모터 보호용 배선용 차단기 국내 최초 개발 성공한 'MMS'

모터 보호용 배선용 차단기

국내 최초 개발 성공한 ‘MMS’

모터 보호용 배선용 차단기(MMS)는 일반 솔루션들과 비교해서 사용 제품 수가 줄어들기 때문에 패널 공간에 대한 활용도가 매우 높다는 점과 배선 등의 공수를 상당히 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다.

국내 최초로 국산화에 성공한 LS산전의 배선용 차단기 솔루션은 이미 세계적인 수준의 Type E 등급 테스트를 통과함으로써 국내는 물론 세계시장에서 호평을 받고 있다.
 

글/ 방민수 대리 (LS산전 전력기기사업부 마케팅팀)
 

모터 보호용 배선용 차단기 ‘MMS(Manual Motor Starters)’는 정격 절연전압이 교류 690V(주파수 50Hz 또는 60Hz), 직류 250V 이하의 전로에 사용하는 기기로서 모터의 전단에 설치하여 과전류 및 결상, 순시전류, 단락전류 등에 의한 사고 전류 발생 시 동작하여 계통을 차단해 줌으로써 계통 및 부하기기를 보호해주는 장치이다.
 

멀티 기능 제공

그림 1. 멀티 기능 제공하는 MMS

모터 보호용 배선용 차단기는 일반 배선용 차단기의 단락보호 기능과 열동형 과부하계전기의 과부하 및 결상 보호 기능을 함께 보유한 제품이다.(그림 1)
또한 주위 온도에 대한 자동 보상기능이 있어 온도에 따른 정격전류의 보정이 불필요하며, 부속장치는 전 기종(32AF, 63AF, 100AF)을 공용화함으로써 DIN 레일(Rail) 및 나사취부를 공용으로 사용할 수 있어 매우 편리하다.
 

컴팩트한 사이즈로 공간절감

그림 2. 기존의 방식과 MMS 적용방식 비교

가장 일반적인 모터 보호는 배선용 차단기, 전자 접촉기 및 과부하 계전기를 통해 이루어진다.

일반적으로 배선용 차단기를 통해서는 선로의 단락사고로부터 계통 및 기기류를 보호하고 과부하 계전기는 과부하 및 결상보호에 적용하며, 전자 접촉기는 모터제어에 사용한다.

그러나 모터 보호용 배선용 차단기(MMS)를 사용할 경우 모터 제어가 빈번하지 않거나 수동 조작으로 가능한 부하에서는 모터 보호용 배선용 차단기(MMS)만으로도 모터제어가 가능하다.

따라서 일반 부하에서는 모터 보호용 배선용 차단기와 전자 접촉기로 모터 제어 및 보호가 가능하기 때문에 기존의 방식에 비하여 패널 사이즈를 평균 50% 이하로 축소할 수 있으며, 배선작업도 현저히 줄어들게 된다.(그림 2)
 

신뢰성과 편리성

LS산전의 모터 보호용 배선용 차단기(MMS)는 표준형, 고차단형, 순시차단형의 3가지 제품이 있으며, 32AF, 63AF, 100AF의 3 Frame에 0.1A~100A까지 과전류 설정이 가능하도록 구성이 되어 있다.

따라서 보호용량(단락용량)별, 보호기능별, 정격 및 설정 전류별로 적절한 제품을 선정하기가 용이하며, 또한 차단전류를 최대 100kA까지 구현하여 세계적 수준의 성능을 구현하고 있다.

또한 사용의 안전을 위해 별도의 안전커버가 필요 없이 핑거 세이퍼(Finger Safer) 구조로 설계 되었으며, 핸들 잠금 장치, 전류조정 다이얼의 커버 등으로 사용의 안전성을 강화하였다.
 

다양성(Variety)

그림 3. 부속장치 전개도

상부부착용 보조접점(FX), 측면 부착용 보조접점(LX), 경보접점(LA), 단락경보접점(LAM), 전압트립장치(RS), 부족전압트립장치(RU), 경보형 부족전압트립장치(RUX), 절연 배리어, 다이얼 커버 등 다양한 부속장치를 구비하였으며, 전 프레임에서 공용으로 사용이 가능하다.

보조접점(FX. LX)은 제품 상부 및 좌측 면에 부착되며, 1NO1NC, 2NO, 2NC로 구성되고 LX의 경우 프레임별로 최대 2개까지 장착 가능하다. 경보접점은 일반 보조접점과 동일하게 2개의 접점을 가지고 있으나 순시 또는 과전류 트립 시 동작하며, 동작상태를 육안으로 인식할 수 있다.

단락 경보 접점은 순시 트립 시만 동작하며 동작 시 트립 버튼을 통해 동작상태를 확인 할 수 있다. 전압트립장치(RS: Shunt release)는 우측 부착용 액세서리로 MMS의 트립을 원방에서 조작할 수 있는 장치이다. 부족전압트립장치(RU: Under Voltage Release)는 우측 부착용 액세서리로 70% 이하의 전압에서 동작하여 계통을 분리하여 준다.

경보형 부족전압트립장치(RUX: Under Voltage Release with Switch)는 부족전압 트립 장치와 동일한 역할을 하나 단락경보접점처럼 동작상태를 확인 할 수 있는 트립 버튼이 있다. 전압트립장치(RS), 부족전압트립장치(RU), 경보형 부족전압트립장치(RUX)는 우측 부착용 액세서리로 3개 중 1개씩만 장착이 가능하기 때문에 선정상 주의가 필요하다.

기타 액세서리로는 전류의 보호를 위한 다이얼 커버가 있으며, Mini-MS와 직결하여 사용하기 위한 연결자, 그리고 100AF의 제품을 UL규격이 적용되는 곳에 사용시 부착하여야 하는 UL용 절연 베리어가 있다.

특성 곡선

그림 4. 특성곡선

과부하트립전류: 가조정형 반한시 특성의 바이메탈 트립장치는 모터를 과부하로부터 보호한다. 그림 4의 곡선은 주위온도가 20도인 경우의 상태에서 평균 동작시간을 나타낸다. 전류를 정상적으로 설정하여 사용하여야 하며, 결상의 경우를 포함하여 모터를 효과적으로 보호한다.

순시트립전류: 순시트립전류의 동작 전류는 고정되어 있다. 이 값은 가조정 전류 최대값의 13배이며, 따라서 설정전류에 따라 순시트립이 틀려지게 된다.


규격 및 인증

LS 모터 보호용 배선용 차단기는 국제적으로 인정받을 수 있는 다양한 규격의 기준으로 타입 테스트(Type Test)를 완료하였으며 다양한 인증도 취득하였다.

IEC 60947 기준으로 KEMA(국제적으로 통용되는 네덜란드 시험 기관) 타입 테스트에 합격하여 CE 인증을 취득하였으며, UL 508 기준으로 UL 인증도 취득하였다. 또한 중국 사업 진출을 위해 GB 14048 기준 CCC 규격을 취득하였으며, K 60947 기준으로 안전인증을 취득함으로써 국내는 물론 전 세계적으로 판매가 가능한 제품으로 인정받았다. 한편 ‘Good Design상’을 수여함으로써 제품 디자인에 대한 우수성도 입증하였다.

그림 5. 다양한 규격인증 획득

LS 산전의 모터 보호용 배선용 차단기는 특히 IEC 기준으로 기존 전자개폐기(GMC Series) 및 Mini-MS와 Type 2 Coordination 테스트를 통해 단락사고 시에 제품간의 손상여부를 검증 받았으며, UL규격의 Combination Motor Controllers의 시험 항목 중 Disconnect, Branch Circuit Protection, Motor Control, Motor Overload의 모든 항목을 시험하는 Type E 등급의 테스트에 합격함으로써 품질 및 성능의 우수성을 검증 받았다.(그림 5)
 

다양한 모터 보호 솔루션과의

특징 비교

저부하 혹은 고부하 등 각종 설비에 모터를 부하로 갖는 부하는 수없이 많으며, 이를 위한 보호 기기류 및 보호 방법 또한 다양하다.

가장 일반적이고 전통적인 방법은 배선용 차단기, 전자 접촉기, 열동형 과부하 계전기를 이용한 방법이 있으며, 열동형 과부하 계전기 대신 전자식 모터보호 계전기를 사용하기도 하며, IMC(Intelligent Motor Controller)나 Soft Starter를 이용하여 보호하기도 한다.

MMS와 일반적인 보호방식 솔루션들과 비교하면 우선 사용 제품의 수가 줄어들기 때문에 패널 공간에 대한 활용도가 매우 높다는 점과 배선 등의 공수를 상당히 줄일 수 있다는 장점을 들 수 있다. 또한 LS산전 MMS는 차단용량이 최대 100kA로 일반 배선용 차단기 대비 우수한 성능을 가지고 있어 보호범위도 훨씬 높다.
 

국내 현황 및 전망

모터 보호용 배선용 차단기(MMS)는 유럽지역에서 많이 사용하는 제품으로 유럽지역에서는 100A 이하의 모터 보호 부하의 약 20~30% 정도에 적용되고 있다.

일반 배선용 차단기와 접촉기, 그리고 열동형 과부하 계전기의 3가지 제품을 모두 사용하지 않아도 되는데다 배선 작업이 용이하고 패널 사이즈를 줄일 수 있어 사용상의 장점이 많기 때문에 널리 적용되고 있다.

국내의 경우도 모터 보호용 배선용 차단기(MMS)를 10여 년 이상 사용해 왔으나 외산 제품의 적용으로 인한 가격 및 납기 어려움으로 관련시장이 크게 형성되지 못하고 수입장비 및 공작기계용 분야에 한정적으로 사용되어 왔다.

LS산전에서는 국내 최초로 제품을 개발하여 국산화에 성공하였다. LS 모터 보호용 배선용 차단기는 지난 2003년에 개발이 완료되어 수출이 이루어지고 있으며, 규격 및 인증 면에서도 국제규격 기준으로 개발 테스트가 완료된 상태다. 또한 세계적인 기업에서도 찾아 보기 힘든 Type E의 최고 등급으로 합격을 하여, 미국, 유럽, 동남아 등 10여개의 회사로부터 Brand Labeling 공급을 요청받고 있어 세계 시장은 물론 국내 시장에서도 상당한 매출 기여를 할 것으로 기대되고 있다.■