MCB (миниатюрный автоматический выключатель) — конструкция, работа, типы и применение

Что такое MCB (миниатюрный автоматический выключатель) — конструкция, работа, типы и Приложения

Введение в миниатюрные автоматические выключатели (MCB)

Все предохранители необходимо заменить на «миниатюрные автоматические выключатели» MCB для большей безопасности и контроля, когда они выполняли свою работу в прошлом. В отличие от предохранителя, MCB работает как автоматический выключатель, который размыкается в случае чрезмерного тока, протекающего через цепь, и как только цепь возвращается в нормальное состояние, его можно снова включить без замены вручную.

Автоматические выключатели в основном используются в качестве альтернативы выключателю-предохранителю в большинстве цепей. В настоящее время используется широкий спектр автоматических выключателей с отключающей способностью от 10 кА до 16 кА во всех областях бытового, коммерческого и промышленного применения в качестве надежного средства защиты.

Что такое миниатюрный автоматический выключатель (MCB)?

Автоматический выключатель или автоматический выключатель представляет собой электромагнитное устройство, представляющее собой полный корпус из формованного изоляционного материала. Основной функцией МСВ является переключение цепи, т. е. автоматическое размыкание цепи (которая была к нему подключена), когда ток, проходящий через него (МСВ), превышает значение, на которое он установлен. При необходимости его можно включать и выключать вручную, аналогично обычному выключателю.

Автоматические выключатели представляют собой устройства отключения с выдержкой времени, время срабатывания которых зависит от величины перегрузки по току. Это означает, что они срабатывают всякий раз, когда перегрузки существуют достаточно долго, чтобы создать опасность для защищаемой цепи.

Поэтому автоматические автоматические выключатели не реагируют на переходные нагрузки, такие как скачки напряжения в переключателях и пусковые токи двигателя. Как правило, они рассчитаны на срабатывание менее чем за 2,5 миллисекунды при коротких замыканиях и от 2 секунд до 2 минут в случае перегрузок (в зависимости от уровня тока).

Типичный внешний вид MCB показан на рисунке. Автоматические автоматические выключатели производятся в различных версиях полюсов, таких как одно-, двух-, трех- и четырехполюсные конструкции с различными уровнями тока короткого замыкания.

В основном автоматические выключатели соединены так, чтобы получить двух- и трехполюсные версии, так что неисправность в одной линии приведет к разрыву всей цепи и, следовательно, будет обеспечена полная изоляция цепи. Эта функция будет полезна в случае однофазной защиты трехфазного двигателя.

Они рассчитаны на 220 В для питания постоянного тока и 240/415 В для питания переменного тока (однофазного и трехфазного) с различной допустимой нагрузкой по току короткого замыкания. Как правило, однофазные устройства имеют диапазон тока нагрузки до 100 А. Некоторые автоматические автоматические выключатели имеют возможность регулировать допустимый ток отключения, в то время как некоторые устройства фиксируются для определенного тока нагрузки и номинала короткого замыкания.

MCB используются для выполнения многих функций, таких как переключатели местного управления, разъединители от неисправностей и устройства защиты от перегрузки для установок или специального оборудования или приборов.

Построение MCB

Автоматический выключатель представляет собой полный корпус из формованного изоляционного материала. Это обеспечивает механически прочный и изолированный корпус.

Система коммутации состоит из неподвижного и подвижного контакта, к которым подключаются входящие и исходящие провода. Металлические или токоведущие части изготовлены из электролитической меди или серебряного сплава в зависимости от номинала автоматического выключателя.

Поскольку контакты разъединяются в случае перегрузки или короткого замыкания, возникает электрическая дуга. Все современные автоматические выключатели предназначены для управления процессами гашения дуги, в которых отвод энергии дуги и ее охлаждение обеспечиваются металлическими разделительными пластинами дуги.

Эти пластины удерживаются в правильном положении изоляционным материалом. Кроме того, предусмотрен дугогаситель для форсирования дуги, возникающей между основными контактами.

Привод состоит из устройств магнитного и теплового отключения.

Устройство магнитного расцепления по существу состоит из составной магнитной системы, которая имеет подпружиненный щиток с магнитным стержнем в кремниевой жидкости и обычное магнитное расцепление. Катушка с током в расцепляющем устройстве перемещает болванку против пружины к неподвижному полюсному наконечнику. Таким образом, магнитное притяжение создается на расцепляющем рычаге, когда катушка создает достаточное магнитное поле.

В случае коротких замыканий или сильных перегрузок сильного магнитного поля, создаваемого катушками (соленоидами), достаточно, чтобы притянуть якорь расцепляющего рычага независимо от положения стержня в приборная панель.

Устройство теплового отключения состоит из биметаллической пластины, вокруг которой намотан нагревательный элемент, создающий тепло в зависимости от протекающего тока.

Конструкция нагревателя может быть как прямой, когда ток проходит через биметаллическую полосу, воздействующую на часть электрической цепи, так и непрямой, когда вокруг биметаллической полосы наматывается катушка с токоведущим проводником. Отклонение биметаллической планки активирует механизм отключения в случае определенных условий перегрузки.

Биметаллические полосы состоят из двух разных металлов, обычно из латуни и стали. Эти металлы склепаны и сварены по всей длине. Они сконструированы таким образом, что не нагревают полосу до точки срабатывания при нормальных токах, но если ток увеличивается сверх номинального значения, полоса нагревается, изгибается и расцепляет защелку. Биметаллические полосы выбраны для обеспечения определенных выдержек времени при определенных перегрузках.

Работа и эксплуатация MCB

В нормальных условиях работы MCB работает как переключатель (ручной), чтобы включить или выключить цепь. В условиях перегрузки или короткого замыкания он автоматически срабатывает или отключается, так что в цепи нагрузки происходит прерывание тока.

Визуальную индикацию этого отключения можно наблюдать путем автоматического перемещения ручки управления в положение OFF. Этот автоматический MCB может быть получен двумя способами, как мы видели в конструкции MCB; это магнитное отключение и тепловое отключение.

В условиях перегрузки ток через биметаллический элемент вызывает повышение его температуры. Теплоты, выделяемой внутри самого биметалла, достаточно, чтобы вызвать прогиб из-за теплового расширения металлов. Это отклонение еще больше освобождает защелку и, следовательно, контакты разъединяются.

В некоторых автоматических выключателях магнитное поле, создаваемое катушкой, заставляет ее притягивать биметаллические элементы, так что при отклонении активируется механизм отключения.

В условиях короткого замыкания или сильной перегрузки на сцену выходит устройство магнитного отключения. В нормальных рабочих условиях стержень удерживается в заданном положении легкой пружиной, потому что магнитного поля, создаваемого катушкой, недостаточно, чтобы притянуть защелку.

При протекании тока короткого замыкания магнитного поля, создаваемого катушкой, достаточно, чтобы преодолеть усилие пружины, удерживающее заглушку на месте. И, следовательно, пуля движется, а затем приводит в действие механизм отключения.

В большинстве миниатюрных автоматических выключателей реализована комбинация механизмов магнитного и теплового отключения. Как при магнитном, так и при тепловом отключении дуга образуется, когда контакты начинают размыкаться. Затем эта дуга направляется в разделительные пластины дуги через направляющую дуги.

Эти дугогасительные пластины также называются дугогасительными камерами, в которых дуга формируется в виде серии дуг, и в то же время извлекается энергия и охлаждается. Следовательно, такое расположение обеспечивает гашение дуги.

Типы миниатюрных автоматических выключателей (MCB)

Существует множество типов автоматических выключателей, а автоматические выключатели делятся на три основных типа в зависимости от их мгновенных токов срабатывания. Они

1. Автоматический выключатель типа B
2. Автоматический выключатель типа C
3. Автоматический выключатель типа D

MCB типа B

Этот тип автоматических выключателей мгновенно отключается со скоростью, в три-пять раз превышающей номинальный ток. Они обычно используются для резистивных или небольших индуктивных нагрузок, где перенапряжения при переключении очень малы. Поэтому они подходят для жилых или легких коммерческих установок.

MCB типа C

Этот тип автоматических выключателей мгновенно отключается со скоростью, в пять-десять раз превышающей номинальный ток. Они обычно используются для высоких индуктивных нагрузок с высокими перенапряжениями при переключении, таких как небольшие электродвигатели и флуоресцентное освещение.

В таких случаях предпочтительнее использовать автоматические выключатели типа C, поскольку они рассчитаны на более высокие значения токов короткого замыкания. Поэтому они подходят для высокоиндуктивных коммерческих и промышленных установок.

MCB типа D

Этот тип миниатюрного автоматического выключателя мгновенно срабатывает при силе тока, в десять-двадцать пять раз превышающем его номинальный ток. Обычно они используются для очень высоких индуктивных нагрузок, где очень часто возникают высокие пусковые токи.

Они подходят для конкретных промышленных и коммерческих приложений. Типичными примерами таких применений являются рентгеновские аппараты, системы бесперебойного питания, промышленное сварочное оборудование, двигатели с большой обмоткой и т. д.

Вышеуказанные три типа MCB обеспечивают защиту в течение одной десятой секунды. Минимальные и максимальные токи срабатывания этих автоматических выключателей приведены в табличной форме ниже, где «Ir» — номинальный ток автоматического выключателя.

Автоматические выключатели также можно классифицировать по количеству полюсов, например, однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные автоматические выключатели.

Как правильно выбрать MCB для разных нагрузок?

Выбор конкретного MCB для конкретного приложения — это тщательная задача, обеспечивающая надежную защиту от перегрузок и коротких замыканий. Если он не выбран в соответствии с требованиями схемы, есть шанс, что это приведет к частым нежелательным отключениям.

Прежде чем вдаваться в подробности, мы должны знать разницу между автоматическими выключателями MCB, MCCB, ELCB и RCB, RCD или RCCB, а также как читать данные паспортной таблички MCB, напечатанные на нем.

Если он слишком мал (номинальное значение MCB меньше номинального тока нагрузки), MCB вызывает частые отключения и прерывает подачу тока на нагрузку, к которой он подключен, поскольку номинальный ток MCB меньше номинального значения тока нагрузки.

Аналогичным образом, если он слишком большой (номинальное значение автоматического выключателя превышает номинальный ток нагрузки), нагрузка, к которой он подключен, не будет эффективно защищена. В таком случае MCB не сработает, даже если нагрузка потребляет сверхток.

Ниже приведены три фактора, которые следует учитывать при выборе подходящего MCB для конкретного приложения.

Похожие сообщения:

• Как подобрать автоматический выключатель нужного размера? Калькулятор выключателя и примеры
• Основное различие между предохранителем и автоматическим выключателем

1. Номинальные характеристики автоматического выключателя

Это номинальный ток автоматических выключателей в амперах. Это значение должно быть ниже допустимой нагрузки по току системы электропроводки и выше или равно максимальному току полной нагрузки в системе электропроводки. Как правило, этот рейтинг должен быть таким, чтобы он мог выдерживать 125 процентов непрерывной нагрузки плюс рейтинг непостоянной нагрузки. Обычно это может быть выражено как

Максимальный ток полной нагрузки в системе ≤ Текущий рейтинг MCB ≤ Рейтинг кабеля

2. номинальная кА или отключающая способность

Эта оценка относится к способности MCB отключать или прерывать цепь в условиях короткого замыкания. Он выражается в килоамперах (КА). Этот номинал не должен быть меньше предполагаемого тока короткого замыкания.

Предполагаемый ток короткого замыкания — это максимальный ток, существующий в цепи в условиях короткого замыкания. В жилых установках достаточно MCB 6KA, в то время как MCB 10 KA или выше необходим для коммерческого и легкого промышленного применения. Подробнее о Почему мощность автоматического выключателя оценивалась в МВА, а теперь в кА и кВ?

3. Тип MCB

Тип автоматического выключателя, необходимый для конкретного приложения, определяется рабочими характеристиками, так что для мгновенной работы нагрузки требуются различные номинальные токи. Выше мы уже упоминали различные типы MCB для различных приложений.

Применение MCB (миниатюрного автоматического выключателя)

Поскольку основные функции и приложения уже были описаны в приведенных выше заявлениях, самые основные использования MCB заключается в том, что он используется для защиты цепи (проводки, подключенной нагрузки и оборудования и т. д.) в случае:

• Короткое замыкание
• Перегрузка по току
• Перегрузка