과전류는 저전압(LV) 배전 시스템에서 치명적인 전기 고장, 열 변형 및 예상치 못한 작동 중단 시간의 주요 원인 중 하나로 남아 있습니다. 송전 및 배전 장비를 전문으로 하는 신뢰할 수 있는 국가 하이테크 기업인 Zhejiang Gangheng Electric Co., Ltd.는 심각한 결함 전류를 견디고 작동 연속성을 보장하도록 설계된 견고한 저전압 스위치기어 어셈블리를 설계했습니다.

산업 플랜트, 상업 단지 또는 유틸리티 변전소의 배전을 관리하는 경우 저전압 스위치기어에 대한 과전류 보호를 효과적으로 구현하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다.

이 포괄적인 가이드에서는 과전류 메커니즘을 분석하고, 보호 장치 선택을 평가하고, 모듈식 스위치기어의 구조적 보호를 자세히 설명하고, 실행 가능한 유지 관리 프로토콜을 간략하게 설명합니다.

1. 저압 배전반의 과전류 원인 이해

과전류는 전류가 스위치기어 구성요소 또는 부스바 시스템의 정격 연속 전류 처리 용량(In)을 초과할 때마다 발생합니다. 효과적인 보호 체계를 설계하려면 시스템 엔지니어는 세 가지 유형의 과전류 조건을 구별해야 합니다.

과부하 전류

여러 대의 무거운 모터가 동시에 시동되거나 예기치 않은 기계적 변형이 발생하는 등 과도한 부하 연결로 인해 발생하는 지속적인 과전류입니다. 일반적으로 정격 전류의 1.2~5배 정도 크기로 낮지만, 조건이 중단되지 않으면 시간이 지남에 따라 열 축적으로 도체 절연 성능이 저하될 수 있습니다.

단락 전류

직접 상간 또는 상간 단락으로 인해 종종 수십 킬로암페어를 초과하는 갑작스럽고 매우 높은 고장 전류가 발생합니다. 단락은 스위치기어 내부 구조를 즉시 손상시킬 수 있는 막대한 전기역학적 힘과 열 서지를 생성합니다.

돌입 전류

변압기 및 대형 AC 모터와 같은 유도 부하의 초기 전원 공급 중에 발생하는 일시적인 전류 스파이크입니다. 보호 장치는 불필요한 트립을 방지하기 위해 일시적인 돌입 전류를 실제 오류와 구별해야 합니다.

2. 올바른 과전류 보호 장치(OCPD) 선택

적절하게 조정되고 등급이 지정된 보호 장치를 선택하는 것은 LV 스위치기어 보호의 첫 번째 방어선입니다.

기중 회로 차단기(ACB) 및 배선용 회로 차단기(MCCB)

회로 차단기는 최신 LV 스위치기어 캐비닛 내의 주요 활성 보호 요소입니다.

공기 회로 차단기(ACB)

기중 회로 차단기는 일반적으로 주 유입 차단기 또는 고용량 피더 차단기로 설치되며 일반적으로 정격이 630A ~ 4000A 이상입니다.

고급 ACB는 마이크로프로세서 기반 트립 장치(ETU)를 갖추고 있어 장시간 지연(L), 단시간 지연(S), 순시(I) 및 접지 오류(G) 보호 설정을 정밀하게 조정할 수 있습니다. 이 LSIG 보호 구성을 통해 엔지니어는 보다 정확한 보호 조정을 달성할 수 있습니다.

배선용 차단기(MCCB)

MCCB는 하위 배전반 및 분기 회로 보호에 이상적입니다. 전자 트립 MCCB는 높은 차단 용량(Icu/Ics)을 제공하여 심각한 다운스트림 오류를 해결하는 동시에 업스트림 버스바 및 배전 장비를 보호할 수 있습니다.

고파열용량(HRC) 퓨즈

HRC 퓨즈는 단락 보호를 위한 비용 효율적이고 매우 빠른 솔루션입니다. 초고단락 전류가 흐르면 내부 퓨즈 소자가 매우 짧은 시간 내에 녹아 피크 단락 전류(Ipk)가 이론상 최대치에 도달하기 전에 고장을 차단합니다.

HRC 퓨즈는 보조 및 특정 보호 회로의 부하 차단 스위치와 자주 쌍을 이룹니다.

빠른 장치 선택 매트릭스

3. LV 배전반의 구조 및 구획 보호

적절한 내부 아키텍처는 국부적인 전기 결함, 아크 발생 및 열 축적이 전체 배전반 오류로 이어지는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

GCS, GCK 및 MNS 시리즈 모듈식 스위치기어와 같은 최신 인출형(인출형) 저전압 완전 스위치기어는 해당 IEC 및 GB 표준에 따라 설계된 물리적 구획화 및 보호 조치를 통합합니다.

모듈형 인출 기능 유닛

GCS 및 MNS 시스템과 같은 인출형 배전반에서 각 피더 회로는 독립적인 기능 서랍 장치 내부에 수용됩니다.

하나의 서랍 내부에서 과전류 오류 또는 내부 아크가 발생하는 경우 난연성 금속 및 절연 장벽이 오류 영역을 격리하고 인접한 기능 장치 및 주 버스바 시스템에 미치는 영향을 제한하는 데 도움이 될 수 있습니다.

부스바 열 및 동적 내성 용량

주 구리 버스바는 필요한 피크 내전류(Ipk) 및 단시간 내전류(Icw)에 따라 적절한 크기를 가져야 합니다.

적절한 위상 절연 및 기계적 지지와 결합된 고품질 구리 버스바는 단락 조건에서 생성되는 강한 전자기력으로 인한 과도한 변형을 방지하는 데 도움이 됩니다.

효과적인 열 방출 및 열 배출

지속적인 고전류 작동은 I²R 손실을 통해 열을 발생시킵니다. 따라서 적절한 스위치기어 설계에는 효과적인 열 방출과 환기가 필요합니다.

고급 스위치기어 캐비닛에는 압력 완화 장치와 환기 채널이 통합되어 인클로저 온도를 제어하고 연속 작동 중 과도한 열 스트레스의 위험을 줄일 수 있습니다.

4. 시스템 설계 및 보호 조정(선택성)

보호 장치는 단독으로 효과적으로 작동할 수 없습니다. 잘 설계된 배전 네트워크는 차별이라고도 하는 선택적 조정을 활용하여 가능할 때마다 오류에 가장 가까운 보호 장치가 먼저 작동하도록 합니다.

시간-현재 조정

업스트림 ACB는 적절한 단락 시간 지연으로 구성되어 다운스트림 MCCB가 국지적 분기 오류를 먼저 지울 수 있습니다.

이 접근 방식은 상대적으로 작은 다운스트림 회로에서 오류가 발생할 때 전체 시설의 불필요한 중단을 방지하는 데 도움이 됩니다.

정확한 부하 및 단락 계산

시스템 통합자는 스위치기어 입력 단자에서 예상되는 단락 전류를 계산해야 합니다.

선택한 장비 차단 용량은 예상되는 오류 수준에 적합해야 합니다. 차단기의 경우, Icu, Ics 등 관련 정격 차단 용량은 해당 제품 표준 및 적용 조건에 따라 평가되어야 합니다.

지락 및 제로 시퀀스 보호

제로 시퀀스 변류기(CT)를 적절한 보호 체계에 통합하여 지락 전류를 감지할 수 있습니다.

적절하게 설계되고 조정된 접지 오류 보호 기능은 비정상적인 누출이나 오류 전류를 감지하고 국지적 오류가 더 심각한 전기 오류로 발전하기 전에 회로 중단을 시작하는 데 도움이 될 수 있습니다.

5. 예방정비 및 실시간 모니터링

과전류 보호 시스템의 신뢰성은 일상적인 유지 관리와 지속적인 상태 모니터링에 크게 좌우됩니다.

열화상 및 적외선 감사

적외선 열화상을 사용하여 버스바 조인트, 케이블 종단, 회로 차단기 연결 및 접점 어셈블리를 정기적으로 검사하십시오.

열화상은 이러한 상황이 심각한 장비 고장으로 발전하기 전에 느슨한 연결, 비정상적인 접촉 저항, 위상 불균형 및 국부적인 과열을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

보조 연락처 및 기계 서랍 감사

인출 개폐 장치의 경우 서랍 삽입 장치, 1차 접점 클립, 2차 제어 배선 플러그 및 연동 장치를 정기적으로 검사하십시오.

먼지와 오염 물질을 적절하게 제거해야 하며, 전기 접촉 표면은 장비 제조업체의 유지 관리 요구 사항에 따라 유지되어야 합니다.

스마트 전력 모니터링 및 IoT 통합

디지털 전력계와 온라인 온도 센서를 갖춘 LV 배전반을 개조하면 위상 전류, 중성선 전류 및 부스바 온도를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.

자동 경보 임계값은 운영자에게 비정상적인 부하 조건, 전류 불균형 및 초기 단계 과열을 경고하여 과부하가 더 심각한 결함으로 발전하기 전에 시정 조치를 취할 수 있도록 해줍니다.

안정적인 LV 배전반 솔루션을 위해 Gangheng Electric과 제휴

과전류 위험을 완화하려면 고품질 제조, 정밀한 버스바 엔지니어링, 안정적인 보호 장치 및 엄격한 테스트가 필요합니다.

20년 이상의 전문 지식을 갖춘 ISO 9001, ISO 14001 및 CQC 인증 제조업체인 Zhejiang Gangheng Electric Co., Ltd.는 산업, 상업, 인프라 및 유틸리티 애플리케이션을 위한 완전 맞춤형 저전압 스위치기어 어셈블리를 제공합니다.

당사의 저전압 스위치기어 솔루션에는 다음이 포함됩니다.

• GCS형 저전압 인출형 완전 배전반

• GCK형 저전압 인출형 완전 배전반

• MNS 시리즈 모듈형 스위치기어 캐비닛

• GGD 저전압 고정 개폐 장치 어셈블리

맞춤형 엔지니어링, IEC 및 GB 표준 준수, 빠른 배송 일정 또는 글로벌 EPC 프로젝트를 위한 단일 장치 맞춤형 빌드가 필요한 경우 당사 엔지니어링 팀이 귀하의 프로젝트 요구 사항을 지원할 수 있습니다.

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참고자료

- 전력 분배 핸드북(George J. Anders 저)

• 저전압 개폐 장치 및 제어 장치 장비 표준, IEC 60947 - x 시리즈
  -과전류 보호, 전기 시스템의 IEEE 전력 공급 트랜잭션