과전류 계전기(EOCR) / EOCR 설정 방법

과전류 계전기 일명 EOCR은 Electronic Over Currency Relay의 약자로 전동기의 정격 부하를 초과하는 경우 모터 코일의 소손을 방지하여 장비를 보호하기 위한 기기입니다.
이전 편 동력 제어반을 보면 전면 패널에 디스플레이되는 장치가 보입니다.
이것이 EOCR입니다.
각각의 전동기는 정격용량이 정해져 있습니다.
전동기 명판을 예로 들어 보겠습니다.

5마력(3.7kW) 220/380V겸용 전동기로 정력 전류 12.9/7.5A입니다.
이 전동기를 380V기동 전원으로 사용할 경우 정격전류는 7.5A입니다.
즉 7.5A이하로 운전하라는 의미입니다.(정상적으로 7.5A이하로 운전된다는 의미이기도 합니다.)
만일 어떤 원인으로 부하가 증가되어 전류치가 상승하면 그만큼 전동기가 감당할 수 있는 범위를 벗어나므로 모터가 과열되고 소손의 가능성이 커집니다.
이것을 방지하기 위해 EOCR이 설치됩니다.

과전류계전기 EOCR

과전류 계전기 EOCR은 전류를 측정하여 메모리에 설정된 전류치 이상으로 상승이 일정기간(이것도 별도 설정)이 되었을 때 전원을 차단하여 전동기 모터를 정지시킵니다.
설치 위치는 본체의 경우 기동 전원 회로상에 설치하고 디스플레이는 케이블을 연결하여 동력 제어반 패널 전면에 설치합니다.

과전류 계전기의 설정 방법에 대해 설명을 하겠습니다.
과거에는 설정할 수 있는 것이 많지 않았습니다.
전류치, D-time, O-time, Alert(경보) 정도가 있었습니다.
그러나 요즘에 나온 신제품은 다양한 기능이 추가되어있습니다.
저전류 설정, 저전류 동작 시간, 지락 전류 설정, 기동 중 구속 설정 등등 너무 많은 기능을 추가하여 개별적인 설정치를 적용하기가 쉽지 않습니다.
설치된 지 오래된 것인 경우 기존품들이 모두 단종되고 업체도 없어진 경우가 있으므로 기존품을 신품으로 교체 시에는 설정할 수 있는 메뉴가 추가된 만큼 매뉴얼을 잘 숙지한 다음 설정치를 맞추어 주어야 합니다.
우선 가장 기본적인 EOCR 설정을 하는 방법을 보겠습니다.

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전동기 기동부하 선도

시간에 따른 전류치 변화를 보겠습니다.
동력(모터) 제어반에서 기동 명령을 주면 전동기는 처음에 Y-기동으로 전류치가 급상승 하기 시작합니다.
그리고 타이머 설정에 의한 시간 경과 후 Delta-기동으로 넘어가는 순간 다시 전류치가 일시적으로 상승 후 안정화됩니다.
정지상태의 전동기를 돌리기 위해서는 큰 부하가 필요합니다.
따라서 정격전류 이상의 전류가 흐를 수밖에 없습니다.
정격전류 이상의 전류치가 지속될 경우 모터 소손의 우려가 있지만 전동기를 가동하기 위해 정격 전류치 이상의 상황은 받아들여야 합니다.
일정 시간 동안 정격 전류치 보다 위에 있어도 과전류 계전기 EOCR이 동작되지 않도록 지연 시간을 부여합니다.
이렇게 지연되는 시간을 D-time이라고 칭합니다.
그리고 D-time이 지난 뒤에도 지속적으로 정격전류 설정치 보다 높은 경우 O-time이 동작되고 설정된 O-time이 지나면 EOCR이 동작되어 전원을 차단시킵니다.
즉, 기동시의 과부하는 D-time+O-time 후에 EOCR이 동작됩니다.
그리고 D-time후 전동기 전류치가 안정화된 상황에서 기동 중에 어떤 원인에 의해 과전류 설정치 보다 상승하여 그 시간이 O-time을 넘어가면 EOCR이 동작되고, 설정된 O-time보다 빨리 다시 정격전류 설정치 이하로 내려가면 정상기동이 유지됩니다.

위와 같은 메커니즘으로 과전류 계전기 EOCR이 동작됩니다.
따라서 중요한 설정치는 과전류(Current), 기동 지연시간(D-time), 과전류 동작 시간(O-time)입니다.
각 항목의 설정 내용을 정리해 보면 다음과 같습니다.
- 과전류(Current) : 해당 전동기 정격 전류치 설정
- 기동 지연시간(D-time) : 현장 장비의 Y-Delta기동 특성에 따라 설정
- 과전류 동작 시간(O-time) : 보통 5초로 설정

과전류 계전기 EOCR은 전동기 보호를 위한 기기입니다.
따라서 현장 장비에 맞게 적정한 설정을 해야 합니다.
어떤 현장을 방문해 보니 EOCR의 과전류 설정치가 정격 전류치 보다 터무니없이 높게 설정된 경우도 보았습니다.
이런 경우 EOCR의 설치 자체가 무의미합니다.
전동기 모터 보호를 위해 해당 기기의 설치 이유와 특성을 잘 확인하여야겠습니다.