MCB, MCCB, ELCB, RCCB의 차이점

 

이번 포스팅에서는 우리가 주로 사용하는 저압 차단기들의 차이점에 대해서 알아보겠습니다. EEP의 자료를 기준으로 설명하겠습니다.

 

여기서 설명하는 것은 국내 기준과 용어에서 혼동이 있음을 주의 바랍니다. 아래의 WIKI에서 가져온 설명이 참고가 될겁니다.

위 설명에서 보면 ELCB라는 용어는 Voltage operated type 에 적용하는 용어이며 국내에서 사용되는 Current operated type은 RCCB 라는 용어를 적용하고 있습니다.

 

 

1. MCB (Miniature Circuit Breaker)

특징 (Characteristics)

• 정격 전류가 100A 이하 (Rated current not more than 100A)
• 트립 특성 조절이 불가능 (Trip characteristics normally not adjustable)
• 열동형 혹은 열동전자식 동작 (Thermal or thermal-magnetic operation)

MCB 선택 방법

• 첫 번째 특성은 고장이 아닌 상태에서 케이블의 갑작스런 과부하를 방지하려고 의도된 과부하 보호입니다. MCB의 동작 속도는 과부하의 정도에 따라 달라집니다. 이것은 보통 MCB에 열동 장치를 적용하여 얻게 됩니다.
• 두 번째 특성은 전자식 고장 보호입니다. 이것은 고장 전류가 예상된 수준에 도달할 때 MCB가 1/10초 이내에 동작하도록 되어있습니다. 전자식 트립의 범위는 MCB의 형태에 따라 다음과 같이 주어집니다

 

• 세 번째 특성은 단락 보호입니다. 이것은 단락 사고에 의해서 발생하는 수천 암페어의 높은 고장 전류에 대해 보호하기 위한 것입니다.
• 이러한 상태 하에서 동작하기 위한 MCB의 성능은 KA로 표시되는 단락용량으로 표현됩니다. 일반적으로 가정용은 6KA의 고장 전류가 적절합니다. 반면에 산업용은 10KA 나 그 이상이 필요할 수 있습니다.

2. MCCB (Moulded Case Circuit Breaker)

특징 (Characteristics)

• 정격 전류는 1000A까지 적용 (Rated current up to 1000A)
• 트립 전류는 조정 가능함 (Trip current may be adjustable)
• 열동 혹은 열동 전자식 동작 (Thermal or thermal-magnetic operation)

 

3. RCD (Residual Current Device) , RCCB (Residual Current Circuit Breaker)

특징 (Characteristics)

• 상선과 중성선이 함께 RCD를 통과하여 연결된다 (Phase and Neutral both wires connected through RCD)
• 지락 전류가 있을 때 회로를 트립 시킨다 (It trips the circuit when there is earth fault current)
• 상을 통하여 흐르는 전류가 중성을 통하여 돌아와야 한다. (The amount of current flows the phase should return through neutral)
• 그 전류가 RCD에 의해 검출된다. 상과 중성을 통하여 흐르는 두 전류의 불일치가 RCD에 의해 검출되고 30ms 이내에 회로를 트립 시킨다. (It detects by RCD. Any mismatch between two currents flowing phase and neutral detect by RCD and trip the circuit within 30ms.)
• 만약 가정 집에서 접지봉에만 연결된 접지 시스템이 있다면 모든 회로는 RCD에 의해서 보호되어야 합니다. 이는 MCB를 트립 시킬 충분한 고장 전류가 발생하지 않기 때문입니다.. (If a house has an earth system connected to an earth rod and not the main incoming cable, then it must have all circuits protected by an RCD because u mite not be able to get enough fault current to trip a MCB)
• RCD는 감전 보호에 대해 아주 효과적인 형태입니다. (RCDs are an extremely effective form of shock protection)

 

폭넓게 사용되는 대부분의 RCD는 30mA 와 100mA입니다. 30mA의 전류는 위험한 감전을 거의 일으키지 않을 만큼 충분히 낮은 전류값입니다. 100mA조차도 이런 보호 없는 지락 고장에서 흐를 수 있는 전류 (수백 암페어)에 비하면 상대적으로 아주 작은 값입니다.

 

300/500mA RCCB는 감전의 위험이 적은 전등 회로 같은 곳에서 화재 예방이 요구되는 곳에 사용될 수 있습니다.

300x250

RCCB의 한계

• 표준 전기기계식 RCCB는 정상적인 전원 파형에서 동작하도록 설계되어 있습니다. 그래서 비표준 파형이 부하에 의해서 생성되는 경우에는 작동을 보증할 수 없습니다. 가장 일반적인 것이 반파 정류 파형인데요 속도 제어 장치나 반도체, 컴퓨터 그리고 디머 등에 의해서 발생하는 소위 맥동 직류 (pulsating dc)라고 부르는 파형입니다.
• 일반적인 AC 전원과 맥동 직류에서 작동하도록 특별히 변경된 RCCB가 있습니다.
• RCD는 과부하 전류에 대한 보호를 제공하지 않습니다. RCD는 핫상과 중성상 전류의 불평형을 검출합니다. 그러나 큰 과부하 전류는 검출할 수 없습니다. 퓨즈박스에 있는 MCB를 RCD로 교체하는 실수는 초보자들이 자주 하는 형태입니다. 이것은 주로 감전 보호를 향상시키려는 의도로 하는 것입니다. 만약 핫상과 중성상 간의 고장이 발생하면 (단락이나 과부하) RCD는 동작할 수 없고 손상될 수 있습니다. 실제 상황에서 그 구역을 담당하는 메인 MCB가 트립 되거나 인입 퓨즈가 끊어지게 되고 상황은 재앙 수준으로 예상할 수 없는 상황으로 전개될 겁니다. 그러나 그것은 불편할 수 있는 것뿐이죠.
• 지금은 RCB와 MCB를 하나의 기기로 통합하는 것이 가능합니다. 그것을 RCBO라고 부릅니다. MCB를 같은 용량의 RCBO로 교체하는 것은 일반적으로 안전합니다.
• RCCB의 불편한 트립: 전기부하의 갑작스런 변화는 잠시 동안 작은 전류가 접지로 흐르게 만드는데 특히 오래된 가전제품에서 많이 발생합니다. RCD는 매우 예민하고 아주 빨리 작동합니다. 이것은 오래된 냉동고의 전원을 오프 할 때 잘 트립 됩니다. 일부 장치는 새는 것으로 악명 높습니다. 즉 연속적으로 접지로 흐르는 작은 전류를 생성합니다. 일부 컴퓨터 장비나 대형 TV가 이러한 문제를 일으키는 것으로 잘 알려져 있습니다.
• RCD는 상과 중성선이 반대로 연결된 콘센트를 보호하지 않습니다.
• RCD는 단자 연결이 느슨해져서 과열이 발생하는 것을 보호하지 않습니다.
• RCD는 상과 중성선 간의 단락에 대해서 보호하지 않습니다. 이는 상과 중성선에 흐르는 전류가 평형되어 있기 때문입니다. 만약 사람이 상과 중성선을 동시에 접촉했다면 계속 끔찍한 충격을 받게 될 것입니다.

 

4. ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker)

특징 (Characteristics)

• 상과 중성선 그리고 접지선이 ELCB를 통해 연결됩니다. (Phase, Neutral and Earth wire connected through ELCB)
• ELCB는 대지 누설 전류에 기초하여 동작합니다. (ELCB is working based on Earth leakage current)
• ELCB의 동작 시간
  • 인체가 견딜 수 있는 안전 한계 전류는 30mA, 1sec입니다.
  • 인체 저항은 500 옴으로 대지전압은 230V로 추정됩니다
  • 그러면 인체 전류는 500/230V = 460mA가 됩니다.
  • 그래서 ELCB는 30mAaSec/460mA = 0.65msec 안에 동작해야 합니다.

 

RCBO (Residual Circuit Breaker with Overload)

MCB와 RCCB를 하나의 장치로 통합하는 것이 가능합니다. (Residual Current Breaker with Overload RCBO). 원리들은 같지만 여러 분리 형태가 하나의 기기에 장착되어 있습니다.

 

ELCB와 RCCB의 차이

• ELCB는 옛 이름이고 더 이상 유용하지 않은 전압 동작형 장치를 말합니다. 이 이름을 발견하면 교체할 것을 추천합니다.
• RCCB 나 RCD는 전류 동작형을 특정하는 새 이름입니다. (그래서 새 이름은 전압 동작형과 구별됩니다.)
• 새로운 RCCB가 어떠한 지락 고장도 검출하기 때문에 가장 좋은 이름입니다. 전압형은 단지 메인 접지선을 통해서 되돌아 흐르는 접지 고장만 검출합니다. 그래서 더 이상 사용되지 않는 것입니다.
• 예전의 전압 동작형 트립인지 알기 쉬운 방법은 주접지선이 그것을 통해서 연결되는지를 보는 것입니다.
• RCCB는 단지 상과 중성선만 연결됩니다.
• ELCB는 집지 누설 전류를 기초로 동작합니다. 그러나 RCCB는 접지 연결이나 검출 기능이 없는데 이는 단상에서 상전류는 중성선 전류와 동일하기 때문입니다. 그것이 RCCB가 두 전류가 다를 때 트립 되고 두 전류가 같을 때는 동작하지 않는 이유입니다. 상과 중성선에 흐르는 두 전류는 접지를 통해서 흐르는 전류와는 다른 의미입니다.
• 최종적으로 두 장치는 같은 목적을 위해 사용되지만 연결하는 방식에서 다릅니다.
• RCD는 필연적으로 접지 연결 자체를 필요로 하지 않습니다. (이것은 상과 중성선만을 감시합니다.) 추가적으로 이것은 자신의 접지가 없는 장치에서도 접지로 흐르는 전류를 검출합니다.
• 이 의미는 RCD가 지락 고장이 있는 장치에서 감전 보호를 제공한다는 것입니다. 그것이 RCD를 자신의 라이벌보다 훨씬 대중적인 것으로 만든 특성들입니다. 예를 들면 ELCB는 약 10년 전에 널리 사용되었습니다. 이 장치는 접지 도체에 걸린 전압을 측정합니다. 만약 이 전압이 0이 아니면 이것은 접지로 전류가 누설된다는 것을 표시하는 것입니다. 문제는 ELCB가 확실한 접지 연결을 필요로 한다는 것입니다. 결과적으로 ELCB는 더 이상 추천되지 않습니다.

 

5, 국내 기준

 

끝으로 국내에서 사용되는 ELCB는 위에서 설명하는 RCBO 와 동일한 구성이라고 보시면 됩니다. 아래의 LS산전 ELCB는 설명에서 말하듯이 과부하보호, 단락보호, 누설전류 보호를 모두 포함하고 있습니다.

 

 

 

참고 자료:

https://electrical-engineering-portal.com/what-is-the-difference-between-mcb-mccb-elcb-and-rccb

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What is the difference between MCB, MCCB, ELCB, and RCCB

Standard electromechanical RCCBs are designed to operate on normal supply waveforms and cannot be guaranteed to operate where none standard waveforms

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