NOVICE

Odklopnik v kalupu (MCCB) je vrsta električne zaščitne naprave, ki se uporablja za zaščito električnega tokokroga pred prekomernim tokom, ki lahko povzroči preobremenitev ali kratek stik. S trenutno močjo do 1600A lahko MCCB uporabljamo za širok spekter napetosti in frekvenc z nastavljivimi nastavitvami potovanja. Ti odklopniki se namesto miniaturnih odklopnikov (MCB) uporabljajo v velikih sistemih PV za izolacijo in zaščito sistema.

Kako deluje MCCB

MCCB uporablja temperaturno občutljivo napravo (termični element) s trenutno občutljivo elektromagnetno napravo (magnetni element), ki zagotavlja zaščitni in izolacijski mehanizem za sprožitev. To MCCB omogoča, da zagotovi:
• Zaščita pred preobremenitvijo,
• Električna zaščita pred tokovi kratkega stika
• Električno stikalo za odklop.

Zaščita pred preobremenitvijo

Zaščito pred preobremenitvijo zagotavlja MCCB prek temperaturno občutljive komponente. Ta komponenta je v bistvu bimetalni kontakt: kontakt, ki je sestavljen iz dveh kovin, ki se pri visoki temperaturi raztezata z različnimi hitrostmi. V normalnih delovnih pogojih bo bimetalni kontakt omogočil pretok električnega toka skozi MCCB. Ko tok preseže vrednost odklopa, se bimetalni kontakt začne segrevati in upogibati zaradi različne toplotne hitrosti raztezanja toplote znotraj kontakta. Sčasoma se bo kontakt upognil do točke, ko bo fizično potisnil prožno palico in odklenil kontakte, kar bo povzročilo prekinitev tokokroga.

Toplotna zaščita MCCB bo običajno imela časovno zakasnitev, da bo omogočila kratkotrajno nadtokovno napetost, kar je običajno opaziti pri nekaterih operacijah naprav, na primer vklopnih tokovih, zaznanih pri zagonu motorjev. Ta časovna zakasnitev omogoča, da vezje še naprej deluje v teh okoliščinah, ne da bi sprožil MCCB.

Električna zaščita pred tokovi kratkega stika

MCCB zagotavlja takojšen odziv na napako kratkega stika, ki temelji na principu elektromagnetizma. MCCB vsebuje magnetno tuljavo, ki ustvarja majhno elektromagnetno polje, ko tok teče skozi MCCB. Med normalnim delovanjem je elektromagnetno polje, ki ga tvori elektromagnetna tuljava, zanemarljivo. Ko pa se v vezju pojavi napaka kratkega stika, začne skozi elektromagnet teči velik tok in posledično se vzpostavi močno elektromagnetno polje, ki privlači sprožilno palico in odpira kontakte.

Električno stikalo za odklop

Poleg mehanizmov za sprožitev se MCCB lahko uporabljajo tudi kot stikala za ročni odklop v primeru izrednih dogodkov ali vzdrževalnih del. Ko se kontakt odpre, lahko ustvarite lok. Za boj proti temu imajo MCCB notranje mehanizme za odvajanje loka, ki ga ločijo.

Dešifriranje značilnosti in ocene MCCB

Proizvajalci MCCB morajo predložiti obratovalne značilnosti MCCB. Nekateri pogosti parametri so razloženi spodaj:
Nazivni tok okvirja (Inm):
Največji tok, za katerega je MCCB ocenjen, da ga lahko upravlja. Ta nazivni tok okvirja določa zgornjo mejo nastavljivega razpona toka odklopa. Ta vrednost določa velikost okvira odklopnika.
Nazivni tok (v):
Nazivna vrednost toka določa, kdaj se MCCB sproži zaradi zaščite pred preobremenitvijo. To vrednost lahko prilagodite na največji nazivni tok okvirja.
Nazivna napetost izolacije (Ui):
Ta vrednost označuje največjo napetost, ki ji je MCCB lahko odporen v laboratorijskih pogojih. Nazivna napetost MCCB je običajno nižja od te vrednosti, da se zagotovi varnostna meja.
Nazivna delovna napetost (Ue):
Ta vrednost je nazivna napetost za neprekinjeno delovanje MCCB. Običajno je enaka ali blizu napetosti sistema.
Nazivna impulzna vzdržljiva napetost (Uimp):
Ta vrednost je prehodna največja napetost, ki jo odklopnik lahko prenese pred preklopnimi valovi ali udarci strele. Ta vrednost določa sposobnost MCCB, da prenese prehodne prenapetosti. Standardna velikost za testiranje impulzov je 1,2 / 50µs.
Delovna zmogljivost kratkega stika (Ics):
To je najvišji tok napake, ki ga MCCB lahko obvlada, ne da bi bil trajno poškodovan. MCCB se običajno lahko uporabijo po prekinitvi napake, če ne presegajo te vrednosti. Višji kot so Ics, zanesljivejši je odklopnik.
Končna odklopna zmogljivost kratkega stika (Icu):
To je najvišja vrednost toka napake, ki jo MCCB lahko obvlada.Če tok napake preseže to vrednost, MCCB ne bo mogel izklopiti. V tem primeru mora delovati drug zaščitni mehanizem z večjo lomno zmogljivostjo. To kaže na zanesljivost delovanja MCCB. Pomembno je omeniti, da če tok napake preseže Ics, vendar ne presega Icu, lahko MCCB napako še vedno odpravi, vendar je lahko poškodovana in zahteva zamenjavo.
Mehanska življenjska doba: To je največkrat, ko je MCCB mogoče ročno upravljati, preden ne uspe.
Električna življenjska doba: to je največje možno število izklopov MCCB, preden ne uspe.

Velikost MCCB

MCCB v električnem tokokrogu morajo biti velikosti glede na pričakovani obratovalni tok in možne tokove okvar. Tri glavna merila pri izbiri MCCB so:
• Nazivna delovna napetost (Ue) MCCB mora biti podobna napetosti sistema.
• Vrednost odklona MCCB je treba prilagoditi glede na tok, ki ga porabi tovor.
• Odklopna zmogljivost MCCB mora biti večja od teoretično možnih tokov napak.

Vrste MCCB

Slika 1: Krivulja odklona MCCB tipa B, C in D

Vzdrževanje MCCB

MCCB so izpostavljeni močnim tokovom; zato je vzdrževanje MCCB ključnega pomena za zanesljivo delovanje. Nekateri postopki vzdrževanja so opisani spodaj:

1. Vizualni pregled
Med vizualnim pregledom MCCB je pomembno paziti na deformirane kontakte ali razpoke na ohišju ali izolaciji. Morebitne opekline na stiku ali ohišju je treba obravnavati previdno.

2. Mazanje
Nekatere MCCB potrebujejo ustrezno mazanje, da se zagotovi nemoteno delovanje stikala za ročni odklop in notranjih gibljivih delov.

3. Čiščenje
Umazanija na MCCB lahko poslabša komponente MCCB. Če umazanija vključuje kakršen koli prevodni material, lahko ustvari pot za tok in povzroči notranjo napako.

4. Testiranje
Obstajajo trije glavni preskusi, ki se izvajajo kot del vzdrževalnega postopka MCCB.
Preskus izolacijske odpornosti:
Preskuse MCCB je treba izvesti z odklopom MCCB in preskusom izolacije med fazami ter med dovodnimi in obremenitvenimi terminali. Če je izmerjena izolacijska upornost nižja od priporočene vrednosti proizvajalčeve izolacijske upornosti, MCCB ne bo mogel zagotoviti ustrezne zaščite.

Stik z odporom
Ta preskus se izvede s preskušanjem odpornosti električnih kontaktov. Izmerjena vrednost se primerja z vrednostjo, ki jo je določil proizvajalec. V normalnih obratovalnih pogojih je kontaktna upornost zelo majhna, saj morajo MCCB omogočati obratovalni tok z minimalnimi izgubami.

Preskus izklopa
Ta preskus se izvede s preskušanjem odziva MCCB v simuliranih pogojih prekomernega toka in okvare. Toplotna zaščita MCCB se preizkusi z vodenjem velikega toka skozi MCCB (300% nazivne vrednosti). Če se odklopnik ne sproži, je znak okvare toplotne zaščite. Test magnetne zaščite se izvaja s kratkimi impulzi zelo velikega toka. V običajnih pogojih je magnetna zaščita takojšnja. Ta preskus je treba izvesti čisto na koncu, saj visoki tokovi povečajo temperaturo kontaktov in izolacije, kar lahko spremeni rezultate drugih dveh preskusov.

Zaključek
Pravilna izbira MCCB za zahtevano aplikacijo je ključnega pomena za zagotavljanje ustrezne zaščite na lokacijah z visoko zmogljivo opremo. Pomembno je tudi, da se redno izvajajo vzdrževalna dela in vsakič po vklopu mehanizmov za izlet, da se zagotovi ohranitev varnosti lokacije.