터널 제트팬 Y-Δ 정역 시퀀스·타임차트

문제

【문제 2】 다음 물음에 답하시오. (30점)

물음 1) 도로터널의 제연설비 중 제트 팬의 시퀀스 제어회로이다. 물음에 답하시오. (19점)

(1) MCCB를 ON시키고 PB2를 눌렀다 떼었을 때 동작 시퀀스를 쓰시오. (단, 타이머 설정시간은 3초이다.) (3점)

(2) 유도전동기에 정격전압 3상 380 V를 공급할 때, 전자개폐기 MC3 및 MC4 동작 시 전동기 각 상의 권선에 인가되는 전압(V)을 각각 쓰시오. (2점)

(3) 제어회로의 입력신호가 다음과 같을 때 타임차트 ①~⑥을 완성하시오. (단, MC1~MC4는 전자코일, PL1과 PL2는 램프, 타이머 설정시간은 3초, 타임차트 1칸은 3초로 한다.) (12점)

(4) 순시동작 한시복귀 타이머를 사용할 경우 입력신호가 다음과 같을 때 b접점의 타임차트를 완성하시오. (2점)

회로 해석

• 주회로: MC1 = 정회전, MC2 = 역회전(상 교체), MC4 = Y 결선(x·y·z 단락), MC3 = Δ 결선
• 제어회로: THR(b)·PB0(정지, b) 뒤에 모든 회로가 연결된다.
  • PL1: 제어전원 표시(THR·PB0 뒤에 바로 연결)
  • MC1: PB2(a) 또는 MC1 자기유지 → PB1(b) → MC2(b, 인터록) / PL2는 MC1과 함께 점등
  • MC2: PB1(a) 또는 MC2 자기유지 → PB2(b) → MC1(b) / PL3는 MC2와 함께 점등
  • MC1 또는 MC2의 a접점이 들어오면 T 여자, MC4는 T(한시 b)·MC3(b)을 거쳐 여자(Y 기동), 3초 뒤 T(한시 a)로 MC3 여자·자기유지(Δ 운전), MC4(b) 인터록

답안

(1) 동작 시퀀스

1. MCCB ON → PL1 점등(제어전원 표시)
2. PB2를 누르면 MC1 여자·자기유지, PL2 점등, 전동기 정회전 준비
3. MC1 a접점으로 T 여자, MC4 여자 → 전동기 Y 결선 기동
4. 3초 후 T 한시 b접점 개방 → MC4 소자, T 한시 a접점 폐로 → MC3 여자·자기유지 → Δ 결선 운전(MC3 b접점으로 MC4 인터록)

(2) 권선 전압

• MC4(Y 결선): $\dfrac{380}{\sqrt3}=$ 219.39 V (약 220 V)
• MC3(Δ 결선): 380 V

(3) 타임차트 (칸 0부터 1칸 = 3초, t_k는 (2k−1)번째 칸 경계 / ■ = 동작·점등)

칸(3초)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
① MC1		■	■	■																■	■	■
② MC2							■	■	■		■	■	■										■
③ MC3			■	■				■	■			■	■								■	■
④ MC4		■					■				■									■			■
⑤ PL1	■	■	■	■		■	■	■	■		■	■	■						■	■	■	■	■			■
⑥ PL2		■	■	■																■	■	■

읽는 법

• 칸 1: PB2 → MC1·PL2·MC4(Y) 동작, 칸 2부터 MC3(Δ)
• 칸 4·9: PB0 정지 → 전부 해제, 칸 6·10: PB1 → MC2 역회전 Y→Δ
• 칸 13~17: THR 동작·MCCB 차단·PB0 정지로 제어전원 없음(입력이 들어와도 동작 안 함)
• 칸 19: PB2 → MC1 정회전, 칸 22: 운전 중 PB1 → PB1(b)로 MC1 해제, MC1(b) 복귀로 MC2 투입(Y부터 재기동)
• 칸 23~24: THR·MCCB 차단 → 전부 해제, 칸 25: 전원만 복귀(PL1)

(4) 순시동작 한시복귀 타이머 b접점

코일이 여자되면 b접점은 즉시 개방되고, 코일이 소자된 뒤 **3초(1칸) 후 복귀(폐로)**한다.

칸(3초)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
타이머 코일			■	■	■	■	■			■	■	■	■	■				■	■	■	■	■
T-b접점	■	■							■							■	■							■	■	■

근거

• Y 결선 상전압 = 선간전압/√3, Δ 결선 상전압 = 선간전압.
• 정·역회전 회로는 상대 전자접촉기의 b접점과 상대 누름버튼의 b접점으로 이중 인터록한다.