Введение

Автоматические выключатели в литом корпусе используются в системах распределения электроэнергии в качестве сильноточной защиты и коммутационного устройства. Эта статья посвящена автоматическим выключателям в литом корпусе, известным как MCCB. Мы обсудим MCCB, их конструкцию, доступные типы и области их применения.

Что такое автоматический выключатель в литом корпусе?

Автоматические выключатели в литом корпусе являются одними из основных устройств управления питанием, доступных в промышленных условиях. MCCB также можно определить как усиленную и улучшенную версию бытовых миниатюрных автоматических выключателей. Миниатюрные автоматические выключатели (MCB) в основном используются в бытовых распределительных щитах для управления электроэнергией, подаваемой на различные цепи в помещении.

Автоматические выключатели в литом корпусе в первую очередь предназначены для использования в качестве устройства защиты электропитания. В то время как обычный автоматический выключатель, используемый в бытовом распределительном щите, имеет номинальный ток от 2 до 125 А, автоматический выключатель может иметь номинальный постоянный ток до 2500 ампер. Это делает MCCB идеальным выбором для мощных промышленных приложений.

Эти устройства также используются в качестве сильноточных и низковольтных изолирующих устройств для управления электроэнергией и доступны для покупки как для переменного, так и для постоянного тока. MCCB постоянного тока более сложны, чем MCCB переменного тока, из-за характера дуги, которая образуется при отключении выключателя постоянного тока.

MCCB обеспечивают функции, аналогичные функциям MCB, такие как:

• Переключение действия/изоляция питания
  • MCCB также доступны в однополюсных или трехполюсных конфигурациях. Это означает, что MCCB может действовать как выключатель, который может полностью или частично изолировать электрическую систему от основного источника питания. Это менее распространенное применение MCCB.
• Защита от перегрузки
  • Защита от перегрузки — это тип защиты, обеспечиваемый устройством электробезопасности путем автоматического отключения питания, если подключенная нагрузка потребляет чрезмерный ток в течение длительного периода времени.
• Защита от электрических неисправностей
  • Неисправности, такие как замыкание на землю или междуфазные замыкания, могут вызвать чрезвычайно большие импульсные токи, которые необходимо немедленно отключить. MCCB способны удерживать максимальный номинальный ток, обладая возможностью мгновенного отключения при чрезмерных импульсных токах.

По сравнению с миниатюрными автоматическими выключателями (MCB) автоматические выключатели в литом корпусе имеют несколько дополнительных преимуществ, таких как:

• Изоляция высокого напряжения
  • Автоматические выключатели в литом корпусе обычно заключены в большие пластиковые корпуса, способные выдерживать высокие температуры, удары и вибрации. Их можно безопасно использовать в таких приложениях, как 400 В или 600 В, где требуется изоляция высокого напряжения.
• Программируемые/регулируемые пороги
  • В современных автоматических выключателях в литом корпусе можно регулировать такие параметры, как температура защиты от тепловой перегрузки, порог перегрузки по току, время срабатывания перегрузки по току и ток короткого замыкания. Это упрощает применение модели MCCB в широком диапазоне приложений.
• Дополнительные опции
  • Производители MCCB начали включать в себя более продвинутые функции, такие как дистанционное измерение и мониторинг для отслеживания энергопотребления в режиме реального времени и удаленной настройки параметров. Есть некоторые бренды, которые позволяют добавлять внешние аксессуары, такие как подключение к промышленной сети связи и сигналы тревоги.
• Гораздо больший текущий рейтинг
  • Автоматические выключатели в литом корпусе могут выдерживать большие токи, в отличие от автоматических выключателей. Это делает их идеальным выбором для защиты энергосистем как в промышленных, так и в бытовых условиях.

Автоматический выключатель в литом корпусе.

Автоматические выключатели в литом корпусе относятся к категории устройства защиты электросети. По Википедия., " автоматический выключатель представляет собой электрозащитное устройство, предназначенное для защиты электрический схема от повреждений, причиненных сверхток or короткое замыкание. Его основная функция заключается в прерывании протекания тока для защиты оборудования и предотвращения риска пожар, В отличие от предохранитель, который срабатывает один раз, а затем его необходимо заменить, автоматический выключатель можно сбросить (вручную или автоматически) для возобновления нормальной работы».

В бытовых, коммерческих и промышленных приложениях, где напряжение системы считается низким (ниже 100 В переменного тока), MCCB используются для работы с токами до 2500 ампер. Характеристики автоматических выключателей низкого напряжения описаны далее в IEC947 определение стандартов.

Статья в Википедии, найденная в эту ссылку содержит дополнительную информацию, связанную с типами автоматических выключателей и принципом их работы.

Прежде чем мы обсудим типы MCCB, давайте рассмотрим некоторые общие параметры MCCB.

Объяснение параметров MCCB

Параметр	Описание
Номинальный ток корпуса (Inm)	Это максимальный ток, который может выдержать MCCB. Обычно это максимальное значение регулируемого диапазона тока отключения.
Номинальный ток (In)	Это ток срабатывания выключателя. Это значение меньше номинального тока корпуса и может регулироваться.
Номинальное напряжение изоляции (Ui)	Напряжение изоляции — это максимальное выдерживаемое напряжение, которое может выдержать корпус выключателя. Это измеряется в лабораторных условиях.
Номинальное рабочее напряжение (Ue)	Постоянное рабочее напряжение MCCB. Это типичное системное напряжение, которое может быть ниже.
Номинальное выдерживаемое импульсное напряжение (Uчертенок)	Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение — это напряжение, с которым может работать MCCB. во время перенапряжения, такого как удар молнии. Тестирование стандартизировано для импульса 1.2/50 мкс.
Отключающая способность короткого замыкания (ектронное)	I_cs — это максимальный ток короткого замыкания, который может выдержать MCCB без необратимого повреждения устройства. Устройство всегда должно использоваться ниже этого предела.
Механическая выносливость	Это обеспечивает оценку ручных циклов включения/выключения до того, как система механического рычага выйдет из строя.
Электрическая выносливость	Электрическая долговечность дает представление о том, сколько раз устройство может отключиться, прежде чем оно потребует замены.

Типы автоматических выключателей в литом корпусе

Существует несколько типов автоматических выключателей в литом корпусе, рассчитанных на различные области применения. У нас есть 5 основных категорий автоматических выключателей, которые используются для удовлетворения различных текущих требований.

• MCCB типа B
  • MCCB типа B являются наиболее распространенным типом MCCB, используемым в распределительных щитах. Они срабатывают при 3-5-кратном номинальном токе. Время срабатывания регулируется от 40 миллисекунд до 13 секунд. Они обычно используются для защиты подсхемы/резистивной нагрузки, такой как осветительные и нагревательные элементы.
• MCCB типа C
  • MCCB типа C с умеренно высоким током отключения, в 5-10 раз превышающим номинальный, используются в приложениях с индуктивной нагрузкой. Время отклика может составлять от 40 миллисекунд до 5 секунд.
• MCCB типа D
  • MCCB типа D больше подходят для коммерческого и промышленного применения, где используются высокоиндуктивные и емкостные нагрузки, такие как насосы и двигатели. Они могут выдерживать более высокие импульсные токи, чем типы B и C.
• MCCB типа K
  • Этот тип MCCB в основном предназначен для промышленного применения, где используются двигатели большой мощности, такие как мельницы и тяжелое оборудование. Блоки обычно монтируются на вводных или распределительных щитах.
• MCCB типа Z
  • Наиболее чувствительным типом автоматических выключателей является категория Z. Они срабатывают в 2-3 раза больше номинального тока. MCCB типа Z используются для защиты высокочувствительной электроники, такой как медицинские инструменты и полупроводниковые устройства, такие как серверы.

МССВ также классифицируют по принципу действия:

• Автоматический выключатель с термомагнитным расцепителем
  • Этот тип MCCB основан на биметаллическом расширении и балансе токов в фазах для срабатывания контакта. Характеристика срабатывания с обратнозависимой выдержкой времени делает термомагнитные автоматические выключатели идеальным выбором для бытового и промышленного применения.

• Электронный выпуск MCCB
  • MCCB этого типа имеют отдельную схему силовой электроники, которая контролирует протекание тока и соответствующим образом отключает выключатель. Это выгодно по сравнению с термомагнитными автоматическими выключателями, в которых на характеристики срабатывания автоматических выключателей с электронным расцеплением не влияет температура окружающей среды.

• Выпуск микропроцессора MCCB
  • MCCB микропроцессорного типа имеют собственный интеллектуальный контроллер, который динамически контролирует текущий расход и другие параметры. Ток измеряется в истинном среднеквадратичном значении, поэтому эффективность обнаружения можно точно настроить и контролировать.

Схема и конструкция автоматического выключателя в литом корпусе

Давайте взглянем на внутренности MCCB. MCCB очень похожи на MCB, но больше по размеру и, следовательно, по току. Вот схема поперечного сечения, показывающая внутреннюю конструкцию MCCB.

• Литой корпус
  • MCCB получили свое название от внешней конструкции блока. Обычно это армированный стекловолокном корпус на полимерной основе. Он состоит из двух частей и склепан вместе, образуя корпус внутреннего контакта.

• Устройство отключения при перегрузке по току, тепловой перегрузке с внешней рукояткой
  • Переключение осуществляется подпружиненным механизмом. Это позволяет использовать как ручное, так и электрическое управление. Когда переключатель установлен в одно положение, механизм блокирует переключатель в закрытом положении.

Последовательно с главной цепью установлены тепловой расцепитель и катушка расцепителя максимального тока. Расцепитель минимального напряжения подключен параллельно источнику питания. Подобно автомату защиты, механизм отключения состоит из биметаллической пластины, которая расширяется при протекании через нее тока. При превышении порога срабатывает расцепляющий механизм, который освобождает механическую защелку для разрыва контакта.

• Устройство гашения дуги
  • Дугогаситель — это специальное устройство, которое можно найти на сильноточных автоматических выключателях и Воздушные автоматические выключатели. Когда нагруженная электрическая цепь прерывается на таком выключателе, как MCCB, между отключенными контактами возникает электрическая дуга. Это очень распространено при отключении высокоиндуктивных нагрузок.

Эта электрическая дуга может ионизировать окружающий воздух и стать причиной возникновения пожара, а иногда и травм персонала. Это влияет на целостность материала контактов и корпуса. 

Дугогасительная камера играет важную роль в гашении таких дуг. Он состоит из нескольких изоляционных пластин с воздушным зазором, которые могут быть изготовлены из металлических или неметаллических материалов. Когда главный контакт размыкается, поток воздуха выдувает дугу вверх и в дугогасительную камеру, увеличивая сопротивление дуги и быстро гася ее.

• Разъемы/клеммы
  • Имеется набор прочных винтовых клемм, которые физически изолированы друг от друга, чтобы обеспечить достаточную изоляцию от высокого напряжения и пропускную способность по току.
• Кнопка поездки
  • Кнопка ручного отключения имеется в большинстве автоматических выключателей для проверки работоспособности.
• Дополнительные цепи связи и дистанционного управления
  • Более совершенные модели MCCB обеспечивают расширяемые возможности, такие как удаленный мониторинг и управление устройством. Это дополнительная деталь, которую можно приобрести у производителя и установить на существующий базовый блок в качестве обновления. Сименс 3ВАУЛ серия является одним из таких усовершенствованных автоматических выключателей с ETU (электронным расцепителем).

Функции МССВ

MCCB выполняют две основные функции:

1. Защита от перегрузки
2. Защита от короткого замыкания

В дополнение к основным функциям MCCB также предлагают следующие дополнительные функции защиты. 

1. Защита от замыкания на землю
2. защита от повышенного напряжения
3. Максимальная токовая защита с выдержкой времени
4. Защита по току нейтрали
5. Дифференциальная защита заземления
6. Защита от дисбаланса тока
7. Защита от пониженного напряжения
8. Защита от обратного тока

Обратите внимание, что наличие функций, упомянутых выше, может варьироваться от производителя к производителю или от модели к модели.

Автоматический выключатель в литом корпусе Цена

Формованные автоматические выключатели становятся дорогими в зависимости от их основных характеристик, таких как максимальный непрерывный ток. Обычно они начинаются с 10–20 долларов и могут стоить вам несколько тысяч долларов в зависимости от таких функций, как модули дистанционного управления.

Приложение MCCB

Промышленные, бытовые и коммерческие помещения имеют главные распределительные щиты (ГРЩ). Эти распределительные щиты являются центральными точками, распределяющими электроэнергию по помещениям. MCCB действует как главный выключатель, который направляет питание на подсхемы в распределительном щите, а также обеспечивает защиту от перегрузки по току и короткого замыкания.

На изображении ниже вы можете видеть, что в верхней части распределительного щита находится сильноточный автоматический выключатель, а оттуда еще три автоматических выключателя получают питание для управления подсхемами. В то время как MCCB меньшего размера обеспечивают защиту на уровне подсхемы, первичный MCCB действует как главный выключатель питания, который может отключить питание всей системы.

Заключение

MCCB имеют функциональные возможности, аналогичные MCCB (миниатюрным автоматическим выключателям), но с дополнительными функциями и гораздо более высокой допустимой нагрузкой по току. Хотя они предназначены для отключения в условиях перегрузки по току и защиты цепи, они обычно проводят весь свой срок службы в закрытом положении (включено) со случайными срабатываниями при возникновении какой-либо неисправности.