Hvad er en Miniature Circuit Breaker?

Hvad er en miniatureafbryder?

Definition af MCB

En MCB er defineret som en automatisk driftsat skælve, der beskytter lavspændingskredsløb mod overstrømning på grund af overbelastning eller kortslutning.

Fusser vs. MCB

I dag bruges miniatureafbrydere (MCB) meget oftere i lavspændingsnetværk i stedet for fusser. MCB har mange fordele sammenlignet med fusser:

• Den slår automatisk kredsløbet fra under ualmindelige netværksforhold (samt overbelastning og fejltilstande). MCB er langt mere pålidelig i detektion af sådanne forhold, da den er mere følsom over for ændringer i strømmen.

• Da knappen på skælven kommer til sin "fra"-position under tripning, kan den defekte zone i elektriske kredsløb let identificeres. Men i tilfælde af en fuses, skal fusstråden kontrolleres ved at åbne fussholdelementet eller klippe ud fra fusebasen for at bekræfte, om fusstråden er blæst. Derfor er det meget lettere at registrere, når en MCB er aktiveret sammenlignet med en fuses.

• Hurtig genoprettelse af strømforsyningen er ikke mulig i tilfælde af en fuses, da fusser enten skal være omskrivbare eller erstattet for at genoprette strømforsyningen. Men i tilfælde af en MCB, er hurtig genoprettelse mulig ved blot at slå en skælve om.

• Håndtering af en MCB er mere elektrisk sikker end en fuses.

• MCB'er kan styres fjernkontrolleret, hvilket ikke er muligt for fusser.

På grund af disse mange fordele hos MCB i forhold til fuses, anvendes miniatureafbrydere næsten altid i moderne lavspændingsnetværk i stedet for fusser. Den eneste ulempe ved MCB i forhold til fusser er, at dette system er dyrere end et fusesystem.Det eneste ulempe ved MCB i forhold til fusser er, at dette system er dyrere end et fusesystem.

Arbejdsmåde for miniatureafbrydere

Der findes to måder, hvorpå en MCB fungerer: gennem den termiske effekt af overstrømning og den elektromagnetiske effekt af overstrømning. Under termisk drift opvarmes og bøjer en bimetallisk lamel, når der løber en konstant overstrømning gennem MCB.

Denne deformation af bimetallamellen frigør en mekanisk låg. Da denne mekaniske låg er fastgjort til driftsmechanismen, forårsager det, at kontaktene i miniatureafbryderen åbnes.

Under kortslutninger forårsager den pludselige stigning i strømmen, at plungeren i tripningsbobinen bevæger sig. Denne bevægelse rammer tripningshejset, hvilket øjeblikkeligt frigør låg-mekanismen og åbner kontaktene i circuitbrekeren. Dette forklarer arbejdsmåden for MCB.

Konstruktion af miniatureafbrydere

Konstruktionen af miniatureafbrydere er meget simpel, robust og vedligeholdelsesfri. Generelt repareres eller vedligeholdes en MCB ikke, men erstattes bare med en ny, når det er nødvendigt. En miniatureafbryder har normalt tre hovedkonstruktionelle dele. Disse er:

Ramme af miniatureafbryder

Rammen af en miniatureafbryder er en formet kasse. Dette er en rigid, stærk, isoleret beholder, hvor de andre komponenter er monteret.

Driftsmechanisme af miniatureafbryder

Driftsmechanismen for en miniatureafbryder giver mulighed for manuel åbning og lukning af en miniatureafbryder. Den har tre positioner: "TIL", "FRA" og "TRIPPET". Den eksterne skælve kan være i "TRIPPET" position, hvis MCB er trippet på grund af overstrømning.

Når manuelt slår man MCB fra, vil skælven være i "FRA" position. I lukket tilstand for en MCB er skælven placeret på "TIL". Ved at observere positionerne for skælven kan man bestemme MCB's tilstand, om den er lukket, trippet eller manuelt slået fra.

Trip-enhed for miniatureafbryder

Trip-enheden er det hovedkomponent, der er ansvarlig for den korrekte funktion af miniatureafbryderen. To hovedtyper af trip-mekanismer findes i MCB. En bimetallamelle giver beskyttelse mod overbelastningsstrøm, og en elektromagnet giver beskyttelse mod kortslutningsstrøm.

Drift af miniatureafbryder

Der findes tre mekanismer i en enkelt miniatureafbryder, der gør, at den kan slås fra. Hvis vi nøje observerer billedet ved siden, finder vi, at der primært er en bimetallamelle, en tripningsbobin og en håndopereret on-off hejstang.

Strømbærende vejen for en miniatureafbryder, som vist på billedet, er som følger. Først venstre side strømterminal – derefter bimetallamelle – derefter strømbobin eller tripningsbobin – derefter bevægelig kontakt – derefter fast kontakt og – sidst højre side strømterminal. Alt er arrangeret i serie.

Hvis kredsløbet er overbelastet i lang tid, bliver bimetallamellen overophedet og deformerede. Denne deformation af bimetallamellen forårsager, at lågepunktet flyttes. Den bevægelige kontakt i MCB er så arrangeret med hjælp af fjedertryk, at en lille forskydning af lågepunktet frigør fjederen og får den bevægelige kontakt til at bevæge sig for at åbne MCB.

Strømbobinen eller tripningsbobinen er placeret på en måde, så MMF'en fra bobinen under kortslutningsfejl får dens plunger til at ramme samme lågepunkt og forårsage, at lågen flyttes. Derfor åbnes MCB på samme måde.

Når driftshejsten på miniatureafbryderen opereres manuelt, det vil sige, når vi sætter MCB i "FRA" position manuelt, flyttes samme lågepunkt, og den bevægelige kontakt separeres fra den faste kontakt på samme måde.

Uanset driftsmechanismen – fx på grund af deformation af bimetallamellen, eller på grund af øget MMF i tripningsbobinen, eller på grund af manuel operation – flyttes samme lågepunkt, og samme deformerede fjeder frigives. Dette er i sidste ende ansvarligt for bevægelsen af den bevægelige kontakt. Når den bevægelige kontakt separeres fra den faste kontakt, er der en stor chance for at en bue dannes.

Denne bue går op gennem bueløberen og ind i buesplittere og kvæles til sidst. Når vi slår en MCB til, nulstiller vi i virkeligheden den forskydte driftslåg til sin tidligere "TIL" position og gør MCB klar til en anden afbrydelse eller tripningsoperation.