저압 회로 차단기 선택을 위한 주요 요소: 전류 등급, 트립 특성 및 환경 적응성

저전압 회로 차단기의 선택 과정에서 다음과 같은 중요한 요소를 고려해야 합니다:

정격 전류와 단락 회로 차단 용량은 올바른 선택에 기본적입니다. 관련 표준에 따르면, 회로 차단기의 정격 전류는 계산된 부하 전류와 동일하거나 그보다 커야 하며, 추가적인 안전 여유(보통 1.1~1.25배)가 있어야 합니다. 동시에, 단락 회로 차단 용량은 회로에서 발생할 수 있는 최대 예상 단락 전류를 초과해야 합니다. 예를 들어, 기술 데이터에 따르면, 1000 kVA 변압기로부터 25 mm² 피더 케이블 110미터 지점에서의 정상 상태 삼상 단락 전류는 2.86 kA입니다. 따라서, 최소 3 kA의 단락 회로 차단 용량을 가진 회로 차단기를 선택해야 합니다.

오염 정도와 보호 등급은 특수 환경에서의 선택에 중요합니다. 저전압 회로 차단기의 오염 정도는 4개의 수준으로 분류됩니다: 오염 정도 1은 오염이 없거나 건조하고 절연성인 오염만 있는 경우를 의미하며, 오염 정도 4는 지속적인 도전성 오염을 의미합니다. 오염된 환경에서는 오염 정도 3 또는 4에 적합한 회로 차단기를 선택해야 하며, 적절한 보호 등급(IP65 또는 IP66)도 고려해야 합니다. 예를 들어, Schneider Electric MVnex의 오염 정도 3에서의 크리핑 거리는 140mm이며, 오염 정도 4에서는 이를 160mm 이상으로 증가시켜야 합니다.

트립 특성은 보호 기능의 핵심입니다. 저전압 회로 차단기의 트립 특성은 B형, C형, D형으로 분류되며, 각각 서로 다른 부하 유형에 적합합니다. B형은 조명 및 소켓 회로에 사용되며, 즉시 트립 전류는 (3-5)In입니다. C형은 모터나 에어컨과 같은 높은 인러시 전류를 가진 부하에 적용되며, 즉시 트립 범위는 (5-10)In입니다. D형은 변압기 및 용접기와 같은 매우 유도적이거나 충격적인 부하에 설계되어 있으며, 즉시 트립 범위는 (10-14)In입니다. 모터 보호 응용에서는 역시간 과전류 특성도 고려해야 합니다. 모터 보호용 회로 차단기는 7.2배의 정격 전류에서의 복귀 시간이 모터 시작 시간을 초과하여 모터 시작 중 불필요한 트립을 방지해야 합니다.

선택적 조정은 복잡한 전력 배전 시스템에서 필수적입니다. 저전압 배전 네트워크에서는 고장 시 상위 회로 차단기까지 연쇄적으로 트립되지 않도록 적절한 선택성을 확보해야 합니다. 상위 회로 차단기의 즉시 과전류 트립 설정은 하위 회로 차단기 출력에서의 최대 삼상 단락 전류의 1.1배를 초과해야 합니다. 하위 회로 차단기가 선택성이 없는 경우, 상위 회로 차단기의 즉시 트립 설정은 하위 회로 차단기의 1.2배 이상으로 증가시켜야 합니다. 하위 회로 차단기가 선택적이면, 상위 회로 차단기는 하위 장치에 대해 약 0.1초의 시간 지연을 포함하여 정확한 고장 격리를 보장해야 합니다.

환경 적응성은 특수 응용 조건에서 중요합니다. 혹독한 환경에서의 저전압 회로 차단기의 환경 설계 고려 사항에는 온도 저항, 습도 저항, 부식 저항, 진동 저항이 포함됩니다. 5000미터 고도에서는 12 kV 시스템의 요구되는 크리핑 거리는 180mm에서 240mm로 증가하며, 정격 전류는 해발 1000미터당 5%~15% 감소시켜 버스바의 온도 상승이 60 K 이하가 되도록 보장해야 합니다. 오염된 환경에서는 실리콘 고무 항오염 플래시 오버 코팅(접촉 각 >120°)과 은 도금 구리 버스바와 같은 표면 처리가 오염 저항성을 향상시킬 수 있습니다.