과부하보호 협조 두 조건식과 순시트립 B·C·D (KEC 212.4)

KEC 212는 과전류보호를 기계기구 정격에 종속시키던 종전 방식에서 벗어나, 전선(도체)과 보호장치 사이의 정량적 협조로 재정립했다. 과부하보호의 핵심은 두 개의 조건식을 동시에 만족시키는 것이다. 여기서 IB는 회로의 설계전류(전부하전류), In은 보호장치의 정격전류, Iz는 전선의 허용전류, I2는 보호장치의 규약동작전류다. ■ 두 조건식의 의미 첫째 조건은 IB ≤ In ≤ Iz(KEC 식 212.4-1)이다. 보호장치 정격은 설계전류 이상이어야 부하를 정상 통전하고, 전선 허용전류는 보호장치 정격 이상이어야 전선이 보호장치보다 먼저 손상되지 않는다. 둘째 조건은 I2 ≤ 1.45 × Iz(KEC 식 212.4-2)이다. I2는 규약동작전류로 산업용 배선차단기에서는 정격의 1.3배(I2 = 1.3In)이며, 전선의 과부하 내열 특성상 허용전류의 1.45배까지 견디므로 대개 첫째 조건이 만족되면 둘째 조건도 성립한다. ■ 계산 예시로 본 협조 예를 들어 설계전류 44A 회로에서 도체 허용전류가 54A이면, In을 50A로 잡아 IB(44) ≤ In(50) ≤ Iz(54)를 만족한다. 이때 I2 = 50 × 1.3 = 65A이고, 1.45 × 54 = 78.3A이므로 I2(65) ≤ 78.3A로 둘째 조건도 성립한다. 다만 기동전류가 큰 전동기는 규약동작배율을 고려해 정격을 키우고, 그에 맞춰 전선 굵기도 상향해야 한다. ■ 순시트립 특성 B·C·D 주택용 배선차단기는 순시트립 범위에 따라 형식이 나뉜다. B형은 3In 초과 5In 이하로 난방기기·온수기, C형은 5In 초과 10In 이하로 조명·콘센트·소형 전동기, D형은 10In 초과 20In 이하로 돌입전류가 큰 부하·변압기에 적용한다. 부하의 돌입전류 특성에 맞는 형식을 골라야 기동 시 불필요한 트립을 막을 수 있다.

또한 배선차단기는 부동작·규약동작전류로 동작 특성이 규정된다. 산업용은 정격의 1.05배에서 부동작, 1.3배에서 규약동작(63A 이하 60분·초과 120분)하고, 주택용은 1.13배·1.45배로 규정된다.

─ 근거: KEC 212.4(과부하보호), 표 6-1·6-2·6-3