Miniature Circuit Breaker [ MCB ]: Wat is het?
Wat is een MCB?
Een Miniature Circuit Breaker (MCB) is een automatisch bediende elektrische schakelaar die gebruikt wordt om lage spanningselektrische circuits te beschermen tegen schade veroorzaakt door overstrooming of kortsluiting. MCB's zijn meestal gerateerd tot een stroom van maximaal 125 A, hebben geen instelbare uitschakelkenmerken en kunnen thermisch of thermomagnetisch werken.
Verschil tussen Veiligheidsschakelaar en MCB
Tegenwoordig worden miniature circuit breakers (MCB's) veel vaker gebruikt in lage spanningselectrische netwerken dan veiligheidsschakelaars. De MCB heeft vele voordelen ten opzichte van een veiligheidsschakelaar:
Het schakelt het elektrische circuit automatisch uit bij abnormale toestanden in het netwerk (overbelasting en storing). De MCB is betrouwbaarder in het detecteren van dergelijke toestanden, omdat hij gevoeliger is voor veranderingen in de stroom.
Wanneer de schakelaar uitschakelt, komt de schakelknop in de 'uit'-stand, waardoor de defecte zone van het elektrische circuit gemakkelijk kan worden geïdentificeerd. Bij een veiligheidsschakelaar moet de veiligheidsschakelaar worden gecontroleerd door de veiligheidsschakelaar te openen, om te bevestigen dat de veiligheidsschakelaar is doorgeslagen. Het is dus veel makkelijker te zien of een MCB is afgesprongen vergeleken met een veiligheidsschakelaar.
Snel herstellen van de stroomvoorziening is niet mogelijk bij een veiligheidsschakelaar, omdat deze moet worden vervangen of hersteld. Bij een MCB is snel herstellen mogelijk door letterlijk een schakelaar om te zetten.
Het hanteren van een MCB is elektrisch veiliger dan een veiligheidsschakelaar.
MCB's kunnen op afstand worden bediend, terwijl dit niet mogelijk is bij veiligheidsschakelaars.
Vanwege deze vele voordelen van MCB's boven veiligheidsschakelaars, worden in moderne lage spanningselectrische netwerken bijna altijd miniature circuit breakers gebruikt in plaats van veiligheidsschakelaars.
Het enige nadeel van MCB's ten opzichte van veiligheidsschakelaars is dat het systeem duurder is dan een veiligheidsschakelaarsysteem.
Werking Miniature Circuit Breaker
Er zijn twee manieren waarop een miniature circuit breaker werkt. Eén manier is door de thermische effecten van overstrooming en de andere door de elektromagnetische effecten van overstrooming. De thermische werking van de miniature circuit breaker wordt bereikt met een bimetallische strip. Wanneer er continu overstrooming door de MCB stroomt, wordt de bimetallische strip verwarmd en buigt deze.
Deze kromming van de bimetallische strip activeert een mechanische grendel. Omdat deze mechanische grendel verbonden is met het bedieningsmechanisme, zorgt dit ervoor dat de contacten van de miniature circuit breaker open gaan.
Tijdens kortsluitingen veroorzaakt de plotselinge stijging van de stroom een elektromechanische verschuiving van de zuiger die verbonden is met de tripspoel of solenoïde van de MCB. De zuiger raakt de triphefboom, waardoor de grendel onmiddellijk wordt losgelaten en de circuitbrekercontacten open gaan. Dit was een eenvoudige uitleg van het werkingsprincipe van de miniature circuit breaker.
Bouw van Miniature Circuit Breaker
De constructie van een miniature circuit breaker is zeer eenvoudig, robuust en onderhoudsvrij. Over het algemeen wordt een MCB niet gerepareerd of onderhouden, maar wordt hij vervangen door een nieuwe wanneer nodig. Een miniature circuit breaker heeft normaal gesproken drie hoofdonderdelen. Deze zijn:
Frame van Miniature Circuit Breaker
Het frame van een miniature circuit breaker is een gegoten behuizing. Dit is een sterk, stevig, geïsoleerde behuizing waarin de andere componenten zijn gemonteerd.
Bedieningsmechanisme van Miniature Circuit Breaker
Het bedieningsmechanisme van een miniature circuit breaker biedt de mogelijkheid om de miniature circuit breaker handmatig open en dicht te schakelen. Het heeft drie posities: "AAN", "UIT" en "GEVALLIG". De externe schakelgrendel kan in de "GEVALLIG"-positie staan als de MCB is getript door overstrooming.
Wanneer de MCB handmatig wordt uitgeschakeld, zal de schakelgrendel in de "UIT"-positie staan. In de gesloten toestand van een MCB staat de schakelaar op "AAN". Door de posities van de schakelgrendel te observeren, kan men de toestand van de MCB bepalen, of deze gesloten, getript of handmatig uitgeschakeld is.
Trip Unit van Miniature Circuit Breaker
Het trip unit is het belangrijkste onderdeel dat verantwoordelijk is voor de juiste werking van de miniature circuit breaker. Er zijn twee hoofdtypen tripmechanismen in MCB's. Een bimetallische strip biedt bescherming tegen overbelasting en een elektromagneet biedt bescherming tegen kortsluiting.
Werking van Miniature Circuit Breaker
Er zijn drie mechanismen in een enkele miniature circuit breaker om deze uit te schakelen. Als we de afbeelding naast ons zorgvuldig bekijken, zullen we merken dat er voornamelijk één bimetallische strip, één trip spoel en één handbediende aan-uit hefboom zijn.
Het elektrische stroompad van een miniature circuit breaker zoals getoond in de afbeelding is als volgt. Eerst het linkerkant power terminal – dan de bimetallische strip – dan de stroomspoel of trip spoel – dan het bewegende contact – dan het vaste contact en – tenslotte het rechterkant power terminal. Alles is in serie geschakeld.
Als het circuit langdurig overbelast is, wordt de bimetallische strip oververhit en vervormd. Deze vervorming van de bimetallische strip veroorzaakt een verschuiving van het grendelpunt. Het bewegende contact van de MCB is zo ingesteld met behulp van veerkracht, dat een kleine verschuiving van de grendel de veer loslaat en het bewegende contact laat bewegen om de MCB te openen.
De stroomspoel of trip spoel is zo geplaatst, dat bij een kortsluiting de MMF van de spoel de zuiger doet botsen met hetzelfde grendelpunt en de grendel laat verschuiven. Daardoor gaat de MCB op dezelfde manier open.
Opnieuw, wanneer de bedieningshefboom van de miniature circuit breaker handmatig wordt bediend, wat betekent dat we de MCB handmatig op de 'uit'-positie zetten, wordt hetzelfde grendelpunt verschoven, waardoor het bewegende contact zich op dezelfde manier van het vaste contact scheidt.
Ongeacht het bedieningsmechanisme – bijvoorbeeld door de vervorming van de bimetallische strip, of door de toename van de MMF van de trip spoel, of door handmatige bediening – wordt hetzelfde grendelpunt verschoven en dezelfde vervormde veer losgelaten. Dit zorgt uiteindelijk voor de beweging van het bewegende contact. Wanneer het bewegende contact zich van het vaste contact scheidt, is er een grote kans op boog.
Deze boog gaat dan omhoog door de boogleider en komt terecht in de boogsplitser en wordt uiteindelijk gedoofd. Wanneer we een MCB inschakelen, zetten we eigenlijk de verschoven bedieningsgrendel terug naar zijn vorige 'aan'-positie en maken de MCB klaar voor een volgende uitschakeling of tripprocedure.
Verklaring: Respecteer de oorspronkelijke, goede artikelen die de moeite waard zijn om te delen, indien er sprake is van schending, neem dan contact op om te verwijderen.
