Co je to miniaturní vypínač?

Co je miniaturní příhradový vypínač?

Definice MCB

MCB je definován jako automaticky ovládaný spínač, který chrání nízkonapěťové elektrické obvody před nadměrným proudem způsobeným přetížením nebo krátkým spojením.

Páka vs. MCB

V současné době jsou miniaturní příhradové vypínače (MCB) mnohem častěji používány v nízkonapěťových elektrických sítích místo pák. MCB má mnoho výhod oproti páce:

• Automaticky vypne elektrický obvod za nerušivých podmínek sítě (jak při přetížení, tak při poruše). MCB je mnohem spolehlivější v detekci těchto stavů, protože je citlivější na změny proudu.

• Jelikož při vypnutí se klikací knoflík nachází v poloze "vypnuto", lze snadno identifikovat poruchu v elektrickém obvodu. U páky musí být pákový drát zkontrolován otevřením pákového uchytu nebo odříznutím od pákové základny, aby bylo potvrzeno vyhození pákového drátu. Tedy je mnohem snazší zjistit, zda byl MCB spuštěn, oproti páce.

• Rychlé obnovení dodávky není možné v případě páky, jelikož páky musí být znovu nastaveny nebo nahrazeny pro obnovení dodávky. V případě MCB je rychlé obnovení možné jednoduše přepnutím spínače.

• Manipulace s MCB je elektricky bezpečnější než manipulace s pákou.

• MCB lze ovládat dálkově, zatímco páky ne.

Díky těmto mnoha výhodám MCB nad pákami se v moderních nízkonapěťových elektrických sítích téměř vždy používají miniaturní příhradové vypínače místo pák. Jednou jedinou nevýhodou MCB oproti pákám je, že tento systém je dražší než systém s pákami.Jedinou nevýhodou MCB oproti pákám je, že tento systém je dražší než systém s pákami.

Princip fungování miniaturního příhradového vypínače

Existují dva způsoby, jakými MCB funguje: termální efekt přetížení a elektromagnetický efekt přetížení. Při termálním fungování se dvousložkový pás zahřeje a ohne, když po MCB protéká kontinuální nadměrný proud.

Toto zakřivení dvousložkového pásu uvolní mechanický zámek. Jelikož tento mechanický zámek je připojen k ovládacímu mechanismu, způsobí to, že se kontakt miniaturního příhradového vypínače otevře.

Při krátkém spojení způsobí náhlý nárůst proudu, že plunger v tripping cívi se pohnete. Toto pohybu zasáhne trip páku, což okamžitě uvolní zámek a otevře kontakty vypínače. To vysvětluje princip fungování MCB.

Konstrukce miniaturního příhradového vypínače

Konstrukce miniaturního příhradového vypínače je velmi jednoduchá, robustní a bez údržby. Obecně se MCB neopravuje ani neudržuje, jen se při potřebě nahrazuje novým. Miniaturní příhradový vypínač obvykle má tři hlavní konstrukční části. Jsou to:

Rám miniaturního příhradového vypínače

Rám miniaturního příhradového vypínače je lisovaná skříň. Jedná se o pevnou, silnou, izolovanou obalovou skříň, do které jsou montovány ostatní komponenty.

Ovládací mechanismus miniaturního příhradového vypínače

Ovládací mechanismus miniaturního příhradového vypínače poskytuje prostředky pro ruční otevírání a zavírání miniaturního příhradového vypínače. Má tři polohy: "ZAPNUTO", "VYPNUTO" a "TRIPPED". Externí přepínací zámek může být v poloze "TRIPPED", pokud MCB zapne kvůli přetížení.

Pokud ručně vypnete MCB, přepínací zámek bude v poloze "VYPNUTO". V zavřeném stavu MCB je spínač nastaven na "ZAPNUTO". Pozorováním polohy přepínacího zámku lze určit stav MCB, zda je zavřen, zapnut nebo ručně vypnut.

Trip unit miniaturního příhradového vypínače

Trip unit je hlavní část, odpovědná za správné fungování miniaturního příhradového vypínače. Dva hlavní typy trip mechanismů jsou v MCB poskytnuty. Dvousložkový pás poskytuje ochranu před přetížením a elektromagnet ochranu před krátkým spojením.

Fungování miniaturního příhradového vypínače

V jednom miniaturním příhradovém vypínači jsou poskytnuty tři mechanismy, které umožňují jeho vypnutí. Pokud pozorně sledujeme obrázek vedle, najdeme, že existuje jeden dvousložkový pás, jedna trip cívka a jedna ručně ovládaná páka ZAPNOUT/VYPNOUT.

Elektrická cesta proudového toku v miniaturním příhradovém vypínači, jak je znázorněno na obrázku, je následující. Nejprve levý stranový terminál – pak dvousložkový pás – pak trip cívka – pak pohyblivý kontakt – pak pevný kontakt a nakonec pravý stranový terminál. Vše je uspořádáno v sérii.

Pokud je obvod dlouho přetížen, dvousložkový pás se přehřeje a deformuje. Tato deformace dvousložkového pásu způsobí posunutí zámku. Pohyblivý kontakt MCB je takto uspořádán pomocí pružinového tlaku, že malý posun zámku způsobí uvolnění pružiny a pohyblivý kontakt se pohnete pro otevření MCB.

Trip cívka je umístěna tak, že během krátkého spojení MMF této cívky způsobí, že její plunger zasáhne stejný zámek a způsobí jeho posun. Proto se MCB otevře stejným způsobem.

Opět, když se ručně ovládací páka miniaturního příhradového vypínače pohnete, tj. když ručně vypneme MCB, stejný zámek se posune a pohyblivý kontakt se oddělí od pevného kontaktu stejným způsobem.

Bez ohledu na ovládací mechanismus – např. kvůli deformaci dvousložkového pásu, nebo kvůli zvýšenému MMF trip cívky, nebo kvůli ručnímu ovládání – stejný zámek se posune a stejná deformovaná pružina se uvolní. To je konečně zodpovědné za pohyb pohyblivého kontaktu. Když se pohyblivý kontakt oddělí od pevného kontaktu, může dojít k vysoké šanci vzniku oblouku.

Tento oblouk pak vystoupá přes obloukový běžec a vstoupí do obloukových dělicích a je nakonec uhasen. Když zapneme MCB, ve skutečnosti resetujeme posunutý ovládací zámek do jeho předchozí polohy "zapnuto" a připravíme MCB na další vypnutí nebo trip operaci.