소형 회로 차단기 구성: 주요 구성 요소, 작동 및 유형

소형 회로 차단기 구성이 보호 성능을 결정하는 이유

최종 배전 회로의 배선 결함을 상상해 보십시오. 예상 단락 전류는 10ms 이내에 6kA 이상으로 상승할 수 있으며 소형 회로 차단기(MCB)는 이를 차단하는 데 몇 밀리초밖에 걸리지 않습니다. 차단기의 성공 여부는 한 가지, 즉 구축 방법에 달려 있습니다.

MCB의 구성은 의도적으로 설계된 일련의 기계적 및 열적 이벤트입니다. 일반적인 MCB에는 성형 절연 하우징, 접점 세트, 과부하 보호용 바이메탈 스트립, 단락 보호용 솔레노이드, 아크 슈트 및 연결 단자가 포함되어 있습니다. 해당 부품이 어떻게 구성되고 배열되는지 이해하고 차단기가 결함 조건에서 어떻게 작동하는지, 선택 실수가 발생하는 이유를 예측할 수 있습니다.

짧은 대답은 다음과 같습니다. 바이메탈 스트립은 MCB에 과부하에 대한 지연된 역시간 응답을 제공하는 반면, 솔레노이드는 단락에 대한 즉각적인 응답을 제공합니다. ; 그런 다음 아크 슈트는 차단기가 고전류 오류를 완전히 제거하는지 아니면 정격 차단 용량에서 실패하는지 여부를 결정합니다.

소형 회로 차단기의 주요 구성 부품

MCB는 제조업체와 등급에 따라 다르지만 물리적 구성 요소는 업계 전반에 걸쳐 일관됩니다. 각 하위 어셈블리는 고유한 보호 단계를 처리합니다.

성형 하우징 및 터미널

하우징은 일반적으로 트리핑 중에 내부 온도가 상승하더라도 견고성을 유지하는 난연성 수지인 열경화성 절연 재료로 성형됩니다. 기계적 강도, 전기 절연성 및 충전부와의 우발적인 접촉에 대한 보호 기능을 제공합니다. 라인 및 부하 끝의 단자는 일반적으로 차단기가 수용할 수 있는 도체 크기에 따라 정격이 지정된 나사 또는 케이지 클램프 유형입니다. 또한 하우징은 트리핑 토글을 안내하고 전면에 인쇄된 전기 등급을 전달합니다.

접촉 시스템 및 작동 메커니즘

차단기의 핵심은 은 기반 합금으로 만들어진 고정식 접점과 이동식 접점 한 쌍입니다. 이는 닫힌 위치에서 부하 전류를 전달하며 오류가 발생할 때 용접에 저항해야 합니다. 이동 접점은 에너지를 저장하는 스프링 장착 메커니즘에 연결됩니다. 래치가 해제되면 사용자가 토글을 얼마나 느리게 움직이는지에 관계없이 그 에너지로 인해 접점이 매우 빠르게 분리됩니다. 접점 개방 속도, 접점 압력 및 접점 재료 품질은 몇 번의 트립 후에 자체 접점을 손상시키는 차단기와 신뢰할 수 있는 차단기를 구분하는 주요 요인입니다.

바이메탈 스트립을 기반으로 한 열 트립 메커니즘

열 트립은 서로 다른 열팽창 계수를 갖는 두 개의 결합 금속인 바이메탈 스트립을 사용합니다. 부하 전류는 스트립을 통과하거나 스트립 주위의 작은 히터를 통과하며, 전류가 정격 값을 충분히 오랫동안 초과하면 스트립이 구부러지고 래치가 해제됩니다. 이는 친숙한 반한시 특성을 생성합니다. 보통의 과부하는 트립하는 데 몇 분이 걸리는 반면, 과도한 과부하는 몇 초 만에 트립됩니다. 이 스트립의 교정과 장치 간 일관성에 따라 차단기가 불필요한 트립 없이 케이블을 보호하는지 여부가 결정됩니다.

솔레노이드를 사용한 자기 트립 메커니즘

단락의 경우 열 반응이 너무 느립니다. 자기 트립은 선전류를 전달하는 솔레노이드 코일과 스프링 장착 플런저로 구성됩니다. 코일을 통해 고장 전류가 급증하면 자기장이 플런저를 당기고 일반적으로 몇 밀리초 내에 거의 즉각적으로 메커니즘을 작동시킵니다. 솔레노이드의 픽업 임계값은 이를 트리거하는 데 필요한 정격 전류의 횟수에 따라 차단기 유형(B, C 또는 D)을 정의합니다.

아크 소화 시스템

부하가 걸린 상태에서 접점이 분리되면 접점 사이에 호가 형성됩니다. 일반적으로 성형 챔버 내부에 있는 탈이온 플레이트 스택인 아크 슈트는 아크를 더 작은 아크로 분할하고 냉각한 다음 아크가 자체적으로 유지될 수 없을 때까지 전압을 증가시킵니다. MCB의 컴팩트한 폭 내에서 이 슈트의 기하학적 구조는 차단 용량을 제한하는 요소입니다. 이것이 동일한 정격 전류를 가진 두 개의 차단기가 매우 다른 kA 정격을 가질 수 있는 이유입니다. 아크 소멸 설계가 우수할수록 차단기가 안전하게 차단할 수 있는 단락 전류가 더 높아집니다.

구조가 넘어지는 동작을 생성하는 방법

이러한 구성 요소를 염두에 두면 작동 순서를 쉽게 따라갈 수 있습니다.

과부하: 제어된 열 지연

회로가 정격보다 20% 더 많은 전류를 소비한다고 가정합니다. 바이메탈 스트립은 천천히 따뜻해지고 구부러지며 과부하 크기에 따라 지연된 후 래치를 해제합니다. 과부하가 오래 지속되거나 값이 높을수록 지연 시간은 짧아집니다. 이 지연은 의도적인 것입니다. 모터 시동이나 커패시터 충전과 같은 무해한 돌입 전류가 트립 없이 통과되도록 합니다.

단락: 순간적인 자기 방출

실제 단락이 발생하면 전류는 정격 값의 몇 배로 점프합니다. 솔레노이드는 서지를 감지하고 열 스트립을 완전히 우회하여 즉시 플런저를 당깁니다. 그 결과 오류가 발생한 회로에 전달되는 에너지와 통과 전류를 제한하는 빠른 중단이 발생합니다.

여행 후 재설정

결함이 제거된 후 바이메탈 스트립이 냉각되고 솔레노이드 플런저가 정지 위치로 돌아갑니다. MCB는 먼저 토글을 꺼짐 위치로 이동한 다음 다시 켜짐으로써 재설정됩니다. 오류가 지속되면 차단기는 동일한 기계적 구조를 반복적으로 사용하여 다시 트립됩니다. 단, 오류 전류가 정격 차단 용량 내에서 유지되어야 합니다.

구조 및 트리핑 유형을 기반으로 MCB 선택

정격 전류 및 차단 용량으로 선택이 시작된 다음 자기 트립 설정의 직접적인 결과인 트리핑 곡선으로 이동합니다.

차단 용량에 동등한 관심을 기울여야 하는 이유

정격 차단 용량(Icn, 일반적으로 IEC 60898-1에 따라 테스트된 주거용 MCB의 경우 4.5kA ~ 10kA)은 장치가 손상 없이 제거할 수 있는 최대 단락 전류입니다. 예상 사고 전류가 높은 곳에 차단 용량이 부적절한 MCB를 설치하는 것은 성능 문제뿐만 아니라 안전 문제입니다.

일반적인 선택 실수

• 부하 전류만을 기준으로 크기를 결정하고 케이블 길이나 회로의 예상 오류 수준을 무시합니다.
• 돌입 전류가 높은 회로에는 유형 D를 선택하고 지속적인 과부하가 더 오랫동안 지속될 수 있다는 점을 잊어버립니다.
• MCB와 배선용 차단기(MCCB) 구성의 차이점을 간과합니다. 배포 지점의 오류 수준이 대략 10kA~16kA 이상으로 올라가면 일반적으로 MCCB가 더 적합한 장치입니다. 우리의 저전압 및 중전압 보호 가이드 정격 범위를 자세히 설명합니다.

분배 지점에서 MCB가 제공할 수 있는 것보다 더 많은 것을 요구하는 경우 동일한 열 자기 구조가 성형 케이스 회로 차단기로 확장됩니다. 이러한 상황에 대해 우리는 100A ~ 1600A를 포괄하는 EZC 시리즈 MCCB , 저전압 배전을 위한 자연스러운 다음 단계입니다.

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제조업체가 MCB 건설에서 보는 것

공장 현장에서 볼 때 MCB 건설은 일관성 있는 연구입니다. 종이에서 올바르게 보정된 열 트립은 바이메탈 스트립이 배치마다 다를 경우 여전히 오작동합니다. 접점 재료 품질, 성형 정밀도 및 트립 메커니즘 정렬에 따라 차단기가 유형 테스트를 통과하고 모든 장치에서 동일한 성능을 제공하는지 여부가 결정됩니다.

이것이 바로 당사가 부품 가공부터 최종 조립까지 전체 생산 체인을 중심으로 차단기를 구축하는 이유입니다. 제조 및 품질 관리 설정 안정적인 프로세스를 강조합니다. 전체 전기 공급망이 집중되어 있는 Liushi에 본사를 두고 있기 때문에 원자재를 직접 관리하고 생산 과정에서 빠른 피드백을 받을 수 있습니다.

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애플리케이션별 구성도 중요합니다. 태양광 PV 어레이는 전류가 자연적인 영점을 통과하지 않고 아크가 AC와 다르게 동작하는 DC 회로를 보호합니다. 그러한 설치의 경우, 태양광 애플리케이션용 정격 1000V 및 630A의 PV DC MCCB DC 전류를 안정적으로 차단하는 데 필요한 접점 및 아크 슈트 구조를 사용합니다.

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유통 계층 구조의 가장 큰 끝 부분에 있는 주요 수입원은 MCB가 아닌 공기 회로 차단기로 보호되는 경우가 많습니다. 우리의 다른 구성을 비교할 수 있습니다 공기 회로 차단기 가이드 .

실용적인 테이크아웃

MCB 구축은 블랙박스가 아닙니다. 바이메탈 스트립과 솔레노이드는 두 가지 보호 응답을 제공하고 아크 슈트는 차단 한계를 정의하며 하우징, 접점 및 단자는 내구성을 결정합니다. 차단기를 보면 함께 작동하는 소수의 하위 어셈블리를 볼 수 있습니다.

일상적인 회로의 경우 올바르게 선택된 유형 B 또는 C MCB는 신뢰할 수 있는 보호 장치입니다. 오류 수준이 높아지거나 조정 및 정밀도가 중요한 경우 동일한 원리가 MCCB 및 전자 트립 장치로 확장됩니다. 구성부터 시작하여 회로 조건에 맞추면 선택이 간단해집니다.