ȘTIRI

Un întrerupător de carcasă turnat (MCCB) este un tip de dispozitiv de protecție electrică care este utilizat pentru a proteja circuitul electric de curent excesiv, care poate provoca suprasarcină sau scurtcircuit. Cu un curent nominal de până la 1600A, MCCB-urile pot fi utilizate pentru o gamă largă de tensiuni și frecvențe cu setări de declanșare reglabile. Aceste întrerupătoare sunt utilizate în locul întreruptoarelor miniaturale (MCB) în sistemele fotovoltaice la scară largă în scopul izolării și protecției sistemului.

Cum funcționează MCCB

MCCB utilizează un dispozitiv sensibil la temperatură (elementul termic) cu un dispozitiv electromagnetic sensibil la curent (elementul magnetic) pentru a asigura mecanismul de declanșare în scopuri de protecție și izolare. Acest lucru permite MCCB să furnizeze:
• Protecție la suprasarcină,
• Protecție împotriva defecțiunilor electrice împotriva curenților de scurtcircuit
• Comutator electric pentru deconectare.

Protecție la suprasarcină

Protecția la suprasarcină este asigurată de MCCB prin intermediul componentei sensibile la temperatură. Această componentă este în esență un contact bimetalic: un contact care constă din două metale care se extind la viteze diferite atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate. În condițiile normale de funcționare, contactul bimetalic va permite curentului electric să curgă prin MCCB. Când curentul depășește valoarea de declanșare, contactul bimetalic va începe să se încălzească și să se îndoaie datorită ritmului termic diferit de expansiune a căldurii în interiorul contactului. În cele din urmă, contactul se va îndoi până la punctul de a împinge fizic bara de declanșare și de a debloca contactele, provocând întreruperea circuitului.

Protecția termică a MCCB va avea în mod obișnuit o întârziere pentru a permite o scurtă durată de supracurent, care este frecvent observată în unele operații ale dispozitivului, cum ar fi curenții de intrare observați la pornirea motoarelor. Această întârziere permite circuitului să continue să funcționeze în aceste circumstanțe fără a declanșa MCCB.

Protecție împotriva defecțiunilor electrice împotriva curenților de scurtcircuit

MCCB-urile oferă un răspuns instantaneu la un defect de scurtcircuit, bazat pe principiul electromagnetismului. MCCB conține o bobină solenoidă care generează un câmp electromagnetic mic atunci când curentul trece prin MCCB. În timpul funcționării normale, câmpul electromagnetic generat de bobina solenoidului este neglijabil. Cu toate acestea, atunci când apare un defect de scurtcircuit în circuit, un curent mare începe să curgă prin solenoid și, ca rezultat, se stabilește un câmp electromagnetic puternic care atrage bara de declanșare și deschide contactele.

Comutator electric pentru deconectare

În plus față de mecanismele de declanșare, MCCB-urile pot fi utilizate și ca întrerupătoare manuale de deconectare în cazul operațiunilor de urgență sau de întreținere. Un arc poate fi creat la deschiderea contactului. Pentru a combate acest lucru, MCCB-urile au mecanisme interne de disipare a arcului pentru stingerea arcului.

Descifrarea caracteristicilor și evaluărilor MCCB

Producătorii MCCB sunt obligați să furnizeze caracteristicile de funcționare ale MCCB. Unii dintre parametrii comuni sunt explicați mai jos:
Curent nominal al cadrului (Inm):
Curentul maxim pe care MCCB îl evaluează. Acest curent nominal al cadrului definește limita superioară a intervalului de curent de declanșare reglabil. Această valoare determină dimensiunea cadrului întrerupătorului.
Curent nominal (in):
Valoarea nominală a curentului determină când declanșează MCCB din cauza protecției la suprasarcină. Această valoare poate fi ajustată, la un maxim al curentului nominal al cadrului.
Tensiunea nominală de izolație (Ui):
Această valoare indică tensiunea maximă la care MCCB poate rezista în condiții de laborator. Tensiunea nominală a MCCB este de obicei mai mică decât această valoare pentru a oferi o marjă de siguranță.
Tensiunea nominală de lucru (Ue):
Această valoare este tensiunea nominală pentru funcționarea continuă a MCCB. În mod normal, este la fel sau aproape de tensiunea sistemului.
Tensiune nominală de rezistență la impuls (Uimp):
Această valoare este tensiunea de vârf tranzitorie pe care întrerupătorul de circuit o poate rezista de la supratensiuni sau fulgere. Această valoare determină capacitatea MCCB de a rezista la supratensiuni tranzitorii. Dimensiunea standard pentru testarea impulsurilor este de 1,2 / 50µs.
Capacitate de rupere la scurtcircuit de funcționare (Ics):
Acesta este cel mai mare curent de defect pe care MCCB îl poate suporta fără a fi deteriorat permanent. MCCB-urile sunt în general reutilizabile după întreruperea defecțiunii, cu condiția să nu depășească această valoare. Cu cât Ics este mai mare, cu atât întrerupătorul este mai fiabil.
Capacitatea de rupere a scurtcircuitului final (Icu):
Aceasta este cea mai mare valoare a curentului de defect pe care MCCB o poate gestiona. Dacă curentul de defect depășește această valoare, MCCB nu va putea declanșa. În acest caz, trebuie să funcționeze un alt mecanism de protecție cu o capacitate de rupere mai mare. Acest lucru indică fiabilitatea funcționării MCCB. Este important să rețineți că, dacă curentul de defecțiune depășește Ics, dar nu depășește Icu, MCCB poate înlătura în continuare defecțiunea, dar poate fi deteriorat și necesită înlocuire.
Durată de viață mecanică: Acesta este numărul maxim de ori în care MCCB poate fi acționat manual înainte de a se defecta.
Durată de viață electrică: acesta este numărul maxim de ori în care MCCB poate declanșa înainte de a eșua.

Dimensionarea MCCB

MCCB-urile dintr-un circuit electric trebuie dimensionate în funcție de curentul de funcționare așteptat al circuitului și de curenții de defecțiune posibili. Cele trei criterii principale în timpul selectării MCCB sunt:
• Tensiunea nominală de lucru (Ue) a MCCB ar trebui să fie similară cu tensiunea sistemului.
• Valoarea de declanșare a MCCB trebuie ajustată în funcție de curentul tras de sarcină.
• Capacitatea de rupere a MCCB trebuie să fie mai mare decât curenții teoretici de defecțiune posibili.

Tipuri de MCCB

Figura 1: Curba de declanșare de tip B, C și D MCCB

Întreținere MCCB

MCCB-urile sunt supuse unor curenți mari; prin urmare, întreținerea MCCB-urilor este critică pentru o funcționare fiabilă. Unele dintre procedurile de întreținere sunt discutate mai jos:

1. Inspecție vizuală
În timpul inspecției vizuale a unui MCCB, este important să aveți grijă de contactele deformate sau fisurile în carcasă sau izolație. Orice semn de arsură la contact sau carcasă trebuie tratat cu prudență.

2. Ungere
Unele MCCB-uri necesită o lubrifiere adecvată pentru a asigura buna funcționare a întrerupătorului manual de deconectare și a pieselor mobile interne.

3. Curățarea
Depunerile de murdărie de pe MCCB pot deteriora componentele MCCB. Dacă murdăria include orice material conductor, aceasta poate crea o cale pentru curent și poate provoca o defecțiune internă.

4. Testarea
Există trei teste principale care sunt efectuate ca parte a procedurii de întreținere a unui MCCB.
Test de rezistență la izolație:
Testele pentru un MCCB ar trebui să fie efectuate prin deconectarea MCCB și testarea izolației între faze și peste bornele de alimentare și încărcare. Dacă rezistența de izolație măsurată este mai mică decât valoarea recomandată de producător, atunci MCCB nu va putea asigura o protecție adecvată.

Rezistența la contact
Acest test este efectuat prin testarea rezistenței contactelor electrice. Valoarea măsurată este comparată cu valoarea specificată de producător. În condiții normale de funcționare, rezistența la contact este foarte mică, deoarece MCCB-urile trebuie să permită curentul de funcționare cu pierderi minime.

Test de declanșare
Acest test este realizat prin testarea răspunsului MCCB în condiții de supracurent și defecțiune simulate. Protecția termică a MCCB este testată prin trecerea unui curent mare prin MCCB (300% din valoarea nominală). Dacă întrerupătorul nu se declanșează, este o indicație a defecțiunii protecției termice. Testul de protecție magnetică este efectuat prin rularea impulsurilor scurte de curent foarte mare. În condiții normale, protecția magnetică este instantanee. Acest test ar trebui să fie efectuat chiar la sfârșit, deoarece curenții mari cresc temperatura contactelor și a izolației și acest lucru poate modifica rezultatele altor două teste.

Concluzie
Selecția corectă a MCCB-urilor pentru aplicația necesară este esențială pentru asigurarea unei protecții adecvate în locațiile cu echipamente de mare putere. De asemenea, este important să efectuați acțiuni de întreținere la intervale regulate și de fiecare dată după activarea mecanismelor de declanșare pentru a asigura menținerea siguranței amplasamentului.