lisované případ jistič (MCCB) pracovní princip
jistič s tvarovaným pouzdrem (MCCB) je jistič, který používá lisované pouzdro k uložení a podporuje jeho součásti přenášející proud, jakož i jako součást izolačního systému. Pracovní princip MCCB je podrobně popsán v tomto článku.
nejběžnějším typem MCCB je tepelně magnetický univerzální jistič. Viz Obrázek 1. MCCBs mají často tepelný nadproudový vypínací prvek, který poskytuje ochranu před přetížením, například to, co je způsobeno, když je spojka nevyrovnaná na elektromotoru nebo elektrické zařízení čerpá příliš mnoho proudu.
k dispozici je také okamžitý nadproudový prvek, který chrání před zkratem, jako je to, co je způsobeno při dotyku dvou vodičů nebo při selhání izolace. MCCB mají následující Primární komponenty:
- rám nebo pouzdro
- kontaktní sestavy
- obloukové žlaby
- OCPDs
- ovládací mechanismus
- koncová připojení
izolovaný jistič (ICCB) je jistič, který je konstrukčně podobný MCCB, ale obvykle používá elektronický nebo digitální OCPD a má mnohem vyšší přerušení sledovanosti.
Obrázek 1. MCCB označené Schéma zapojení
rámy a pouzdra MCCB
rám na MCCB je uzavřená jednotka, která obklopuje a podporuje ostatní komponenty a zároveň poskytuje izolaci. Jističe uzavřeného pouzdra nelze otevřít ani opravit, s výjimkou testování, kontrola, a čištění vnějšku.
jističe s uzavřeným pouzdrem lze identifikovat několika způsoby: pomocí dehtové látky, nýtovaných pouzder nebo papírových těsnění nad šrouby pouzdra. Otevření jističů s uzavřeným pouzdrem zneplatňuje jejich seznam UL, což může způsobit problémy, pokud dojde k požáru nebo jiné nehodě těchto jističů.
velkoformátové MCCB a většina Iccb mají vyměnitelné OCPD a jsou také známé jako vyměnitelné vypínací jističe. Výměnné vypínací jističe mají pouzdra, která lze otevřít pro údržbu a údržbu. Výrobci OEM mohou poskytnout určité části, aby je bylo možné obnovit.
OCPD lze nahradit prvkem, který může být dimenzován až do počtu snímků ICCBs a až do 80% hodnocení snímků MCCBs. Viz Obrázek 2.
Obrázek 2. Výměnné vypínače značené schéma zapojení
kontaktní sestavy MCCB
kontaktní sestavy otevírají a uzavírají obvody. Kontakty na malých MCCBs, jako jsou jističe větví používané v panelboardech, nesou Zátěžový proud a také působí jako obloukové kontakty. Velké rámové jističe mají samostatné obloukové kontakty a hlavní kontakty.
jednou z výhod, které mají MCCB, je to, že jejich kontakty jsou malé, lehké a mohou rychle přerušit oblouk, například v cyklech 1-1/2 až 2. Verze omezující proud mohou odstranit chybu ještě rychleji, v cyklu 1⁄2 nebo méně.
obloukové kontakty pomáhají při přerušení oblouků a jsou složeny z tvrdší slitiny než hlavní kontakty, které jsou navrženy tak, aby přenášely pouze Zatěžovací proud. Obloukové kontakty (Horní) se rozprostírají před hlavními kontakty (dolní). Když se jistič uzavře, obloukové kontakty se nejprve dotknou (vytvoří). Proto jakýkoli oblouk, který nastane, tak činí na obloukových kontaktech. Hlavní kontakty se pak dotknou ihned po dotyku obloukových kontaktů.
hlavní kontakty jsou primárně složeny ze stříbra a jsou měkčí než obloukové kontakty, což znamená, že se rychle erodují, pokud jsou obloukové kontakty nesprávně nastaveny nebo opotřebeny. Jističe omezující proud nové generace se liší od standardních MCCB a především jejich kontaktními strukturami.
standardní MCCB používají pro kontakty mechanismy s jedním otočným bodem, zatímco jističe omezující proud často používají mechanismy s dvojitým otočením. Viz Obrázek 3. Magnetické pole kolem každého z kontaktů odpuzují a rychle tlačí kontakty od sebe. Jak se zkratový proud protékající nimi zvyšuje, magnetická pole se stávají silnějšími a kontakty se otevírají rychleji.
obrázek 3. Standardní MCCBs Vs. ICCBs
aby tyto jističe (a pojistky omezující proud) omezovaly proud, musí být zkratový proud dostatečně vysoký, aby způsobil, že je v oblasti omezující proud. Pokud je zkratový proud pod touto hodnotou, reaguje jako standardní jistič.
MCCB obloukové žlaby
oblouk je trvalý výboj elektřiny přes mezeru v obvodu nebo mezi elektrodami, obvykle doprovázený elektrodami (kontakty) odpařenými a/nebo roztavenými extrémním teplem oblouku.
obloukový skluz, známý také jako arc hasicí přístroj, je struktura, která obsahuje děliče oblouku. Jako část kontaktů je oblouk nakreslen mezi obloukovými kontakty. Oblouk stoupá (kvůli jeho extrémní teplotě) a, jak to dělá, je natažen děliči oblouku. To ochlazuje oblouk, takže může být uhasen. MCCBs používají obloukové skluzavky k protažení oblouků, ochlazení a uhasení, vše v cyklech 1-1⁄2 až 2. Viz Obrázek 4.
obrázek 4. MCCB obloukový skluz Diagram
Over Current Protective Devices (OCPDs)
small-frame MCCBs obvykle používají termomagnetické OCPDs.
Termomagnetický OCPD je OCPD, který reaguje na teplo vytvořené ztrátou mědi (I2R), když proud prochází vodičem.
ztráta mědi je způsobena odporem vodiče vůči proudu, který jím prochází. Tato ztráta je vyjádřena jako teplo. Čím vyšší proud protéká vodičem, tím více tepla se vytváří. Termomagnetický OCPD používá bimetalický pás umístěný v aktuální dráze. Bimetalový pás je vyroben ze dvou kovů, které mají při zahřátí různé rychlosti roztažnosti. Bimetalový pás je konstruován tak, že kov, který má vyšší rychlost roztažnosti, nutí bimetalový pás k vychýlení, nebo ohybu, a uvolnění vypínací západky. K tomu dochází, když jistič snímá nadproudový stav, který trvá předem stanovenou dobu.
Termomagnetický OCPD poskytuje ochranu proti nadproudu a zkratu v MCCBs. Termomagnetický OCPD je také známý jako univerzální výletová jednotka. Jiné názvy pro termomagnetické OCPD jsou vypínací zařízení a vypínací jednotka a často se používají zaměnitelně. U velkoformátových MCCBs se obvykle používá elektronický OCPD. Informace týkající se konkrétního OCPD lze nalézt na typovém štítku OEM připojeném k jednotce. Viz Obrázek 5.
obrázek 5. Termomagnetický OCPD poskytuje ochranu proti nadproudu a zkratu v MCCBs a je někdy označován jako univerzální vypínací jednotka.
MCCB může mít pouze OCPD s nepřetržitým proudovým hodnocením 80% hodnocení snímků. Je to proto, že tepelně-magnetický OCPD má velmi širokou charakteristickou křivku časového proudu, což znamená, že výrobci OEM musí dodatečně povolit vypnutí jističe, aniž by se poškodili teplem generovaným nadměrným proudem.
pracovní princip MCCB
pracovní mechanismus MCCB otevírá a zavírá kontaktní sestavy a má tři polohy: otevřené, uzavřené a vypínací. Odbočovací jističe typu používaného pro paneldesky a osvětlovací panely mají poměrně jednoduchý design. Viz Obrázek 6.
obrázek 6. Ovládací mechanismus MCCB
při zavřených kontaktech je pojistka vypínače v uzamčené poloze (žlutý kruh). Když jsou kontakty otevřeny a zavřeny, Poloha západky se nepohybuje. Tento typ vypínací západky je jedním z hlavních problémů s MCCBs v tom, že, a další části provozního mechanismu, je mazán ve výrobním závodě.
proud protékající kontakty vytváří teplo, které v průběhu času vysychá mazivo. Jak tovární mazivo zaschne, zhušťuje a zpomaluje výkon jističe. Jak pokračuje v sušení, začne se odlupovat a dochází k opotřebení kovu. Toto opotřebení kov-kov a koroze, ke které může dojít na vypínací západce, mohou snadno způsobit, že se jistič podle potřeby neotevře. Jediný případ, kdy západka vypnutí změní polohu, je vypnutí jističe.
Všimněte si, jak je západka vypínání v otevřené a uzavřené poloze stacionární, ale liší se v poloze vypínání. Porucha vypínací západky je jednou z hlavních příčin selhání MCCB v souladu se specifikacemi OEM. Moderní velkoformátové MCCBs často obsahují červená mechanická vypínací tlačítka. Tlačítko vypnutí ovládá západku vypnutí přímo. Vypínací západka (žlutá šipka na obrázku 6) se nepohybuje, když je jistič přepnut z otevřené do uzavřené polohy. Pohybuje se, nicméně, když je jistič vypnutý. Viz Obrázek 7.
Obrázek 7. Moderní, velkoplošný pracovní mechanismus MCCB označený diagram
stárnutí a testování jističů
studie byla provedena jadernou regulační Komisí (NRC) v NUREG/ CR-5762, Wyle 60101, komplexní hodnocení stárnutí jističů a relé, (napsané v březnu 1992), se zabývá předmětem poruch v MCCBs, které byly v provozu tři až pět let bez údržby.
v této zprávě byly zjištěny různé problémy s 11 zkoumanými jističi. Z 11 jističů 5 mělo dlouhodobé vady zpoždění a 4 měly okamžité problémy s jízdou.
některé jističe měly vícepólové poruchy a některé měly okamžité i dlouhodobé problémy se zpožděním. Přestože byl průzkum omezený, je typický pro problémy pozorované v terénu během testování.
NRC doporučuje každé tři roky testování jističů primárním vstřikováním, a pokud nemohly být testovány, každý rok provozuje mechanismus „Push-to-Test“ nebo „Twist-to-Test“. Pokud jistič nemá takové testovací funkce, NRC doporučil několikrát rychle ovládat přepínač (rukojeť) dvakrát ročně, aby pomohl udržet funkčnost.
připojení svorek MCCB
bezpečná instalace jističe MCCBs a izolovaného pouzdra (ICCBs) závisí na správném ukončení. Pokud nejsou ukončení řádně dokončena, mohou začít požáry a poškodit zařízení. Mnoho velkých Iccb je buď přišroubováno přímo ke sběrnici, nebo má výsuvnou konstrukci. Viz Obrázek 8. Problémy s těmito typy připojení jsou poměrně časté.
MCCB jsou často připojeny pomocí lankového kabelu nebo drátu, což může způsobit problémy, protože mají tendenci se v průběhu času uvolňovat v důsledku cyklování teplem. S koncovými připojeními standardních třífázových termomagnetických průmyslových jističů jsou vodiče namontovány do koncových výstupků a krouceny podle specifikace. Koncový výstupek lze použít pouze pro určitý rozsah velikostí vodičů a typů vodičů. Pokud je vodič příliš malý, nebude mít povrchovou plochu uvnitř oka, aby nesl očekávané množství proudu.
Obrázek 8. Iccb koncový Diagram
když je malý vodič připojen ke svorkovnici, která by měla být použita pro mnohem větší vodič, existuje pouze bodový kontakt mezi vodičem a koncovým výstupkem. Tento typ připojení způsobuje přehřátí při připojení a pokud není opraven, způsobí žíhání vodiče. Viz Obrázek 9.
obrázek 9. Svorkovnice jističe
když se vodič žíhá, nenese správné množství proudu kvůli zvýšené impedanci. Zvýšená impedance způsobuje další zahřívání, což pak způsobuje, že vodič má vysokou impedanci. Izolace kolem žíhaného vodiče se často zcela spálí kvůli generovanému teplu. Žíhaný vodič musí být vyměněn nebo žíhaná část musí být odříznuta a nový kus vodiče musí být spojen.
dalším problémem týkajícím se koncových výstupků je nesprávné kroucení. Pokud se kabel uvolní uvnitř koncového oka, připojení se zahřeje kvůli zvýšené impedanci. Toto dodatečné zahřívání může také způsobit žíhání vodiče. Často, když se stavěcí šroub svorkovnice uvolní, dochází k oblouku uvnitř závitů stavěcího šroubu. Obvykle to není vidět zvenčí, takže technik může dotáhnout stavěcí šroub a věřit, že problém je vyřešen. Obloukování uvnitř závitů však obvykle brání utažení stavěcího šroubu dále, než kde k obloukování došlo. Bez ohledu na to, kolik síly je aplikováno na stavěcí šroub, není nikdy zcela utaženo proti vodiči a přehřátí pokračuje. Viz Obrázek 10.
obrázek 10. MCCB nesprávné Torquing