모든 퓨즈는 과거에 제 역할을 다한 후 더 나은 안전과 제어를 위해 MCB "미니어처 차단기"로 교체해야 합니다. 퓨즈와 달리 MCB는 회로를 통해 과도한 전류가 흐를 때 자동으로 열리는 자동 스위치로 작동하며, 회로가 정상으로 돌아오면 수동 교체 없이 다시 닫을 수 있습니다.
MCB는 대부분의 회로에서 퓨즈 스위치의 대안으로 주로 사용됩니다. 요즘에는 10kA ~ 16kA 차단 용량을 가진 다양한 MCB가 가정, 상업 및 산업 분야의 모든 영역에서 신뢰할 수 있는 보호 수단으로 사용되고 있습니다.
MCB 또는 미니어처 차단기는 성형 절연 재료로 된 완전한 인클로저를 구현하는 전자기 장치입니다. MCB의 주요 기능은 회로를 스위칭하는 것, 즉 MCB를 통과하는 전류가 설정된 값을 초과할 때 회로(이것에 연결된)를 자동으로 여는 것입니다. 필요한 경우 일반 스위치처럼 수동으로 켜고 끌 수 있습니다.
MCB는 시간 지연 트립 장치로, 과전류의 크기가 동작 시간을 제어합니다. 이는 과부하가 보호 중인 회로에 위험을 초래할 만큼 충분히 오래 존재할 때 동작한다는 의미입니다.
따라서 MCB는 스위치 서지 및 모터 기동 전류 같은 과도 부하에는 반응하지 않습니다. 일반적으로 단락 고장 시 2.5밀리초 미만, 과부하 시 2초 ~ 2분(전류 수준에 따라 다름)에 동작하도록 설계됩니다.
일반적인 MCB의 외부 모습은 그림에 나와 있습니다. MCB는 단일, 이중, 삼중, 사극 구조의 다양한 극 버전으로 제조되며 다양한 고장 전류 수준을 가집니다.
대부분 MCB는 2극 및 3극 버전을 제공하도록 연결되어 있어 한 선로에 고장이 나면 전체 회로가 차단되어 완전한 회로 분리가 제공됩니다. 이 기능은 3상 모터의 단상 방지 보호에 도움이 됩니다.
이들은 DC 전원용 220V, AC 전원용 240/415V(단상 및 3상)로 정격되며 다양한 단락 전류 용량을 가집니다. 일반적으로 단상 장치는 최대 100A의 부하 전류 범위를 가집니다. 일부 MCB는 트립 전류 용량 조절 기능이 있고 일부 장치는 특정 부하 전류와 단락 정격으로 고정되어 있습니다.
MCB는 국부 제어 스위치, 고장 및 과부하에 대한 차단 스위치, 설비 또는 특정 장비나 기기의 과부하 보호 장치 등 많은 기능을 수행하는 데 사용됩니다.
MCB는 성형 절연 재료로 된 완전한 인클로저를 구현합니다. 이는 기계적으로 강하고 절연된 하우징을 제공합니다.
스위칭 시스템은 유입 및 유출 전선이 연결된 고정 접점과 가동 접점으로 구성됩니다. 금속 또는 전류 전달 부품은 차단기 정격에 따라 전해동 또는 은 합금으로 만들어집니다.
과부하 또는 단락 상황에서 접점이 분리되면 아크가 형성됩니다. 모든 최신 MCB는 아크 차단 공정을 처리하도록 설계되어 있으며, 금속 아크 분할판에서 아크 에너지 추출과 냉각이 제공됩니다.
이 판들은 절연 재료에 의해 적절한 위치에 고정됩니다. 또한 메인 접점 사이에서 발생하는 아크를 강제로 유도하는 아크 러너(arc runner)가 제공됩니다.
작동 메커니즘은 자기 트립과 열 트립 배열로 구성됩니다.
자기 트립 배열은 본질적으로 실리콘 유체 내의 자기 슬러그와 일반 자기 트립이 있는 스프링 로드 대시팟을 가진 복합 자기 시스템으로 구성됩니다. 트립 배열의 전류 전달 코일은 슬러그를 고정 극편을 향해 스프링에 대항하여 이동시킵니다. 따라서 코일에 의해 충분한 자기장이 생성되면 트립 레버에 자기 인력이 발생합니다.
단락 또는 과대 과부하 시, 코일(솔레노이드)에 의해 생성된 강한 자기장은 대시팟 내 슬러그 위치에 관계없이 트립 레버의 아마추어를 끌어당기기에 충분합니다.
열 트립 배열은 전류 흐름에 따라 열을 생성하기 위해 히터 코일이 감겨 있는 바이메탈 스트립으로 구성됩니다.
히터 설계는 전류가 바이메탈 스트립을 직접 통과하여 전기 회로의 일부에 영향을 주는 직접 방식이거나, 전류 전달 도체 코일이 바이메탈 스트립 주위에 감겨 있는 간접 방식일 수 있습니다. 특정 과부하 조건에서 바이메탈 스트립의 휨이 트립 메커니즘을 작동시킵니다.
바이메탈 스트립은 일반적으로 황동과 강철 두 가지 다른 금속으로 만들어집니다. 이 금속들은 길이를 따라 리벳으로 고정되고 용접됩니다. 정상 전류에서는 스트립이 트립 지점까지 가열되지 않도록 설계되었지만, 전류가 정격 값을 초과하면 스트립이 따뜻해지고 휘어져 래치를 트립시킵니다. 바이메탈 스트립은 특정 과부하 하에서 특정 시간 지연을 제공하도록 선택됩니다.
정상 작동 조건에서 MCB는 수동 스위치처럼 작동하여 회로를 켜거나 끕니다. 과부하 또는 단락 조건에서는 자동으로 동작하거나 트립하여 부하 회로에서 전류 차단이 이루어집니다.
이 트립의 시각적 표시는 작동 노브가 자동으로 OFF 위치로 이동하는 것으로 관찰할 수 있습니다. MCB 구조에서 본 것처럼 이 자동 동작은 자기 트립과 열 트립 두 가지 방식으로 얻을 수 있습니다.
과부하 조건에서 바이메탈을 통과하는 전류가 온도를 상승시킵니다. 바이메탈 자체 내에서 생성된 열은 금속의 열팽창으로 인한 휨을 일으키기에 충분합니다. 이 휨은 트립 래치를 해제하여 접점이 분리되게 합니다.
일부 MCB에서는 코일에 의해 생성된 자기장이 바이메탈에 인력을 발생시켜 휨이 트립 메커니즘을 작동시킵니다.
단락 또는 과대 과부하 조건에서는 자기 트립 배열이 작동합니다. 정상 작동 조건에서 코일에 의해 생성된 자기장이 래치를 끌어당기기에 충분하지 않기 때문에 슬러그는 약한 스프링에 의해 위치에 고정됩니다.
고장 전류가 흐르면 코일에 의해 생성된 자기장이 슬러그를 위치에 고정하는 스프링 힘을 극복할 만큼 충분해집니다. 따라서 슬러그가 이동하여 트립 메커니즘을 작동시킵니다.
대부분의 미니어처 차단기에는 자기 및 열 트립 메커니즘의 조합이 구현되어 있습니다. 자기 및 열 트립 동작 모두에서 접점이 분리되기 시작할 때 아크가 형성됩니다. 이 아크는 아크 러너를 통해 아크 분할판으로 강제 유도됩니다.
이 아크 분할판은 아크 슈트(arc chute)라고도 하며, 여기서 아크는 일련의 아크로 형성되고 동시에 에너지가 추출되고 냉각됩니다. 따라서 이 배열로 아크 소멸을 달성합니다.
많은 유형의 차단기가 있지만 MCB는 순간 트립 전류에 따라 세 가지 주요 유형으로 분류됩니다. 그들은 다음과 같습니다.
이 유형의 MCB는 정격 전류의 3~5배 비율로 즉시 트립합니다. 이들은 스위칭 서지가 매우 작은 저항성 또는 작은 유도성 부하에 일반적으로 사용됩니다. 따라서 주거용 또는 경상업용 설비에 적합합니다.
이 유형의 MCB는 정격 전류의 5~10배 비율로 즉시 트립합니다. 이들은 스위칭 서지가 높은 고유도성 부하(소형 전기 모터, 형광 조명 등)에 일반적으로 사용됩니다.
이러한 경우 더 높은 단락 전류 값을 처리하기 위해 C 타입 MCB가 선호됩니다. 따라서 고유도성 상업 및 산업 설비에 적합합니다.
이 유형의 미니어처 차단기는 정격 전류의 10~25배 비율로 즉시 트립합니다. 이들은 높은 돌입 전류가 매우 빈번한 매우 높은 유도성 부하에 일반적으로 사용됩니다.
특정 산업 및 상업용 응용 분야에 적합합니다. 일반적인 예로는 X-선 기계, UPS 시스템, 산업용 용접 장비, 대형 권선 모터 등이 있습니다.
위 세 가지 MCB 유형은 0.1초 이내에 보호를 제공합니다. 이 MCB들의 최소 및 최대 트립 전류는 아래 표에 "Ir"이 MCB의 정격 전류인 상태로 나와 있습니다.
MCB는 극 수에 따라 단극, 양극, 삼극, 사극 MCB로도 분류될 수 있습니다.
특정 응용 분야에 적합한 특정 MCB를 선택하는 것은 과부하와 단락에 대한 신뢰할 수 있는 보호를 보장하기 위한 신중한 작업입니다. 회로 요구 사항에 따라 선택하지 않으면 빈번한 원치 않는 트립이 발생할 가능성이 있습니다.
자세히 들어가기 전에, MCB, MCCB, ELCB, RCB, RCD 또는 RCCB 차단기의 차이점과 MCB 명판 데이터 읽는 방법을 알아야 합니다.
언더사이즈(MCB 정격이 공칭 부하 전류보다 작은)인 경우, MCB 공칭 전류가 부하 공칭 전류 값보다 작기 때문에 빈번한 트립이 발생하고 연결된 부하로의 전류를 차단합니다.
마찬가지로 오버사이즈(MCB 정격이 공칭 부하 전류보다 큰)인 경우, 연결된 부하가 효율적으로 보호되지 않습니다. 그런 경우 부하가 과전류를 끌어도 MCB가 트립하지 않습니다.
특정 응용 분야에 적합한 MCB를 선택하기 위해 고려해야 할 세 가지 요소는 다음과 같습니다.
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이것은 MCB의 정격 암페어 전류 정격입니다. 이 값은 배선 시스템의 전류 용량보다 낮아야 하고 배선 시스템의 최대 풀부하 전류보다 높거나 같아야 합니다. 일반적으로 이 정격은 연속 부하의 125%와 비연속 부하의 정격을 처리할 수 있어야 합니다. 일반적으로 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
시스템 최대 풀부하 전류 ≤ MCB 전류 정격 ≤ 케이블 정격
이 정격은 단락 조건에서 MCB가 회로를 트립하거나 차단할 수 있는 능력을 나타냅니다. 킬로암페어(KA)로 표현됩니다. 이 정격은 예상 단락 전류보다 작지 않아야 합니다.
예상 단락 전류는 단락 조건에서 회로에 존재하는 최대 전류입니다. 주거용 설비에서는 6kA MCB면 충분하지만 상업 및 경공업용으로는 10kA 이상 정격의 MCB가 필요합니다. 차단기 용량이 왜 MVA로 정격되었다가 이제 kA와 kV로 정격되는지 자세히 읽어보세요.
특정 응용 분야에 필요한 MCB 유형은 다양한 전류 정격이 부하를 즉시 작동시키도록 요구하는 동작 특성에 의해 결정됩니다. 위에서 다양한 응용 분야에 대한 다양한 MCB 유형을 이미 언급했습니다.
주요 기능과 응용 분야는 위 설명에 이미 기술되어 있으므로, MCB의 가장 기본적인 용도는 다음의 경우 회로(배선, 연결된 부하 및 장비 등)를 보호하는 데 사용됩니다:
산업기술
화재 시스템이나 엘리베이터 같은 민감한 애플리케이션을 작업 중이신가요? 글쎄, 가장 먼저 필요한 것은 전기 제어 시스템입니다. 둘째, 마이크로 스위치 유형이 필요합니다. 왜 마이크로 스위치가 필요할까요? 이 작은 장치는 보안, 빌딩, 자동화 등 많은 응용 분야에 유용합니다. 마이크로 슬라이드 스위치 유형이 있습니다. 그리고 어떻게 작동하는지 이해해야 프로젝트에 가장 적합한 것을 얻을 수 있습니다. 들어가 볼까요! 마이크로 스위치란? PCB 위의 마이크로스위치 출처: Wikimedia Commons 마이크로스위치는 기능을 위해 적
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