다양한 부하 특성에 대한 차별화된 끌기 솔루션

1. 배경 소개​
전기 시스템 보호에서 퓨즈는 중요한 과전류 보호 구성 요소입니다. 그 선택의 정확성은 시스템의 안전성과 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 다양한 특성을 가진 부하(모터, 조명 시스템, 자주 스위칭되는 장비 등)는 인러시 전류, 시작 시간, 작동 주기 등에서 현저한 차이를 보입니다. 일괄적인 퓨즈 솔루션은 모든 시나리오를 충족시키지 못하며, 잘못된 트리핑(정상 작동 방해) 또는 고장 발생 시 효과적인 보호 실패를 초래하기 쉽습니다. 따라서 특정 부하 특성에 기반하여 맞춤형 퓨즈 선택 전략을 개발하여 정밀하고 신뢰성 있는 시스템 보호를 달성하는 것이 필수적입니다.

​2. 부하 특성 분석 및 분류​
​2.1 모터 부하 특성​

• ​높은 시작 전류: 일반적으로 정격 전류(Ie)의 5-7배, 또는 그 이상입니다.
• ​긴 시작 시간: 전체 프로세스는 몇 초에서 수십 초까지 지속되며, 보호 구성 요소는 지속적인 전류 영향을 받습니다.
• ​보호 요구 사항: 퓨즈는 긴 시작 프로세스 동안 불타지 않으면서 과부하 및 단락 고장에 대한 적시 보호를 제공해야 합니다. 그 특성은 모터의 시작 토크 곡선과 일치해야 합니다.

​2.2 조명 시스템 부하 특성​

• ​안정적인 작동: 정상 작동 전류는 안정적이며 정격 값에 가깝습니다.
• ​낮은 인러시 전류: 초기 스위칭 순간을 제외하고는 현저한 전류 급증이 없습니다.
• ​보호 요구 사항: 지속적이고 안정적인 과부하 및 단락 고장 보호가 필요합니다. 높은 충격 저항은 중요하지 않지만, 일반적인 보호에서의 신뢰성이 강조됩니다.

​2.3 자주 스위칭되는 장비 특성​

• ​주기적인 전류 급증: 장비는 자주 시작과 중단을 반복하며, 주기적인 고전류 영향을 받습니다.
• ​열 스트레스 주기: 퓨즈 내부의 열 스트레스가 자주 변화하여 재료 피로를 유발합니다.
• ​보호 요구 사항: 퓨즈는 매우 높은 열 피로 저항과 주기적인 내구성을 갖추어야 하며, 많은 전류 영향에도 성능이 저하되지 않아야 합니다.

​3. 차별화된 선택 전략​
위의 분석을 바탕으로 세 가지 계층의 선택 전략을 제시합니다:

​3.1 모터 보호 솔루션​

• ​선택 유형: aM형(모터 보호용) 퓨즈(일부 상황에서는 "액체 암모니아 퓨즈 코어"라고도 함, 그러나 일반 표준에서는 aM형으로 알려짐). 이 유형은 모터의 시작 특성을 위해 특별히 설계되었습니다.
• ​특성 요구 사항: 시간-전류 특성 곡선은 모터의 시작 전류-시간 곡선과 밀접하게 일치해야 하며, 시작 전류 동안 활성화되어서는 안 됩니다.
• ​주요 매개변수: 정격 전류는 모터의 정격 전류보다 크거나 같아야 하며, 0.8-1.2배의 정격 전류 범위 내에서 정확한 과부하 보호를 제공하면서 시작 급증을 견뎌내야 합니다.
• ​장점: 시작 급증에 대한 뛰어난 내성, 잘못된 트리핑 방지, 그리고 신뢰성 있는 과부하 및 단락 고장 보호.

​3.2 조명 시스템 보호 솔루션​

• ​선택 유형: gG/gL형(전 범위 일반 용도) 퓨즈. 이러한 유형은 대부분의 배전 회로 보호에 가장 널리 사용됩니다.
• ​특성 요구 사항: 부하 용량은 시스템의 정격 전류와 밀접하게 일치하며, 안정적인 시간 지연 및 빠른 절단 특성을 제공해야 합니다.
• ​주요 매개변수: 정격 절단 용량(설치 지점에서 예상되는 단락 고장 전류를 초과해야 함)과 표준 시간-전류 특성을 중점적으로 고려합니다.
• ​장점: 경제적이고 신뢰성 있으며, 안정적인 조명 부하에 대한 포괄적인 과부하 및 단락 고장 보호.

​3.3 자주 스위칭되는 장비 보호 솔루션​

• ​선택 유형: 충격 저항 퓨즈(특정 브랜드 또는 특수 유형에 해당할 수 있으며, 반도체 보호 퓨즈처럼 높은 주기 내구성을 갖춘 것).
• ​특성 요구 사항: 높은 열 피로 저항과 높은 주기 내구성을 갖추어 빈번한 온도 변화에도 노화되지 않아야 합니다.
• ​주요 매개변수: 즉시 절단 특성(고장 전류의 빠른 중단을 보장)과 내구성(라이프사이클 지표)에 중점을 둡니다.
• ​장점: 빈번한 전류 영향에도 불구하고 장기적인 성능 안정성, 재료 피로로 인한 조기에 실패 방지를 통한 연속적이고 효과적인 보호.

​4. 핵심 기술 매개변수 요구 사항​
어떤 선택 전략을 따르더라도 다음 핵심 매개변수는 엄격하게 검증되어야 합니다:

• ​정격 절단 용량(Icn)​: 설치 지점에서 예상되는 최대 단락 고장 전류를 초과하여 고장 전류의 안전한 중단을 보장해야 합니다.
• ​시간-전류 특성(I-t 곡선)​: 부하 특성(예: 모터 시작 곡선)과 조화를 이루고, 상위(예: 회로 차단기) 및 하위 장치와의 선택적 보호를 달성하여 불필요한 트리핑을 방지해야 합니다.
• ​정격 전류(In)​: 부하의 정격 전류와 응용 요인(예: 모터 보호에서의 선택 요인)에 따라 결정되며, 단순히 부하 전류와 동일하게 설정되지 않습니다.
• ​I²t 값(줄의 적분)​: 퓨즈가 불타기 위한 에너지를 나타내며, 반도체 장치와의 조화 및 선택적 보호 달성을 위해 중요합니다.

​5. 구현 주요 사항​

• ​시스템 분석: 전기 시스템의 각 분기를 상세하게 분석하고, 부하 유형, 정격 전류, 시작 전류, 시작 시간, 예상 단락 고장 전류 등의 주요 데이터를 기록합니다.
• ​선택적 조정: 퓨즈의 시간-전류 특성 곡선을 활용하여 상위 및 하위 보호 장치(예: 회로 차단기, 접촉기)와의 선택적 조정을 달성하여 사고 시 오직 고장 지점만 격리하여 다운타임을 최소화합니다.
• ​검증 테스트: 가능한 경우 실제 또는 시뮬레이션된 작동 조건에서 퓨즈 성능을 검증하며, 특히 모터 시작 프로세스 중에 수행합니다.
• ​문서 관리: 종합적인 퓨즈 구성 기록 및 유지 관리 로그를 작성하여, 모델, 정격, 설치 위치, 교체 날짜 등을 포함하여 유지 관리 및 고장 추적을 용이하게 합니다.

​6. 결론​
부하 특성에 기반한 위의 세 가지 계층의 차별화된 선택 전략을 통해, 모터, 조명 시스템, 자주 스위칭되는 장비 등 다양한 전기 장비에 맞춤형 보호 솔루션을 제공할 수 있습니다. 이 전략은 정상 부하 특성(예: 모터 시작)으로 인한 잘못된 작동을 효과적으로 방지하면서 과부하 또는 단락 고장 시 적시적이고 신뢰성 있는 작동을 보장합니다. 결과적으로, 전체 전기 시스템의 안전성, 안정성, 신뢰성을 크게 향상시키며, 운영 지속성과 장비 안전을 보장합니다.