Kaj je mini preklopnik?

Kaj je minimalni preklopnik?

Definicija MCB

MCB se definira kot samodejno delujoč preklopnik, ki zaščiti nizevnapetostne električne krge pred prekomernim tokom zaradi pretovora ali kratkega zapora.

Prelomljalec vs. MCB

Danes so v nizevnapetostnih električnih omrežjih namesto prelomjalcev mnogo pogosteje uporabljani minimalni preklopniki (MCB). MCB ima več prednosti v primerjavi s prelomilcem:

• Samodejno izklopi električno krgo ob nepravilnih stanjih omrežja (ob pretovoru in napakah). MCB je bolj zanesljiv pri zaznavanju takšnih stanj, ker je bolj občutljiv na spremembe toka.

• Ko gre preklopna kljukica v položaj "izklopljen" med prekinitvijo, se lahko enostavno zazna defektna območja električne krge. V primeru prelomjalca pa je potrebno preveriti prelomljalko s premikanjem prelomilca ali odstranitvijo prelomilca iz baze, da bi se potrdila prelomitev. Tako je lažje ugotoviti, če je bil MCB uporabljen, kot v primeru prelomjalca.

• Hitro obnovitev oskrbe ni mogoča v primeru prelomjalca, saj je potrebno prelomilca ponovno opremiti ali zamenjati za obnovitev oskrbe. V primeru MCB je hitra obnova mogoča z enostavnim preklopom kljukice.

• Rokovanje z MCB je električno varnejše kot z prelomilcem.

• MCB-je je mogoče nadzirati oddaljeno, kar ni mogoče pri prelomilcih.

Zaradi teh veliko prednosti MCB-jev v primerjavi s prelomilci se v sodobnih nizevnapetostnih električnih omrežjih skoraj vedno uporabljajo minimalni preklopniki namesto prelomilcev. Edina slabost MCB-ja v primerjavi s prelomilcem je, da je ta sistem dražji od sistema s prelomilcem.

Načelo delovanja minimalnega preklopnika

Minimalni preklopnik deluje na dva načina: preko termičnega učinka prekomernega toka in preko elektromagnetnega učinka prekomernega toka. Pri termičnem delovanju se dvometalna traka segreva in ukrivi, ko skozi MCB teče stalni prekomerni tok.

To ukrivljenje dvometalne trake spusti mehaničen zaklep. Ker je ta mehanični zaklep povezan s preklopno mehanizmom, to povzroči, da se kontakti minimalnega preklopnika odprejo.

Med kratkimi zapori nagli porast toka povzroči, da se plunger v tripping bobnici premakne. Ta premik udari trip lever, kar takoj spusti zaklepni mehanizem in odpre kontakte preklopnika. To razlaga načelo delovanja MCB-ja.

Konstrukcija minimalnega preklopnika

Konstrukcija minimalnega preklopnika je zelo preprosta, trdno izdelana in brez vzdrževanja. Običajno se MCB ne popravlja ali vzdržuje, temveč se le zamenja z novim, kadar je potrebno. Minimalni preklopnik ima običajno tri glavne konstrukcijske dele. To so:

Okvir minimalnega preklopnika

Okvir minimalnega preklopnika je lisano okvirje. To je trdno, močno, izolirano obličje, v katerega so montirani drugi komponenti.

Delovni mehanizem minimalnega preklopnika

Delovni mehanizem minimalnega preklopnika omogoča ročno odpiranje in zapiranje preklopnika. Ima tri položaje: "VKLJUČEN", "IZKLUČEN" in "TRIPPED". Zunanji preklopni zaklep lahko pride v položaj "TRIPPED", če je MCB prekinil zaradi prekomernega toka.

Ko ročno izklopimo MCB, bo preklopni zaklep v položaju "IZKLUČEN". V zaprtem stanju MCB-ja je preklopnik postavljen na "VKLJUČEN". S spremljanjem položaja preklopne kljukice lahko določimo stanje MCB-ja, ali je zaprt, prekinjen ali ročno izklopljen.

Trip enota minimalnega preklopnika

Trip enota je glavni del, odgovoren za pravilno delovanje minimalnega preklopnika. Dva glavna tipa trip mehanizmov sta zagotovljena v MCB-ju. Dvometalna traka zagotavlja zaščito pred prekomernim tokom, elektromagnet pa zagotavlja zaščito pred kratkim zaporom.

Delovanje minimalnega preklopnika

V enem minimalnem preklopniku je zagotovljenih tri mehanizma, da ga izklopi. Če pozorno opazimo sliko ob strani, najdemo, da je tu predvsem ena dvometalna traka, en trip coil in en ročno delujoč on-off hodilnik.

Električna pot toka minimalnega preklopnika, prikazana na sliki, je naslednja. Prvo levo stransko močno terminalno – nato dvometalna traka – nato tokovna bobnica ali trip bobnica – nato premikalni kontakt – nato fiksni kontakt in – nazadnje desno stransko močno terminalno. Vsi so postavljeni v serijo.

Če je krog dolgočasno pretovoran, dvometalna traka postane presegrela in deformirana. Ta deformacija dvometalne trake povzroči premik zaklepa. Premikalni kontakt MCB-ja je tako postavljen s pritiskom pruge, da malo premik zaklepa spusti prugo in premikalni kontakt odpre MCB.

Tokovna bobnica ali trip bobnica je postavljena tako, da jo MMF te bobnice med kratkim zaporom udari plunger in premakne isti zaklep. Tako bo MCB odprt na enak način.

Ponovno, ko ročno operiramo hodilnik minimalnega preklopnika, to pomeni, ko ročno izklopimo MCB, se isti zaklep premakne, kar povzroči, da se premikalni kontakt loči od fiksnega kontakta na enak način.

Ne glede na delovni mehanizem – npr. zaradi deformacije dvometalne trake, zaradi povečanega MMF trip bobnice ali zaradi ročne operacije – se isti zaklep premakne in ista deformirana pruga spusti. To je končno odgovorno za premik premikalnega kontakta. Ko se premikalni kontakt loči od fiksnega kontakta, obstaja visoka možnost pojavljanja luka.

Ta luk se nato podi gor skozi lukovod in vstopi v luko razdelilnike, kjer je končno utišan. Ko vklopimo MCB, dejansko resetiramo premaknjen zaklep na njegov prejšnji položaj "vklopljen" in MCB pripravimo za naslednjo operacijo izklopa ali prekinitve.