113.6 00 65.6 100 75 170.5 0 98.4 160 100 7.3 400 131. 00 150 340.9 500 196.8 0 00 454.5 700 6.4 400 0 681.8-393.7 6 400 909.1-54.9 800 0

8. 직류회로용차단기 열동전자식 시연특성 : 특성의변화가거의없음. 순시특성 : 순시트립전류가커져서교류의경우보다최고 140% 정도에서동작 MCCB 의 DC 특수전압에의적용 1) 직류전류는전류영점이없기때문에교류보다차단이어렵습니다. DC 50V 까지는표준품으로사용하여주십시요. ) DC 500V 적용시는 3 극 MCCB 를아래그림과같이접속하여사용해주십시요. 아래의결선방법으로하지않을경우 Trip 특성이변할수있으므로결선방법을지켜주십시요. 3) DC 600V 적용시는 4 극 MCCB 를아래그림과같이접속하여사용해주십시요. 아래의결선방법으로하지않을경우 Trip 특성이변할수있으므로결선방법을지켜주십시요. -(N) +(P) -(N) +(P) Load DC500V 인경우 Load DC600V 인경우 배선용차단기의 DC 회로적용 DC 50V 용 Trip 방식 적용기종 표준품으로가능 DC 회로적용 특수품으로가능 ABN53c, ABN63c, ABN103c 열동전자식 ABS33c, ABS53c, ABS63c ABN03c X ABS103c,ABS03c ABH53c, ABH103c, ABH03c DC 500V 용 형식 극수 정격전압 (V) 단락차단전류 (ka) ABS53c, ABS63c, ABN103c, ABN03c, ABN403c, ABN603c, ABN803c 10 ABS103c, ABS03c, ABS4c, ABS603c, ABS803c 0 3 DC500V ABH103c, ABH03c ABH403c, ABL403c, ABL603c, ABL803c 40 1

차단기의선정 9. 고주파가발생하는회로의적용 (400Hz) 일반교류용배선차단기를높은주파수에서사용할경우, 시연트립특성은철손과표피효과에의하여트립전류가저하됩니다. 또순시트립특성은과전류에의한역여자효과에의하여순시트립전류가상승하게됩니다. 이와같은경우에는 400Hz 용의고주파회로용차단기를사용하여야합니다. 열동전자식차단기선정방법 1) 열동차단특성 400Hz 회로에서는 60Hz 회로와비교하여도체의표피효과및도체부근의구조체철손등의영향으로통전용량및트립전류가저하되므로아래의보정계수 (K1) 를적용하여정격 (A) 을보정하여야합니다. 정격 (A) at 60Hz = 정격 (A) at 400Hz / K1 주 ) 배선용차단기의정격전류는위의계산값동등이상의값을사용바랍니다. ) 순시차단특성순시트립은과전류에의한역여자작용때문에주파수의상승에따라순시트립전류값도상승하기때문에아래의보정계수 (K) 를적용하여순시전류값을보정하여야합니다. 순시전류값 (A) at 60Hz = 순시전류값 (A) at 400Hz / K 400Hz 에서의전류보정계수 - 열동전자식 400Hz 에서의정격전류 16 0 5 3 40 50 63 80 100 15 160 00 50 0 400 500 6 700 800 적용차단기형명 ABN53c, ABN63c ABS33c, ABS53c ABS63c, ABN103c ABH53c, ABH103c ABS103c ABN03c, ABS03c ABH03c ABN403c, ABS403c ABH403c, ABL403c ABN603c, ABS603c ABL603c ABN803c, ABS803c ABL803c 트립장치 열동전자식 전류보정계수 (K1, K) K1 ( 정격전류보정 ) K ( 순시전류보정 ) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

10. 변압기 1 차측적용 변압기의여자돌입전류 정상상태에있어서변압기에인가되는전압 V 는철심내의자속의변화에따라유기되는전압 e 와균형을유지하며 1 차권선에흐르는전류는자속을일으키므로작은여자전류뿐입니다. 유기전압 e는자속의순시치를, 1차권선의권수를 n으로한경우 e=n d 의관계가있고, e= Emsinωt 로하면 = - m cosωt+ C dt 가되어정상상태 (C=0) 에서는그림 14 와같은관계가된다. 따라서 t=0 일때, 변압기가여자를개시하고그이전의잔류자속이 0 이라면자속 는 0 이어야합니다. 그러므로자속은그림 15 의 t1~t 구간의자속은 s 로포화되고, 유기전압 e 는변압기의인가전압 V 와균형을이룰수없게됩니다. 그때변압기인가전압 V 와유기전압 e 의 1 차전압에대해서는 1 차권선의저항, 공심인덕턴스및그외의회로임피던스로부담해야하므로그결과변압기 1 차권선에돌입전류가흐르게된다. 만일변압기철심에잔류자속이있으면그만큼포화도가늘어돌입전류도증가합니다. 여자돌입전류의발생을막기위해서는전압위상 0 점부근에서투입하면좋게되지만 3 상변압기의경우라면어느상은전압위상 0 점부근에서투입하는것이되므로돌입전류의발생을피할수는없다. 여자돌입전류의크기는일반적으로여자돌입전류배율 ( 변압기정격 1 차전류파고치에대한여자돌입전류제 1 파파고치의배율 ) 로표시되고있다. 이여자돌입전류배율은변압기의정격사양, 설계등에따라달라지지만일반적으로변압기용량이작은것일수록크고시정수는짧아지는경향이있습니다. [ 변압기여자돌입전류산정표 ] 변압기 단상변압기 삼상변압기 용량 1 차파고치 감쇄시정수 1 차파고치 감쇄시정수 (kva) ( 배율 ) 1 (Hz) ( 배율 ) 1 (Hz) 5 37 4 6 4 10 37 4 6 4 15 35 5 6 4 0 35 5 6 4 34 6 6 4 50 34 6 3 5 75 9 6 18 5 100 8 6 17 5 150 4 8 14 6 00 8 13 6 0 18 9 13 8 500 17 1 11 9 주 1) 배율은정격전류파고치의배율로서제 1 차파고치를의미함. 3

차단기의선정 10. 변압기 1 차측적용 e 철심포화자속 (Core saturation flux) m + R 0 m t=0 시간 (t) r P 과도자속 (Transient flux) 서지전류 (Surge current) 전압 (Voltage) 정상적인자속 (Normal flux) 그림 14. 1 차권선에흐르는유기전압 그림 15. 여자서지효과 변압기 1 차측 MCCB 의선정 MCCB 는아래에서말한것처럼변압기의여자돌입전류에서오동작함이없고정상시안전하게통전가능한것이라야한다. 구체적으로는다음식을만족하는 MCCB 를선정하면됩니다. Ii kit1 여기서, Ii : MCCB 순시트립전류, IT1 : 변압기 1 차정격전류, k : 변압기여자돌입전류배율이다. 여자돌입전류 (K) = 여자돌입전류제 1 차파고치 정격 1 차파고치 일반배선용차단기에서는순시트립전류 Ii 가 MCCB 의정격전류의 8 배이고, 여자돌입전류배율 (k) 가 0 배 (100kVA 급 ) 라면, 8 Ii > 0IT1 로되어변압기정격 1 차전류의 5 배이상의정격전류를갖는 MCCB 를선정하면됩니다. AC10V ( 단상변압기 ) 여자돌입전류배율 (K) ABS5c/40 ABN5c/40 ABN10c/60 ABS10c/60 ABN10c/75 ABS10c/75 ABH10c/10 ABN0c/150 ABS0c/150 ABN0c/00 ABS0c/00 ABN40c/400 ABS40c/400 ABH40c/400 ABN40c/350 ABS40c/350 ABH40c/350 5 0 ABS5c/ ABS3c/ ABS5c/50 ABN5c/50 ABN10c/60 ABN10c/60 ABS5c/40 ABN5c/40 ABN10c/100 ABS10c/100 ABS5c/50 ABN5c/50 ABS0c/15 ABS0c/15 ABS0c/15 ABN10c/75 ABS10c/75 ABS0c/175 ABS0c/175 ABS0c/175 ABN60c/600 ABN40c/0 ABN60c/600 ABS40c/0 ABH40c/0 ABH40c/400 정격 1 차전류 (A) 3.8 35.7 47.6 71.5 95.3 143 38 357 변압기정격용량 (kva) 5 7.5 10 15 0 50 75 4

AC40V ( 단상변압기 ) 여자돌입전류배율 (K) ABS3c/0 ABS5c/0 ABS3c/ ABS5c/ ABS5c/40 ABN5c/40 ABN10c/60 ABS10c/60 ABN10c/75 ABS10c/75 ABH10c/100 ABN0c/175 ABS0c/175 ABN40c/0 ABS40c/0 ABH40c/0 5 0 ABS3c/15 ABS5c/15 ABS3c/0 ABS5c/0 ABS3c/ ABS5c/ ABS5c/50 ABN5c/50 ABS5c/40 ABN5c/40 ABS10c/60 ABS10c/100 ABN10c/60 ABN10c/100 ABS5c/50 ABN5c/50 ABS10c/75 ABN10c/75 ABN0c/150 ABN0c/5 ABS0c/150 ABS0c/5 ABN40c/350 ABS40c/350 ABH40c/350 ABN40c/0 ABS40c/0 ABH40c/0 정격 1 차전류 (A) 변압기정격용량 (kva) 11.9 5 17.6 7.5 3.8 10 35.7 15 47.6 0 71.5 119 50 179 75 38 100 AC10V ( 삼상변압기 ) 여자돌입전류배율 (K) 5 0 ABS3c/0 ABS5c/0 ABS33c/15 ABS53c/15 ABN53c/40 ABS53c/40 ABS3c/ ABS53c/ ABN53c/40 ABS53c/40 ABS33c/ ABS5c/ ABN103c/60 ABS103c/60 ABN53c/50 ABS53c/50 ABN103c/100 ABS103c/100 ABH103c/100 ABN103c/75 ABS103c/75 ABN103c/60 ABN103c/100 ABS103c/60 ABS103c/100 ABN03c/00 ABN403c/350 ABS03c/00 ABS403c/350 ABH03c/00 ABH403c/350 ABN03c/175 ABS03c/175 ABN403c/0 ABS403c/0 ABH403c/0 ABN403c/50 ABS403c/50 ABH403c/50 ABN403c/400 ABS403c/400 ABH403c/400 ABN403c/350 ABS403c/350 ABH403c/350 정격 1 차전류 (A) 변압기정격용량 (kva) 13.8 5 0.7 7.5 7.5 10 41.3 15 55 0 8.5 138 50 07 75 75 100 AC40V ( 삼상변압기 ) 여자돌입전류배율 (K) ABS33c/0 ABS53c/0 ABS33c/0 ABS53c/0 ABS54c/40 ABN53c/40 ABS54c/40 ABN53c/40 ABN103c/60 ABS103c/60 ABH103c/100 ABN03c/150 ABN03c/150 ABS03c/150 ABS03c/150 5 ABS33c/15 ABS53c/15 ABS53c/15 ABS33c/ ABS53c/ ABN103c/100 ABS103c/100 0 ABS33c/15 ABS53c/15 ABS33c/ ABS53c/ ABN53c/50 ABS53c/50 ABS103c/75 ABN103c/75 ABN03c/15 ABN03c/175 ABS03c/15 ABS03c/175 정격 1 차전류 (A) 변압기정격용량 (kva) 6.9 5 10.3 7.5 13.8 10 0.7 15 7.5 0 41.3 68.8 50 103 75 138 100 5

차단기의선정 11. 누전차단기의회로접속방법 회로접속상의주의 1. 회로방식별접속예 1 W, 1 3W, 3 3W, 3 4W 의회로별접속예는다음표와같습니다. [ 회로방식별접속예 ] 회로방식 1 단상 선식 (1 W) 110V 또는 0V 회로 단상 3 선식 (1 3W) 110V 또는 0V 회로 110V 0V 0V 110V 110V 접 속 P 3P P 3P 3P P 또는 3P P 또는 3P 도 110 / 0V 겸용형 110 / 0V 겸용형 0V형 0 / 460V 겸용형 110 / 0V 겸용형 0V형 0 / 460V 겸용형 110 / 0V 겸용형 0V형 110 / 0V 겸용형 0V형 0 / 460V 겸용형 회로방식 일반적인한전공급의단상회로에서는 0V 겸용형의것이회로전압, 회로방식에상관없이사용가능합니다. 3 3 상 3 선식 (3 3W) 0V 회로 ( 결선 ) 4 3 상 3 선식 (3 3W) 380V 회로 (Y 결선 ) 0V 380V 접 속 도 회로방식 3P P 또는 3P 110 / 0V 겸용형 110 / 0V 겸용형 0V형 0V형 0 / 460V 겸용형 0 / 460V 겸용형 일반적으로한전공급의저압 3 상 3 선식회로에서는 0/460V 겸용형의것이회로방식에관계없이사용가능합니다. 5 3 상 4 선식 (3 4W) 380V 회로 (Y 결선 ) 3P 0 / 460V 겸용형 380V 0V 접 속 3P 3P P 또는 3P 3P 도 0 / 460V 겸용형 0 / 460V 겸용형 110 / 0V 겸용형 0V형 0 / 460V 겸용형 0 / 460V 겸용형 일반적인한전공급의저압 3 상 3 선식회로에서는 0/ 460V 겸용의것이회로방식에관계없이사용가능합니다. 6

오접속예 누전차단기는접속을잘못하게되면부동작, 오동작, 내부소손등을일으킬수있으므로올바른접속이중요합니다. 아래에틀리기쉬운접속의예를나타냈습니다. [ 틀리기쉬운접속예 ] 항목오접속회로도발생되는현상 (1) 전원측과부하측의역접속은 전원 증폭부 오접속회로도 부하 역접속을하게되면누전차단기가트립되어도증폭부에전압이걸린상태로유지되므로내부의사이리스터 (Thyristor) 가 OFF 되지않고계속트립신호가나오므로트립코일이소손되게됨. 불가 ( 전원측 ) 누전차단기 () 병렬회로에의 적용은불가 1 전원측 부하측 전원측 부하측 1 과같은단순한병렬회로나 와같은변압기병렬운전과같은회로에서어느쪽이나마찬가지로 1 대의누전차단기를투입한후두번째의누전차단기를투입하면트립되어버립니다. 또한 1 대를투입한후두번째의누전차단기의테스트버튼을누르면트립된뒤에도계속부하측으로전원이공급되므로트립코일이소손됨. 3) 병렬회로에의중성점에지전류검출을위하여 ZCT 를 변합기 차측 ZCT ZCT 중성점의접지선에 ZCT 를설치하고부하를병렬연결하면 () 항과마찬가지로되어부하의언밸런스 (Unbalance) 를지락전류로검출하여버리게됩니다. 설치하는 부하측 것은불가 4) 3 4W 회로에 3극품을사용시부하단에서중선선과의사이에부하를연결하는것은불가 부하 단상부하의전류가 ZCT 를통하지않은중성선을통하여흐르기때문에지락전류로검출되어누전차단기가트립됩니다. 7

차단기의선정 11. 누전차단기의회로접속방법 항목오접속회로도발생되는현상 (5) 누전차단기에공통접지선을접속하는것은불가 ZCT 공통접지선 전동기부하 M 에누전이발생하여도누전전류가누전차단기에접속된공통접지선을통하여흐르게되며이는 ZCT 에서검출되지않으므로누전차단기는동작하지않게됩니다. 이것은테스트버튼에의한검사로는확인할수없습니다. (6) 누전차단기의부하측에서중성선접지를취하는것은 C A B ZCT Ic 접지점을통하여부하전류의일부가 I'c 와같이대지를통하여분류할수가있으므로누전차단기가오동작을일으킬수있으며한편부하 M 에서누전이발생하여도 (5) 항과같이부동작할수가있습니다. 불가 I'c (7) 누전차단기를취부한회로의접지를누전차단기를취부하지않은회로의접지와공통으로하는것은불가 ELB ELB MCCB 기기프레임 (Frame) 이공통접지선에접속되어있으면누전차단기가취부되지않은회로의부하기기에서누전이발생하여도회로는차단되지않으므로누전차단기가취부되어있는기기의프레임에도고장전압이나타나게되므로위험합니다. 접지를별도로하거나전체의회로에누전차단기를취부하여야할필요가있습니다. 8

오동작에대하여 누전차단기가누전, 감전, 지락등에의하여설치목적에맞게올바르게동작하는것을정상동작이라고하며, 선정의부적절, 환경조건, 회로조건부적절등에의하여누전과같은사고가발생하지않았음에도불구하고동작하는것을오동작또는불요동작이라고합니다. 한편누전차단기선정의부적절, 접지배선의부적당, 누전차단기내부결함등에의하여누전지락사고가발생하여도동작하지않는것을오부동작이라고합니다. 오동작이나오부동작에있어서누전차단기자체의결함에의한것을방지하기위하여제조공정상중간시험및완성시험을 100% 실시하고있으나누전차단기는안전을확보하기위한기구이므로월 1 회정도테스트버튼에의한동작검사를실시할필요가있습니다. 근래에들어누전차단기의설치사용은날로증가하고있으나사용자중에서는 누전차단기는이유도없이동작하여곤란하다 고하는선입관을갖고있는경우가많으므로여기에서는오동작의분류별원인해석과함께올바른선정과사용에관하여기술합니다. 1. 누전차단기의동작분류 정상동작 (1) 누전, 감전, 지락등에의한동작 동작 누전차단기에기인 () 누전차단기의불량 (3) 부적당한감도전류 오동작 회로에기인 (4) 서지 (Surge) 에의한것 (5) 순환전류에의한것 (6) 유도에의한것 (7) 오결선에의한것 (8) 부적합한접지에의한것 (9) 분기회로지락시파급효과에의한것 (10) 과부하, 단락에의한것 (11) 환경 ( 진동, 충격등 ) 에의한것 (1) 캐리어폰장치에의한것 (13) 기타 9

차단기의선정 11. 누전차단기의회로접속방법. 동작의내용 (1) 정상동작누전차단기가그설치목적에부합하여동작하는것으로주요동작원인은다음과같습니다. 1. 기기의절연열화 세탁기등물을사용하는것, 프레스 (Press) 등충격이큰것에많습니다.. 배선의절연열화 임시선로의연결부, 단자등에많습니다. 3. 불량공사 공사중의케이블 (Cable) 손상, 단선등에의한지락 4. 취급부주의 침수에의한감전지락, 파손등에의한지락 () 누전차단기의불량 부품의열화부식에의한고장등이있으나누전검출부분의고장은적은편입니다. 트립코일부나개폐기구부의마모에의한투입불량의경우도있습니다. 또고장이외에평형특성이나쁜것은모터 (Motor) 시동전류에동작하는것도있습니다. 누전차단기에사용하는 ZCT 의특성이나쁜경우나 ZCT 의자기 ( 磁氣 ) 시일드 (Shield) 효과가좋지않은경우에는잔류전류의영향으로 ZCT 의평형특성이저하되어전동기의시동전류 ( 전부하전류의수배 ) 가흐를경우지락이발생한것과같이 ZCT 의 차권선에기전력이발생하여오동작하는수가있습다. 잔류전류의영향은모선전류가클수록커지게되므로부하전류가큰회로에서는주의할필요가있습니다. ZCT 의잔류전류특성은절심재료, 도체배치위치, 권선등에의하여달라지게되지만일반적인회로에있어서이러한원인으로오동작하여서는안됩니다. 재질이나쁜 ZCT 용 ( 用 ) 철심을사용한다든가 ZCT 의시일드효과가충분하지않으면오동작의원인이되므로 LS 누전차단기의 ZCT 철심재질은 Ni를주성분으로하는잔류자기특성이우수한파머로이를사용하였으므로잔류전류의영향이아주작게되고수 1000A 의전류에대하여서도오동작하지않습니다. 또부하가불평형전류로된경우에있어서도이론적으로누전차단기가동작하지않지만잔류전류특성이나쁜 ZCT 를사용하면오동작으로이어지게됩니다. 전동기시동시또는불평형부하의경우에오동작하는것은둘다잔류전류특성에기인하는 ZCT 의평형특성이나쁘기때문에발생하는것으로믿을수있는메이커의신뢰성있는제품을사용할필요가있습니다. (3) 부적당한감도전류누전차단기의감도전류가회로의상시누설전류에비하여예민한경우에동작하게되므로선정상의문제라고할수있습니다. 회로의누설전류는전선의대지정전용량에의한것이대부분이지만전기로나히터 (Heater) 등에서는고온시에절연저항이저하되는것도있으므로누전차단기동작의원인규명이힘든경우도있습니다. 또회로의누설전류에서주의를요하는것은정상시상시누설전류뿐만아니라개폐시나시동시의과도적인대지누설전류가누전차단기를동작시키는경우도있습니다. 시동시과도누설전류는시동시권선의전위분포가운전시와다르기때문에권선의프레임 (Frame) 에대한정전용량을통하여발생하는것입니다. 부하기기나배전선의대지에대한정전용량이큰경우에는정상시에도상당히큰영상분전류가흐르게되며이것이누전차단기의정격부동작전류치를넘게되어동작하는경우가있습니다. 이는일반적으로다수의분기회로를결합하여 1대의누전차단기로지락보호를행하는경우에발생합니다. 또정전용량이커지게되면부하회로개폐시에오동작하기쉬우므로저압회로의감전방지에있어서는될수있는한 a분기회로각각에누전차단기를설치하는것이바람직합니다.

(4) 서지 (Surge) 에의한것배전선의유도뢰 ( 誘導雷 ) 에의한서지에대하여서는 KSC 4613 에따라뇌임펄스부동작시험을하므로내서지성능은보증되고있습니다. 유도뢰서지의영향을받으면높은전압이전선로를통하여배전기기에가하여집니다. 이경우누전차단기의전자회로가오동작하여트립된다든지전자부품이파괴되어동작불능의고장을일으킬수있습니다. 인입구용누전차단기등에서는이영향을받기쉬우므로주의하여야합니다. 유도뢰에의한서지의크기와빈도는지역에따라서상당히다르지만통계적으로 5kV 이하가대부분이면최고 6 ~ 7kV 에이르는경우도가끔있습니다. LS 누전차단기는이와같은서지에충분히대응가능한서지흡수소자를전자회로부에사용하고있으므로오동작염려가없도록하였습니다. 유도성의부하기기를개폐할때에는순간적으로개폐서지가발생하게됩니다. 배전선이나부하기기가대지에대하여정전용량을갖고있으므로이대지정전용량을통하여흐르는누설전류는개폐시에순간적으로증대하여정격부동작전류치를넘게되면누전차단기가동작하게됩니다. 전류는정도의차이는있으나대지에대하여정전용량을가지게되는데각상의용량이동일하게되어있으면단상 3 선회로나 3 상 Y 결선회로등에서는영상분전류는없게되지만접점의채터링 (Chattering) 등에의하여개폐서지가발생하였을경우전압위상이붕괴될뿐만아니라고주파전압으로되므로대지정전용량에의한임피던스가작게되어과대한충전전류가흐르게됩니다. 그결과 ZCT 의 차권선에기전력이발생하여누전차단기를동작시킬수있으므로 LS 누전차단기의전자회로부에는서지전압에의한단시간의 ZCT 차출력에대해서는동작하지않도록 ZCT 차측에필터 (Filter) 회로를구성함과아울러과전류나과도지락전류에대하여누전차단기전용 IC 보호를위한서지바이패스 (Surge Bypass) 회로가구성되어있으므로통상의일반적인회로에있어서오동작의염려는없습니다. (5) 순환전류에의한것그림16과같이부하측이병렬결합된회로에서는좌우분기각상분의분류전류가반드시동일하게된다고할수없으며, 예를들어 A 상이 11A와 1A 누전차단기 10A로분류하여흐른다고하면그차에해당하는 1A의전류가이병렬회로의루프 (Loop) 를순환하는것으로되어집니다. 이순환전류는누전차단기에있어서지락전류로검출되므로이러한누전차단기의병렬사용은절대로금지하여야합니다. 11A 9A 부하 0A 10A 1) 유도에의한것 그림16. 병렬회로 그림16에서와같은병렬회로에서는 ZCT 의 1차권선이루프를형성하고있으므로순환전류뿐만아니라주변의 대전류모선 ( 母線 ) 의자장에의하여유도전류가발생하기쉽게됩니다. 이러한유도전류는순환전류와같은경로로흐르게되므로누전차단기의오동작을일으키게됩니다. ) 오결선에의한것오접속예와같은 7 개항목의오결선은누전차단기오동작의원인이되므로주의하여야합니다. * 부적당한저지에의한것전자회로를사용하는부하 ( 전자계산기, NC 공작기 ) 등에서는전자회로의노이즈방지를위하여라인필터 (Line Filter) 를설치하는경우가있습니다. 이경우라인필터의접지를통하여상시누설전류가흐르게되므로누전차단기가동작하게된다. 이를방지하기위하여서는전원부에절연변압기를설치하면됩니다. 또, 피뢰용어레스터용접지등은누전차단기의전원측에설치하여야됩니다. 어레스터가누전차단기의부하단에설치되어있으면낙뢰전류가누전차단기를통하여대지로흘러들어가므로이전류에의하여누전차단기가동작하는수가있게됩니다 A B 31

차단기의선정 11. 누전차단기의회로접속방법 3) 부적당한저지에의한것전자회로를사용하는부하 ( 전자계산기, NC공작기 ) 등에서는전자회로의노이즈방지를위하여라인필터 (Line Filter) 를설치하는경우가있습니다. 이경우라인필터의접지를통하여상시누설전류가흐르게되므로누전차단기가동작하게됩니다. 이를방지하기위하여서는전원부에절연변압기를설치하면됩니다. 또, 피뢰용어레스터용접지등은누전차단기의전원측에설치하여야됩니다. 어레스터가누전차단기의부하단에설치되어있으면낙뢰전류가누전차단기를통하여대지로흘러들어가므로이전류에의하여누전차단기가동작하는수가있게됩니다. 사고회로 4) 분기회로지락시의건전회로의동작그림 17 과같이분기회로의한지점에지락이발생한경우인접한건전한분기회로에대지정전용량을통하여지락전류를흐르게할수있다. 이경우건전한회로의누전차단기가동작하는수가있으며이를방지하기위해서는대지정전용량을고려하여감도전류를선정하면됩니다. 건전회로 그림 17. 대지정전용량을통한건전회로의동작 (6) 과부하, 단락에의한동작과부하, 단락동작요소가있는누전차단기가과부하, 단락등에의하여동작하는것은당연한것이지만누전차단기라는명칭때문에간과하는수가있습니다. 또한지락보호전용누전차단기의경우에있어서도평형특성에한계가있으므로과대한전류가흐르게되면동작하게되므로주의하여야합니다. (7) 진동, 충격, 고온등의주위환경주위환경에대한내성은 LS 배선용차단기 (MCCB) 와거의동일한성능을가지고있으나전자회로부를갖고있으므로고온에대하여서는다소주의하여야합니다. (8) 캐리어폰장치에의한것전력선을이용하여통화가능한캐리어폰이설치되어있는전로에누전차단기를취부하면오동작하게됩니다. 그림 18 과같이캐리어폰장치는고주파신호 ( 통상 50kHz ~ 400kHz) 를전력선과대지사이에강제적으로인가하는장치이므로누전차단기로서는이고주파신호를지락전류로검출하게되며오동작하게되는것입니다. 오동작할것인지안할것인지는고주파신호의크기와누전차단기의고주파특성및정격감도전류의크기에좌우됩니다. 이를방지하기위해서는고주파신호의크기를상시누설전류로고려하여누전차단기의감도전류를선정하여야합니다. (9) 기타전로나부하기기를서지로부터보호하기위하여그림 19 와같이서지흡수회로를구성하는경우가있습니다. 이경우서지흡수회로를통하여서지전류가흐르게되면누전차단기는당연히동작하게됩니다. 이를방지하기위해서는서지흡수회로를누전차단기의전원측에설치하면됩니다. ( 서지업소버 : Surge Absorber, 바리스타 : Varistor) 전력선 누전차단기 고주파결합기 스피커마이크로폰송수신기 고주파전류 캐리어폰장치 서지업소버 ( 바리스타 ) 캐리어폰장치 그림 18. 캐리어폰장치의설치예 그림 19. 서지업소버설치예 3

고주파를갖는회로에의적용 1. 누전차단기의주파수특성누전전류의주파수에대응한누전차단기의동작특성은그림 0 의그래프와같습니다. 이그래프에서 60Hz 이상에서누전차단기의동작감도가둔해지는것은 ZCT 차측의고주파노이즈방지용필터회로의특성에의한것이며 40Hz 이하의특성은 ZCT 자체의출력특성에의한것입니다. E L B 동작감도전류 ( ) 60 H Z 를 1 로한배율 0 10 5 1 10 50 60 100 500 1k 5k 그림 0. 누전차단기의주파수특성 LS 누전차단기의이러한주파수특성은인체감전의주파수특성도고려하고있습니다. 인체가감전된경우에위험한전류한계치는세계적으로누전차단기의동작특성을결정하는데널리채용되고있는 50mA 초가일반적이나이값은 50Hz, 60Hz 의상용주파수에있어서의값입니다. 누전차단기의동작특성을결정하는것에있어서고주파영역까지고려한인체의안전성에관한기준은없었으나 IEC 60479 (Effects of current passing through the human body. Part : Special aspects) 에서주파수에따른인체감전의위험한계에대하여서도명시하고있습니다. IEC 60479 에서명시한인체위험영역과 LS 누전차단기의동작감도특성및일반적인인버터의상시누설전류분포를주파수에대응하여나타내면그림 1 과같습니다. 그림 1 에서알수있는바와같이 LS 누전차단기는인버터등의고주파상시누설전류 ( 대지정전용량에의한것 ) 에의한오동작의방지와함께인체감전사고에대한안전성을동시에꾀하고있습니다. 전력계통에있어서도고주파성분이날로증가되고있는현시점에서이는대단히중요한특성이라고할수있습니다. (ma) 1000 500 인제의위험영역 (IEC 479-) 누전차단기의동작감도특성 (ma 제품 ) 전류 00 100 50 15 인버터의상시누설전류주파수분포 60 100 00 500 1k k 5k (Hz) 주파수 그림 1. 누전차단기의주파수특성결정배경 33

차단기의선정 11. 누전차단기의회로접속방법. 인버터회로에의누전차단기적용최근인버터에의한전동기의가변속제어가성황을이루고있습니다. 그사용목적에있어서도당초에너지절약의관점뿐만아니라현재에는가공정도의향상을위한미세한위치제어라든지쾌적성을추구한공조기의제어등기능의고도화와함께그적용에있어서고주파누설전류에의한불요동작에유의하지않으면안되게되었습니다. (1) 인버터회로에있어서고주파누설전류의발생원리인버터는상용주파수 (60Hz) 의전압을일단직류전압으로변환한후고속스위칭 (switching) 회로를통하여고주파전압으로변환합니다. 이전압은펄스형상의구형파로구성되어있으므로높은주파수의고조파를함유하게됩니다. 이러한인버터의출력전압은부하측케이블및전동기의대지정전용량을통하여고주파누설전류를발생시키게됩니다. 그림 누전차단기와인버터가접속된계통의모델을나타내고있습니다. 여기서고주파누설전류는부하측케이블및전동기의대지정전용량을통하여흐르는것뿐만아니라케이블의부설방법에따라서는다른인접회로에도영향을미치는경우가있습니다. 그림. 인버터가설치된회로모델 그림 에표시한 3 가지경로의누설전류에대하여설명하면다음과같습니다. - 인버터사용회로만의고주파누설전류경로로서가장일반적으로발생하는경우이며 ELB1, ELB 가영향을받습니다. - 인버터사용회로이회의회로에영향을미치는고주파누설경로로서인버터사용회로와사용하지않고있는회로의케이블간정전용량을통하여고주파누설전류가흐르는경우를나타내며 ELB, ELB3 가영향을받습니다. 양케이블이근접하여장거리에걸쳐서배선되어있는경우는케이블간정전용량이크게되므로이러한경로의누설전류에유의하여야합니다. - 인버터사용회로와사용하지않는회로간의양측케이블의대지정전용량 (C0) 을고주파누설전류가흐르는경우로서 ELB, ELB4 가영향을받습니다. 이상과같이인버터를사용하고있지않는회로에도영향을미치게되므로이러한영향으로누전차단기가동작한경우의원인규명에는계통도에의한케이블부설방법및경로확인등이필요하게됩니다. () 인버터회로적용에있어서누전차단기의감도전류선정누전차단기의감도전류선정은고주파전압에의한상시누설전류에오동작하지않도록하여야합니다. 이를위해서는누전차단기의부하측, 케이블길이로부터대지누설전류를산출하여야하고부하기기의대지누설전류를측정, 확인하여야하는등대단히어려운작업이필요하게되며누전차단기의누설전류주파수특성과의관계까지고려하여검토하게되면극히어렵게됩니다. 이러한점에대비하여인버터회로의조건에대한 LS 누전차단기의감도전류선정을다음의 84 페이지표 1 에요약하였습니다. 34

표 1. 인버터회로에있어서의누전차단기감도전류선정표 (a) AC 00 ~ 0V 3 상유도전동기의경우 전동기출력 (kw) 1.5. 3.7 5.5 7.5 11 15 18.5 37 45 55 전부하전류 (A) 6.5 9. 15 9 4 55 67 78 106 13 160 198 인버터용량 (kva) 3 3 5 8 10 15 0 4 37 47 57 70 접속전선 ( mm ) ~ 14 ~ 14 3.5 ~ 14 5.5 ~ 14 8 ~ 38 14 ~ 38 ~ 60 ~ 60 38 ~ 60 60 ~ 15 80 ~ 15 ~ 35 ~ 35 10m ma ma ma ma ma ma ma ma ma ma ma ma ma 부하측배선길이및적용가능감도전류 m ma ma ma ma ma ma ma ma ma ma 50m ma ma ma ma 100m 00mA 00mA 00m 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 0m 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA (b) AC 400 ~ 440V 3 상유도전동기의경우 전동기출력 (kw) 5.5 7.5 11 15 18 37 45 55 75 90 110 전부하전류 (A) 11 15 1 8 34 39 53 66 80 99 135 160 19 인버터용량 (kva) 10 10 4 4 4 47 47 47 70 70 95 140 140 접속전선 ( mm ) 3.5 ~ 14 3.5 ~ 14 5.5 ~ 14 8 ~ 38 14 ~ 38 14 ~ 38 ~ 60 ~ 60 38 ~ 60 60 ~ 15 80 ~ 15 ~ 35 ~ 35 10m ma ma ma ma ma ma ma ma ma 부하측배선길이및적용가능감도전류 m ma ma ma 50m 00mA 00mA 100m 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00m 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 00mA 0m ㄜ 1. 배선길이는인버터로부터전동기까지의거리의총계를의미합니다. 따라서 1대의인버터에여러대의전동기가연결될경우는분기회로전체의총합으로하여야합니다.. 배선케이블은 IV선 (600V) 의정전용량을기준으로하여산출하였으므로대지정전용량이이보다작은케이블을사용하는경우에는배선길이를더늘리는것이가능합니다. 3. 대지밀착금속관배선을기준으로산출하였으므로이보다정전용량이작은부설방법으로배선한경우는배선길이를더늘이는것이가능합니다. 35

차단기의선정 1. 부속장치의적용 보조접점 (AX) 회로의제어나각종표시램프등을사용하기위한장치로서차단기의 ON/OFF 상태를나타냅니다. 1 개의 AX 는한접점이 ON 되면다른접점은 OFF 상태가됩니다. AXc1 AXa1 램프 1 AXb1 램프 경보접점 (AL) 및사고경보접점 (1) 경보접점차단기가트립되었을때램프나부저를통하여경고표시를나타내기위한장치입니다. 이장치는차단기가사고에의해자동으로트립된경우와트립버튼을누르는경우동작하고수동개폐시 (ON/OFF) 에는동작하지않습니다. 1 개의 AL 은아래한접점 ON 되면다른접점은 OFF 상태가됩니다. () FAL( 사고경보접점 ) 차단기가과부하나단락으로인해트립된경우에만동작하고트립버튼을누르는경우는동작하지않습니다. 본장치는전자식트립유닛 (ETM, ETS) 을장착한차단기에만적용이가능합니다. 1 개의 FAL 은한접점 ON 되면다른접점은 OFF 상태가됩니다. ALb1 ALc1 ALa1 Buzzer Bz 램프 점접동작상태 MCCB ON OFF TRIP AX 의동작 AL 의동작 36

부족전압트립장치 (Under-Voltage Trip, UVT) UVT( 부족전압트립장치 ) 는선로전압이정격의 35~70% 정도까지내려가면차단기를자동으로트립 (Trip) 시킬수있도록제작된장치입니다. 트립동작은시간의지연없이순간적으로실행되며전압이정격의 85% 까지회복되지않는한차단기는재투입 (Reset 및 ON) 되지않습니다. 차단기를재투입하려면먼저 UVT에공급되는전압이정격의 85% 이상이계속유지되도록한후에차단기를리셋 (Reset) 시킨후투입 (ON) 시키면됩니다. - 트립조건 : 정격의 35~70% 로전압강하시 - 리셋 / 재투입조건 : 정격의 85% 이상으로전압회복시 - 적용주파수 : 45~65Hz P1 P 전압트립장치 (Shunt Trip, SHT) SHT( 전압트립장치 ) 는외부에서 SHT 로특정전압이인가 ( 트립신호 ) 될경우차단기를트립시킬수있도록제작된장치입니다. 트립동작은시간의지연없이순간적으로실행되며일단차단기가트립되면트립신호는자동으로소멸됩니다. - 동작 ( 트립신호 ) 조건 : 정격의 70~110% 로전압인가시 - 적용주파수 : 45~65Hz S1 S SHT( 전압트립장치 ) 와 UVT( 부족전압트립장치 ) 는동시에사용할수없습니다. 37

형명체계 배선용차단기 AB S 0 3 C M 50A AX SHT=0V 기본형식 TYPE Ampere Frame 극수 구분 동작특성 정격전류 부속장치 부속장치의전압 N N-Type S S-Type H H-Type L L-Type 3 AF 5 50AF 6 60AF 10 100/15AF 0 5/50AF 40 400AF 60 6AF 80 800AF 극 3 3극 4 4극 - 기존제품 a Hi-MEC b Meta-MEC c Metasol - 일반배선용 M 전동기보호용 3A 5A 10A 15A 0A A 40A 50A 150A 175A 00A 5A 50A 0A 350A 400A AX 보조접점 AL 경보접점 SHT 전압트립장치 UVT 부족전압트립장치 DH 외부조작핸들 ( 표면부착형 ) EH 외부조작핸들 ( 확장형 ) SHT AC/DC 1V AC/DC 4V AC/DC 48V AC/DC 60V AC/DC 100V~1V AC/DC 60A 75A 100A 15A 500A 6A 700A 800A RTR 이면형 RTB 00V~50V AC 380V~450V AC 440V~500V UVT AC/DC 4V AC/DC 48V AC/DC 100V~110V AC/DC 00V~0V AC 380V~440V AC 440V~480V 누전차단기 EB S 0 3 C 50A ma AX 기본형식 TYPE Ampere Frame 극수 구분 정격전류 정격감도전류 부속장치 N N-Type S S-Type H H-Type L L-Type 3 AF 5 50AF 6 60AF 10 100/15AF 0 5/50AF 40 400AF 60 6AF 80 800AF 극 3 3극 4 4극 - 기존제품 a Hi-MEC b Meta-MEC c Metasol 15A 0A A 40A 50A 60A 75A 100A 00A 5A 50A 0A 350A 400A 500A 6A ma 100/00/ AX 보조접점 AL 경보접점 DH 외부조작핸들 ( 표면부착형 ) EH 외부조작핸들 ( 확장형 ) RTR 이면형 RTB 15A 700A 150A 800A 175A 자료명 : Metasol MCCB/ELCB 기술자료 ( 선정및적용 ) 문서번호 : 기술 MCCB - 006 작성부서 : LS 산전생산 / 기술본부저압계통 Solution 팀발행부서 : LS 산전생산 / 기술본부기술관리 Part 발행일자 : 009. 11 이기술자료는사전통지없이바뀔수있습니다. 이자료의전환또는복제, 개발은허가없이는명백히금지됩니다. 이에따른위반들은피해에따라보상을요구할것입니다. 특히특허권과장치특허권이승인된모든저작권은보호되어있습니다. 38

안전에관한주의 제품을안전하게사용하기위해서 사용설명서 를읽고사용해주십시오. 본기술자료에기재된제품은사용용도, 조건, 장소등이한정되어있으며, 정기점검이필요하므로제품구입처나당사에문의후정확하게사용해주십시오. 본기술자료에기재된제품은예고없이단종이나, 사양변동이있을수있으므로구입시반드시확인바랍니다. 유지점검및보수시안전을위해임의적으로분해하거나수리하지마시고전문가에게연락하시기바랍니다. c 009.11 LS Industrial Systems Co.,Ltd. All rights reserved. www.lsis.biz 본사 : 경기도안양시동안구호계동 106-6 번지 LS 타워 8 층 구입문의 저 / 고압차단기 개폐기 TEL:(0)034-4580~8 FAX:(0)034-4588 가스부하개폐기 ALTS RMU TEL:(0)034-4476 FAX:(0)034-4555 전력량계 원격검침시스템 TEL:(0)034-456~63 FAX:(0)034-4555 주택용 / 산업용분전반 TEL:(0)034-447~73 FAX:(0)034-4555 계전기 TEL:(0)034-4553~54 FAX:(0)034-4555 PLT TEL:(0)034-458~4477 FAX:(0)034-4555 부산영업 TEL:(051)310-681~4 FAX:(051)310-687 창원영업 TEL:(055)8-981 FAX:(055)8-435 울산영업 TEL:(05)61-1585 FAX:(05)9-080 대구영업 TEL:(053)603-7711~13 FAX:(053)603-7777 포항영업 TEL:(054)86-458 FAX:(054)86-813 광주영업 TEL:(06)510-1811~ FAX:(06)58-7684 전주영업 TEL:(063)71-4014~16 FAX:(063)71-4016 대전영업 TEL:(04)80-401~07 FAX:(04)80-498 교육 / 세미나문의 LS산전연수원 TEL:(043)68-631~ FAX:(04)68-633~4 세미나 TEL:(0)034-4533 Jisungp@lsis.biz LS 산전특약점 080-777-080 기술문의 고객상담센터 TEL:( 전국어디서나 )1544-080 FAX:(0)3660-701 A/S문의 서울서비스 TEL:( 전국어디서나 )1544-080 FAX:(0)3660-701 부산서비스 TEL:(051)988-080~1 FAX:(051)310-687 창원서비스 TEL:(055)60-080 FAX:(055)8-435 울산서비스 TEL:(05)61-1585 FAX:(05)9-080 대구서비스 TEL:(053)383-081~ FAX:(053)603-7777 포항서비스 TEL:(054)86-458 FAX:(054)86-813 광주서비스 TEL:(06)57-080 FAX:(06)58-7684 전주서비스 TEL:(063)54-080 FAX:(063)71-4016 대전서비스 TEL:(04)54-080 FAX:(04)80-498 009. 11 본제품의규격은품질개선을위하여예고없이변경될수있으므로제품구입시문의바랍니다. Metasol MCCB/ELCB 선정및적용 (K) 009. 11/(01) 009 년 11 월 STAFF