EOCR(Electronic Over Current Relay)

전자식 과전류 차단기이다. 기능은 과전류가 발생하면 회로를 차단해준다. 영문으로 보면 과전류가 발생하면 접점을 열거나 닫아주는 릴레이라는 의미이다.

(본인은 전자식 과전류 릴레이가 맞는 표현이라 생각한다. 왜냐하면 MC와 같이 직접 주접점을 열고 닫아주는 것이 아니라 과전류가 발생하면 접점을 변경시켜서 이러한 접점으로 MC를 제어해 주기 때문이다.)

 

그런데 과전류는 언제 발생할까? 바로 모터 기동시와 모터 이상시 발생한다. 이러한 과전류는 모터 코일에 소손(불태워서 상하게 함)을 발생시켜 모터를 망가 뜨리게 된다. 즉, EOCR은 모터에 과전류가 발생하면 이를 MC와 같은 장치에 릴레이신호를 발생, 공급전원을 차단토록 하여 모터를 보호해주는 장치이다.

 

먼저 EOCR의 결선도를 알아보자.

그림 1 EOCR의 결선도

전기기능사 시험에서는 소켓번호 1번부터 12번까지를 사용한다. 작업시간이 그리 넉넉치 않으니 위 그림은 시험장에 외워서 가는것이 좋다.

 

그런데 회사에서는 괄로로 둘러쌓인 문자 및 숫자가 중요하다. 왜냐하며 소켓을 안쓰니까.

• 먼저 L1, L2, L3는 기존 R, S, T의 새 이름이다. 3상 전원의 각 상라인이다. 각 상라인이 EOCR을 통과하고 있다. 그런데 그냥 통과하는 것이 아니라 전류의 변화에 따른 자계를 측정하는 센서가 내부에 있다. 이 센서는 우측 제어회로에 연결되어 있어서 이 제어회로가 접점을 변화시키게 된다.
• T1, T2, T3는 3상 모터의 터미널단자 이름이다.
• L1, L2는 EOCR 내부 제어회로에 전원을 공급해주고 있다.
• 그러면 95, 96, 98이 있는데 97은 95와 연결되어 있어서 표기하지 않았다. 그러므로, 95는 공통선이며 96은 B접점, 98은 A접점이다.

 

윗 글을 읽으면 2개의 의문이 들 것이다. 제어회로와 접점을 둔 이유 및 접점 표시를 왜 2자리 숫자로 했는가일 것이다.

 

먼저 제어회로는 EOCR이 하는 주 기능이다. L1, L2, L3를 통과하는 전류의 양을 측정하고 있다가 설정된 조건(사용자가 스크류드라이버로 설정)을 초과하는 경우, 릴레이처럼 내부 전자석을 움직여 접점을 동작시키게 된다.

 

두 번째로 왜 95, 96, 98일까? L1, L2, L3와 같이 모두 2 자리이기 때문이라 생각한다. 아마도 ITU에서 만든 규약을 따른것 같은데 여기에 한자리 숫자를 써 넣으면, 기존의 소켓넘버와 혼동을 주기 때문이라 생각한다. 95는 96과 연속되어 있으니 B접점, 95와 98은 떨어져 있으니 A접점으로 기억해보자. 

 

아래는 전자접촉기와 간편하게 연결할 수 있는 (주)삼화산전의 EOCR-SP의 외형도이다. 위로 3개의 뿔이 전자접촉기에 바로 연결되어 MC와 EOCR간에 결선작업이 매우 쉽다.

그림 2 EOCR-SP의 외형

EOCR-SP의 정면도

2개의 조절기가 있다.

 

첫 번째, 전류설정(LOAD)는 모터의 정격A보다 높아야 한다. 정격전류보다 낮으면 당연히 EOCR이 작동하여 모터에 전원을 차단하게 된다. 보통 모터 정격전류의 1.1배에서 1.2배 정도 놓으라고 한다. 아래 그림 3에는 1KW모터가 연결되어 있어서 6암페어 선에 맞추어 놓았다.

 

두 번째, 동작시간설정(O-TIME)은 모터 기동시 모터 기동을 위해서 과전류가 발생되어도 허용되는 시간을 설정한다. 

그림 3 MC와 직결된 EOCR-SP (위와 같이 연결된 것을 하나의 제품으로 만든것을 마그네틱 스위치라고 부르기도 한다.)

 

그래서 위와 같이 EOCR을 설정하고 결선해서 사용하고 있다. 결선을 보면, 과전류가 발생하면 95번으로 입력된 T220이 96과 끊어지며 98번에 연결된다. 즉 96번에 연결된 회로는 차단되고, 98번에 연결된 회로는 동작하게 된다. 그런데, 98에는 연결된 것이 없다. 이유는 부저나 경고등을 부착하지 않아도 되는 제품이기 때문이다.

 

잠시 MC를 보자.

 

MC에 대해서 자세히 설명하였다. MC에 대해서 기본 개념이 없으면 아랫 포스팅을 읽고 오기를 권고한다.

2023.02.02 - [전기, 전자] - 전자접촉기(파워릴레이)

전자접촉기(파워릴레이)

 

MC의 내부 결선도 및 외형은 아래와 같다. (MC도 릴레이다.)

그림 4 MC결선도

그림 5 MC의 외형

우측 보조접점 상단이 B접점이고 하단이 A접점이다. 즉, A1과 A2에 전원이 공급되면  A접점이 연결되고 전원이 차단되면 B접점이 연결되는 구조이다.

 

그러므로 EOCR의 95번으로 입력된 T220은 96번으로 나간다. 이 라인명을 E2라고 하면 E2는 상방에 부착된 MC의 제어전원으로 연결하게 된다. 이런 결선 상태에서 EOCR에 과전류가 흘러 동작(트립)하게 되면, E2에는 T220이 연결되지 않아 MC가 OFF된다. MC가 OFF되면 MC에 달린 모터에 전원이 차단되어 모터의 구동이 멈추게 되어 모터의 소손을 방지하게 된다.

 

이상이 전기기능사에서 다루는 EOCR의 결선 형태가 될 것이다. 그런데 위 매커니즘은 약간의 문제가 있다. MC로 흘러가는 제어 전원이 EOCR의 B접점에 연결되어 있어서 EOCR이 고장난 경우 과전류가 흘러도 트립되지 않는 경우가 있을 수 있다.

 

그래서 생각한 것이 EOCR에 제어전원이 공급되면 일반 릴레이처럼 A접점을 동작시키게 하고 A접점에 정상 운전회로를 연결토록 한 것이다. 그러다 과전류가 흐르면 내부 전자석 코일을 OFF시켜 A접접은 OPEN, B접점을 CLOSE 상태로 만드는 것이다. 이러면 EOCR이 고장나서 A접점을 유지하지 못해도 자동으로 OPEN되므로 정상운전 회로에 연결된 모터의 소손을 방지할 수 있게 된다.

 

이러한 방식은 전원 에너지가 공급(Energized)된 상태에서 동작하므로 Normal Energized라고 한다. 이러한 방식이 더 안전하다. 아래는 EOCR-SP를 사용하는 일반적인 모터구동회로이다.

그림 6 EOCR과 모터 결선도(N형, R형)

그림 6에서 보면 N, R 표시가 있다. 만일 위 EOCR이 N형이라면 Fail Safe형 EOCR이므로 98번과 MC 전원제어선을 연결하라는 의미이며 R형이라면 기존의 방식대로 연결해 주라는 의미이다.

 

R형은 어디선가 본 것 같다. 전기기능사용 EOCR과 그림 3에서 보는 EOCR의 결선형태이다. 그리고 이것은 Normal De-energized로 동작한다고 한다. 왜냐면 EOCR이 동작하지 않을 때 (전자석을 구동하지 않을 때/) B접점을 이용해서 MC에 제어전원을 공급하고 있기 때문이다.

 

아래 최신의 EOCR-SP의 주문번호표를 보인다.

그림 7 최신 EOCR-SP의 주문예시