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모터 기반 애플리케이션들의 필수 보호 구현을 위한 합리적 솔루션, 슈나이더 일렉트릭 EasyPact TVS

히터 & HVAC, 펌프, 공작기계, 기계 제조업 등에 최적화된 경제형 전자접촉기 및 열동형 과부하 계전기
기사입력 : 2022년 11월 16일 16시 54분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com SNS
산업화 시대의 시작부터 현재의 ‘디지털 시대’까지 인류 문명이 발전하는 데 있어 중요한 계기 중 하나로는 ‘전기 에너지’를 통한 에너지의 자유로운 활용을 꼽을 수 있을 것이다. 전기 에너지는 다양한 방법으로 얻을 수 있으며, 사용할 때는 필요한 규모의 에너지를 어디서 얻을지에 대한 고민 없이 비교적 단순하게 사용할 수 있어, 에너지를 생산하는 쪽과 소비하는 쪽을 가장 효율적으로 이어 줄 수 있는 존재다. 또한 현재와 앞으로의 사회가 마주한 환경 문제나 지속가능성 측면을 다루는 데 있어, 전기 에너지의 중요성은 더욱 높아질 것으로 기대된다.

우리의 생활 속에서 전기 에너지는 우리에게 필요한 다른 형태의 에너지로 바뀌어 사용되는데, 이 중 가장 보편적인 전환의 형태는 전기 에너지의 ‘운동 에너지’로의 전환이다. 이는 우리가 사는 세상에서 점점 ‘디지털’의 중요성이 강조되고 있지만, 그 기반은 변함없는 ‘물리’의 영역에 있기 때문이기도 할 것이다. 그리고 이 ‘운동 에너지’를 만들어 내는 데 있어 가장 많이 사용되는 것은 ‘모터’이며, 모터에 전기 에너지를 사용해 만들어 내는 회전 운동의 에너지는 단순한 운동 에너지로의 활용에 그치지 않는다. 이에, 현재 전기 에너지의 사용 용도에서 다양한 용도로의 ‘모터’를 움직이기 위해 사용되는 에너지는 그 비중이 70%에 이를 정도로 추산되고 있다.

이렇게 우리 생활 속에서 다양한 방법으로 사용되는 모터는, 그 쓰임새 만큼이나 다양한 시스템 구성을 갖추고 있다. 그리고 모터를 사용하는 솔루션이 충분히 신뢰성 있고 안전하게 사용될 수 있기 위해서는, 가장 큰 힘이 필요한 첫 움직임에서부터 과부하 시 모터가 손상되는 경우를 막을 수 있는 안전장치 등이 반드시 필요하다. 슈나이더 일렉트릭은 이러한 전기 모터의 보호에 있어 90여년에 이르는 긴 역사에 걸쳐 검증된 솔루션을 제공하고 있으며, 슈나이더 일렉트릭이 선보이는 EasyPact TVS 시리즈 제품군은 히터나 HVAC, 펌프, 공작기계, 기계 제조업 등의 솔루션에서 꼭 필요한 보호 기능을 경제적으로 제공하는 전자접촉기 및 열동형 과부하 계전기를 포함한다.

▲ 다양한 애플리케이션에 요구되는 필수 모터 보호 기능을 합리적으로 제공하는 슈나이더 일렉트릭 EasyPact TVS 제품군 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

전기를 기반으로 움직이는 현대 제조업에서 ‘모터’는 전기 에너지를 운동 에너지나 열 에너지 등 다양한 형태로 바꾸는 데 활용되고 있다. 특히, 공작 기계나 제조업에서 활용되는 다양한 기계들은 물론, 히터나 에어컨, HVAC, 펌프 등은 현대 제조업에 필수적인 요소이자 전기 모터의 핵심 사용 용도이기도 하다. 그리고 모터가 다양한 형태로 활용되는 만큼, 모터를 활용하는 시스템의 구성도, 요구되는 조건도 다양해진다. 특히 모터의 활용에 있어 큰 위험 부담이 있는 ‘모터 시동’에서 모터를 보호하는 ‘모터 스타터’ 솔루션과 과부하 상황에서 모터의 손상을 막는 안전 장치들은, 현장의 중요 장치를 보호하고 안전하게 사용하기 위해 반드시 필요한 부분이다.

슈나이더 일렉트릭은 길게는 90년 이상에 걸쳐, 전기 모터의 보호를 위한 다양한 솔루션들을 선보이며, 다양한 애플리케이션에서 요구하는 기능과 용량들을 충족시켜 온 바 있다. 모터를 사용하는 다양한 상황에서, 시스템 설계자는 필요한 기능과 용량에 따라 단일 솔루션을 선택하거나, 혹은 필요한 기능과 용량을 갖춘 몇 개의 제품을 조합해 필요한 기능과 성능을 구현하기도 한다. 이 때, 설계자의 가장 큰 고민으로는 필수적인 보호 기능을 신뢰성 있게, 경제적으로 구현하는 것이 될 것이며, 필요한 기능과 성능을 갖춘 제품을 빠르게 선택하고, 솔루션에 간단히 적용할 수 있으며, 악세사리 등을 통해 설치와 운영에 약간의 유연성까지 확보할 수 있다면 더욱 높은 가치를 기대할 수 있을 것이다.

슈나이더 일렉트릭이 선보이는 EasyPact TVS 시리즈 제품군은 히터나 HVAC, 펌프, 공작기계, 기계 제조업, 디젤 발전기 시스템 등의 솔루션에서 꼭 필요한 모터 보호 기능을 경제적으로 제공하는 전자접촉기 및 열동형 과부하 계전기, 모터 보호용 회로차단기와 컨트롤 릴레이를 포함한다. 이 EasyPact TVS 제품군은 AC 3상 6~630A 범위의 모터 스타터 솔루션 구성에 있어 쉽게 선택하고 간단히 적용할 수 있으며, 사용이 쉽고, 높은 신뢰성을 경제적인 가격대로 제공한다는 것이 큰 특징이다. 이 중 전자접촉기 제품군은 9개 프레임으로, 열동형과부하계전기는 4개 프레임으로 구성되어 있으며, 모터스타터 구성 시에는 TeSys GV나 EasyPact TVS GZ1E 등의 모터보호용 차단기, EasyPact TVS 전자접촉기, EasyPact TVS 열동형과부하계전기 혹은 EOCR 제품군 등의 조합이 가능하다.

▲ EasyPact TVS 시리즈 3극 전자접촉기는 9개 프레임 규격으로 6~630A 용량의 넓은 범위대에 대응한다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

EasyPact TVS 시리즈의 3극 전자접촉기는 9개 프레임 규격으로 AC 3상 기준 6~630A 용량을 지원하며, 애플리케이션에 필요한 용량에 따라 단순하게 선택할 수 있게 되어 있다. 이 때, AC 3상 440V 기준, 활용 가능한 출력은 2.2kW에서부터 크게는 400kW에 이른다. 프레임의 폭은 용량대에 따라 다른데, 6~25A 용량대의 1형 프레임은 45mm 폭을 가지며, 32~38A 용량대의 2형 프레임은 56mm, 40~65A 용량대의 3형 프레임은 75mm, 80~95A 용량대의 4형 프레임은 85mm, 120~160A 용량대의 5형 프레임은 120mm, 200~250A 용량대의 6형 프레임은 168mm, 300~400A 용량대의 7형 프레임은 213mm, 500A 용량대의 8형 프레임은 233mm, 630A 용량대의 9형 프레임은 309mm 폭을 가진다.

이 EasyPact TVS 3극 전자접촉기는 제품의 신뢰성을 극대화하기 위한 다양한 특징을 가지고 있다. 먼저, 주접점과 코어 구성에서는 높은 은 성분의 접점으로 내구성을 높이고, 코어에는 고강도 고경도의 규소강편을 사용하며 침유형 코어 설계로 장시간 부식유 보존이 가능하게 했다. 또한 컴팩트한 기계구조 설계로 실제 기계적 수명을 보장하며, 신형 재료로 가볍고 견고한 구조를 갖춘 외부 케이스는 960℃ 환경에서도 내연 특성을 제공한다. 조작 코일은 내연 열가소성소재로 높은 강도, 경도를 갖추었고, 사용 전압은 24~440V 범위에서 선택 가능하다. 보조접점은 1, 2형 프레임에서는 1NO나 1NC, 3~5형 프레임은 1NO+1NC 구성을 내장하고 있으며, 셀프 클리닝 기술로 접점수명과 저전압, 저전력 신호 신뢰성을 보증하고, 60℃ 까지 10A 통전이 가능하다.

한편, EasyPact TVS 시리즈 전자접촉기 제품군에는 6~95A 범위의 4극 전자접촉기 제품군도 있다. 이 제품군은 AC 3상 기준 6~18A 용량의 45mm, 25~38A 용량의 56mm, 40~65A 용량의 84.5mm, 80~95A 용량의 95.5mm 폭의 네 가지 프레임으로 구성되어 있으며, 사용 전압은 24~415V 범위에서 선택할 수 있다. 이 제품군의 주접점 구성은 4NO 혹은 2NO+2NC 구성 중 선택할 수 있으며, 별도의 보조접점은 내장되어 있지 않다. 이들 EasyPact TVS 시리즈 전자접촉기는 가장 단순한 2개 요소 구성의 솔루션에서 모터보호용 차단기와 전자접촉기의 조합 만으로도 솔루션 구성이 가능하지만, 모터보호용 차단기나 퓨즈, 전자접촉기, 열동형과부하계전기나 EOCR 등을 조합한 3개 요소 구성의 솔루션 구성이 추천된다.

▲ EasyPact TVS 시리즈는 전자접촉기를 중심으로, 열동형과부하계전기, 모터보호용 차단기, 보조계전기를 필요에 따라 조합해 활용할 수 있다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

EasyPact TVS 시리즈 열동형과부하계전기 제품군은 모터와 회로의 과부하, 상 고장, 비정상 시작시간, 지속 실속상태인 로터 상태 등에 대한 보호 기능을 제공한다. 0.1~630A 용량의 넓은 범위를 크게 네 가지 프레임 구성으로 지원하며, 모든 EasyPact TVS 시리즈 전자접촉기와 연결할 수 있고, 직접 연결도 가능하다. 제품군 중 비교적 작은 용량대인 1, 2형 프레임 기반 제품은 스크류 클램프 터미널을 사용하며, 비교적 큰 용량대인 3, 4형 프레임 기반 제품에서는 바, 러그를 통한 연결을 사용하는 것도 특징이다. 제품 전체에 걸쳐 TOR 클래스 10A, 최대 사용 전압은 690V이며, 1, 2형 프레임 기반 제품은 IP2X 급 보호를, 3, 4형 프레임 기반 제품은 IP00 급 보호를 제공한다.

EasyPact TVS 시리즈 전자접촉기와 함께 사용할 수 있는 모터보호용 차단기 솔루션으로는 TeSys GV 시리즈 뿐 아니라, EasyPact TVS 시리즈로 분류되는 MPSD(Motor Protective Switching Device)인 GZ1E, GZ1LE 디바이스도 선택할 수 있다. 이 MPSD는 공간 효율적으로 단락 회로 보호나 푸시 버튼을 사용해 모터를 켜고 끌 수 있는 수동 제어 기능 등을 제공하며, 15kW 출력 범위에서 사용할 수 있다. GZ1E와 GZ1LE 모델 간의 차이는 동작 방식으로, 열자기성 방식의 GZ1E는 단락, 과부하, 상손실이나 상불평형 등에 대한 보호 기능을 제공하고, 자기성 방식의 GZ1LE는 단락 보호만을 제공한다. 이에 GZ1LE를 사용할 때는 여타 열동형 계전기 등을 함께 조합하는 것이 추천된다.

또한, EasyPact TVS 시리즈 보조계전기는 크게 4NO, 2NO2NC, 3NO1NC의 세 가지 접점 구성을 제공하며, 정격사용전압은 최대 690V, 정격사용전류는 10A로 EasyPact TVS 시리즈 전자접촉기와 함께 사용하는 수동 제어 디바이스나 자동화 장비들과의 연결을 위한 요구사항들을 지원한다. 기계적 수명 1,000만 회 수준의 높은 내구성을 갖추고 있으며, 안전커버 제거 후 Ring 단자 사용도 가능하다. 한편, 이 보조계전기에서도 필요에 따라 보조접점 블록을 추가하거나, 고주파 환경에서의 보호를 위한 코일 억제 모듈을 추가해 사용할 수 있다.

▲ 애플리케이션의 핵심 보호 기능 구현을 위한 빠르고 간편하며 경제적인 선택, EasyPact TVS 시리즈 제품군 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

EasyPact TVS 시리즈 제품들과 함께 사용해 활용의 유연성을 극대화할 수 있는 액세서리는 크게 네 가지가 준비되어 있다. 먼저, ‘보조접점 블록’은 전자접촉기의 상부에 설치해 사용할 수 있으며, 전 제품에 공용 사용할 수 있어 편리하게 추가할 수 있고, 정격사용전압은 최대 690V, 최소통전전류는 17V 5mA 사양을 지니고 있다. 그리고 전자접촉기의 상부에 설치할 수 있는 ‘공기압 타이머’는 1~30초 범위에서 기동 지연 설정이 가능하며, 1NO1NC 접점 구성을 가지고 있으며, 열동형과부하계전기의 단독설치에 사용할 수 있는 단독설치 유닛은 1~30초의 기동 지연 설정을 제공하고, Hole, Din-Rail 취부 구성이 가능하다. 이 외에도 정역 구성 시 두 대의 전자접촉기 사이에 설치되어 기계적인 인터록을 구현할 수 있는 ‘기계적 인터록’ 액세서리도 있다.

슈나이더 일렉트릭의 EasyPact TVS 시리즈 제품군의 가장 큰 장점은 설계와 사용에 있어서 성능과 신뢰성이 보장된 ‘간편함’과 ‘경제성’이다. 모터 스타터 구성에서 반드시 필요한 기능과 성능을 경제적으로 제공하는 이 EasyPact TVS 시리즈 제품군은 일반적인 애플리케이션 구성 상황의 80%에 이르는 다양한 상황에서 활용할 수 있으며, 특히 냉난방과 공조 시스템, 다양한 산업군에서 활용되는 펌프, 공작 기계, 기계 제조업은 물론, 디젤 발전기 셋에 이르기까지 다양한 상황에서 뛰어난 가치를 제공한다. 또한 사양에 따라 단순화된 제품 구성으로 빠르게 선택하고 온라인을 통해서도 주문할 수 있어, 선택과 주문, 설치와 사용 모두에서 빠르고 편리하게, 솔루션 구성 비용을 최소화할 수 있게 한다.

안전과 품질에 대한 확실한 신뢰도 슈나이더 일렉트릭과 EasyPact TVS 시리즈 제품군이 제공하는 중요한 장점이자, 제품군의 가치를 극대화하는 특징이다. 먼저, 안전 측면에서는 IEC 60947 표준과 CE, EAC 인증을 비롯, 다양한 국제 규격 인증을 가지고 있으며, 품질 측면에서는 ISO 9001과 ISO 14000 인증을 취득한 생산 시설에서 생산되어 공급되고 있다. 이와 함께, ‘그린 프리미엄(Green Premium)’ 측면은 솔루션을 설계하고 납품하는 고객은 물론, 솔루션을 공급받아 사용하는 고객에 이르기까지, 이제 모든 국가와 기업에서 중요성이 더욱 부각되고 있는 ‘지속가능성’ 측면의 목표를 달성하고 경쟁력을 높일 수 있게 기여할 것으로 기대된다.

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