전자 개폐기는(MS,Magnetic Switch) 기본적으로 모터 등의 동력 회로 안에서 전로의 개폐를 담당하고 있는 기기입니다.전자 개폐기는 기본적으로 동력 회로에서 부하의 최상위에 설치됩니다. 또한 계전기(릴레이)와 같은, 전자석의 여자를 이용해 접점을 Open, Close 합니다.
회로에서 전자 개폐기의 주요 역할은 모터의 기동 제어와 과부하 보호입니다. 전자 개폐기는 전자 접촉기(Magnetic Contactor) 및 열동형 과부하 계전기(Thermal Overload Relay) 의 조합으로 구성되어 있으며, 각각 모터의 기동 제어와 과부하 보호를 담당합니다.
전자 접촉기란?
전자 접촉기는 전자석에 의해 접점을 동작시켜, 회로의 개폐를 담당하고있는 기기입니다. 약어로 MC라고 합니다. 외부에서 여자를 위한 전원을 제공함으로써 내부 코일이 여자 하고, 이 전자력에 의해 모터에 전원을 공급할 수 있습니다.
히터나 대형 모터와 같은 기기는 수십 암페어의 큰 전류가 흐릅니다. 개폐 시에는 대전류에 의한 아크를 소호 시켜야 하기 때문에, 전자 접촉기와 같은 전용 개폐기가 필요합니다. 모터의 용량이 클수록 전류도 증가하기 때문에 그만큼 큰 전자 접촉기를 준비할 필요가 있습니다.
그러나 가장 중요한 부분은 전자 접촉기는 과전류 차단 기능이 없습니다. 그렇기 때문에 EOCR이나 열동형 계전기 같은 모터의 과전류를 차단할 수 있는 방안을 마련해야 합니다. 참고로 EOCR은 주로 5.5kW 이상의 모터를 제어하는 데 사용하며, 감도가 뛰어난 대신에 비싸다는 단점이 있습니다.
열동형 과부하 계전기
열동형 과부하 계전기는 과전류시 전자 접촉기의 작동을 해제하는 데 사용됩니다. Thermal Overload Relay를 줄여서 THR이라고 부르기도 합니다. 이것의 내부에는 바이메탈이라는 동작의 차단을 위한 금속이 내장되어 있습니다.
금속은 온도 상승에 따라 팽창하는 성질을 가지고 있지만, 그 증가율은 금속마다 다릅니다. 이 원리를 이용하여 바이메탈은 서로 다른 팽창 계수를 가지고 있는 두 금속을 붙여서 만듭니다. 과전류가 흐르게 되면 두 금속은 각각 다른 팽창 계수 때문에, 온도 상승에 의해 한쪽 금속이 먼저 구부러져 버리고, 전류를 차단하게 되는 것입니다.
이 온도 상승에 따라 곡선으로 휘는 특징을 접점으로 사용하는 것이 열동형 과부하 계전기입니다. 일반적으로 정격 전류의 120% ~125%에 동작하도록 세팅합니다. 또한 전동기는 정지상태에서 기동 시 몇 초 동안 많은 기동 전류가 흐르기 때문에, 이 때는 동작하지 않도록 고려하여 선정하여야 합니다.
즉 열동형 과부하 계전기는 온도 센서와 같은 스위치의 역할을 하고 있습니다. 결상이 발생하면 보호할 수 있는 결상 보호용 제품도 있습니다.
요약
전자 접촉기는 모터 같은 동력 기기의 대전류를 개폐한다. 열동 계전기는 이러한 회로에서 과전류 보호를 목적으로 한다.
위 두 가지인 전자 접촉기와 열동 계전기를 합쳐놓은 것이 전자 개폐기다.
