Motorbeskyttelseskredsløbsbryter eller MPCB

Motorbeskyttelseskredsløbsbrydere er en specialiseret type af elektrisk beskyttelsesenhed, der er designet specifikt til elektriske motorer, som navnet antyder. Elektriske motorer har mange anvendelser og bruges til at drev mekaniske enheder af alle typer, så det er meget vigtigt at beskytte dem ordentligt med MPCB'er. Nedenfor er nogle få eksempler på enheder, der drevs af elektriske motorer i kommercielle og industrielle bygninger:

• Tagluftkonktioner, køleanlæg, kompressorer, varmepumper og køletårne.

• Udtagnings- og indtagningsventilatorer samt luftbehandlingsenheder.

• Vandpumpesystemer.

• Elevatorer og andre hæveenheder.

• Industrielle transportbånd og anden maskineri, der anvendes i produktionsprocesser.

I alle disse industrielle og kommercielle anvendelser af elektriske motorer har MPCB'en den vigtige rolle at give elektrisk beskyttelse.

Hvad er en motorbeskyttelseskredsløbsbryder, og hvad er dens funktioner?

En motorbeskyttelseskredsløbsbryder, eller MPCB, er en specialiseret elektromekanisk enhed, der kan anvendes med motorkredsløb både på 60 Hz og 50 Hz. Den har flere funktioner, der gør, at den kan give en sikker el-forforsyning til motorer:

• Beskyttelse mod elektriske fejl som kortslutninger, ledning til jordfejl og ledning til ledning fejl. MPCB'en kan afbryde enhver elektrisk fejl, der ligger under dens brydningsevne.

• Motoroverbelastningsbeskyttelse, når en motor trækker strøm over dens pladeværdi i forlænget tid. Overbelastningsbeskyttelse er normalt justerbart i MPCB'er.

• Beskyttelse mod fase ubalancer og fasesvund. Begge betingelser kan alvorligt skade en tre-fase motor, så MPCB'en vil afkoble motoren i begge tilfælde, så snart fejlen opdages.

• Termisk forsinkelse for at forhindre, at motoren genstartes umiddelbart efter en overbelastning, hvilket giver motoren tid til at køle ned. En overophedet motor kan permanent ødelægges, hvis den genstartes.

• Motorkredsløbsskift – MPCB'er er normalt udstyret med knapper eller regler til dette formål.

• Fejl Signaling – De fleste modeller af motorbeskyttelseskredsløbsbrydere har en LED-display, der tændes, når MPCB'en er aktiveret. Dette er en visuel indikation for personale i nærheden, at en fejl er opstået, og at den elektriske motor ikke må forbinder igen, før fejlen er løst.

• Automatisk Genforbindelse – Nogle MPCB-modeller tillader, at en køletid indtastes i tilfælde af en overbelastning, efter hvilken motoren automatisk genstarter.
  Elektriske motorer er dyrt udstyr, så rollen som motorbeskyttelseskredsløbsbryder er meget vigtig. Hvis en motor ikke er korrekt beskyttet, kan det være nødvendigt at foretage kostbare reparationer eller endda erstatte udstyret helt. En elektrisk motor, der er ordentligt beskyttet med en MPCB, vil have en langt længere serviceperiode.

Funktioner for motorbeskyttelseskredsløbsbrydere

Motorbeskyttelseskredsløbsbryder kan betragtes som en underkategori af en termomagnetisk kredsløbsbryder, men med yderligere funktioner, der er specielt designet til at beskytte elektriske motorer. Den grundlæggende arbejdsmåde er lignende alle andre kredsløbsbrydere.

• Termisk beskyttelse bruges til at beskytte elektriske motorer mod overbelastning. Det er baseret på en udvidende og kontraherende kontakt, der afkobler motoren, hvis der opdages for stor strøm. Det er meget vigtigt at vide, at termisk beskyttelse har en forsinket respons, for at tillade de store inrush-strømer, når en motor starter. Hvis motoren imidlertid ikke kan starte af nogen grund, vil termisk beskyttelse trippe i respons til den forlængede inrush-strøm.

• Magnetisk beskyttelse bruges, når der er en kortslutning, ledningsfejl eller andre højstrøms elektriske fejl. I modsætning til termisk beskyttelse er magnetisk beskyttelse øjeblikkelig; for at umiddelbart afkoble de farlige fejlstrømme.

• Den største forskel mellem MPCB og andre kredsløbsbrydere er, at MPCB kan give beskyttelse mod faseubalance og fasesvund. Tre-fase motorkredsløb kræver tre liveledere med balancerede spændinger for at fungere effektivt. En ubalance på mere end 2% vil være skadelig for motorens servicetid. Hvis en af fasespændingerne pludselig mister, er effekten endnu mere skadelig, da motoren vil fortsætte med at køre med kun to faser. Motorbeskyttelseskredsløbsbryderen er i stand til at opdage disse forhold ved at måle forskellene mellem fasespændingerne, og afkobler motoren umiddelbart, når de opstår. Det er vigtigt at bemærke, at fasestrømme ubalance er normal i tre-fase systemer, der forsyner separate en-fase laster, men er uacceptabel, når tre-fase kredsløb forsyner en elektrisk motor.

• MPCB'er er også udstyret med en manuel afbrydelsesmekanisme, der gør det muligt at afkoble elektriske motorer til udskiftning eller vedligeholdelse.

• Motorbeskyttelseskredsløbsbrydere findes i et bredt udvalg af strømrater, og en af deres bedste egenskaber er, at mange modeller tillader, at strømraten justeres. Dette betyder, at samme MCPB kan konfigureres til at beskytte motorer af forskellig kapacitet.

Asynkron motorbeskyttelse

De fleste motorer, der anvendes i industrien, er asynkronmotorer, også kendt som squirrel-cage induktionsmotorer. Disse motorer bruger tre-fase strøm til at oprette en roterende magnetfelt, som i sin tur magnetiserer rotoren og skaber rotationsbevægelse. Når man designer den elektriske beskyttelse for en asynkron motor og vælger motorbeskyttelseskredsløbsbrydere, er der nogle meget vigtige faktorer, der skal tages i betragtning, som ikke er til stede, når man beskytter andre typer af elektriske kredsløb.

• Asynkronmotorer trækker en meget høj inrush-strøm under opstart, fordi de skal oprette et roterende magnetfelt. Denne strøm kan nå værdier på 500% til 800% af den nominerede værdi i nogle fraktioner af et sekund. Derfor tripper MPCB-magnetisk beskyttelse ved værdier over 10 gange den nominerede strøm, i modsætning til nogle typer miniaturekredsløbsbrydere, der tripper ved værdier så lave som 3 gange den nominerede strøm. I disse tilfælde vil brug af en kredsløbsbryder, der ikke er en MPCB, ikke engang tillade, at motoren starter, før magnetisk beskyttelse tripper. For at reducere inrush-strømmen er det en meget almindelig praksis at komplettere motorbeskyttelseskredsløbsbryderen med en reduceret spændingsmotorstarter.

• Asynkronmotorer kræver, at de tre faseledere har en balanceret spænding for at fungere korrekt. Hvis faselederne har en ubalance på mere end 2%, vil motoren lidt skade over tid og have en forkortet servicetid. Den elektriske motor vil også tendere til at overophedes, hvilket forårsager yderligere energiudgifter som spildvarme. Derfor skal en motorkredsløbsbryder kunne opdage faseubalance og afkoble motoren i overensstemmelse hermed.

• Hvis en af fasene er fuldstændigt afkoblet, vil motoren fortsætte med at køre, men strømmen i de resterende to faser vil stige over den nominerede værdi på grund af den elektriske ubalance, og vil sandsynligvis brænde motorens vindinger. Derfor skal motorb beskyttelser øjeblikkeligt trippe, når faseubalance eller fasesvund opdages. Dette opnås normalt ved at måle forskellene i strøm mellem faselederne. Hvis en af fasestrømmerne stiger eller falder betydeligt i forhold til de andre to, er det tegn på ubalance. Ligeledes, hvis en af fasestrømmerne falder til nul, mens de andre to forbliver, er der sket en fasesvund.

Så, hvilke typer brydere kan bruges til beskyttelse af asynkronmotorer? Producenter tilbyder generelt tre forskellige motorbeskyttelseskredsløbsbrydere, tilgængelige i et bredt spændings- og strøminterval, for at opfylde de fleste asynkronmotorbeskyttelsesbehov.
Det er meget almindeligt at komplettere motorbeskyttelseskredsløbsbrydere med en kontakter for at tillade automatisk kontrol af motorens opstart og afkobling. Systemet kan også inkludere en undervoltagesikring, der afkobler motoren, hvis systemets spænding falder betydeligt under den nominerede værdi.

Størrelsesbestemmelse af motorbeskyttelseskredsløbsbrydere (Vælg vejledning)

De to primære faktorer, der bestemmer den korrekte motorbeskyttelseskredsløbsbryder størrelse, er den nominerede spænding og den nominerede strøm for selve motoren.

• MPCB-spændingsrating skal svare til den nominerede spænding for motoren. Normalt kan motorbeskyttelseskredsløbsbrydere bruges i et bredt udvalg af spændingsrater som 230 V, 380 V, 415 V, 440 V, 500 V og 660 V AC.

• Når spændingen er kendt, er det nødvendigt at tjekke den nominerede strøm for den elektriske motor. Det er vigtigt at bemærke, at den faktiske driftsstrøm kan være lavere end den nominerede strøm, især hvis motoren ikke er fuldt belasted. Men MPCB'en skal altid vælges i henhold til den nominerede strømværdi for at tillade inrush-strøm, når en motor starter. For eksempel kan en motor med en nomineret strøm på 20 amperer drage en meget lavere strøm under delbelastning, men MPCB'en skal vælges i henhold til den nominerede værdi på 20 amperer, ellers kan den trippe, hvis motoren bruges under fuld belastning.

• Motorbeskyttelseskredsløbsbrydere kan derefter kalibreres til den præcise strømværdi, der passer til den beskyttede elektriske motor. De har typisk en justerbar interval. For eksempel kan en MPCB med en rating på 32 amperer være anvendelig for motorer med nominerede strømme så lave som 22 amperer. Dette er meget nyttigt, hvis en elektrisk motor erstattes med en mere effektiv model, der kræver en lavere strøm, da det ikke vil være nødvendigt at erstatte motorbryderen.

• Selvom en motorbeskyttelseskredsløbsbryder er korrekt dimensioneret i forhold til den beskyttede elektriske motor, er det også vigtigt at bruge passende ledning. For at give passende beskyttelse skal ledningen kunne føre den nominerede strøm sikkert. En for lille ledning vil overophedes, isolationen smelter, og elektriske fejl kan opstå selv med en installeret bryder.

Specifikationsdiagram for motorbeskyttelseskredsløbsbrydere

MPCB-producenter leverer normalt diagrammer, hvor tekniske specifikationer for kredsløbsbryderen præsenteres, for at forenkle valgprocessen. Følgende diagram, givet som eksempel, er for motorkredsløbsbryder SGV2-ME model produceret af CGSL.

Strøm-værdier, hvorved termisk og magnetisk beskyttelse virker, vises i kolonnerne for termisk frigivelse og magnetisk frigivelse. Inden installation af en MPCB, er det meget vigtigt at verificere, at spændings- og strømrater er kompatible med den beskyttede motor.

Konklusioner for motorbeskyttelseskredsløbsbrydere

Motorbeskyttelseskredsløbsbrydere har en meget vigtig rolle i elektrisk sikkerhed, da de motorer, de beskytter, har en bred vifte af anvendelser i kommercielle bygninger og indust