Co to jest Miniature Circuit Breaker?

Co to jest miniaturowy wyłącznik przepięć?

Definicja MCB

MCB to automatycznie działający przełącznik, który chroni niskonapięciowe obwody elektryczne przed nadmiernym prądem spowodowanym przeciążeniem lub zwarcie.

Przekładnia a MCB

Obecnie miniaturowe wyłączniki przepięć (MCB) są znacznie częściej używane w niskonapięciowych sieciach elektrycznych zamiast przekładeń. MCB ma wiele zalet w porównaniu do przekładni:

• Automatycznie wyłącza obwód elektryczny podczas nieprawidłowych warunków sieci (zarówno w przypadku przeciążenia, jak i uszkodzenia). MCB jest znacznie bardziej niezawodny w wykrywaniu takich warunków, ponieważ jest bardziej wrażliwy na zmiany natężenia prądu.

• Gdy dźwignia przełącznika znajduje się w pozycji wyłączona podczas wyłączania, strefa awaryjna obwodu elektrycznego może być łatwo zidentyfikowana. W przypadku przekładni, należy sprawdzić drut przekładni przez otwarcie uchwytu przekładni lub odłączenie od podstawy przekładni, aby potwierdzić przepalenie drutu. Dlatego łatwiej jest zauważyć, czy MCB został uruchomiony, w porównaniu do przekładni.

• Szybka restytucja zasilania nie jest możliwa w przypadku przekładni, ponieważ przekładnie muszą być ponownie nawinięte lub wymienione, aby przywrócić zasilanie. W przypadku MCB szybka restytucja jest możliwa poprzez (dosłownie) przestawienie przełącznika.

• Obsługa MCB jest bardziej elektrycznie bezpieczna niż obsługa przekładni.

• MCB można sterować zdalnie, podczas gdy przekładni nie można.

Ze względu na te liczne zalety MCB nad przekładniami, w nowoczesnych niskonapięciowych sieciach elektrycznych, miniaturowy wyłącznik przepięć jest prawie zawsze używany zamiast przekładni. Jedyną wadą MCB w porównaniu do przekładni jest to, że ten system jest droższy niż system przekładni.

Zasada działania miniaturowego wyłącznika przepięć

Istnieją dwa sposoby, w jaki działa MCB: przez termiczny efekt nadmiernego prądu i elektromagnetyczny efekt nadmiernego prądu. W trybie termicznym, dwumetalowa taśma rozgrzewa się i zakrzywia, gdy przez MCB płynie ciągły nadmierny prąd.

To zakrzywienie dwumetalowej taśmy powoduje uwolnienie mechanicznego zaczepu. Ponieważ ten zaczep mechaniczny jest połączony z mechanizmem obsługi, powoduje on otwarcie kontaktów miniaturowego wyłącznika przepięć.

Podczas zwarcia, nagły wzrost prądu powoduje ruch tłoka w cewce wyłączającej. Ten ruch uderza w dźwignię wyłączającą, natychmiastowo uwolniając mechanizm zaczepu i otwierając kontakty wyłącznika przepięć. To wyjaśnia zasadę działania MCB.

Konstrukcja miniaturowego wyłącznika przepięć

Konstrukcja miniaturowego wyłącznika przepięć jest bardzo prosta, solidna i wolna od konserwacji. Ogólnie rzecz biorąc, MCB nie jest naprawiany ani utrzymywany, tylko zastępowany nowym, gdy jest to konieczne. Miniaturowy wyłącznik przepięć ma zwykle trzy główne części konstrukcyjne. Są to:

Ramka miniaturowego wyłącznika przepięć

Ramka miniaturowego wyłącznika przepięć to formowana obudowa. Jest to sztywna, silna, izolacyjna obudowa, w której zamontowane są inne komponenty.

Mechanizm obsługi miniaturowego wyłącznika przepięć

Mechanizm obsługi miniaturowego wyłącznika przepięć umożliwia ręczne otwieranie i zamykanie miniaturowego wyłącznika przepięć. Ma trzy pozycje: „WŁĄCZONE”, „WYŁĄCZONE” i „WYTRĄCONE”. Zewnętrzny zaczep przełącznika może znajdować się w pozycji „WYTRĄCONE”, jeśli MCB zostanie wytrącony z powodu nadmiernego prądu.

Gdy ręcznie wyłączysz MCB, zaczep przełącznika będzie w pozycji „WYŁĄCZONE”. W zamkniętym stanie MCB, przełącznik jest ustawiony na „WŁĄCZONE”. Obserwując pozycje zaczepu przełącznika, można określić stan MCB, czy jest zamknięty, wytrącony, czy ręcznie wyłączony.

Jednostka wyłączająca miniaturowego wyłącznika przepięć

Jednostka wyłączająca to główna część odpowiedzialna za prawidłowe działanie miniaturowego wyłącznika przepięć. Dostępne są dwa główne typy mechanizmów wyłączających w MCB. Dwumetalowa taśma zapewnia ochronę przed nadmiernym prądem przeciążenia, a elektromagnes ochronę przed prądem zwarcia.

Działanie miniaturowego wyłącznika przepięć

W jednym miniaturowym wyłączniku przepięć są trzy mechanizmy, które powodują jego wyłączenie. Jeśli dokładnie przyjrzymy się obok umieszczonej ilustracji, zobaczymy, że jest tam głównie jedna dwumetalowa taśma, jedna cewka wyłączająca i jedna dźwignia ręcznego włączania/wyłączania.

Ścieżka przepływu prądu w miniaturowym wyłączniku przepięć pokazana na ilustracji jest następująca. Najpierw lewe mocowe zakończenie – potem dwumetalowa taśma – potem cewka prądowa lub cewka wyłączająca – potem ruchomy kontakt – potem stały kontakt – a na końcu prawe mocowe zakończenie. Wszystkie są ułożone szeregowo.

Jeśli obwód jest przeciążony przez długi czas, dwumetalowa taśma staje się przegrzana i zdeformowana. Ta deformacja dwumetalowej taśmy powoduje przesunięcie punktu zaczepu. Ruchomy kontakt MCB jest tak ustawiony, że dzięki ciśnieniu sprężyny, małe przesunięcie zaczepu powoduje uwolnienie sprężyny i powoduje, że ruchomy kontakt porusza się, aby otworzyć MCB.

Cewka prądowa lub cewka wyłączająca jest umieszczona w taki sposób, że podczas zwarcia jej MMF powoduje, że tłok uderza w ten sam punkt zaczepu i powoduje jego przesunięcie. Dlatego MCB otwiera się w ten sam sposób.

Ponownie, gdy dźwignia obsługi miniaturowego wyłącznika przepięć jest obsługiwana ręcznie, co oznacza, że MCB jest ręcznie ustawiony w pozycji wyłączona, ten sam punkt zaczepu jest przesunięty, co powoduje, że ruchomy kontakt oddziela się od stałego kontaktu w ten sam sposób.

Niezależnie od mechanizmu działania – np. z powodu deformacji dwumetalowej taśmy, zwiększenia MMF cewki wyłączającej lub ręcznej obsługi – ten sam punkt zaczepu jest przesunięty i ta sama sprężyna jest uwolniona. To jest ostatecznie odpowiedzialne za ruch ruchomego kontaktu. Gdy ruchomy kontakt oddziela się od stałego kontaktu, istnieje duże prawdopodobieństwo pojawienia się łuku elektrycznego.

Ten łuk następnie wędruje w górę przez prowadnicę łuku i wchodzi do rozdzielników łuku, gdzie jest ostatecznie gaszony. Kiedy włączamy MCB, faktycznie resetujemy przesunięty zaczep do jego poprzedniej pozycji włączona i gotowy jest do kolejnego wyłączania lub wytrącania.