전원소스/MCCB/MCB/OCR/A접점/B접점/자기유지회로 1편

전기 회로의 시작은 전원이며, 이를 안전하게 공급하고 차단하는 것이 설계의 핵심입니다.

① 전원 소스 (Power Source)

• AC (교류): 발전기나 육상 전원에서 공급받습니다. 선박이나 공장에서는 주로 3상(3-Phase, 440V/380V)을 동력용(모터, 펌프)으로 사용하고, 단상(1-Phase, 220V)을 조명이나 콘센트용으로 변압하여 사용합니다.
• DC (직류): 제어 회로(Control Circuit)의 핵심 전원입니다. 주로 DC 24V가 표준이며, 배터리나 SMPS(AC to DC 컨버터)를 통해 공급됩니다. 노이즈에 강하고 감전 위험이 적어 제어용으로 적합합니다.

② MCCB (Molded Case Circuit Breaker – 배선용 차단기)

• 역할: 메인 전원을 차단하거나 연결하는 ‘대문’ 역할을 합니다.
• 특징: 정격 전류가 크고(15A~2500A 이상), 단락(Short) 및 과부하 사고 시 전원을 차단하여 전체 시스템을 보호합니다. 주로 배전반(Panel)의 최상단에 위치합니다.

③ MCB (Miniature Circuit Breaker – 소형 차단기)

• 역할: MCCB 하단에서 제어 회로(DC 24V 등)나 소형 부하를 개별적으로 보호합니다.
• 특징: 크기가 작고 DIN 레일에 쉽게 장착 가능합니다. 가정용 두꺼비집에 있는 것과 유사하며, 유지보수를 위해 회로를 개별 분리할 때 사용합니다.

④ MC (Magnetic Contactor – 전자 접촉기) + OCR (Overcurrent Relay – 과전류 계전기)

이 두 장비는 주로 모터 구동을 위해 MCCB 후단에 세트로 설치됩니다.

• MC (전자 접촉기): 전기 신호(코일 전원)로 거대한 동력 스위치를 ‘철컥’ 하고 붙여 모터를 돌립니다. (스위치 역할)
• OCR (EOCR/THR): MC 아래에 달려 모터로 가는 전류를 감시합니다. 모터가 과열되거나 과부하가 걸리면 이를 감지하여 MC의 조작 전원을 끊어 모터를 정지시킵니다. (보호 역할)

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2. MCB vs. Fuse 비교

MCB를 대신해 사용할 수 있는 것이 퓨즈(Fuse)입니다. 각각 장단점이 뚜렷합니다.

구분	Fuse (퓨즈)	MCB (소형 차단기)
방식	과전류 시 내부 금속이 녹아 끊어짐 (일회용)	바이메탈/전자석 원리로 스위치 떨어짐 (재사용)
장점	1. 차단 속도가 매우 빠름 (민감한 전자장비 보호 유리) 2. 차단 용량(Ka)이 큼 (큰 사고 전류도 잘 막음) 3. 가격이 저렴하고 공간을 적게 차지함	1. 재사용 가능 (트립 후 올리면 복구) 2. ON/OFF 스위치로도 사용 가능 3. 결상(한 선만 끊어짐) 우려가 적음
단점	1. 한 번 끊어지면 교체해야 함 (예비품 필요) 2. 교체 시까지 장비 가동 불가	1. 퓨즈보다 반응 속도가 다소 느림 2. 가격이 퓨즈보다 비쌈

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3. 접점의 이해 (Contact Logic)

회로 설계의 알파벳과 같은 접점입니다. 특히 선박과 육상의 개념 차이를 이해하는 것이 중요합니다.

접점의 종류

• A접점 (Normally Open – NO): 평소에는 열려 있다가(Open), 조작하면 닫혀서 전기가 통하는 접점. (동작 신호)
• B접점 (Normally Closed – NC): 평소에는 닫혀 있다가(Closed), 조작하면 열려서 전기가 끊기는 접점. (정지/차단 신호)
• C접점 (Changeover): 하나의 공통 단자(Common)를 기준으로 A와 B가 동시에 존재하는 형태.

스위치 구성 (SPST vs. SPDT)

• SPST (Single Pole Single Throw): 입력 1개, 출력 1개. (단순한 ON/OFF 스위치, A접점 혹은 B접점 하나만 있음)
• SPDT (Single Pole Double Throw): 입력 1개, 출력 2개. (C접점 형태, 스위치를 누르면 하나는 켜지고 하나는 꺼짐)

※ 중요: 선박(Marine) vs. 육상의 알람 접점 차이 (Fail-Safe)

사용자가 언급한 “동작은 A접점, 알람은 B접점”은 선박 및 중요 플랜트의 Fail-Safe(안전 최우선) 설계 철학 때문입니다.

• 동작 (Run/Start) → A접점 사용:
  • 내가 버튼을 눌렀을 때만(의도했을 때만) 기계가 돌아야 하므로 A접점을 씁니다.
• 알람 (Alarm/Fault) → B접점 사용 (선박 표준):
  • 논리: 평소(정상 상태)에는 접점이 붙어 있어 신호가 계속 흐르고 있습니다. 문제가 생기거나 심지어 전선이 끊어졌을(Wire Break) 때도 신호가 끊기며 알람이 울리게 하기 위함입니다.
  • 육상(일반): 간혹 A접점을 알람으로 쓰기도 합니다. (고장 날 때만 접점이 붙음). 이 경우, 센서 선이 단선되면 고장이 나도 알람이 울리지 않는 위험이 있습니다. 따라서 선박은 B접점 감시를 선호합니다.

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4. 자기 유지 회로 (Self-Holding Circuit)

릴레이(Relay)와 접점을 활용한 가장 기초적이면서도 중요한 회로입니다. 버튼을 ‘잠깐’ 눌렀다 떼어도 기계가 계속 돌아가게 만드는 원리입니다.

논리 설명

1. Start 버튼(A접점)을 누르면 전기가 흘러 릴레이 코일이 자석이 됩니다.
2. 이때 릴레이 속에 있는 A접점(보조 접점)이 같이 붙습니다.
3. 사람이 Start 버튼에서 손을 떼어도, 전기는 병렬로 연결된 릴레이 A접점을 타고 계속 코일로 공급됩니다. (스스로 길을 유지함 = 자기유지)
4. Stop 버튼(B접점)을 누르면 회로가 끊어지며 릴레이가 소자(Off) 되고, 자기유지도 풀립니다.

회로 다이어그램 (Ladder Diagram)

1. 정지(Stop): 평소에 붙어 있음(B접점). 누르면 회로 절단.
2. 기동(Start): 평소에 떨어져 있음(A접점). 누르면 전원 공급.
3. 릴레이(MC): 전기가 들어오면 동작.
4. 자기유지(MC-a): 기동 버튼과 병렬로 연결. MC가 동작하면 이 접점이 붙어서, 기동 버튼을 떼도 우회로를 통해 전기를 계속 공급.

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요약

• 전원: 3상 AC(동력), 1상 AC(조명), DC 24V(제어).
• 보호: MCCB(메인) > MCB/Fuse(분기) > MC+OCR(모터).
• 접점: 동작은 A접점, 알람은 B접점(Fail-Safe, 선선 단선 감지용).
• 자기유지: 한번 신호를 주면 정지 신호가 올 때까지 스스로 상태를 유지하는 회로.