A 부하 회로 차단기(LBS)는 "부하 전환"과 "고장 격리"의 이중 기능을 갖춘 전기 제어 구성 요소입니다. 이는 주로 부하 전류에서 회로를 안전하게 분리하는 동시에 과부하, 단락 또는 기타 결함이 발생할 경우 결함 지점을 신속하게 격리하여 장비와 인력을 보호하는 데 사용됩니다. 핵심 기능은 "켜기/끄기 제어"와 "고장 보호" 기능을 통합하여 추가 회로 차단기 없이 부하 회로의 일상적인 작동과 비상 차단을 모두 가능하게 하는 것입니다. 저전압 배전 시스템, 산업 장비 및 건물 전기 시스템에 널리 사용됩니다.
II. 부하 차단기의 핵심 구조
의 구조부하 회로 차단기기본 전환 스위치에 아크 소화 및 보호 메커니즘을 추가합니다. 구성요소는 "부하 작동" 및 "오류 보호"를 달성하기 위해 함께 작동합니다.
작동 메커니즘: 수동(손잡이, 핸들) 및 전기 버전으로 제공되며 기계식 변속기를 통해 접촉 동작을 구동합니다. "열림", "닫기" 및 "테스트" 위치가 있습니다. 일부 모델에는 신속한 접점 전환을 보장하는 에너지 저장 작동 기능이 있습니다.
접점 시스템: 주 접점과 보조 접점으로 구성됩니다. 주 접점은 내아크성, 고전도성 합금 재료(예: 은-텅스텐 합금)로 만들어져 주 회로 부하 전류를 전달하고 차단합니다. 보조 접점은 제어 회로의 신호 전송(예: 상태 표시 및 연동 제어)에 사용됩니다.
아크소호시스템 : 접점이 끊어졌을 때 발생하는 아크(부하전류가 클수록 아크의 세기가 강함)를 소멸시키기 위해 사용되는 핵심보조구조물. 일반적인 형태에는 아크 소화 그리드, 아크 소화 후드 및 자기 파열 장치가 포함되며, 이는 아크 분할, 아크 냉각 또는 자기장 생성을 통해 아크 소멸을 가속화하고 접촉 침식을 방지합니다.
보호 메커니즘: 과부하 보호 및 단락 보호 모듈로 구분됩니다(일부 모델은 두 가지를 모두 통합함).
단락 보호: 전자기 트립 장치로 구성됩니다. 단락 중에는 강한 전류가 순간적으로 생성되고 전자기력에 의해 트립 장치가 빠르게 트립됩니다(응답 시간은 일반적으로 밀리초 범위).
포지셔닝 및 연동 장치: 포지셔닝 장치는 명확한 위치를 보장하고 오작동을 방지합니다. 연동 장치(예: 기계적 연동 및 전기 연동)를 캐비닛 도어 및 기타 장비와 연결하여 실제 작동이나 우발적인 닫힘을 방지할 수 있습니다.
하우징 및 단자대: 하우징은 난연성 절연 재료(예: 강화 나일론 및 세라믹)로 만들어져 감전 및 아크 플래시로부터 보호합니다. 단자대는 고전류 전달 요구 사항을 충족하기 위해 넓은 단면적 설계가 특징입니다.
III. 부하 회로 차단기의 핵심 작동 원리
부하 회로 차단기의 작동 본질은 "부하 베어링 켜기/끄기 제어 + 자동 오류 격리"이며, 특히 기존 작동과 오류 보호라는 두 가지 시나리오로 나뉩니다.
(I) 기존 하중 지지 On/Off 원리
폐쇄 작동: 작동 메커니즘은 수동 또는 전기적으로 구동되며 주 접점은 기계식 변속기를 통해 빠르게 닫히는 반면 보조 접점은 동시에 전환됩니다(예: 켜기/끄기 상태 표시기). 주 접점이 닫힌 후 회로가 연결되고 부하가 정상적으로 작동하며 위치 결정 장치가 닫힘 위치를 잠급니다.
개방 작동: 작동 메커니즘은 주 접점을 분리하도록 구동하며, 이 시점에서 부하 전류는 접점 간격을 통해 아크를 생성합니다. 소호 시스템이 즉시 개입하여 소호 그리드를 통해 아크를 분할하고 자기 송풍기로 아크를 연장시켜 아크가 빠르게 냉각 및 소멸되도록 하여 접촉 침식이나 아크 및 화재를 방지합니다. 궁극적으로 주 접점이 완전히 분리되어 회로가 차단됩니다.
(II) 결함 보호 작동 원리
회로에 과부하 또는 단락 오류가 발생하면 보호 메커니즘이 자동으로 트립을 트리거합니다.
과부하 보호: 회로 전류가 정격 값을 지속적으로 초과하는 경우(예: 모터 정지, 과도한 부하) 전류의 열 효과로 인해 바이메탈 스트립이 점차 변형됩니다. 변형이 임계값에 도달하면 트리핑 메커니즘이 활성화되어 주 접점이 빠르게 분리되고 과부하 회로가 차단됩니다. 오류가 제거된 후 바이메탈 스트립이 냉각되고 재설정되어 수동 재폐로를 통해 작동을 복원할 수 있습니다.
단락 보호: 단락이 발생하면 순간적으로 정격 값의 수십 배에 달하는 단락 전류가 발생합니다. 전자기 트립 장치는 강한 전류 자기장의 영향으로 즉시 작동하여 트립 메커니즘을 빠르게 트립합니다(지연 불필요). 주 접점이 분리되고 아크 소화 시스템이 단락 아크를 소멸시켜 결함이 확대되는 것을 방지합니다.
IV. 부하 회로 차단기의 분류 및 일반적인 응용
(I) 공통분류
보호 기능별:
* 회로 차단 전용: 과부하/단락 보호 없음; 부하 전환 및 오류 격리에만 사용됩니다. 퓨즈가 필요합니다.
* 과부하 보호: 통합 과부하 보호; 부하 변동이 큰 시나리오(예: 펌프, 팬)에 적합합니다.
* 포괄적인 보호: 통합 과부하 + 단락 보호; 추가 보호 구성 요소가 필요하지 않습니다. 독립적인 장비 제어(예: 공작 기계, 배전함의 메인 스위치)에 적합합니다.
작업 방법별:
* 수동 부하 회로 차단기: 핸들/손잡이로 작동; 구조가 간단하고 비용이 저렴하다. 소형 장비 또는 수동 제어 시나리오에 적합합니다.
* 전기 부하 회로 차단기: 모터로 구동됩니다. 원격으로 제어할 수 있습니다. 대형 장비, 자동화된 생산 라인 또는 무인 시나리오에 적합합니다.
(II) 일반적인 적용 시나리오
저전압 배전 시스템: 분기 회로의 메인 스위치로서 부하 회로의 온/오프 제어 및 결함 격리를 가능하게 합니다(예: 사무실 건물 및 공장의 바닥 배전).
산업 장비 제어: 모터, 펌프 및 압축기와 같은 전력 장비의 주 스위치로 시동 제어 및 과부하/단락 보호 기능도 제공합니다(예: 공작 기계의 주 전원 스위치, 팬 제어 스위치).
건물 전기 시스템: 공조 시스템, 조명 회로 및 소방 장비의 전력 제어에 사용되며 부하 전환 및 비상 차단을 보장합니다.
새로운 에너지 분야: 태양광 인버터 및 에너지 저장 장비의 DC/AC 측면 스위치로 사용되어 부하 전환 및 오류 보호 기능을 제공합니다.
(V)작동 원리의 핵심 특징
*부하 개폐 용량: 주 접점과 소호 시스템은 부하 전류의 개폐 영향을 견딜 수 있도록 설계되어 일반 절환 스위치(무부하 또는 경부하 조건에서만 개폐할 수 있음)와 달리 먼저 부하를 분리하지 않고도 작동이 가능합니다.
*통합 보호 기능: 별도의 추가 작업 없이 과부하 및 단락 보호 기능 구현 가능회로 차단기또는 퓨즈를 사용하여 회로 설계를 단순화합니다.
*신속한 아크 소화 성능: 아크 소화 시스템은 단선 시 아크를 신속하게 소멸시켜 감전 및 화재 위험을 피하고 열악한 작업 환경에 적응합니다.
*인터록 안전: 기계적/전기적 인터록 설계로 오작동을 방지하고 장비 및 인력의 안전을 보장하며 전기 안전 규정을 준수합니다.
*높은 신뢰성: 견고한 기계 구조와 보호 메커니즘의 정확한 응답으로 빈번한 작동이나 장기간 작동 시나리오에 적합합니다.
