아래는 특정회사의 차단기 동작 특성곡선입니다.
차단기 동작특성곡선을 이해하기 위해 용어를 정리해 봅니다.
차단기 주요 용어 정리
정격전류 (I_n):
차단기가 정격 전압하에서 연속적으로 통전할 수 있는 최대 전류값입니다.
반한시(Inverse Time) 특성:
과전류의 크기가 클수록 동작(차딘기 트립) 시간이 짧아지는 특성입니다.
순시(Instantaneous) 트립:
단락과 같은 매우 큰 전류가 흐를 때, 시간 지연 없이 즉각적으로 회로를 차단하는 기능입니다.
부동작 전류:
차단기가 동작(트립. 떨어짐)하지 않고 견뎌야 하는 전류의 한계치입니다.
동작 전류:
차단기가 반드시 정해진 시간 내에 회로를 차단해야 하는 전류의 기준값입니다.
아래 표는 주택용 차단기의 정격 전류에 대한 각 동작 또는 부동작 전류를 표로 만들었습니다.
이것을 그래프로 그리면 아래와 같습니다
1. 구간별 수치 비교 및 검증
X축에 노란색 그래프가 20AT 기준 배수로 그려졌으며 나머지는 20A 대비 배수입니다.
20AT 전류값(A) 의 배수로 그래프를 바꾸면 위의 표와 같이 차단기마다 동작하는 실제 암페어(A) 구역이 완전히 분리됩니다.
과부하 보호 (반한시 영역):
KS C IEC 60898-1(주택용) 규정에 따라 정격의 1.13배에는 동작 하면 안되고, 1.45배에는 반드시 동작해야 합니다.
단락 보호 (순시 트립 영역):
주택용 D Type 기준인 10배 ~ 20배를 실제 전류로 환산한 구간입니다.
2. 그래프의 이해
동일한 45A 과부하 전류가 흐를 때:
20AT(노랑):
동작 전류(29A)를 훌륭히 초과했으므로 몇 초 이내에 가장 먼저 트립됩니다.
30AT(보라):
동작 전류(43.5A)를 살짝 넘었으므로 약 1~2분 내로 서서히 열동형 차단이 이루어집니다.
40AT(빨강) / 50AT(파랑):
45A는 부동작 한계치 이하거나 정상 부하 수준이므로 전혀 떨어지지 않고 버텼을 것입니다.
• 현장 단락(합선) 사고 발생 시:
선로에 450A의 거대한 합선 전류가 순간적으로 치솟았다면,
20AT(노랑), 30AT(보라), 40AT(빨강) 는 기기들의 순시 시작 전류(200A, 300A, 400A)를 다 넘어섰기 때문에 눈 깜빡할 사이(0.03초 이내)에 툭 떨어집니다.
하지만
50AT(파랑) 차단기는 순시 범위가 500A부터 시작하므로, 450A 단계에서는 즉시 떨어지지 못하고 반한시(과부하) 영역으로 인지하여 차단이 한 박자 늦어질 수 있습니다.
이 차이가 그래프 상에서 용량별로 수직 낙하 선이 갈라지는 이유입니다.
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