valettu asia katkaisija (MCCB) toimintaperiaate
valettu katkaisija (MCCB) on katkaisija, joka käyttää valettua koteloa taloa varten ja tukee sen virtaa kuljettavia komponentteja sekä olla osa eristysjärjestelmää. MCCB: n toimintaperiaatetta käsitellään yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa.
yleisin MCCB – tyyppi on lämpö-magneettinen yleiskäyttöinen katkaisija. Katso Kuva 1. Mccb-laitteissa on usein lämpöylivirta-laukaisuelementti, joka suojaa ylikuormitukselta, kuten siltä, mitä aiheutuu, kun kytkentä on suunnattu väärin sähkömoottoriin tai sähkölaite vetää liikaa virtaa.
mukana on myös hetkellinen ylivirta-elementti, joka suojaa oikosululta, kuten siltä, mitä aiheutuu kahden johdon kosketuksesta tai eristyksen pettämisestä. Mccb: llä on seuraavat pääkomponentit:
- runko tai kotelo
- kosketinkokoonpanot
- Kaarikourut
- OCPDs
- toimintamekanismi
- liittimet
eristetyn kotelon katkaisija (ICCB) on piiri katkaisija, joka on rakenteeltaan samanlainen kuin mccb, mutta käyttää tyypillisesti elektronista tai digitaalista OCPD: tä ja on paljon suurempi keskeyttävä luokitukset.
Kuva 1. MCCB merkitty piirikaavio
MCCB kehykset ja kotelot
MCCB on suljettu yksikkö, joka ympäröi ja tukee muita komponentteja samalla eristys. Suljettuja katkaisijoita ei voida avata tai huoltaa, lukuun ottamatta ulkopuolen testausta, tarkastusta ja puhdistusta.
sinetöidyt katkaisijat voidaan tunnistaa useilla tavoilla: tervamaisella aineella, niitatuilla koteloilla tai koteloruuvien päällä olevilla paperitiivisteillä. Avaaminen sinetöity-tapauksessa katkaisijat mitätöidä UL listalle, joka voi aiheuttaa ongelmia, jos on tulipalo tai muu onnettomuus, jossa nämä katkaisijat.
Suurirunkoisissa MCCB: issä ja useimmissa Iccb: issä on vaihdettavat OCPD: t, ja niitä kutsutaan myös vaihdettaviksi trip-katkaisijoiksi. Vaihdettavissa trip-katkaisimissa on kotelot, jotka voidaan avata huollettavaksi ja huollettavaksi. OEM-valmistajat voivat tarjota tiettyjä osia, jotta ne voidaan uusia.
OCPD voidaan korvata elementillä, joka voidaan mitoittaa ICCBs: n kehysluokitukseen asti ja enintään 80% MCCBs: n kehysluokituksesta. KS. Kuva 2.
kuva 2. Vaihdettavat laukaisukatkaisijat, joissa on piirikaavio
MCCB-Kosketinyhdistelmät
kosketinyhdistelmät avoimet ja suljettavat piirit. Pienten MCCB: iden koskettimet, kuten panelboardeissa käytetyt haarakatkaisijat, kuljettavat kuormavirtaa ja toimivat myös kipinöivinä koskettimina. Suurirunkoisilla katkaisijoilla on erilliset valokaarikoskettimet ja pääkoskettimet.
yksi mccbien etu on se, että niiden kontaktit ovat pieniä, kevyitä ja voivat keskeyttää kaaren nopeasti, esimerkiksi 1-1/2-2 syklissä. Virtaa rajoittavat versiot voivat poistaa vian vielä nopeammin, 1⁄2-syklissä tai vähemmän.
Kaarikoskettimet auttavat keskeyttämään kaaria ja koostuvat kovemmasta seoksesta kuin pääkoskettimet, jotka on suunniteltu kuljettamaan vain kuormitusvirtaa. Valokaarikoskettimet (ylempi) ulottuvat pääkoskettimien edelle (alempi). Kun katkaisija sulkeutuu, kipinöivät koskettimet koskettavat (make) ensin. Siksi jokainen kaari, joka tapahtuu, tekee niin kipinöintiyhteydet. Tärkeimmät koskettimet sitten kosketa heti kipinöintiä yhteystiedot kosketa.
pääkoskettimet koostuvat pääasiassa hopeasta ja ovat pehmeämpiä kuin kaarikoskettimet, mikä tarkoittaa, että ne kuluvat nopeasti, jos kaarikoskettimet ovat väärin säädettyjä tai kuluneet. Uuden sukupolven virtaa rajoittavat katkaisijat eroavat tavallisista MCCB-piireistä ja ennen kaikkea kosketinrakenteidensa perusteella.
standardi MCCBs käyttää yhden nivelpisteen mekanismeja koskettimet, kun taas virtaa rajoittavat katkaisijat käyttävät usein dual-pivot mekanismeja. KS. Kuva 3. Magneettikentät jokaisen koskettimen ympärillä hylkivät ja pakottavat koskettimet nopeasti erilleen. Kun niiden läpi virtaava oikosulkuvirta kasvaa, magneettikentät voimistuvat ja kontaktit avautuvat nopeammin.
kuva 3. Standardi MCCBs vs. ICCBs
jotta nämä katkaisijat (ja virtaa rajoittavat sulakkeet) olisivat virtaa rajoittavia, oikosulkuvirran on oltava arvoltaan riittävän korkea, jotta se on virtaa rajoittavalla alueellaan. Jos oikosulkuvirta on tämän arvon alapuolella, se reagoi vakiokatkaisijana.
MCCB-Kaarirännit
kaari on jatkuva sähköpurkaus virtapiirissä tai elektrodien välissä olevan aukon poikki, johon yleensä liittyy elektrodien (kontaktien) höyrystyminen ja/tai sulaminen kaaren äärimmäisen kuumuuden vaikutuksesta.
kaarivarjo, joka tunnetaan myös nimellä kaarisammutin, on rakenne, joka sisältää kaarenjakajia. Kosketusosana valokaari piirretään valokaarikoskettimien väliin. Kaari nousee (sen äärilämpötilan vuoksi), ja kun se näin tekee, kaarenjakajat venyttävät sitä. Tämä jäähdyttää kaaren niin, että se voidaan sammuttaa. MCCBs käyttää kaarivarjot venyttää kaaria, jäähdyttää ne ja sammuttaa ne, kaikki 1-1⁄2 Jotta 2 sykliä. KS. Kuva 4.
Kuva 4. MCCB-Valokaarikaavio
nykyisten suojalaitteiden (OCPDs) yli
Pienirunkoisissa MCCB-koteloissa käytetään tyypillisesti lämpömagneettisia OCPD: Itä.
lämpömagneettinen OCPD on OCPD, joka reagoi kuparihäviön (I2R) synnyttämään lämpöön virran kulkiessa johtimen läpi.
Kuparihäviö johtuu johtimen resistanssista sen läpi kulkevaa virtaa vastaan. Tämä häviö ilmaistaan lämpönä. Mitä suurempi virta kulkee johtimen läpi, sitä enemmän lämpöä syntyy. Lämpö-magneettinen OCPD käyttää bimetalliliuskaa, joka on sijoitettu nykyiselle polulle. Bimetalliliuska on valmistettu kahdesta metallista, joilla on eri laajenemisnopeus kuumennettaessa. Bimetalliliuska on rakennettu siten, että metalli, jolla on suurempi laajenemisnopeus, pakottaa bimetalliliuska taipumaan eli taipumaan ja vapauttamaan laukaisusalpa. Tämä tapahtuu, kun katkaisija havaitsee ylivirtatilan, joka kestää ennalta määrätyn ajan.
lämpömagneettinen OCPD suojaa mccbs: n ylivirta-ja oikosulkuja vastaan. Lämpö-magneettinen OCPD tunnetaan myös yleiskäyttöinen matka yksikkö. Muita termisen magneettisen OCPD: n nimityksiä ovat laukaisulaite ja laukaisuyksikkö, ja niitä käytetään usein keskenään. Suurirunkoisissa MCCB-laitteissa käytetään tyypillisesti elektronista OCPD: tä. Tiettyä OCPD: tä koskevat tiedot löytyvät yksikköön kiinnitetystä OEM-nimikilvestä. KS. Kuva 5.
kuva 5. Lämpö-magneettinen OCPD suojaa ylivirtaa ja oikosulkuja vastaan MCCBs: ssä ja sitä kutsutaan joskus yleiskäyttöiseksi laukaisuyksiköksi.
MCCB: llä voi olla vain OCPD, jonka jatkuvan virran luokitus on 80% kehysluokituksesta. Tämä johtuu siitä, että lämpömagneettisella OCPD: llä on hyvin laaja aikavirran ominaiskäyrä, mikä tarkoittaa, että OEM-valmistajien on tehtävä ylimääräinen varaus katkaisijan laukaisemiseksi vahingoittamatta itseään ylimääräisestä virrasta syntyvästä lämmöstä.
MCCB: n toimintaperiaate
MCCB: n toimintamekanismi Avaa ja sulkee kosketinkokoonpanot ja siinä on kolme asentoa: avoin, suljettu ja trip. Haarakatkaisijat, joita käytetään paneeleissa ja valaistuspaneeleissa, ovat melko yksinkertaisia. KS. Kuva 6.
kuva 6. MCCB: n toimintamekanismi
koskettimien ollessa kiinni laukaisusalpa on lukitussa asennossa (keltainen ympyrä). Kun koskettimet avataan ja suljetaan, laukaisusalvan asento ei liiku. Tämäntyyppinen trip salpa on yksi tärkeimmistä ongelmista MCCBs: n kanssa, koska se ja muut toimintamekanismin osat on voideltu tehtaalla.
koskettimien läpi kulkeva virta luo lämpöä, joka kuivattaa voiteluaineen ajan myötä. Kun tehdasvalmisteinen voiteluaine kuivuu, se paksunee ja hidastaa katkaisijan suorituskykyä. Kun se jatkaa kuivumistaan, se alkaa hilseillä pois, ja syntyy metallin kulumista. Tämä metalli-metalli kulumista ja korroosio, joka voi esiintyä laukaisusalpa voi helposti aiheuttaa katkaisija ei avaudu tarpeen mukaan. Laukaisusalpa vaihtaa asentoa vain, kun katkaisija laukeaa.
huomaa, miten laukaisusalpa on liikkumaton avoimessa ja suljetussa asennossa, mutta erilainen laukaisuasennossa. Trip salpa toimintahäiriö on yksi tärkeimmistä syistä MCCBs ei toimi mukaisesti OEM eritelmät. Nykyaikaisissa suurirunkoisissa MCCB-malleissa on usein punaiset mekaaniset laukaisunapit. Laukaisupainike käyttää laukaisusalvaa suoraan. Laukaisusalpa (keltainen nuoli kuvassa 6) ei liiku, kun katkaisija kytketään avoimesta suljettuun asentoon. Se kuitenkin liikkuu, kun katkaisija laukeaa. KS. Kuva 7.
Kuva 7. Moderni, suurirunkoinen MCCB-toimintamekanismi, jossa on merkintä kaavio
katkaisijan vanheneminen ja testaus
Nuclear Regulatory Commission (NRC) teki tutkimuksen NUREG/ CR-5762, Wyle 60101, Comprehensive Aging Assessment of Circuit Breakers and Relays, (kirjoitettu maaliskuussa 1992), jossa käsitellään epäonnistumisia MCCBs: ssä, joka oli ollut käytössä kolmesta viiteen vuotta ilman huoltoa.
tässä raportissa 11 tutkitulla murtajalla havaittiin erilaisia ongelmia. 11 katkaisijasta 5: ssä oli pitkäaikaisia viivevikoja ja 4: ssä hetkellisiä laukaisuongelmia.
joissakin katkaisimissa oli moninapaisia vikoja ja joissakin oli sekä hetkellisiä että pitkäaikaisia viiveongelmia. Vaikka katsastus oli rajattu, se on tyypillistä testauksen aikana kentällä havaituille ongelmille.
NRC suositteli katkaisijoille ensisijaista ruiskutustestausta kolmen vuoden välein, ja jos niitä ei voitu testata, käytetään ”Push-to-Test”-tai ”Twist-to-Test” – mekanismia joka vuosi. Jos katkaisijalla ei ole tällaisia testiominaisuuksia, NRC suositteli, että kytkintä (kahvaa) käytetään useita kertoja nopeasti kaksi kertaa vuodessa toiminnallisuuden ylläpitämiseksi.
MCCB-liittimet
MCCB-liittimien ja eristetyn kotelon katkaisijan (Iccbs) turvallinen asennus riippuu asianmukaisista päätteistä. Jos lopetuksia ei tehdä kunnolla, ne voivat sytyttää tulipaloja ja vahingoittaa kalustoa. Monet suuret Iccb: t on joko pultattu suoraan bussiin tai ne ovat rakenteeltaan vetäviä. KS. Kuva 8. Tämäntyyppisten yhteyksien ongelmat ovat melko harvinaisia.
MCCB: t kytketään usein säikeistetyllä johdinkaapelilla tai vaijerilla, mikä voi aiheuttaa ongelmia, koska niillä on taipumus löystyä ajan myötä lämmön kiertymisen vuoksi. Tavallisten kolmivaiheisten lämpö-magneettisten teollisuusvirtakatkaisijoiden liittimillä johtimet on asennettu päätekappaleisiin ja torqued määritelty. Terminal lug voidaan käyttää vain tietyn valikoiman Lanka koot ja lanka tyypit. Jos johdin on liian pieni, se ei ole pinta-ala sisällä lug kuljettaa odotetun määrän virtaa.
Kuva 8. ICCB Terminaatiokaavio
kun pieni johdin on kytketty terminaalikiinnikkeeseen, jota tulisi käyttää paljon suuremmassa johtimessa, on vain pisteestä pisteeseen yhteys johtimen ja terminaalikiinnikkeen välillä. Tämäntyyppinen liitäntä aiheuttaa ylikuumenemista liitoksessa ja jos sitä ei korjata, aiheuttaa johtimen hehkutuksen. Katso Kuva 9.
Kuva 9. Katkaisijan terminaalin korvakkeet
kun johtimesta tulee hehkutettu, se ei kanna asianmukaista määrää virtaa lisääntyneen impedanssin vuoksi. Lisääntynyt impedanssi aiheuttaa lisälämmitystä, jolloin johtimella on korkea impedanssi. Usein hehkutetun johtimen ympärillä oleva eriste palaa kokonaan pois syntyvän lämmön vuoksi. Hehkutettu johtimen on vaihdettava tai hehkutettu osa on katkaistava ja uusi pala johtimen on liitettävä.
toinen päätekappaleita koskeva ongelma on virheellinen vääntö. Jos kaapeli löystyy sisällä terminaalin lug, yhteys kuumenee lisääntyneen impedanssin vuoksi. Tämä lisälämmitys voi myös aiheuttaa johtimen hehkutuksen. Usein kun terminaalin lug asetettu ruuvi löysää, kipinöinti tapahtuu sisällä asetettu ruuvi kierteet. Tyypillisesti tätä ei voi nähdä ulkopuolelta, joten teknikko voi kiristää asetettua ruuvia uudelleen ja uskoa ongelman olevan ratkaistu. Kierteiden sisällä olevat kaaret kuitenkin tyypillisesti estävät asetetun ruuvin kiristymisen kauemmas kuin missä kaartuminen tapahtui. Riippumatta siitä, kuinka paljon voimaa asetettuun ruuviin kohdistuu, se ei koskaan kiristy täysin johdinta vastaan, ja ylikuumeneminen jatkuu. KS. Kuva 10.
Kuva 10. MCCB sopimaton vääntö