ΝΕΑ

Ένας διακόπτης κυκλώματος καλουπιού (MCCB) είναι ένας τύπος συσκευής ηλεκτρικής προστασίας που χρησιμοποιείται για την προστασία του ηλεκτρικού κυκλώματος από υπερβολικό ρεύμα, το οποίο μπορεί να προκαλέσει υπερφόρτωση ή βραχυκύκλωμα. Με τρέχουσα βαθμολογία έως 1600A, τα MCCB μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ένα ευρύ φάσμα τάσεων και συχνοτήτων με ρυθμιζόμενες ρυθμίσεις ταξιδιού. Αυτοί οι διακόπτες χρησιμοποιούνται αντί για μικροδιακόπτες (MCBs) σε φωτοβολταϊκά συστήματα μεγάλης κλίμακας για σκοπούς απομόνωσης και προστασίας συστήματος.

Πώς λειτουργεί το MCCB

Το MCCB χρησιμοποιεί μια συσκευή ευαισθησίας θερμοκρασίας (το θερμικό στοιχείο) με μια τρέχουσα ευαίσθητη ηλεκτρομαγνητική συσκευή (το μαγνητικό στοιχείο) για να παρέχει τον μηχανισμό ταξιδιού για λόγους προστασίας και απομόνωσης. Αυτό επιτρέπει στο MCCB να παρέχει:
• Προστασία υπερφόρτωσης,
• Προστασία ηλεκτρικών σφαλμάτων από ρεύματα βραχυκυκλώματος
• Ηλεκτρικός διακόπτης για αποσύνδεση.

Προστασία υπερφόρτωσης

Η προστασία υπερφόρτωσης παρέχεται από το MCCB μέσω του εξαρτήματος ευαίσθητης θερμοκρασίας. Αυτό το συστατικό είναι ουσιαστικά μια διμεταλλική επαφή: μια επαφή που αποτελείται από δύο μέταλλα που εκτείνονται σε διαφορετικούς ρυθμούς όταν εκτίθενται σε υψηλή θερμοκρασία. Κατά τις κανονικές συνθήκες λειτουργίας, η διμεταλλική επαφή θα επιτρέψει στο ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει μέσω του MCCB. Όταν το ρεύμα υπερβεί την τιμή ταξιδιού, η διμεταλλική επαφή θα αρχίσει να θερμαίνεται και να λυγίζει λόγω του διαφορετικού θερμικού ρυθμού διαστολής θερμότητας εντός της επαφής. Τελικά, η επαφή θα λυγίσει μέχρι το σημείο να σπρώξει φυσικά τη γραμμή διακοπής και να αποσυνδέσει τις επαφές, προκαλώντας τη διακοπή του κυκλώματος.

Η θερμική προστασία του MCCB θα έχει τυπικά μια καθυστέρηση χρόνου για να επιτρέψει μια σύντομη διάρκεια υπερέντασης, η οποία παρατηρείται συνήθως σε ορισμένες λειτουργίες της συσκευής, όπως ρεύματα εισόδου που εμφανίζονται κατά την εκκίνηση κινητήρων. Αυτή η χρονική καθυστέρηση επιτρέπει στο κύκλωμα να συνεχίσει να λειτουργεί υπό αυτές τις συνθήκες χωρίς να ενεργοποιηθεί το MCCB.

Προστασία ηλεκτρικών σφαλμάτων από ρεύματα βραχυκυκλώματος

Τα MCCB παρέχουν μια στιγμιαία απόκριση σε σφάλμα βραχυκυκλώματος, με βάση την αρχή του ηλεκτρομαγνητισμού. Το MCCB περιέχει ένα πηνίο σωληνοειδούς που δημιουργεί ένα μικρό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο όταν το ρεύμα διέρχεται από το MCCB. Κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που παράγεται από το πηνίο σωληνοειδών είναι αμελητέο. Ωστόσο, όταν συμβαίνει σφάλμα βραχυκυκλώματος στο κύκλωμα, ένα μεγάλο ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσω της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και, ως αποτέλεσμα, δημιουργείται ένα ισχυρό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που προσελκύει τη γραμμή διακοπής και ανοίγει τις επαφές.

Ηλεκτρικός διακόπτης για αποσύνδεση

Εκτός από τους μηχανισμούς ενεργοποίησης, τα MCCB μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως χειροκίνητοι διακόπτες αποσύνδεσης σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης ή λειτουργίας συντήρησης. Ένα τόξο μπορεί να δημιουργηθεί όταν ανοίξει η επαφή. Για την καταπολέμηση αυτού, τα MCCB διαθέτουν εσωτερικούς μηχανισμούς διασκορπισμού τόξου για να σβήσουν το τόξο.

Αποκρυπτογράφηση MCCB Χαρακτηριστικά και βαθμολογίες

Οι κατασκευαστές MCCB υποχρεούνται να παρέχουν τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του MCCB. Μερικές από τις κοινές παραμέτρους εξηγούνται παρακάτω:
Ονομαστικό ρεύμα πλαισίου (Inm):
Το μέγιστο ρεύμα που το MCCB έχει αξιολογηθεί για να χειριστεί. Αυτό το ονομαστικό ρεύμα καρέ ορίζει το ανώτερο όριο του ρυθμιζόμενου εύρους ρεύματος ταξιδιού. Αυτή η τιμή καθορίζει το μέγεθος του καρέ διακόπτη.
Ονομαστικό ρεύμα (σε):
Η ονομαστική τρέχουσα τιμή καθορίζει πότε το MCCB ενεργοποιείται λόγω προστασίας από υπερφόρτωση. Αυτή η τιμή μπορεί να ρυθμιστεί, στο μέγιστο του ονομαστικού ρεύματος καρέ.
Ονομαστική τάση μόνωσης (Ui):
Αυτή η τιμή υποδεικνύει τη μέγιστη τάση στην οποία μπορεί να αντισταθεί το MCCB σε εργαστηριακές συνθήκες. Η ονομαστική τάση του MCCB είναι συνήθως χαμηλότερη από αυτήν την τιμή για να παρέχει ένα περιθώριο ασφαλείας.
Ονομαστική τάση εργασίας (Ue):
Αυτή η τιμή είναι η ονομαστική τάση για τη συνεχή λειτουργία του MCCB. Συνήθως είναι το ίδιο ή κοντά στην τάση του συστήματος.
Ονομαστική τάση αντοχής ώθησης (Uimp):
Αυτή η τιμή είναι η παροδική τάση αιχμής που μπορεί να αντέξει ο διακόπτης κυκλώματος από μετατοπίσεις ή αστραπές. Αυτή η τιμή καθορίζει την ικανότητα του MCCB να αντέχει σε παροδικές υπερτάσεις. Το τυπικό μέγεθος για τον έλεγχο παλμών είναι 1,2 / 50μs.
Ικανότητα διακοπής βραχυκυκλώματος λειτουργίας (Ics):
Αυτό είναι το υψηλότερο ρεύμα σφάλματος που μπορεί να χειριστεί το MCCB χωρίς να υποστεί μόνιμη ζημιά. Τα MCCB είναι γενικά επαναχρησιμοποιήσιμα μετά από διακοπή λειτουργίας με την προϋπόθεση ότι δεν υπερβαίνουν αυτήν την τιμή. Όσο υψηλότερα είναι τα Ics, τόσο πιο αξιόπιστος είναι ο διακόπτης.
Απόλυτη ικανότητα διακοπής βραχυκυκλώματος (Icu):
Αυτή είναι η υψηλότερη τιμή ρεύματος σφάλματος που μπορεί να χειριστεί το MCCB. Εάν το ρεύμα σφάλματος υπερβεί αυτήν την τιμή, το MCCB δεν θα μπορεί να ενεργοποιηθεί. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να λειτουργεί ένας άλλος μηχανισμός προστασίας με μεγαλύτερη ικανότητα θραύσης. Αυτό υποδηλώνει την αξιοπιστία λειτουργίας του MCCB. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι εάν το ρεύμα σφάλματος υπερβαίνει τα Ics αλλά δεν υπερβαίνει το Icu, το MCCB μπορεί ακόμα να αφαιρέσει το σφάλμα, αλλά μπορεί να είναι κατεστραμμένο και να απαιτήσει αντικατάσταση.
Mechanical Life: Αυτός είναι ο μέγιστος αριθμός φορών που το MCCB μπορεί να λειτουργήσει χειροκίνητα πριν αποτύχει.
Ηλεκτρική ζωή: Αυτός είναι ο μέγιστος αριθμός φορών που το MCCB μπορεί να σταματήσει πριν αποτύχει.

Μέγεθος του MCCB

Τα MCCB σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα πρέπει να έχουν μέγεθος σύμφωνα με το αναμενόμενο ρεύμα λειτουργίας και τα πιθανά ρεύματα σφάλματος. Τα τρία βασικά κριτήρια κατά την επιλογή των MCCB είναι:
• Η ονομαστική τάση λειτουργίας (Ue) του MCCB πρέπει να είναι παρόμοια με την τάση του συστήματος.
• Η τιμή ταξιδιού του MCCB πρέπει να ρυθμιστεί σύμφωνα με το ρεύμα που τραβάει το φορτίο.
• Η ικανότητα θραύσης του MCCB πρέπει να είναι υψηλότερη από τα θεωρητικά πιθανά ρεύματα σφάλματος.

Τύποι MCCB

Σχήμα 1: Καμπύλη ταξιδιού τύπου B, C και D MCCB

Συντήρηση MCCB

Τα MCCB υπόκεινται σε υψηλά ρεύματα. Επομένως, η συντήρηση των MCCBs είναι κρίσιμη για αξιόπιστη λειτουργία. Μερικές από τις διαδικασίες συντήρησης συζητούνται παρακάτω:

1. Οπτική επιθεώρηση
Κατά τη διάρκεια της οπτικής επιθεώρησης ενός MCCB, είναι σημαντικό να προσέχετε παραμορφωμένες επαφές ή ρωγμές στο περίβλημα ή τη μόνωση. Τυχόν σημάδια καψίματος κατά την επαφή ή το περίβλημα πρέπει να αντιμετωπίζονται με προσοχή.

2. Λίπανση
Ορισμένα MCCB απαιτούν επαρκή λίπανση για να διασφαλιστεί η ομαλή λειτουργία του χειροκίνητου διακόπτη αποσύνδεσης και των εσωτερικών κινούμενων μερών.

3. Καθαρισμός
Οι εναποθέσεις ρύπων στα MCCBs μπορούν να επιδεινώσουν τα εξαρτήματα MCCB. Εάν η βρωμιά περιλαμβάνει οποιοδήποτε αγώγιμο υλικό μπορεί να δημιουργήσει μια διαδρομή για ρεύμα και να προκαλέσει εσωτερικό σφάλμα.

4. Δοκιμές
Υπάρχουν τρεις κύριες δοκιμές που πραγματοποιούνται ως μέρος της διαδικασίας συντήρησης ενός MCCB.
Δοκιμή αντίστασης μόνωσης:
Οι δοκιμές για ένα MCCB θα πρέπει να διεξάγονται αποσυνδέοντας το MCCB και ελέγχοντας τη μόνωση μεταξύ των φάσεων και των τερματικών τροφοδοσίας και φορτίου. Εάν η μετρηθείσα αντίσταση μόνωσης είναι χαμηλότερη από την προτεινόμενη τιμή αντίστασης μόνωσης από τον κατασκευαστή, τότε το MCCB δεν θα είναι σε θέση να παρέχει επαρκή προστασία.

Αντίσταση επαφής
Αυτή η δοκιμή διεξάγεται ελέγχοντας την αντίσταση των ηλεκτρικών επαφών. Η μετρούμενη τιμή συγκρίνεται με την τιμή που καθορίζεται από τον κατασκευαστή. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, η αντίσταση επαφής είναι πολύ χαμηλή, καθώς τα MCCB πρέπει να επιτρέπουν το ρεύμα λειτουργίας με ελάχιστες απώλειες.

Δοκιμασία ενεργοποίησης
Αυτή η δοκιμή διεξάγεται ελέγχοντας την απόκριση του MCCB υπό προσομοιωμένες συνθήκες υπερέντασης και σφάλματος. Η θερμική προστασία του MCCB ελέγχεται εκτελώντας ένα μεγάλο ρεύμα μέσω του MCCB (300% της ονομαστικής τιμής). Εάν ο διακόπτης αποτύχει, τότε είναι ένδειξη αστοχίας θερμικής προστασίας. Η δοκιμή για μαγνητική προστασία διεξάγεται με βραχυκύκλωμα παλμών πολύ υψηλού ρεύματος. Υπό κανονικές συνθήκες, η μαγνητική προστασία είναι άμεση. Αυτή η δοκιμή πρέπει να διεξαχθεί στο τέλος, καθώς τα υψηλά ρεύματα αυξάνουν τη θερμοκρασία των επαφών και της μόνωσης, και αυτό μπορεί να αλλάξει τα αποτελέσματα άλλων δύο δοκιμών.

συμπέρασμα
Η σωστή επιλογή των MCCB για την απαιτούμενη εφαρμογή είναι το κλειδί για την παροχή επαρκούς προστασίας σε τοποθεσίες με εξοπλισμό υψηλής ισχύος. Είναι επίσης σημαντικό να πραγματοποιείτε ενέργειες συντήρησης σε τακτά χρονικά διαστήματα και κάθε φορά που έχουν ενεργοποιηθεί οι μηχανισμοί ταξιδιού για να διασφαλιστεί η ασφάλεια της τοποθεσίας.