과전류 보호 및 보호기기 선정 - 한국전기공사협회 안전시공교육(시공관리책임자)

과전류에 대한 보호

• 회로도체의 과부하 및 단락고장이 발생할 때 전원을 자동차단장치(MCCB, RCD, 퓨즈)에 의해 보호할 것

과전류 (Over-Current)

• 전기기기에 대해서는 그의 정격전류, 도체(전선)에 대해서는 허용전류를 초과한 전류
• 과전류에는 과부하전류와 단락전류가 있음
• 과부하전류 (Overload Current of a Circuit)
  - 전기적인 고장이 없이 회로에 부하의 원인으로 발생한 과전류
  - 주로 원동기의 베어링 파손 및 오랫동안 미사용에 의한 녹 발생 등 구속 사항
• 단락전류 (Short-Circuit Current)
  - 정상 운전상태에서 전위차가 있는 충전된 도체사이에 임피던스가 0인 고장(선도체의 혼촉)에 기인한 커다란 전류

누전차단기

• MCCB에 영상변류기(ZCT)를 추가하여 누전과 과전류 보호를 겸한 것으로 특성은 MCCB와 같음
• 누전차단기(RCD)의 표기 방법
  - 과거 일본과 같이 ELB(Earth Leakage Breaker)를 사용
  - IEC규격의 도입에 따라 한국산업표준(KS)에서 RCD(Residual Current Protective Device)로 표시함

누전차단기에 의한 감전방지의 작동 원리

• 영상변류기인 ZCT에서 전류의 차이(누설전류)를 감지하여 전원을 차단시켜 감전사고를 방지

배선차단기

• 산업용(MCCB)과 주택용(MCB)이 있음
• 주택용 배선차단기
  - 일반인이 접촉할 우려가 있는 장소에 적용
• 산업용 배선차단기
  - 전기기술자만 접근 가능한 시건장치가 있는 배전반, 분전반에 적용

주택용 배선차단기(MCB)의 특성 

• 주택용 배선차단기의 과전류 트립 동작시간 및 특성

정격전류의 구분	시간	정격전류의 배수(모든 극에 통전)
		부동작전류	규약동작전류
63A 이하	60분	1.13배	1.45배
63A 초과	120분	1.13배	1.45배

• 주택용 배선차단기의 순시트립에 따른 구분

형	순시트립 범위	적용 장소
B	3In 초과 ~ 5In 이하	난방기기, 온수기
C	5In 초과 ~ 10In 이하	조명, 콘센트, 소형 전동기
D	10In 초과 20In 이하	돌입전류가 큰 부하, 변압기

• 주택용으로 정격전류가 20A인 Type D 를 의미하는 D-20 차단기

• APT 등의 주택에는 Type C 적용
  - 주택용은 380V 이하, 정격전류 125A 이하만 생산
  - 주택용 C 타입의 동작특성 곡선은 부동작전류인 1.13배와 동작전류인 1.45배를 표기하여 과전류 트립 동작시간 및 특성을 만족
  - 순시트립 범위는 500~1,000%

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산업용 배선차단기(MCCB)의 특성

• MCCB의 과전류 트립 동작시간 및 특성

  정격전류의 구분	시간	정격전류의 배수(모든 극에 통전)
  		부동작전류	규약동작전류
  63A 이하	60분	1.05배	1.3배
  63A 초과	120분	1.05배	1.3배

• 산업용
  - 1000V 이하, 정격전류 2000A 이하
• 동작특선곡선
  - 열동트립: 바이메탈에 의한 열동식으로 과부하전류의 크기에 따라 동작시간이 반비례
  - 전자트립: 전자석에 의한 전자식 차단장치, 단락 시 순시트랩(차단)

도체와 과부하보호장치 사이의 협조

• 만족 조건
  - Ib<=In<=Iz :설계전류 Ib를 고려한 차단기 설정
  - I2<=1.45Iz : 케이블의 열적 강도를 고려한 차단기의 설정

과부하 보호장치의 설치 위치 (KEC 212.4.2)

• 과부하 보호장치(MCCB)는 분기점으로부터 3m 이내 설치
• 전원측 보호장치에 의하여 분기회로 도체가 단락보호 되는 경우 거리 제한없이 설치