잔류전류 차단기는 무엇인가요

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잔류 전류 차단기란?

RCCB 정의

잔류 전류 차단기(RCCB)는 누전이 발생했을 때 회로를 감지하고 차단하는 안전 장치로 정의됩니다.

작동 원리

RCCB는 키르히호프의 전류 법칙을 기반으로 작동합니다. 이 법칙은 노드에 들어오는 총 전류가 나가는 총 전류와 같다는 것을 의미합니다. 정상적인 회로에서는 라인과 중성선의 전류가 균형을 이루지만, 절연체 손상이나 라인 접촉 등으로 인해 일부 전류가 지면으로 흐르면 불균형이 발생합니다. 이 불균형을 RCCB가 감지하여 밀리초 단위로 회로를 차단합니다.

RCCB는 라인 와이어, 중성 와이어, 감지 코일로 구성된 고리형 변압기를 포함하고 있습니다. 전류가 균형을 이루면 라인과 중성 코일은 동일하고 반대 방향의 자기 유도력을 생성합니다. 불균형이 발생하면 잔여 자기 유도력이 생성되어 감지 코일에서 전압이 유도됩니다. 이 전압은 릴레이를 트리거하여 RCCB 접점을 열고 회로를 차단합니다.

RCCB에는 사용자가 작은 누전 전류를 생성하여 기능을 확인할 수 있는 테스트 버튼이 포함되어 있습니다. 버튼을 누르면 부하 측의 라인 와이어가 공급 중성선과 연결되며, 중성 코일을 우회합니다. 이를 통해 전류 불균형이 발생하여 RCCB가 트립됩니다. 만약 트립되지 않으면 RCCB가 고장났거나 잘못 연결되었을 가능성이 있으며, 수리 또는 교체가 필요합니다.

RCCB 유형

다양한 종류의 누전 전류에 대한 감도에 따라 다양한 유형의 RCCB가 있습니다:

Type AC: 이 유형은 순수 교류(AC)에만 반응합니다. 전자 장치나 가변 주파수 드라이브가 직류나 펄스 전류를 생성하지 않는 일반적인 응용 분야에 적합합니다.

Type A: 이 유형은 교류와 펄스 직류(DC) 모두에 반응합니다. 컴퓨터, TV, LED 조명 등과 같은 전자 장치가 직류를 생성하는 응용 분야에 적합합니다.

Type B: 이 유형은 교류, 펄스 직류, 그리고 평활한 직류 전류에 반응합니다. 태양광 인버터, 배터리 충전기, 전기 자동차 등이 평활한 직류를 생성하는 응용 분야에 적합합니다.

Type F: 이 유형은 교류, 펄스 직류, 평활한 직류, 그리고 최대 1 kHz까지의 고주파 교류 전류에 반응합니다. 주파수 컨버터, 인덕션 쿡탑, 딤머 등이 고주파 전류를 생성하는 응용 분야에 적합합니다.

RCCB의 감도는 그의 정격 잔류 작동 전류(I∆n), 즉 트립시키기 위한 최소 누전 전류에 의해 결정됩니다. 일반적인 I∆n 값은 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, 1 A입니다. 낮은 I∆n 값은 전기 충격에 대해 더 높은 보호를 제공합니다. 예를 들어, 30 mA의 RCCB는 충격이 0.2초 이상 지속될 경우 심장 마비를 방지할 수 있습니다.

RCCB의 또 다른 분류는 그들의 폴 수에 기반합니다:

2폴: 이 유형은 하나의 라인 와이어와 하나의 중성 와이어를 연결하기 위한 두 개의 슬롯을 가지고 있습니다. 단상 회로에 사용됩니다.

4폴: 이 유형은 세 개의 라인 와이어와 하나의 중성 와이어를 연결하기 위한 네 개의 슬롯을 가지고 있습니다. 삼상 회로에 사용됩니다.

장점

최저 10 mA의 누전 전류를 감지하여 전기 충격으로부터 보호합니다.

불량 회로를 신속하게 차단하여 화재와 설비 손상을 방지합니다.

간단한 테스트 및 재설정 버튼으로 설치 및 운용이 쉽습니다.

다양한 종류의 부하와 전류(교류, 직류, 고주파)와 호환됩니다.

미니어처 회로 차단기(MCB) 상류의 주요 차단 스위치로서 작동할 수 있습니다.

단점

과전류나 단락 회로로부터 보호하지 않습니다. 이는 과열과 와이어 녹아내림을 초래할 수 있으므로, 회로의 정격 전류를 처리할 수 있는 MCB 또는 융단과 시리즈로 사용해야 합니다.

번개, 전자기 간섭, 또는 용량 결합과 같은 외부 요인으로 인해 불필요하게 트립될 수 있습니다. 이는 불편함과 생산성 저하를 초래할 수 있습니다.

부식, 마모, 또는 기계적 고착과 같은 내부 요인으로 인해 트립되지 않을 수 있습니다. 이는 회로와 사용자의 안전을 위협할 수 있습니다.

MCB나 융단보다 비싸고 덩치가 큽니다.

RCCB 선택

회로에 맞는 올바른 RCCB를 선택하기 위해 다음 요소들을 고려해야 합니다:

부하와 전류의 유형: RCCB는 보호할 부하(교류, 직류, 고주파)와 전류(순수, 펄스, 평활)의 유형과 일치해야 합니다. 예를 들어, 평활한 직류를 생성하는 태양광 인버터에는 Type B RCCB를 사용해야 합니다.

정격 잔류 작동 전류(I∆n): RCCB는 전기 충격으로부터 충분한 보호를 제공하기 위해 충분히 낮은 I∆n을 가져야 하지만, 불편한 트립을 일으키지 않도록 너무 낮아서는 안 됩니다. 예를 들어, 가정 및 상업용 응용 분야에서는 30 mA의 RCCB를 권장하며, 산업용 응용 분야에서는 100 mA의 RCCB가 적합합니다.

정격 전류(In): RCCB는 회로의 정상적인 작동 전류를 처리할 수 있을 정도로 충분히 높은 In을 가져야 하지만, 연결된 MCB나 융단의 용량을 초과해서는 안 됩니다. 예를 들어, 230 V 단상 회로에 32 A MCB와 함께 40 A의 RCCB를 사용해야 합니다.