나는 별채에 서브 패널을 설치하고 있으며 4 개의 와이어 피드를 사용해야하고 서브 패널의 중립과 접지를 분리해야한다는 것을 이해합니다. 나는 그것이 코드라는 것을 알고 있지만 일이 어떻게 작동하는지 이해하고 싶습니다. 별채의 회로에서 접지 오류가 어떻게 차단기를 트립하고 어떤 트립을 트립하는지 개념화하려고합니다. 네 가지 차단기가 관련되어 있습니다. 메인, 서브 패널을 공급하는 차단기, 서브 패널의 "메인"및 최종 회로 차단기. 접지 오류가 발생한 경우 어떤 트립이 발생합니까? 문제를 해결하기 위해 최종적으로 필요한 것 같습니다. 고장으로 인한 서지는 접지선을 통해 다시 메인으로 돌아간 다음 최종 차단기로 돌아 갑니까?

다이어그램을 보면 종종 문제를 이해하는 좋은 방법입니다. 아래는 고장 전류 경로를 보여주는 간단한 다이어그램입니다.

결함 전류가 모든 차단기를 통해 흐르고 접지 도체를 따라 소스 (변압기)로 돌아 오는 것을 볼 수 있습니다.

고장 전류가 극도로 높아질 것이라고 생각할 수도 있습니다 (수만 암페어). 그러나 전선에 저항이 있기 때문에 전류가 놀라 울 정도로 낮을 수 있습니다.

각 와이어의 정확한 길이와 크기를 모르면 저항을 근사화 할 수 없습니다. 그 정보를 가지고 있다면 저항을 계산할 수 있습니다. 이를 통해 전압과 옴의 법칙으로 고장 전류를 계산할 수 있습니다.

이 예에서는 오류 전류가 100 암페어 미만이라고 가정합니다.

전류가 차단기의 순간 트립 레벨을 초과하지 않기 때문에 차단기의 단락 보호 기능이 작동하지 않습니다. 그러나 회로 차단기에는 열 보호 기능이있어 전류 흐름 (과전류)으로 인한 과열에 따라 회로가 열립니다.

각 차단기는 차단기의 정격 전류에 대한 전류의 배수를 기반으로 트립 곡선에 따라 작동합니다. 기본적으로 고장 전류가 흐르면 각 차단기의 열 보호 장치가 가열되기 시작합니다 (회로의 모든 배선과 함께). 더 큰 차단기 (다이어그램에서 100 및 200)는 더 많은 열 (전류)을 처리 할 수 ​​있으므로 100 암페어 미만의 고장 전류를 처리 할 수 ​​있습니다.

고장 전류가 작은 차단기 (그림에서 20)의 정격 전류보다 높기 때문에 열 보호 장치가 과열되기 시작합니다. 이러한 높은 전류가 흐르면 장치는 몇 초 안에 열릴 것입니다. 그러나 전류가 더 낮 으면 트립하는 데 훨씬 더 오래 걸릴 수 있습니다 (분).

다른 예를 들자면 150 암페어에서 고장 전류를 계산했습니다. 4 개의 차단기 중 3 개의 차단기에서 전류가 정격 전류보다 높더라도 더 작은 차단기가 먼저 트립 될 수 있습니다. 차단기의 열 보호가 트립되기 전의 시간은 정격 전류 이상의 고장 전류량을 기반으로하기 때문입니다.

고장 전류는 더 큰 차단기보다 1.5 배 높지만 더 작은 차단기보다 7.5 배 더 높습니다. 이로 인해 작은 차단기가 더 빨리 트립됩니다. 열 보호는 이러한 방식으로 설계되므로 부하가 정격 전류를 초과 할 수 있지만 제한된 시간 동안 만 사용할 수 있습니다. 이를 통해 차단기를 트립하지 않고 모터와 같은 것을 시작할 수 있습니다.

대부분의 실제 응용 분야에서는 작은 차단기가 먼저 트립됩니다. 고장 회로의 저항이 낮 으면 고장 전류가 모든 차단기의 순간 트립 레벨보다 높을 수 있습니다. 이 경우 첫 번째 차단기 (메인)가 먼저 트립됩니다.

차단기 중 하나가 GFCI 차단기이고 결함이 접지 된 경우 GFCI 차단기가 먼저 트립됩니다.

보다 현실적인 예

이 예에서는 위의 다이어그램을 사용하지만보다 현실적인 고장 전류를 추정하려고 시도합니다. 3/0 CU의 100 '이 있다고 말할 것입니다. 극에서 주 서비스 패널 러그까지 배선하십시오. 3/0 CU. 0.0000766 ohms / ft.이므로 0.00766 ohms입니다.

0.0000766 * 100' = 0.0076 ohms

다음은 3 'AWG CU의 50'입니다. 메인 패널 피더 차단기에서 두 번째 패널 메인 러그까지. # 3 CU. 0.000245 ohms / ft.이므로 0.01225 ohm입니다.

0.000245 * 50' = 0.01225 ohms

다음은 12'AWG CU의 25 '입니다. 두 번째 패널 차단기에서 오류까지. # 12 CU. 0.00193 ohms / ft.이며 총 0.04825 ohm입니다.

0.00193 * 25 = 0.4825 ohms

이제 결함에 도달 했으므로 전류는 접지 도체를 따라 다시 따라 와야합니다. 접지 도체는 12AWG CU 25 ', 8AWG CU 50'및 3/0 CU 100 '로 구성됩니다. 다시 극으로.

0.00193 * 25' = 0.04825 ohms
0.000764 * 50' = 0.0382 ohms
0.0000766 * 100' = 0.00766 ohms

모든 저항을 합하면 0.16227 옴이 됩니다.

0.00766 + 0.01225 + 0.04825 + 0.04825 + 0.0382 + 0.00766 = 0.16227

옴의 법칙을 사용하여 고장 전류는 공식 전류 = 전압 / 저항 (I = E / R)을 사용하여 쉽게 계산할 수 있습니다.

120 volts / 0.16227 ohms = 739.5 amperes

오류 전류 739.5 암페어 .

그것은 내가 찾은 임의의 트립 커브에 따라 8-25 초 사이에 브레이커를 트립 해야하는 200 암페어 브레이커의 3.695 배입니다. 100 암페어 차단기의 7.395 배이며 2-7 초 사이에서 작동합니다. 20 암페어 차단기의 약 37 배이며, 이는 순간 트립 전류 레벨을 넘어 설 가능성이 있습니다.

이 예에서는 20 암페어 차단기가 먼저 트립됩니다 (다른 차단기가 GFCI 차단기가 아닌 경우).

잠깐만 요, 여러분 결함이 엔드 포인트에 없을 수 있습니다. 서브 패널 내부의 결함 , 즉 서브 패널 케이스에 대한 L1 피더 와이어 프레임이 있는 것을 고려하십시오 . 서브 패널 메인 차단기 이전이므로 도움이되지 않습니다. 메인 패널로 다시 배선 된 접지 경로 가 없으면 충분한 전류가 흐르지 않기 때문에 메인 패널 차단기가 트립 되지 않습니다. (접지가 큰 도체가 아니므로 접지에 닿은 접지 전극은 고전류 접지로 사용되지 않습니다.)

따라서 유선 접지가 없으면 별채의 '접지'가 단순히 120v까지 올라갑니다. 전기 배선의 모든 접지 핀과 금속 부분 및 섀시를 접지하는 모든 장비에서 120v를 갖습니다. (중립은 여전히 ​​중립적입니다. 하위 패널에서 서로 분리되어 있음을 기억하십시오. 따라서 장비는 여전히 정상적으로 작동합니다.)

물론 당신의 별채 '땅'(현재 뜨겁다)은 메인 패널 땅으로가는 길에 굶주릴 것이고, 그것은 하나를 찾을 수 있습니다. 유량이 100A 미만인 경우 (즉, 저항이> 1.2ohms) 메인 패널을 트립하지는 않지만 열을 원하지 않는 장소에서 최대 12,000 와트의 열을 발생시킵니다!

또는 평행 한 금속 파이프를 찾아서 갈바닉 부식을 유발할 수 있으며 오랫동안이를 수행 할 수 있습니다. 플린트가 배운 것처럼 식수에 총을 넣을 수 있습니다. 서둘러 구축 된 전차 시스템은 자체 "지상 피더"를 묻을 때까지 병렬 가스 및 수도 본관을 부식시키는 데 큰 문제가있었습니다.

어쨌든, 귀하의 질문에 대답하기 위해, 전류는 통과하는 모든 차단기를 통과합니다. 결함은 단순히 "핫"을 통해 더 많은 전류가 흐르는 것입니다. 차단기를 트립하기에 이상적이지만 반드시 그런 것은 아닙니다. 우리는 결함이 발생할 수있는 확실한 전류 경로를 제공함으로써이를 지원하려고 노력합니다.

짧은 대답 : 가장 빠른 (보다 민감한) 차단기가 먼저 트립됩니다.

이것이 반드시 가장 작은 것은 아닙니다. 이것이 코드가 "선택적 조정"을 참조하는 이유입니다. 제 100 조의 정의를 보라.

조정 (선택적) 과전류 보호 장치의 선택 및 설치와 과부하에서 최대 가용 결함까지 전체 가용 과전류 범위에 대한 정격 또는 설정을 통해 영향을받는 회로 또는 장비의 정전을 제한하기위한 과전류 조건의 현지화 현재 임대료, 그리고 이러한 초과 수정과 관련된 모든 범위의 초과 임대 임대료 보호 장치 개방 시간.

# 14의 50 피트는 .126ohm에 불과하며 접지 오류 또는 단락시 120V에서 952A의 단락 전류를 제공합니다. 200 amp 패널이 있으면 200 피트의 # 14에서도 여전히 모든 차단기의 트립 정격을 초과하는 238A입니다. 와이어가 커짐에 따라 저항과 임피던스가 떨어지기 때문에 단락 전류 만 거기에서 올라갑니다.

가장 작은 오류 (암페어)와 가장 가까운 오류 (보호 상태)가 먼저 트립되어야합니다. 따라서 서브의 분기 회로로 인해 서브의 차단기가 트립됩니다.

결함이 메인으로 돌아가고 있다고 생각하십시오. 그렇지만 두 라인을 따라 땅과 뜨거운 공급 장치를 따라 가십시오. 핫라인은 가장 가까운 차단기와 트립에 도달합니다.