• Articles
• admin

wyłącznik Kompaktowy (MCCB) to wyłącznik, który wykorzystuje formowaną obudowę do przechowywania i obsługuje jej elementy przewodzące prąd, a także jest częścią systemu izolacji. Zasada działania MCCB została szczegółowo omówiona w tym artykule.

najczęstszym typem MCCB jest wyłącznik termiczno-magnetyczny ogólnego przeznaczenia. Patrz Rysunek 1. MCCB często mają termiczny element nadprądowy, który zapewnia ochronę przed przeciążeniami, na przykład gdy sprzęgło jest źle ustawione na silniku elektrycznym lub urządzenie elektryczne pobiera zbyt dużo prądu.

chwilowy element nadprądowy jest również zapewniony w celu ochrony przed zwarciami, takimi jak to, co powstaje w przypadku zetknięcia się dwóch przewodów lub awarii izolacji. MCCB mają następujące podstawowe składniki:

• rama lub obudowa
• zespoły kontaktowe
• zsypy łukowe
• OCPDs
• mechanizm operacyjny
• połączenia zaciskowe

wyłącznik z izolowaną obudową (ICCB) jest wyłącznikiem jest to podobne w konstrukcji do MCCB, ale zwykle używa elektronicznego lub cyfrowego OCPD i ma znacznie wyższe oceny przerwań.

Rysunek 1. Schemat obwodu z etykietą MCCB

ramki i obudowy MCCB

ramka MCCB to zamknięta jednostka, która otacza i wspiera inne komponenty, zapewniając jednocześnie izolację. Wyłączniki z zamkniętą obudową nie mogą być otwierane ani serwisowane, z wyjątkiem testowania, kontroli i czyszczenia na zewnątrz.

wyłączniki z zamkniętą obudową można zidentyfikować na kilka sposobów: za pomocą substancji smolistej, nitowanych obudów lub papierowych uszczelek na śrubach obudowy. Otwarcie wyłączników z zamkniętą obudową unieważnia ich listę UL, co może powodować problemy, jeśli wystąpi pożar lub inny wypadek z udziałem tych wyłączników.

wielkoformatowe MCCB i większość Iccb mają wymienne OCPD i są również znane jako wymienne wyłączniki wyzwalające. Wymienne wyłączniki awaryjne mają obudowy, które można otworzyć w celu serwisowania i konserwacji. Producenci OEM mogą dostarczyć pewne części, dzięki czemu można je odnowić.

OCPD można zastąpić elementem, który może być wielkości do ramki ocena Iccb i do 80% ramki ocena MCCB. Patrz Rysunek 2.

Rysunek 2. Wymienne wyłączniki wyzwalające z etykietą schemat obwodu

zespoły styków MCCB

zespoły styków otwierają i zamykają obwody. Kontakty na małych MCCB, takich jak wyłączniki odgałęźne stosowane w płytach panelowych, przenoszą prąd obciążenia, a także działają jako styki łukowe. Wyłączniki wielkogabarytowe mają oddzielne styki łukowe i styki główne.

jedną z zalet MCCB jest to, że ich kontakty są małe, lekkie i mogą szybko przerwać łuk, na przykład W 1-1/2 do 2 cykli. Wersje ograniczające prąd mogą usunąć usterkę jeszcze szybciej, w cyklu 1/2 lub mniej.

styki łukowe pomagają w przerywaniu łuków i składają się z twardszego stopu niż główne styki, które są zaprojektowane do przenoszenia tylko prądu obciążenia. Styki łukowe (górne) rozciągają się przed stykami głównymi (dolne). Gdy wyłącznik się zamyka, styki łukowe dotykają (sprawiają) jako pierwsze. Dlatego każdy łuk, który występuje, robi to na stykach łukowych. Główne kontakty dotykają się natychmiast po dotknięciu styków łukowych.

główne styki składają się głównie ze srebra i są bardziej miękkie niż styki łukowe, co oznacza, że szybko ulegną erozji, jeśli styki łukowe zostaną źle ustawione lub zużyte. Wyłączniki ograniczające prąd nowej generacji różnią się od standardowych MCCB i przede wszystkim konstrukcją stykową.

Standardowe MCCB używają pojedynczych mechanizmów punktu obrotu dla styków, podczas gdy wyłączniki ograniczające prąd często używają mechanizmów podwójnego obrotu. Patrz Rysunek 3. Pola magnetyczne wokół każdego ze styków odpychają i gwałtownie wymuszają rozszczepienie styków. Wraz ze wzrostem przepływu prądu zwarciowego, pole magnetyczne staje się silniejsze, a styki otwierają się szybciej.

Rysunek 3. Standardowe MCCBs Vs. ICCBs

aby te wyłączniki (i bezpieczniki ograniczające prąd) były ograniczające prąd, prąd zwarciowy musi mieć wartość wystarczająco wysoką, aby mógł znajdować się w obszarze ograniczającym prąd. Jeśli prąd zwarciowy jest poniżej tej wartości, reaguje jako standardowy wyłącznik.

zsypy łukowe MCCB

łuk jest trwałym wyładowaniem energii elektrycznej przez szczelinę w obwodzie lub między elektrodami, zwykle towarzyszy elektrodom (stykom) odparowywanym i/lub stopionym przez ekstremalne ciepło łuku.

zsyp łukowy, znany również jako Gaśnica Łukowa, jest konstrukcją zawierającą przegrody łukowe. Jako część styków łuk jest rysowany między stykami łukowymi. Łuk unosi się (ze względu na swoją ekstremalną temperaturę) i w ten sposób jest rozciągany przez dzielniki łuku. To chłodzi łuk, dzięki czemu można go zgasić. MCCB używają zsypów łukowych do rozciągania łuków, chłodzenia ich i gaszenia, Wszystko W 1-1 ~ 2 do 2 cykli. Patrz Rysunek 4.

Rysunek 4. Schemat rynny łukowej MCCB

nadprądowe urządzenia ochronne (OCPD)

MCCB o małej ramce zwykle używają termiczno-magnetycznych OCPD.

OCPD termiczno-magnetyczny jest OCPD, który reaguje na ciepło wytwarzane przez utratę miedzi (I2R), gdy prąd przechodzi przez przewód.

utrata miedzi jest spowodowana rezystancją przewodu na przepływający przez niego prąd. Strata ta jest wyrażona jako ciepło. Im większy przepływ prądu przez przewód, tym więcej ciepła powstaje. TERMOMAGNETYCZNY OCPD wykorzystuje bimetaliczny pasek umieszczony w bieżącej ścieżce. Bimetaliczny pasek jest wykonany z dwóch metali, które mają różne szybkości rozszerzania się po podgrzaniu. Pasek bimetaliczny jest skonstruowany tak, że metal o wyższej szybkości rozszerzania zmusza Pasek bimetaliczny do odchylenia lub zginania i zwolnienia zatrzasku. Dzieje się tak, gdy wyłącznik wykrywa stan nadprądowy, który trwa z góry określoną ilość czasu.

termiczno-magnetyczny OCPD zapewnia ochronę przed przetężeniem i zwarciem w MCCB. Termiczno-magnetyczny OCPD jest również znany jako jednostka wycieczkowa ogólnego przeznaczenia. Inne nazwy termiczno-magnetycznego OCPD to urządzenie wyzwalające i jednostka wyzwalająca i są często używane zamiennie. W przypadku wielkoformatowych MCCB zwykle stosuje się elektroniczne urządzenie OCPD. Informacje dotyczące konkretnego OCPD można znaleźć na tabliczce znamionowej producenta OEM przymocowanej do urządzenia. Patrz Rysunek 5.

Rysunek 5. Termiczno-magnetyczny OCPD zapewnia ochronę przed przetężeniem i zwarciem w MCCB i jest czasami określany jako jednostka wyzwalająca ogólnego przeznaczenia.

MCCB może mieć tylko OCPD o ciągłym natężeniu prądu wynoszącym 80% wartości ramki. Dzieje się tak dlatego, że termiczno-magnetyczny OCPD ma bardzo szeroką charakterystykę czasowo-prądową, co oznacza, że producenci OEM muszą zapewnić dodatkową możliwość wyłączenia wyłącznika bez uszkodzenia się od ciepła generowanego przez nadmiar prądu.

zasada działania MCCB

mechanizm roboczy MCCB otwiera i zamyka zespoły styków i ma trzy pozycje: otwarty, zamknięty i wyzwalany. Wyłączniki odgałęźne typu stosowanego do paneli i paneli oświetleniowych mają dość prostą konstrukcję. Patrz Rysunek 6.

Rysunek 6. Mechanizm operacyjny MCCB

przy zamkniętych stykach zatrzask podróżny znajduje się w pozycji zatrzaskowej (żółte kółko). Gdy styki są otwierane i zamykane, pozycja zatrzasku nie porusza się. Ten rodzaj zatrzasku jest jednym z głównych problemów z MCCB, ponieważ on, a także inne części mechanizmu operacyjnego, są smarowane w fabryce.

przepływ prądu przez styki tworzy ciepło, które z czasem wysycha smar. Gdy fabrycznie stosowany środek smarny wysycha, zagęszcza i spowalnia działanie wyłącznika. W miarę wysychania zaczyna się łuszczyć i następuje zużycie metalu do metalu. To zużycie metalu do metalu i korozja, która może wystąpić na zatrzasku podróży, może łatwo spowodować, że wyłącznik nie otworzy się w razie potrzeby. Jedyny raz, gdy zatrzask wyłącznika zmienia pozycję, gdy wyłącznik jest wyłączony.

zwróć uwagę, jak zatrzask jest nieruchomy w pozycji otwartej i zamkniętej, ale różni się w pozycji wyjściowej. Awaria zatrzasku jest jedną z głównych przyczyn braku działania MCCB zgodnie ze specyfikacjami OEM. Nowoczesne wielkoformatowe MCCB często zawierają czerwone mechaniczne przyciski wyzwalania. Przycisk podróży obsługuje zatrzask podróży bezpośrednio. Zatrzask wyłącznika (żółta strzałka na rysunku 6) nie porusza się, gdy wyłącznik jest przełączany z pozycji otwartej do pozycji zamkniętej. Porusza się jednak, gdy wyłącznik jest wyłączony. Patrz Rysunek 7.

Rysunek 7. Nowoczesny, wielkoformatowy mechanizm działania MCCB oznaczony diagramem

starzenie i testowanie wyłącznika

badanie zostało przeprowadzone przez Nuclear Regulatory Commission (NRC) w NUREG/ CR-5762, Wyle 60101, kompleksowa ocena starzenia wyłączników i przekaźników, (napisane w marcu 1992) obejmuje temat awarii w MCCB, które były w eksploatacji od trzech do pięciu lat bez konserwacji.

w tym raporcie znaleziono różne problemy z 11 badanymi wyłącznikami. Z 11 wyłączników, 5 miało długotrwałe wady opóźnienia, a 4 miały natychmiastowe problemy z uruchomieniem.

niektóre wyłączniki miały awarie wielobiegunowe, a niektóre miały problemy zarówno z chwilowym, jak i długotrwałym opóźnieniem. Chociaż liczba badań była ograniczona, jest to typowe dla problemów obserwowanych w terenie podczas testów.

NRC zalecał testowanie wyłączników co trzy lata, a jeśli nie można było ich przetestować, co roku uruchamiał mechanizm „Push-to-Test” lub „Twist-to-Test”. Jeśli wyłącznik nie ma takich funkcji testowych, NRC zaleca obsługę przełącznika (uchwytu) kilka razy szybko dwa razy w roku, aby pomóc w utrzymaniu funkcjonalności.

połączenia końcowe MCCB

bezpieczna instalacja MCCB i izolowanego wyłącznika (Iccb) zależy od odpowiednich zakończeń. Jeśli zakończenia nie zostaną prawidłowo zakończone, mogą one wywołać pożar i uszkodzić sprzęt. Wiele dużych Iccb są przykręcone bezpośrednio do magistrali lub mają konstrukcję wyciąganą. Patrz Rysunek 8. Problemy z tego typu połączeniami są dość rzadkie.

MCCB są często połączone za pomocą kabla lub drutu ze skrętką, co może powodować problemy, ponieważ mają tendencję do poluzowania w czasie z powodu cykli cieplnych. Dzięki złączom zaciskowym standardowych trójfazowych termiczno-magnetycznych wyłączników przemysłowych, przewody są montowane w końcówkach zacisków i dokręcane zgodnie ze specyfikacją. Końcówka zaciskowa może być używana tylko dla określonego zakresu rozmiarów i typów drutów. Jeśli przewód jest zbyt mały, nie będzie miał powierzchni w końcówce, aby przenosić oczekiwaną ilość prądu.

Rysunek 8. Schemat zakończenia ICCB

gdy mały przewód jest podłączony do końcówki zaciskowej, która powinna być używana dla znacznie większego przewodu, istnieje tylko styk punkt-punkt między przewodem a końcówką zaciskową. Ten typ połączenia powoduje przegrzanie połączenia, a jeśli nie zostanie skorygowany, spowoduje wyżarzanie przewodu. Patrz Rysunek 9.

Rysunek 9. Końcówki zacisków wyłącznika

gdy przewód zostaje wyżarzony, nie przenosi odpowiedniej ilości prądu z powodu zwiększonej impedancji. Zwiększona impedancja powoduje dalsze nagrzewanie, co powoduje, że przewód ma wysoką impedancję. Często izolacja wokół wyżarzonego przewodu zostaje całkowicie spalona z powodu generowanego ciepła. Wyżarzony przewód musi zostać wymieniony lub wyżarzona część musi zostać odcięta i nowy kawałek przewodu musi być połączony.

innym problemem dotyczącym końcówek zaciskowych jest niewłaściwe torquing. Jeśli kabel poluzuje się wewnątrz końcówki zacisku, połączenie nagrzeje się z powodu zwiększonej impedancji. To dodatkowe ogrzewanie może również spowodować wyżarzanie przewodu. Często, gdy śruba zaciskowa luzuje się, łuk występuje wewnątrz gwintów śrubowych. Zazwyczaj nie można tego zobaczyć z zewnątrz, więc technik może dokręcić śrubę ustalającą i uwierzyć, że problem został rozwiązany. Jednak łuki wewnątrz gwintów Zwykle zapobiegają dokręcaniu śruby ustalającej dalej niż w miejscu, w którym miało miejsce łuk. Niezależnie od tego, jak duża siła jest przyłożona do śruby ustalającej, nigdy nie jest ona całkowicie dokręcona do przewodu, a przegrzanie trwa nadal. Patrz Rysunek 10.

Rysunek 10. MCCB niewłaściwy Torquing