미니어처 서킷 브레이커 [ MCB ]: 무엇인가?
MCB는 무엇인가요?
미니어처 서킷 브레이커 (MCB)는 과부하 또는 단락으로 인한 과전류로 인해 저전압 전기 회로를 보호하기 위해 자동으로 작동하는 전기 스위치입니다. MCB는 일반적으로 최대 125A까지의 전류 등급을 가지며, 조정 가능한 트립 특성을 가지고 있지 않으며, 열적 또는 열자석식으로 작동할 수 있습니다.
퓨즈 대 MCB
현재 미니어처 서킷 브레이커(MCB)는 저전압 전기 네트워크에서 퓨즈보다 훨씬 더 많이 사용되고 있습니다. MCB는 퓨즈에 비해 다음과 같은 많은 장점을 가지고 있습니다:
네트워크의 이상 상태(과부하 및 고장 상태 모두) 동안 전기 회로를 자동으로 차단합니다. MCB는 이러한 상태를 감지하는 데 훨씬 더 신뢰성이 있으며, 전류 변화에 더 민감합니다.
트리핑 시 스위치 작동 손잡이가 오프 위치로 이동하므로, 전기 회로의 고장 영역을 쉽게 식별할 수 있습니다. 그러나 퓨즈의 경우, 퓨즈 와이어가 녹았는지 확인하기 위해 퓨즈 그립이나 컷아웃을 열어야 합니다. 따라서 MCB가 작동했는지 퓨즈보다 훨씬 쉽게 확인할 수 있습니다.
퓨즈의 경우 공급 복구가 빠르게 이루어질 수 없습니다. 퓨즈는 공급을 복구하려면 재설정하거나 교체해야 합니다. 그러나 MCB의 경우, 실제로 스위치를 뒤집음으로써 빠른 복구가 가능합니다.
MCB의 처리는 퓨즈보다 전기적으로 더 안전합니다.
MCB는 원격 제어가 가능하지만, 퓨즈는 불가능합니다.
MCB가 퓨즈 유닛보다 이러한 많은 장점을 가지기 때문에, 현대의 저전압 전기 네트워크에서는 거의 항상 미니어처 서킷 브레이커가 퓨즈 대신 사용됩니다.
MCB의 유일한 단점은 퓨즈 유닛 시스템보다 비싸다는 것입니다.
미니어처 서킷 브레이커의 작동 원리
미니어처 서킷 브레이커의 작동에는 두 가지 방식이 있습니다. 하나는 과전류의 열 효과에 의해 작동하고, 다른 하나는 과전류의 전자기 효과에 의해 작동합니다. 미니어처 서킷 브레이커의 열 작동은 지속적인 과전류가 MCB를 통과할 때 양금속 밴드가 가열되어 구부러짐으로써 이루어집니다.
양금속 밴드의 변형은 기계적 래치를 해제합니다. 이 기계적 래치는 작동 메커니즘에 연결되어 있어, 미니어처 서킷 브레이커의 접점을 열게 됩니다.
그러나 단락 상태에서는 갑작스럽게 증가하는 전류가 MCB의 트립 코일이나 솔레노이드와 연관된 플런저의 전자기 변위를 일으킵니다. 플런저가 트립 레버를 치면서 즉시 래치 메커니즘이 해제되어 회로 브레이커의 접점이 열립니다. 이것이 미니어처 서킷 브레이커의 작동 원리의 간단한 설명입니다.
미니어처 서킷 브레이커의 구조
미니어처 서킷 브레이커의 구조는 매우 간단하고 견고하며 유지보수가 필요 없습니다. 일반적으로 MCB는 수리나 유지보수를 하지 않고, 필요할 때 새로운 것으로 교체합니다. 미니어처 서킷 브레이커는 일반적으로 세 개의 주요 구성 부품을 가지고 있습니다. 이들은 다음과 같습니다:
미니어처 서킷 브레이커의 프레임
미니어처 서킷 브레이커의 프레임은 성형 케이스입니다. 이것은 강력하고 견고하며 절연된 하우징으로, 다른 구성 요소들이 장착됩니다.
미니어처 서킷 브레이커의 작동 메커니즘
미니어처 서킷 브레이커의 작동 메커니즘은 MCB의 수동 개폐 작동을 제공합니다. "ON", "OFF", "TRIPPED" 세 가지 위치가 있습니다. MCB가 과전류로 트립되면 외부 스위칭 래치가 "TRIPPED" 위치에 있게 됩니다.
수동으로 MCB를 오프로 설정하면 스위칭 래치가 "OFF" 위치에 있게 됩니다. MCB가 닫힌 상태에서는 스위치가 "ON" 위치에 있습니다. 스위칭 래치의 위치를 관찰하여 MCB가 닫혔는지, 트립되었는지, 수동으로 오프로 설정되었는지를 판단할 수 있습니다.
미니어처 서킷 브레이커의 트립 유닛
트립 유닛은 미니어처 서킷 브레이커의 정상적인 작동을 책임지는 주요 부분입니다. MCB에는 두 가지 주요 트립 메커니즘이 제공됩니다. 양금속은 과부하 전류에 대해 보호를 제공하고, 전자석은 단락 전류에 대해 보호를 제공합니다.
미니어처 서킷 브레이커의 작동
한 개의 미니어처 서킷 브레이커에는 이를 오프로 만드는 세 가지 메커니즘이 제공됩니다. 사진을 자세히 보면, 주로 한 개의 양금속 밴드, 한 개의 트립 코일, 그리고 한 개의 수동 온오프 레버가 있는 것을 알 수 있습니다.
사진에 표시된 미니어처 서킷 브레이커의 전류 경로는 다음과 같습니다. 먼저 왼쪽 전원 단자 – 양금속 밴드 – 전류 코일 또는 트립 코일 – 이동 접점 – 고정 접점 – 마지막으로 오른쪽 전원 단자. 모두 직렬로 배열됩니다.
회로가 오랜 시간 과부하 상태이면 양금속 밴드가 과열되어 변형됩니다. 이 양금속 밴드의 변형은 래치 포인트의 변위를 초래합니다. MCB의 이동 접점은 스프링 압력으로 래치 포인트와 연결되어 있어, 래치의 약간의 변위가 스프링을 해제시키고 MCB를 열도록 이동 접점을 움직입니다.
전류 코일 또는 트립 코일은 단락 고장 시 그 코일의 MMF가 플런저를 래치 포인트에 충돌하도록 배치되어 있어, 래치를 변위시키고 MCB를 열게 됩니다.
또한 미니어처 서킷 브레이커의 작동 레버를 수동으로 작동하면, 즉 MCB를 수동으로 오프로 설정하면, 래치 포인트가 변위되어 이동 접점이 고정 접점에서 분리되는 것과 동일한 방식으로 작동합니다.
양금속 밴드의 변형, 트립 코일의 MMF 증가, 또는 수동 작동 여부에 상관없이, 래치 포인트는 변위되고 스프링이 해제됩니다. 이는 결국 이동 접점의 이동을 책임집니다. 이동 접점이 고정 접점에서 분리될 때, 전기 아크가 발생할 가능성이 높습니다.
이 아크는 아크 러너를 통해 위로 이동하여 아크 스플리터에 들어가서 마침내 소멸됩니다. MCB를 켤 때, 실제로는 변위된 작동 래치를 이전의 ON 위치로 재설정하여 MCB를 다시 다른 오프 또는 트립 작동을 위한 준비를 합니다.
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