과전류 릴레이 작동 원리 유형
과전류 릴레이(over current relay) 또는 o/c 릴레이에서는 작동 요소는 전류(current)뿐입니다. 릴레이에는 단 하나의 전류 작동 요소만 있으며, 전압 코일 등은 필요하지 않습니다. 이러한 보호 릴레이를 구성하기 위해서는 이러한 요소들이 필요합니다.
과전류 릴레이의 작동 원리
과전류 릴레이에서는 기본적으로 전류 코일이 있습니다. 정상적인 전류가 이 코일을 통과할 때, 코일이 생성하는 자기 효과는 릴레이의 움직이는 요소를 움직이기에 충분하지 않으며, 이 상태에서는 제한력이 편향력보다 큽니다. 그러나 코일을 통과하는 전류가 증가하면, 자기 효과도 증가하며, 특정 수준의 전류를 초과하면, 코일의 자기 효과로 인해 발생하는 편향력이 제한력을 초과하게 됩니다. 결과적으로, 움직이는 요소는 릴레이 내에서 접점 위치를 변경하기 위해 움직이기 시작합니다. 다양한 종류의 과전류 릴레이가 있지만, 모든 과전류 릴레이의 기본적인 작동 원리는 거의 동일합니다.
과전류 릴레이의 종류
작동 시간에 따라 다음과 같은 종류의 과전류 릴레이가 있습니다:
순간 과전류 릴레이.
정확한 시간 과전류 릴레이.
역시간 과전류 릴레이.
역시간 과전류 릴레이 또는 간단히 역 OC 릴레이는 다시 역 최소 시간(IDMT), 매우 역시간, 극도로 역시간 과전류 릴레이 또는 OC 릴레이로 나뉩니다.
순간 과전류 릴레이
순간 과전류 릴레이의 구조와 작동 원리는 매우 간단합니다.
여기서 일반적으로 자기 코어에 전류 코일이 감겨 있습니다. 힌지 지지대와 제한 스프링으로 고정된 철 조각이 릴레이에 장착되어 있어, 코일에 충분한 전류가 없을 때 NO 접점은 열려 있습니다. 코일을 통과하는 전류가 설정 값 이상으로 증가하면, 자기 효과가 충분히 커져 철 조각을 자기 코어로 끌어당깁니다. 그 결과, NO 접점이 닫힙니다.
릴레이 코일의 설정 전류 값을 피크 설정 전류라 합니다. 이 릴레이는 이상적으로 코일의 전류가 피크 설정 전류를 초과하는 순간 작동하므로, 순시 과전류 릴레이라고 합니다. 의도적인 시간 지연은 적용되지 않습니다. 그러나 실제로는 피치 못할 시간 지연이 항상 존재합니다. 실제로 순시 릴레이의 작동 시간은 몇 밀리초 정도입니다.
정확한 시간 과전류 릴레이
이 릴레이는 전류가 설정 값을 초과한 후 의도적인 시간 지연을 적용하여 생성됩니다. 정확한 시간 과전류 릴레이는 설정 시간 이후에 트립 출력을 발행하도록 조정될 수 있습니다. 따라서, 이 릴레이는 시간 설정 조정 및 피크 설정 조정을 갖추고 있습니다.
역시간 과전류 릴레이
역시간은 모든 유도형 회전 장치의 자연스러운 특성입니다. 여기서 입력 전류가 많으면 회전부의 회전 속도가 더 빠릅니다. 즉, 작동 시간은 입력 전류와 반비례합니다. 이 유도형 회전 디스크 릴레이의 자연스러운 특성은 과전류 보호에 매우 적합합니다. 만약 결함이 심각하다면, 더 빠르게 결함을 해결합니다. 비록 유도형 회전 디스크 릴레이에서 역시간 특성이 본래적으로 있긴 하지만, 마이크로프로세서 기반 릴레이에서도 적절한 프로그래밍을 통해 동일한 특성을 얻을 수 있습니다.
역 최소 시간 과전류 릴레이 또는 IDMT O/C 릴레이
과전류 릴레이에서 이상적인 역시간 특성을 얻기는 어렵습니다. 시스템의 전류가 증가하면, 전류 변환기의 2차 전류가 비례적으로 증가합니다. 2차 전류는 릴레이의 전류 코일로 들어갑니다. 그러나 CT가 포화되면, 시스템 전류가 증가하더라도 2차 전류가 더 이상 비례적으로 증가하지 않습니다. 이를 통해, 트릭 값에서 특정 범위의 결함 수준까지 역시간 릴레이가 특정 역시간 특성을 보임을 알 수 있습니다. 그러나 이 결함 수준을 넘어서는 CT가 포화되고, 릴레이 전류는 시스템의 결함 수준이 증가해도 더 이상 증가하지 않습니다. 릴레이 전류가 더 이상 증가하지 않으므로, 릴레이의 작동 시간은 더 이상 줄어들지 않습니다. 이를 최소 작동 시간이라고 정의합니다. 따라서, 초기 부분에서는 역시간 특성이 나타나며, 전류가 매우 높아질수록 특정 최소 작동 시간으로 수렴합니다. 이것이 바로 역 최소 시간 과전류 릴레이 또는 간단히 IDMT 릴레이라고 불리는 이유입니다.
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