저압 배전 시스템에서 과학적으로 기반을 둔 퓨즈 선택 솔루션

 I. 배경 및 현안​
이 솔루션은 전기 보호 장치의 설계, 선택, 구매를 위한 과학적 근거를 제공하기 위해 퓨즈와 회로 차단기의 기술적 특성을 객관적으로 비교합니다. 이는 현대 분배 시스템에서 퓨즈의 대체할 수 없는 장점과 적용 사례를 강조하여 안전성, 신뢰성, 비용 효율성을 보장하는 최적의 구성이 가능하도록 합니다.

​II. 퓨즈의 핵심 장점 분석 (회로 차단기와 비교)​​
퓨즈는 낙후된 제품이 아니라 특정 응용 분야에서는 회로 차단기에 비해 명확한 장점을 제공합니다:

1. ​우수한 선택성: 상위와 하위 퓨즈 사이의 완전한 선택적 보호를 달성하는 것은 쉽습니다. 국가/IEC 표준에 지정된 1.6:1 과전류 선택성 비율(즉, 상위 퓨즈 링크의 정격 전류 ≥ 하위 퓨즈의 1.6 배)을 충족하면 됩니다. 이러한 특성 덕분에 퓨즈는 중간 분배 브랜치를 보호하는 데 매우 유리하며, 정확한 고장 격리를 통해 정전 범위를 최소화할 수 있습니다.
2. ​강력한 제한 및 절단 용량: 퓨즈는 단락 고장 시 매우 빠르게 작동하여 단락 전류의 피크 전류와 에너지를 효과적으로 제한합니다. 그들의 절단 용량은 일반적으로 높으며(종종 100 kA 이상), 다양한 단락 고장을 신뢰성 있게 차단하고 회로 및 장비를 보호합니다.
3. ​비용 효율성 및 컴팩트성: 동일한 정격 전류와 절단 용량에서 퓨즈는 회로 차단기(특히 선택적 회로 차단기)보다 훨씬 경제적입니다. 그들의 컴팩트한 크기는 또한 분배 캐비닛의 공간 배치를 최적화하는 데 도움이 됩니다.
4. ​높은 신뢰성 및 유지보수 필요 없음: 일회용 보호 장치인 퓨즈는 복잡한 기계 부품이 없는 간단하고 직접적인 작동 메커니즘을 가지고 있습니다. 이를 통해 높은 신뢰성을 제공하고, 회로 차단기에서 발생할 수 있는 기계적 잠금이나 전자 부품 고장 등의 위험을 피할 수 있습니다.

​III. 퓨즈의 대표적인 적용 사례 및 솔루션​
기술적 특성에 따라 퓨즈는 다음의 시나리오에 이상적인 솔루션입니다:

1. ​중간 레벨 브랜치 보호:
• 시나리오: 분배 시스템 내에서 주 스위치와 종단 회로 사이에 위치한 분배 브랜치.
• 솔루션: 이러한 위치에서 퓨즈를 사용하면 완벽한 선택성을 활용하여 상위 선택적 회로 차단기 또는 퓨즈와 조정하여 국부적 고장 격리를 보장하고 의도하지 않은 트리핑을 방지할 수 있습니다. 이는 다른 시스템 부분의 전력 연속성을 유지하면서 대규모 응용 분야에서 퓨즈의 경제적 장점으로 인해 전체 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
2. ​소형 및 중형 용량 주급선 또는 방사형 선로 보호:
• 시나리오: 저전압 분배 패널로부터 확장되는 작은 전류 용량(예: 300 A 미만)의 방사형 선로 또는 주급선.
• 솔루션: 고절단 용량 gG형 퓨즈를 사용하면 신뢰성 있는 과부하 및 단락 보호를 제공합니다. 그들의 높은 절단 용량은 변압기 근처에 설치되어 있을 때에도 안전한 고장 차단을 보장합니다.
3. ​모터 회로 보호:
• 시나리오: 팬 및 펌프와 같은 모터를 공급하는 종단 회로.
• 솔루션: gG형 퓨즈 대신 aM형(모터 보호) 퓨즈를 사용하는 것이 강력히 권장됩니다. aM형 퓨즈는 모터 시작 전류 및 단락 전류를 처리하도록 특별히 설계되었습니다. 그들의 정격 전류를 더 낮은 값으로 선택할 수 있어 단락 고장에 대한 보호 민감도를 크게 향상시키고 열릴레이의 과부하 보호 특성과 더 나은 조정을 보장합니다.
4. ​백업 보호:
• 시나리오: 비선택적 회로 차단기 또는 부하 스위치와 함께 사용.
• 솔루션: 퓨즈의 높은 절단 용량을 활용하면 특정 회로 차단기(캐스케이딩 기술)의 제한된 절단 용량을 보완하거나 부하 스위치에 보호 기능을 제공하여 경제적이고 실용적인 보호 조합을 형성할 수 있습니다.

​IV. 구현 권장 사항 및 고려사항​

1. ​올바른 선택:
• 일반적인 회로 보호에는 gG형 퓨즈를 사용하십시오.
• 모터 보호에는 오직 aM형 퓨즈만 사용하십시오.
• 상위 및 하위 장치 간의 선택성 비율(1.6:1)을 엄격히 준수하여 선택적 보호를 보장하십시오.
2. ​본질적 한계 해결:
• 단상 퓨징: 중요한 3상 장비의 경우 스트라이커 핀과 알람 마이크로스위치가 장착된 퓨즈 베이스를 사용하십시오. 이러한 장치는 하나의 상 퓨즈가 녹았을 때 신호를 보내어 상위 3상 전원 공급을 차단하는 릴레이를 트리거하여 모터의 상 결함 운전을 방지합니다.
• 교체 불편: 퓨즈를 쉽게 접근할 수 있는 위치에 설치하고 여분의 퓨즈 링크를 준비하십시오. 고장 후 교체가 필요한 것은 또한 명확한 고장 표시를 제공합니다.
3. ​제품 개발:
• 표준 업데이트: 국가 퓨즈 표준을 최신 IEC 표준과 일치하도록 신속히 수정하여 기술 혁신을 촉진하십시오.
• 제품 다양화: 더 많은 새로운 유형의 퓨즈를 개발하여 더 넓은 선택을 제공하십시오.
• 통합 솔루션: 설계자와 사용자가 선택할 수 있도록 퓨즈를 통합한 더 많은 표준화된 분배 캐비닛/박스 솔루션을 제공하십시오.

​V. 결론​
퓨즈는 우수한 선택성, 높은 절단 용량, 비용 효율성, 높은 신뢰성 등 독특한 장점으로 인해 현대 저전압 분배 시스템에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 퓨즈는 회로 차단기를 "대체"하기 위한 것이 아니라 "보완"하기 위한 것입니다.

과학적인 솔루션은 시스템의 앞쪽과 중요한 회로에서 강력한 선택적 회로 차단기를 사용하고, 많은 중간 레벨 브랜치와 특정 종단 회로(예: 모터)에서는 고성능 퓨즈를 적극적으로 사용하는 것입니다. 이러한 하이브리드 계층적 보호 장치 구성은 안전하고 신뢰성이 있으며 경제적으로 효율적인 최적의 저전압 분배 시스템 구축을 보장합니다.

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