Базовые знания о автоматическом выключателе в литом корпусе (MCCB)

Автоматические выключатели в литом корпусе - это тип устройства электрической защиты, который обычно используется, когда токи нагрузки превышают возможности автоматических выключателей. Они также используются в приложениях с любым номинальным током, которые требуют регулируемых настроек отключения, которые недоступны в съемных автоматических выключателях и автоматических выключателях.

Определение и функция автоматического выключателя в литом корпусе

Автоматический выключатель в литом корпусе, сокращенно MCCB, представляет собой тип устройства электрической защиты, которое может использоваться в широком диапазоне напряжений и частот как 50 Гц, так и 60 Гц. Основное различие между автоматическим выключателем в литом корпусе и миниатюрным автоматическим выключателем заключается в том, что автоматический выключатель может иметь номинальный ток до 2500 ампер, а его настройки отключения обычно регулируются. Дополнительное отличие состоит в том, что MCCB обычно намного больше, чем MCB. Как и большинство типов автоматических выключателей, автоматический выключатель выполняет три основные функции:

· Защита от перегрузки - токи выше номинального значения, которые длятся дольше, чем это обычно для применения.

· Защита от электрических сбоев - во время таких сбоев, как короткое замыкание или замыкание в линии, возникают чрезвычайно высокие токи, которые необходимо немедленно отключить.

· Включение и выключение цепи - это менее распространенная функция автоматических выключателей, но их можно использовать для этой цели, если нет соответствующего ручного переключателя.

Широкий диапазон номинальных значений тока автоматических выключателей в литом корпусе позволяет использовать их в самых разных приложениях. Доступны автоматические выключатели с номинальным током в диапазоне от низких значений, таких как 15 ампер, до промышленных значений, таких как 2500 ампер. Это позволяет использовать их как в маломощных, так и в высокомощных приложениях.

Привод автоматического выключателя в литом корпусе

По своей сути механизм защиты, используемый автоматическими выключателями, основан на тех же физических принципах, что и все типы магнитотермальных выключателей.

· Защита от перегрузки осуществляется с помощью теплового механизма. MCCB имеют биметаллический контакт, который расширяется и сжимается в ответ на изменение температуры. В нормальных условиях эксплуатации контакт пропускает электрический ток через автоматический выключатель. Однако, как только ток превысит установленное значение срабатывания, контакт начнет нагреваться и расширяться до тех пор, пока цепь не прервется. Тепловая защита от перегрузки спроектирована с задержкой по времени, чтобы обеспечить кратковременную перегрузку по току, которая является нормальной частью работы многих устройств. Однако любые перегрузки по току, которые длятся дольше, чем обычно ожидается, представляют собой перегрузку, и автоматический выключатель отключается для защиты оборудования и персонала.

· С другой стороны, защита от неисправностей достигается за счет электромагнитной индукции, и реакция мгновенная. Токи короткого замыкания должны быть немедленно отключены, независимо от их продолжительности. При возникновении неисправности чрезвычайно высокий ток индуцирует магнитное поле в катушке соленоида, расположенной внутри выключателя - эта магнитная индукция размыкает контакт, и ток прерывается. В дополнение к механизму магнитной защиты автоматические выключатели имеют меры по рассеиванию внутренней дуги для облегчения прерывания.

Как и все типы автоматических выключателей, MCCB включает выключатель, который используется для ручного отключения выключателя. Он используется всякий раз, когда необходимо отключить электропитание для выполнения полевых работ, таких как техническое обслуживание или модернизация оборудования.

Типы автоматических выключателей MCCB по применению

Автоматические выключатели в литом корпусе могут иметь очень высокий номинальный ток, что позволяет использовать их в тяжелых условиях. Ниже приведены некоторые типичные варианты использования MCCB:

· Защита главного электрического фидера . Электрические цепи фидера, которые подают питание на большие распределительные щиты, обычно имеют очень высокие токи, порядка сотен ампер. Кроме того, если в будущем к системе будет добавлено больше цепей, может потребоваться отрегулировать настройки отключения автоматического выключателя. Следовательно, требуется автоматический выключатель в литом корпусе.

· Защита конденсаторных батарей . Конденсаторные батареи являются очень важным компонентом коммерческих и промышленных электрических систем, поскольку они позволяют корректировать коэффициент мощности, снижая токи в сети и предотвращая сборы со стороны электроэнергетической компании. Конденсаторные батареи большой емкости могут потреблять большие токи и потребуют защиты MCCB.

· Защита генератора - крупная электрическаягенераторы могут обеспечивать выходную мощность в сотни ампер. Кроме того, генераторные установки обычно очень дороги. Высокие номинальные токи автоматических выключателей в литом корпусе позволяют им обеспечивать надежную защиту в этом случае.

· Сварка . Некоторые сварочные аппараты могут потреблять очень высокие токи, превышающие возможности миниатюрных автоматических выключателей, требующих использования MCCB.

· Слаботочные приложения, требующие регулируемых настроек отключения - автоматические выключатели предназначены не только для сильноточных приложений. Существуют модели с номинальным током ниже 100 ампер для случаев, когда слаботочное оборудование требует регулируемых настроек отключения, обеспечиваемых автоматическими выключателями.

· Защита двигателя - надежные защитные возможности автоматических выключателей питания делают их подходящим выбором для защиты двигателя. Автоматический выключатель в литом корпусе можно отрегулировать для обеспечения защиты от перегрузки без срабатывания при пусковом токе электродвигателя.

Таким образом, автоматический выключатель обеспечивает адекватную защиту всякий раз, когда приложение требует высокого номинального тока, регулируемых настроек отключения или комбинации обоих факторов.

Рейтинги MCCB

Производители автоматических выключателей в литом корпусе предоставляют технические характеристики для каждой модели автоматического выключателя. Очень важно понимать эти рейтинги, чтобы выбрать правильный MCCB для каждого приложения:

· Номинальный ток корпуса (Inm) - это максимальное значение тока, на которое рассчитан автоматический выключатель, а также определяет физические размеры устройства. Номинальный ток корпуса определяет верхний предел регулируемого диапазона тока срабатывания.

· Номинальный ток (In) - это значение тока, при превышении которого срабатывает защита от перегрузки. Для MCCB номинальный ток - это регулируемый диапазон, а не фиксированное значение. Номинальный ток корпуса определяет верхний предел диапазона номинального тока.

· Номинальное напряжение изоляции (Ui) - это максимальное напряжение, которому может выдержать автоматический выключатель питания согласно лабораторным испытаниям. Оно выше номинального рабочего напряжения, чтобы обеспечить запас прочности при эксплуатации в полевых условиях.

· Номинальное рабочее напряжение (Ue) - это постоянное рабочее напряжение, на которое рассчитан MCCB. Это значение обычно эквивалентно стандартному системному напряжению или близко к нему.

· Рабочая отключающая способность при коротком замыкании (Ics) - это максимальный ток короткого замыкания, который может отключать MCCB без постоянного повреждения. MCCB можно будет повторно использовать после устранения неисправности, если оно не превышает это значение.

· Предельная отключающая способность при коротком замыкании (Icu) - это максимально возможный ток короткого замыкания, который может отключить MCCB. Если ток короткого замыкания превышает это значение, автоматический выключатель не сможет сработать, и должен сработать другой защитный механизм с более высокой отключающей способностью. Если возникает неисправность выше Ics, но ниже Icu, MCCB может успешно ее прервать, но, скорее всего, потребуется замена из-за понесенного повреждения.

· механический срок службы MCCB - это количество раз, когда устройство может работать вручную до выхода из строя.

· С другой стороны, электрический срок службы означает количество раз, которое MCCB может отключиться до выхода из строя.

Адекватное понимание этих терминов позволяет выбрать MCCB, который может обеспечить надежную защиту в соответствии с номинальными значениями напряжения и тока приложения, а также ожидаемыми токами короткого замыкания.

Размер MCCB

Подбор параметров автоматического выключателя в литом корпусе всегда выполняется в соответствии с ожидаемым рабочим током приложения, а также с возможными токами короткого замыкания. Основные аспекты, которые следует учитывать при выборе MCCB, следующие:

· Номинальное рабочее напряжение MCCB должно соответствовать системному напряжению приложения.

· Автоматический выключатель должен быть настроен на соответствующее значение срабатывания, рассчитанное в соответствии с током, потребляемым нагрузкой.

· Рабочая отключающая способность автоматического выключателя должна быть выше ожидаемых токов короткого замыкания в системе.

Это три основных условия, которые должны быть выполнены, чтобы обеспечить правильный выбор MCCB. Рекомендуется воспользоваться услугами квалифицированного специалиста, чтобы знать точные настройки отключения и отключающую способность, которые должен иметь MCCB. Ни в коем случае нельзя упускать из виду надлежащий процесс выбора, особенно в случае автоматических выключателей в литом корпусе из-за высоких рабочих токов, которые обычно используются.

Испытания автоматических выключателей в литом корпусе

Ниже описаны три основных теста, которые проводятся в рамках технического обслуживания MCCB.

ИзоляцияСопротивление

Это испытание включает отключение MCCB и проверку изоляции между фазами, а также между клеммами питания и нагрузки. Если сопротивление изоляции упало ниже значений, рекомендованных производителем автоматического выключателя, автоматический выключатель не сможет обеспечить надежную защиту.

Сопротивление изоляции варьируется в зависимости от модели MCCB, но для блока в хороших условиях оно будет в диапазоне мегом (миллионы Ом).

Контактное сопротивление

Этот тест заключается в проверке сопротивления электрического контакта. Как и при испытании изоляции, измеренные значения необходимо сравнить со значениями, предоставленными производителем. В нормальных условиях контактное сопротивление имеет очень низкое значение, поскольку автоматический выключатель должен пропускать рабочий ток с минимальным падением напряжения.

Тест на отключение

Этот тест заключается в моделировании условий перегрузки по току и неисправности, а также в наблюдении за реакцией MCCB. Поскольку в этом испытании используется большой ток и автоматический выключатель нагревается, его следует проводить в последнюю очередь - в противном случае измерения сопротивления изоляции и контактного сопротивления будут изменены из-за температуры. Обычно этот тест состоит из двух частей:

· Тепловая защита проверяется путем подачи на MCCB большого тока, например 300% от номинального значения. Если прерыватель не срабатывает правильно, тепловая защита не работает.

· Магнитная защита проверяется короткими импульсами очень высокого тока, имитирующими неисправность. Короткие импульсы используются из-за того, что электрическая неисправность чрезвычайно опасна. Однако, поскольку магнитная защита является мгновенной, короткие импульсы могут использоваться для целей тестирования.

Техническое обслуживание автоматического выключателя в литом корпусе

Поскольку автоматические выключатели в литом корпусе защищают важные нагрузки, которые обычно потребляют большие токи, периодическое обслуживание и испытания имеют основополагающее значение для обеспечения надежной работы. Обычно процедуры обслуживания MCCB включают:

· Визуальный осмотр

· Смазка

· Очистка

· Тестирование - как указано выше

Визуальный осмотр

Как следует из названия, визуальный осмотр включает поиск признаков повреждения MCCB. Некоторые конкретные признаки, на которые следует обратить внимание, включают:

· Деформированные контакты или трещины в корпусе и изоляции, что является признаком перегрева.

· Ожоги контактов или корпуса, что является признаком электрической дуги.

Важно отметить, что некоторые модели MCCB можно открывать, а другие запломбированы на заводе. Если модель открывающаяся, рекомендуется также провести визуальный осмотр внутренних компонентов.

Смазка

Поскольку эта процедура требует открытия MCCB, это возможно только для моделей, которые это позволяют. Соответствующая смазка обеспечивает бесперебойную работу ручного выключателя и внутренних движущихся частей. Это очень важно во время неисправности, когда внутренний механизм должен работать в короткие сроки.

Очистка

Грязь может со временем вызвать износ компонентов MCCB. Если грязь включает в себя проводящий материал, существует также риск создания пути прохождения тока и возникновения внутренней неисправности. Обычно для удаления грязи с MCCB используется пылесос.

Правильная очистка помогает при визуальном осмотре, поскольку признаки повреждения могут быть не столь очевидны, если автоматический выключатель в литом корпусе загрязнен.

Заключение

Автоматические выключатели в литом корпусе являются основным компонентом электрической защиты для сильноточных устройств или там, где требуются регулируемые настройки отключения. Соответствующий размер и обслуживание MCCB являются ключевыми элементами, гарантирующими безопасную и надежную работу в долгосрочной перспективе.