• Articles
• admin

en støbt kasseafbryder (MCCB) er en afbryder, der bruger en støbt kasse til at huse og understøtter dens strømbærende komponenter såvel som at være en del af isoleringssystemet. MCCB ‘ s arbejdsprincip diskuteres detaljeret i denne artikel.

den mest almindelige type MCCB er den termisk-magnetiske almindelige Afbryder. Se Figur 1. MCCB ‘ er har ofte et termisk overstrømsturelement for at give beskyttelse mod overbelastning, såsom hvad der er forårsaget, når en kobling er forkert justeret på en elektrisk motor, eller en elektrisk enhed trækker for meget strøm.

et øjeblikkeligt overstrømselement er også tilvejebragt for at beskytte mod kortslutninger, såsom hvad der forårsages, når to ledninger berører, eller når isoleringen svigter. MCCBs har følgende primære komponenter:

• ramme eller etui
• kontaktaggregater
• Arc slisker
• OCPDs
• en betjeningsmekanisme
• terminalforbindelser

en isoleret kasseafbryder (iccb) er et kredsløb, der er forbundet med en breaker, der ligner en MCCB i konstruktion, men bruger typisk en elektronisk eller digital OCPD og har meget højere afbrydelsesvurderinger.

Figur 1. MCCB mærket kredsløbsdiagram

MCCB rammer og kasser

rammen på en MCCB er en lukket enhed, der omgiver og understøtter de andre komponenter, mens den giver isolering. Forseglede tilfælde afbrydere kan ikke åbnes eller serviceres, undtagen test, inspektion, og rengøring af ydersiden.

forseglede kasseafbrydere kan identificeres på flere måder: ved hjælp af et tjærelignende stof, nittede kasser eller papirforseglinger over kasseskruerne. Åbning af forseglede tilfælde afbrydere ugyldiggør deres ul-liste, hvilket kan forårsage problemer, hvis der er brand eller anden ulykke, der involverer disse afbrydere.

MCCB ‘er med stor ramme og de fleste Iccb’ er har udskiftelige OCPD ‘ er og er også kendt som udskiftelige trip-afbrydere. Udskiftelige turafbrydere har sager, der kan åbnes for at blive serviceret og vedligeholdt. OEM ‘ er kan levere visse dele, så de kan fornyes.

OCPD kan erstattes med et element, der kan dimensioneres op til iccbs ‘rammebedømmelse og op til 80% af MCCBs’ rammebedømmelse. Se Figur 2.

figur 2. Udskiftelige afbrydere mærket kredsløbsdiagram

MCCB-Kontaktenheder

kontaktenhederne åbner og lukker kredsløb. Kontakterne på små MCCB ‘ er, såsom grenafbrydere, der bruges i panelplader, bærer belastningsstrømmen og fungerer også som buekontakter. Afbrydere med stor ramme har separate buekontakter og hovedkontakter.

en fordel, som MCCBs har, er, at deres kontakter er små, lette og hurtigt kan afbryde en bue, såsom i 1-1/2 til 2 cyklusser. Strømbegrænsende versioner kan rydde en fejl endnu hurtigere, i en 1 Lot 2 cyklus eller mindre.

Buekontakter hjælper med at afbryde buer og er sammensat af en hårdere legering end hovedkontakterne, som er designet til kun at bære belastningsstrøm. Buekontakterne (øverst) strækker sig foran hovedkontakterne (nederst). Når afbryderen lukker, berører buekontakterne (make) først. Derfor gør enhver bue, der opstår, det på buekontakterne. Hovedkontakterne berøres derefter umiddelbart efter, at lysbuekontakterne berøres.

hovedkontakterne er primært sammensat af sølv og er blødere end buekontakterne, hvilket betyder, at de vil erodere hurtigt, hvis buekontakterne er forkert justeret eller slidt. Ny generation strømbegrænsende afbrydere adskiller sig fra standard MCCB ‘ er og primært af deres kontaktstrukturer.

standard MCCB ‘ er bruger enkelt drejepunktsmekanismer til kontakterne, mens strømbegrænsende afbrydere ofte bruger dobbelt-drejemekanismer. Se Figur 3. Magnetfelterne omkring hver af kontakterne afviser og tvinger hurtigt kontakterne fra hinanden. Når kortslutningsstrømmen, der strømmer gennem dem, øges, bliver magnetfelterne stærkere, og kontakterne åbnes hurtigere.

figur 3. Standard MCCBs Vs. Iccbs

for at disse afbrydere (og strømbegrænsende sikringer) skal være strømbegrænsende, skal kortslutningsstrømmen være af værdi høj nok til at få den til at være i dens strømbegrænsende region. Hvis kortslutningsstrømmen er under denne værdi, reagerer den som en standardafbryder.

MCCB Arc slisker

en bue er en vedvarende udledning af elektricitet over et hul i et kredsløb eller mellem elektroder, normalt ledsaget af elektroderne (kontakter) fordampes og/eller smeltes af den ekstreme varme af buen.

en bue sliske, også kendt som bue ildslukker, er en struktur, der indeholder bue skillevægge. Som kontaktdelen trækkes buen mellem buekontakterne. Buen stiger (på grund af dens ekstreme temperatur) og strækkes, når den gør det, af buedelerne. Dette afkøler buen, så den kan slukke. MCCBs bruger arc slisker til at strække buer, køle dem ned, og slukke dem, alle i 1-1 liter 2 til 2 cykler. Se Figur 4.

figur 4. MCCB Arc Sliskediagram

over nuværende beskyttelsesanordninger (OCPD ‘er)

MCCB’ er med lille ramme bruger typisk termisk magnetiske OCPD ‘ er.

en termisk magnetisk OCPD er en OCPD, der reagerer på varmen skabt af kobbertabet (I2R), når strømmen passerer gennem en leder.

Kobbertab er forårsaget af lederens modstand mod en strøm, der passerer gennem den. Dette tab udtrykkes som varme. Jo højere strømmen strømmer gennem en leder, desto mere varme skabes. En termisk magnetisk OCPD bruger en bimetallisk strimmel placeret i den aktuelle vej. Den bimetalliske strimmel er lavet af to metaller, der har forskellige ekspansionshastigheder, når de opvarmes. Den bimetalliske strimmel er konstrueret således, at metallet, der har en højere ekspansionshastighed, tvinger den bimetalliske strimmel til at afbøje eller bøje og frigøre triplåsen. Dette sker, når afbryderen registrerer en overstrømstilstand, der varer en forudbestemt tid.

en termisk magnetisk OCPD giver beskyttelse mod overstrøm og kortslutninger i MCCB ‘ er. En termisk-magnetisk OCPD er også kendt som en generel turenhed. Andre navne på en termisk-magnetisk OCPD er trip enhed og trip enhed og bruges ofte i flæng. På MCCB ‘ er med stor ramme bruges typisk en elektronisk OCPD. Oplysninger vedrørende en bestemt OCPD kan findes på OEM-typeskiltet, der er fastgjort til enheden. Se Figur 5.

figur 5. En termisk-magnetisk OCPD giver beskyttelse mod overstrøm og kortslutning i MCCBs og kaldes undertiden en generel turenhed.

en MCCB kan kun have en OCPD med en kontinuerlig strømvurdering på 80% af billedvurderingen. Dette skyldes, at en termisk magnetisk OCPD har en meget bred tidsstrømskarakteristikskurve, hvilket betyder, at OEM ‘ er er nødt til at tage en ekstra godtgørelse for, at afbryderen kan køre uden at skade sig selv fra den varme, der genereres af den overskydende strømstrøm.

MCCB-arbejdsprincip

betjeningsmekanismen for en MCCB åbner og lukker kontaktenhederne og har tre positioner: åben, lukket og tur. Grenafbrydere af den type, der anvendes til panelplader og belysningspaneler, har et ret simpelt design. Se Figur 6.

figur 6. MCCB-betjeningsmekanisme

når kontakterne er lukket, er triplåsen i låst position (gul cirkel). Da kontakterne åbnes og lukkes, bevæger turlåsepositionen sig ikke. Denne type trip latch er et af de største problemer med MCCBs, idet den og andre dele af betjeningsmekanismen smøres fra fabrikken.

strømstrøm gennem kontakterne skaber varme, som tørrer smøremidlet ud over tid. Når det fabrikspåførte smøremiddel tørrer, tykner det og bremser afbryderens ydeevne. Da det fortsætter med at tørre, begynder det at flage af, og metal-til-metal slid opstår. Dette metal-til-metal-slid og den korrosion, der kan opstå på trip-låsen, kan let få afbryderen til ikke at åbne efter behov. Den eneste gang turen låsen skifter position er, når afbryderen udløses.

bemærk, hvordan turlåsen er stationær i åbne og lukkede positioner, men er forskellig i turpositionen. Trip latch-fejl er en af de primære årsager til, at MCCBs ikke fungerer i overensstemmelse med OEM-specifikationerne. Moderne MCCB ‘ er med stor ramme inkluderer ofte røde mekaniske turknapper. Turknappen betjener turlåsen direkte. Trip låsen (gul pil i figur 6) bevæger sig ikke, når afbryderen er slået fra den åbne til den lukkede position. Det bevæger sig dog, når afbryderen udløses. Se Figur 7.

Figur 7. En moderne MCCB-betjeningsmekanisme med stor ramme mærket diagram

Circuit Breaker Aging and Testing

en undersøgelse blev udført af Nuclear Regulatory Commission (NRC) i NUREG/ CR-5762, Vyle 60101, omfattende Aldringsvurdering af afbrydere og relæer (skrevet i marts 1992) dækker emnet for fejl i MCCB ‘ er, der havde været i drift tre til fem år uden vedligeholdelse.

i denne rapport blev der fundet forskellige problemer med de 11 undersøgte afbrydere. Af de 11 afbrydere havde 5 langvarige forsinkelsesfejl og 4 havde øjeblikkelige tripproblemer.

nogle afbrydere havde flerpolede fejl, og nogle havde både øjeblikkelige og langvarige forsinkelsesproblemer. Selvom undersøgelsen var begrænset i antal, er den typisk for problemer, der ses i marken under test.

NRC anbefalede primær injektionstest af afbrydere hvert tredje år, og hvis de ikke kunne testes, skal du betjene “Push-to-Test” eller “vrid-til-Test” – mekanismen hvert år. Hvis en afbryder ikke har sådanne testfunktioner, anbefalede NRC at betjene omskifteren (håndtaget) flere gange hurtigt to gange om året for at hjælpe med at opretholde funktionaliteten.

MCCB-terminalforbindelser

sikker installation af MCCB ‘er og Iccb’ er (Iccb ‘ er) afhænger af korrekt afslutning. Hvis opsigelserne ikke gennemføres korrekt, kan de starte brande og beskadige udstyr. Mange store Iccb ‘ er er enten boltet direkte til bussen eller har en udtrækskonstruktion. Se Figur 8. Problemer med disse typer forbindelser er ret sjældne.

MCCB ‘ er forbindes ofte ved hjælp af snoet lederkabel eller ledning, hvilket kan forårsage problemer, fordi de har en tendens til at løsne sig over tid på grund af varmecykling. Med terminalforbindelserne til standard trefasede termisk-magnetiske industrielle afbrydere monteres lederne i terminalknapperne og drejes til specifikation. Terminalslangen kan kun bruges til et bestemt udvalg af trådstørrelser og trådtyper. Hvis lederen er for lille, vil den ikke have overfladearealet inden i lugen til at bære den forventede mængde strøm.

figur 8. Iccb Termineringsdiagram

når en lille leder er forbundet til en terminalslange, der skal bruges til en meget større leder, er der kun punkt-til-punkt-kontakt mellem lederen og terminalslangen. Denne type forbindelse forårsager overophedning ved forbindelsen, og hvis den ikke korrigeres, vil lederen blive udglødet. Se Figur 9.

figur 9. Afbryderklemme

når en leder bliver udglødet, bærer den ikke den korrekte mængde strøm på grund af øget impedans. Den øgede impedans forårsager yderligere opvarmning, hvilket derefter får lederen til at have en høj impedans. Ofte bliver isoleringen omkring en udglødet leder helt brændt af på grund af den varme, der genereres. En udglødet leder skal udskiftes, eller den udglødede del skal afskæres, og et nyt stykke af lederen skal splejses ind.

det andet spørgsmål vedrørende terminal lugs er forkert drejning. Hvis kablet løsner inde i klemmen, opvarmes forbindelsen på grund af øget impedans. Denne ekstra opvarmning kan også få lederen til at blive udglødet. Ofte når terminalskruen løsner, forekommer lysbue inde i sætskruetrådene. Dette kan typisk ikke ses udefra, så teknikeren kan stramme sætskruen igen og tro, at problemet er løst. Imidlertid forhindrer lysbuen inde i gevindene typisk sætskruen i at stramme længere end hvor lysbuen fandt sted. Uanset hvor meget kraft der påføres sætskruen, strammes den aldrig helt mod lederen, og overophedning fortsætter. Se Figur 10.

Figur 10. MCCB forkert drejning