전력 분배 캐비닛의 내부 구조: 구성 요소, 기술 및 스마트 솔루션

1. 인클로저 (보호 및 EMC 설계)

• 재료: 냉간 압연 강철 또는 아연 도금 강철 (부식 방지용); 스테인리스 스틸 인클로저는 고급, 가혹한 환경 (예: 화학 공장, 해양 환경)에서 사용됩니다.
• 주요 특징:
  • IP 보호 등급 (예: IP54)은 먼지와 습기에 대한 신뢰성을 보장합니다.
  • EMC 차폐는 VFD 및 서보 드라이브의 간섭을 최소화하여 IEC 61439 표준을 준수합니다.
• 사례 연구: 태양광 발전소 캐비닛은 야외 부식을 견디기 위해 염수 분무 테스트를 거칩니다.

2. 버스바 (효율적인 전력 전송)

• 재료: 구리 버스바 (전도율 >98%) 또는 알루미늄 버스바 (경량, 비용 효율적), 종종 산화를 방지하기 위해 주석 또는 은으로 도금됩니다.
• 혁신:
  • 모듈형 버스바 시스템은 공구 없이 설치할 수 있습니다 (예: 데이터 센터 분배).
  • IoT 기반 무선 온도 센서는 실시간 모니터링을 통해 과열을 방지합니다.

3. 회로 차단기 (지능형 보호)

• 유형:
  • MCB (소형 회로 차단기): 분기 회로를 과부하로부터 보호합니다.
  • ACB (공기 회로 차단기): 주 전원을 보호하며, 스마트 릴리스를 통해 원격 트립을 가능하게 합니다.
• 산업 동향: 선택적 협조와 아크 고장 감지 (AFCI)를 결합하여 고장 시 전체 시스템 종료를 방지합니다 (반도체 공장에 중요).

4. 접촉기 (모터 제어)

• 기능: PLC로 제어하여 모터를 시작, 정지 또는 역회전시킵니다. 에너지 효율적인 모델 (예: 영구 자석 접촉기)은 코일 전력 사용량을 줄입니다.
• 응용 분야: 컨베이어 정렬 시스템은 VFD와 접촉기 그룹을 페어링하여 다중 속도 모터 제어를 수행합니다.

5. 열 과부하 릴레이 (모터 보호)

• 업그레이드: 기존의 바이메탈 스트립은 전자 과부하 릴레이 (예: Schneider TeSys)로 대체되어 정확한 전류 설정 및 고장 로깅을 제공합니다.

6. 퓨즈 (단락 보호)

• 선택:
  • gG/gL 유형 (일반 용도) vs. aR 유형 (반도체용 고속 작동).
  • 고전압 DC 퓨즈는 EV 충전소 및 에너지 저장 시스템에 중요합니다.

7. 계기용 변압기 (모니터링 및 계량)

• 스마트 기능:
  • Rogowski 코일은 광대역 주파수 측정을 가능하게 합니다 (VFD 회로에 이상적).
  • 병합 장치 (MU)는 IEC 61850 프로토콜을 통해 디지털 그리드 통합을 지원합니다.

8. 계량 장치 (디지털 모니터링)

• 동향:
  • RS485/MODBUS 연결을 갖춘 다기능 미터는 에너지 관리 시스템 (EMS)과 통합됩니다.
  • 고조파 분석 (IEEE 519 준수)은 병원의 정밀 장비를 보호합니다.

9. 제어 버튼 및 표시기 (HMI)

• 설계:
  • 방폭 버튼 (Ex d)은 석유 및 가스 산업에 사용됩니다.
  • 터치스크린 HMI는 기존 버튼을 대체하여 실시간 시스템 시각화를 가능하게 합니다.

10. 단자대 (효율적인 배선)

• 혁신:
  • 스프링 케이지 단자는 공구 없이 설치할 수 있습니다.
  • 이중 레이어 단자는 공간을 절약합니다 (예: 철도 운송 캐비닛).

11. 2차 회로 (스마트 코어)

• 통합:
  • 클라우드 플랫폼과 페어링된 PLC는 예측 분석을 통해 원격 유지 관리를 가능하게 합니다.
  • 광섬유 통신은 EMI 내성을 위해 구리 배선을 대체합니다 (예: 제철소 제어).

미래 동향: 스마트 및 친환경 전력 분배

• AI 기반 진단: 엣지 컴퓨팅과 센서를 결합하여 고장 (예: 버스바 과열, 차단기 수명)을 예측합니다.
• 에너지 효율성: SVG 기반 무효 전력 보상은 손실을 줄여 탄소 중립 목표를 지원합니다.
• 모듈성: 확장 가능한 설계는 신속한 용량 확장을 용이하게 합니다 (재생 에너지 플랜트에 필수적).