Què és un Miniature Circuit Breaker?

Què és un interruptor diferencial miniatura?

Definició de MCB

Un MCB es defineix com un interruptor que s'opera automàticament i protegeix els circuits elèctrics de baixa tensió contra la corrent excessiva deguda a sobrecàrrega o curtcircuït.

Fusible vs MCB

Avui en dia, els interruptors diferencials miniatura (MCB) s'utilitzen molt més comunament en les xarxes elèctriques de baixa tensió en lloc dels fusibles. El MCB té molts avantatges comparat amb un fusible:

• S'apaga automàticament el circuit elèctric en condicions anòmals de la xarxa (tanto sobrecàrrega com condicions de fallada). El MCB és molt més fiable en la detecció d'aquestes condicions, ja que és més sensible als canvis de corrent.

• Com que el mànec de l'interruptor queda en la posició apagada durant el tripping, la zona defectuosa del circuit elèctric es pot identificar fàcilment. En el cas d'un fusible, cal comprovar el fil del fusible obrint la presa del fusible o trencant-lo de la base del fusible per confirmar que s'ha fundit. Així, és més fàcil detectar si un MCB s'ha operat comparat amb un fusible.

• La restauració ràpida de l'abastament no és possible en el cas d'un fusible, ja que els fusibles han de ser rearmables o reemplaçats per restaurar l'abastament. Però en el cas d'un MCB, la restauració ràpida és possible simplement girant un interruptor.

• El maneig d'un MCB és més segur electricament que el d'un fusible.

• Els MCB poden controlar-se a distància, cosa que no es pot fer amb els fusibles.

Degut a tots aquests avantatges dels MCB sobre els fusibles, en les xarxes elèctriques modernes de baixa tensió, es fa servir gairebé sempre un interruptor diferencial miniatura en lloc d'un fusible. L'únic inconvenient del MCB respecte al fusible és que aquest sistema és més car que un sistema de fusibles.

Principi de funcionament de l'interruptor diferencial miniatura

Hi ha dues maneres en què opera un MCB: a través de l'efecte tèrmic de la corrent excessiva i a través de l'efecte electromagnètic de la corrent excessiva. En l'operació tèrmica, una cinta bimetàlica es calenta i es doblega quan una corrent excessiva continua flueix a través del MCB.

Aquest desplaçament de la cinta bimetàlica allibera un pestanyol mecànic. Com que aquest pestanyol mecànic està connectat al mecanisme d'operació, provoca l'obertura dels contactes de l'interruptor diferencial miniatura.

Durant els curtcircuïts, l'augment brusc de la corrent provoca que el plunger en la bobina de tripping es mogui. Aquest moviment impacta la palanca de tripping, alliberant immediatament el mecanisme de pestanyol i obrint els contactes de l'interruptor. Això explica el principi de funcionament del MCB.

Construcció de l'interruptor diferencial miniatura

La construcció de l'interruptor diferencial miniatura és molt simple, robusta i sense manteniment. Generalment, un MCB no es repara ni es manté, només es substitueix per un de nou quan és necessari. Un interruptor diferencial miniatura normalment té tres parts principals de construcció. Aquests són:

Marc de l'interruptor diferencial miniatura

El marc d'un interruptor diferencial miniatura és un caixot de moldat. Aquest és un habitatge rígid, fort i aïllat on es muntaran les altres components.

Mecanisme d'operació de l'interruptor diferencial miniatura

El mecanisme d'operació d'un interruptor diferencial miniatura proporciona els mitjans per a l'operació manual d'obertura i tancament. Té tres posicions: "ON", "OFF" i "TRIPPED". La llaveta externa de commutació pot estar en la posició "TRIPPED" si el MCB s'ha tripetat per sobrecorrent.

Quan es comuta manualment el MCB, la llaveta de commutació estarà en la posició "OFF". En la condició tancada d'un MCB, l'interruptor es troba en la posició "ON". Observant les posicions de la llaveta de commutació, es pot determinar la condició del MCB, si està tancat, tripetat o comutat manualment.

Unitat de tripping de l'interruptor diferencial miniatura

L'unitat de tripping és la part principal responsable del funcionament adequat de l'interruptor diferencial miniatura. Hi ha dos tipus principals de mecanismes de tripping en un MCB. Una cinta bimetàlica proporciona protecció contra la corrent de sobrecàrrega i un electroimant proporciona protecció contra la corrent de curtcircuït.

Funcionament de l'interruptor diferencial miniatura

Hi ha tres mecanismes proporcionats en un sol interruptor diferencial miniatura per fer-lo apagar. Si observem atentament la imatge adjunta, veurem que hi ha principalment una cinta bimetàlica, una bobina de tripping i una llaveta manual de commutació.

El camí de la corrent elèctrica en un interruptor diferencial miniatura, tal com es mostra en la imatge, és el següent: primer terminal d'alimentació de l'esquerra – llavors cinta bimetàlica – llavors bobina de corrent o bobina de tripping – llavors contacte mòbil – llavors contacte fix – i finalment terminal d'alimentació de la dreta. Tot està disposat en sèrie.

Si el circuit està sobrecarregat durant un temps llarg, la cinta bimetàlica es sobreaqueix i deforma. Aquesta deformació de la cinta bimetàlica provoca el desplaçament del punt de pestanyol. El contacte mòbil del MCB està disposat de manera que, amb la pressió de la molla, quan el punt de pestanyol es desplaça, la molla es lliura i el contacte mòbil es mou per obrir el MCB.

La bobina de corrent o bobina de tripping està situada de manera que, durant un curtcircuït, la MMF de la bobina provoca que el plunger toqui el mateix punt de pestanyol i ho desplaci. Així, el MCB s'obre de la mateixa manera.

Quan la llaveta d'operació de l'interruptor diferencial miniatura s'opera manualment, és a dir, quan fem el MCB a la posició apagada manualment, el mateix punt de pestanyol es desplaça, i el contacte mòbil es separa del contacte fix de la mateixa manera.

Independentment del mecanisme d'operació – per exemple, degut a la deformació de la cinta bimetàlica, o degut a l'augment de la MMF de la bobina de tripping, o degut a l'operació manual – el mateix punt de pestanyol es desplaça i la mateixa molla deformada es lliura. Això és el que finalment provoca el moviment del contacte mòbil. Quan el contacte mòbil es separa del contacte fix, hi ha una gran possibilitat d'arc.

Aquest arc llavors va amunt a través de la pista de l'arc i entra en els splitters de l'arc i finalment es sofoca. Quan encenem un MCB, realment resetejem el pestanyol d'operació desplaçat a la seva posició anterior d'encès i preparem el MCB per a una altra operació d'apagada o de tripping.