슈나이더 디지털 EOCR 완전정리 — 작동원리·설정법·모터보호 장점과 2024 신제품(PFZ·EOCRSS-400U) 소개

슈나이더 일렉트릭(프랑스 기반 글로벌 전력 및 자동화 기업)의 디지털 EOCR(전자식 과전류 계전기)은 모터 보호의 핵심 장치로 자리잡았습니다. 이 글에서는 EOCR의 기본 개념과 내부 구조, 작동 원리, 실무 설정 방법을 상세히 정리하고, 2024년 출시된 최신 제품인 EOCR PFZ와 EOCRSS-400U의 주요 기능(고조파 분석·누설전류 검출 등)과 EOCR Edge를 통한 스마트 모니터링 적용 방안까지 한눈에 정리합니다. 실무자 관점의 설치·유지보수 팁과 제품 선택 포인트도 함께 다룹니다.

EOCR이란? — 전자식 과전류 계전기의 정의와 필요성

EOCR(Electronic Over Current Relay)은 전류를 실시간으로 감지해 과전류·지락·누설 등 이상 상태를 판단하고 회로를 차단해 모터와 설비를 보호하는 전자식 계전기입니다. 기존의 기계식·열식 계전기보다 정확도와 반응속도가 뛰어나며 디지털 통신과 데이터 기록 기능을 통해 스마트 유지보수 체계로 확장할 수 있습니다.

EOCR의 작동 원리

EOCR은 전류 검출부(CT 또는 내장 코일)를 통해 라인 전류를 전기적으로 감지하고, 이를 전자적으로 처리해 보호 동작을 결정합니다. 핵심 물리 원리는 다음과 같습니다.

• 비오-사바르 법칙(자기장 형성): 전류가 흐르면 주변에 자기장이 발생하고, 이 자기장을 코어와 코일을 통해 감지합니다.
• 패러데이 유도 법칙: 전류 변화에 따른 유도 기전력을 코일에서 측정해 전류 파형 정보를 얻습니다.
• 전류 검출 방식: 분리형 CT(변류기) 또는 내장 CT(특히 누설전류 감지형 모델)에 의해 전류를 얻고, 아날로그→디지털 변환 후 MCU가 연산하여 트립 판정을 합니다.
• 접점 동작: 정상이면 보통 닫힘(NC) 상태 유지, 과전류 판정 시 내부 접점이 동작해 부하를 차단합니다(예: 95-96 NC → 95-98 NO 전환 동작 기술).

최근 디지털 EOCR은 전류의 Peak 방식 대신 True-RMS 측정으로 변경되어 파형 왜곡(고조파) 환경에서도 정확한 전류 판정이 가능합니다.

EOCR의 내부 구조와 주요 구성 요소

EOCR의 대표적 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 전류 검출부(CT/로직 코일): 외장 CT 또는 내장 코일(ZCT 포함)을 통해 라인 전류와 누설전류를 측정합니다.
• 아날로그 프런트엔드: 전류 신호를 안정화하고 필터링(예: 로우패스 필터)합니다. 디지털 모델은 고조파 노이즈를 줄이기 위한 필터 옵션을 제공합니다.
• ADC 및 MCU(제어부): 아날로그 신호를 디지털로 변환해 보호 알고리즘을 수행합니다. 데이터 저장(RTC 포함)과 통신(Modbus 등)을 담당합니다.
• 트립 출력(접점): 전자 접점 혹은 SSR로 차단기(Breaker) 또는 컨택터에 트립 명령을 보냅니다.
• 디스플레이 및 조작부: 설정값 조정 노브/버튼, 알람·이력 표시, LAN/RS485 통신 포트 등.

주요 설정 파라미터(실무 가이드)

실무에서 가장 먼저 확인하고 설정해야 할 파라미터는 다음과 같습니다.

• Load Ampere(정격전류) 설정: 모터의 정격전류보다 약간 높은 값으로 설정(보호·정지 조건 판단 기준).
• Delay Time(기동 지연): 모터 기동 시 발생하는 일시적 과전류를 무시하기 위한 시간. 기동 특성에 맞춰 적절히 확보해야 합니다.
• Operating Time/Trip Time: 정상 운전 중 과전류 발생 시 동작까지의 허용 시간(예: 단시간 과전류 허용 여부 결정).
• 고조파 필터 및 측정 모드: 디지털 모델은 로우패스 필터나 고조파 분석 기준을 설정해 오작동을 방지합니다.
• 누설전류/지락 감지 임계값(누설 특화 모델): 최소 검출 전류(예: 30 mA 수준)와 동작 시간(예: 30 ms 이내) 설정.

설정 팁: 모터 기동 전류(인러시)와 연속 운전 전류를 분리해 측정하고, 기동 지연 시간을 충분히 주어 불필요한 트립을 줄이는 것이 중요합니다.

2024 신제품 소개: EOCR PFZ · EOCRSS-400U (주요 기능 및 차별점)

슈나이더 일렉트릭은 2024년 디지털 EOCR 라인업을 강화하며 PFZ와 EOCRSS-400U 같은 특화 모델을 선보였습니다. 주요 특징은 다음과 같습니다.

EOCR PFZ — 고조파 분석 및 정밀 보호

• 고조파(THD) 분석 기능 내장: 전고조파왜율(THD) 계측 및 제16차까지 고조파 분석 가능.
• 전류 측정 범위 확대: 기존 0.5~60A에서 최대 100A까지 적용 가능 모델 제공.
• 디지털 로우패스 필터: 고주파·고조파 환경에서 오작동을 방지하는 필터 옵션 제공.
• 스마트 진단: 파형 분석을 통한 이상 징후 사전 경고 기능으로 예측정비에 활용.

EOCRSS-400U — 누설전류(지락) 특화 모델

• True-RMS 측정으로 정확도 향상: 오차율 약 1% 수준의 고정밀 측정.
• 민감한 누설전류 검출: 최소 검출 전류 30 mA 설정 가능, 누설 시 30 ms 이내 동작.
• 영상 변류기(ZCT) 내장: 누설전류 설치 편의성 향상(내장형으로 배선 간소화).
• 넓은 전류 범위 지원: 30A~440A 제품군까지 라인업 확장.
• RTC(Real Time Clock) 내장: 이상 발생 시점의 시간 기록으로 사고 이력 분석 용이.

이들 신제품은 고조파가 많은 산업현장(인버터 부하, 반도체·자동화 설비 등)과 지락 감지가 중요한 설비(상하수도, 가스, 공항 인프라 등)에 특히 유리합니다.

제품 상세정보 및 기술 자료는 슈나이더 일렉트릭 공식 제품 페이지에서 확인하세요: 슈나이더 EOCR 제품 페이지

EOCR Edge: 디지털 통합 관리와 예측적 유지보수

EOCR Edge는 여러 대의 EOCR을 중앙에서 실시간 모니터링하고 분석하는 소프트웨어 플랫폼입니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.

• 실시간 모니터링: 다수의 모터 전류, 상태, 알람을 대시보드로 통합 관리.
• 트렌드 분석 및 파형 기록: 과거 데이터와 현재치를 비교해 이상 추세를 조기 감지.
• 예측적 유지보수(PdM): 고조파 증대, 누설 패턴, 반복적 서지 등으로부터 고장 예측 알람 제공.
• 환경 센서 통합: 온도·습도·아날로그 입력을 함께 수집해 상황별 정밀 진단 가능.
• MCC(모터 제어 센터)와의 통합: 스마트 MCC 솔루션과 결합해 설비 전체의 가시성 증대.

스마트 팩토리 전환을 계획 중인 현장에서는 EOCR Edge 같은 통합 플랫폼을 통해 다운타임을 줄이고 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다.

적용 분야 및 실무 사례

EOCR은 거의 모든 산업분야에서 사용되며, 특히 다음 분야에서 효율과 안전성 향상에 기여합니다.

• 제조·생산 라인: 모터 소손 방지 및 생산 중단 최소화.
• 자동차 및 부품 공장: 인버터·서보 드라이브가 많은 설비의 고조파 대응.
• 상하수도·펌프설비: 누설전류·지락 검출로 안전성 확보.
• 공항·철도·빌딩 인프라: 대규모 전동기군의 중앙관리 통해 운영비 절감.
• 반도체·정밀공정: 미세한 전류 이상도 빠르게 감지해 공정 안정성 유지.

EOCR의 장점 및 기대 효과

• 모터 수명 연장: 과전류·과부하·지락으로부터 보호해 고장·교체 빈도 감소.
• 안전성 강화: 누설전류 및 지락 감지로 화재·감전 사고 위험 저감.
• 다운타임 감소: 이상 조기 감지로 계획된 유지보수 전환 가능.
• 에너지 효율 개선: 고조파·불평형 분석을 통해 전력품질 이슈 개선 가능.
• 데이터 기반 운영: EOCR Edge 연동 시 장비 성능 데이터에 기반한 의사결정 가능.

설치·유지보수 팁 (현장 관점)

• 설치 전 모터의 정격전류와 기동 특성을 정확히 확인하고 Load Ampere와 Delay Time을 조정하세요.
• 고조파가 많은 라인에는 PFZ와 같은 고조파 분석 기능이 있는 모델을 적용해 오작동을 줄이세요.
• 누설전류 민감도가 필요한 설비는 EOCRSS-400U처럼 ZCT 내장형과 RTC 기록 기능이 있는 제품을 고려하세요.
• 통신(MODBUS, Ethernet) 설정으로 EOCR Edge와 연계하면 빠른 진단과 원격 관리가 가능합니다.
• 정기적으로 파형 로그와 이벤트 이력을 다운로드·분석해 반복적 이상 원인을 제거하세요.

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마무리: EOCR 선택 포인트와 권장 구성

EOCR을 선택할 때는 보호 대상(모터 정격·기동특성), 설치 환경(고조파·노이즈 여부), 필요 기능(누설전류 감지·데이터 기록·통신) 등 세 가지를 우선 고려하세요. 고조파가 심한 공정에는 PFZ와 같은 고조파 분석 기능, 누설전류 감지가 중요한 설비에는 EOCRSS-400U 같은 누설 특화 모델을 권장합니다. 또한 EOCR Edge와의 연동을 통해 장비 상태를 중앙에서 모니터링하면 예측정비와 운영비 절감 효과를 극대화할 수 있습니다.