Giới thiệu
Bộ ngắt mạch vỏ đúc được sử dụng trong các hệ thống phân phối điện như một thiết bị chuyển mạch và bảo vệ dòng điện cao. Bài viết này là tất cả về bộ ngắt mạch vỏ đúc, được gọi là MCCB. Chúng ta sẽ thảo luận về MCCB, cấu trúc của chúng, các loại có sẵn cùng với các ứng dụng của chúng.
Bộ ngắt mạch vỏ đúc là gì?
Bộ ngắt mạch vỏ đúc là một trong những thiết bị xử lý nguồn chính có sẵn trong môi trường công nghiệp. MCCB cũng có thể được xác định là một phiên bản chắc chắn và vượt trội của các bộ ngắt mạch thu nhỏ trong nước. Bộ ngắt mạch thu nhỏ (MCB) chủ yếu được tìm thấy trong các bảng phân phối điện trong nước để kiểm soát năng lượng điện áp dụng cho các mạch khác nhau trong một cơ sở.
Bộ ngắt mạch vỏ đúc chủ yếu được sử dụng như một thiết bị bảo vệ nguồn điện. Trong khi MCB thông thường được sử dụng trong bảng phân phối trong nước có định mức dòng điện từ 2A đến 125A, thì MCCB có thể có định mức dòng điện liên tục lên tới 2500 Ampe. Điều này làm cho MCCB trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp công suất cao.
Các thiết bị này cũng được sử dụng làm thiết bị cách ly nguồn điện áp thấp, dòng điện cao để xử lý nguồn điện và có sẵn để mua ở cả hai loại AC và DC. MCCB loại DC phức tạp hơn MCCB AC do bản chất của hồ quang hình thành khi ngắt bộ ngắt DC.
MCCB cung cấp các tính năng tương tự như MCB, chẳng hạn như,
- Chuyển đổi hành động / cách ly nguồn
- MCCB cũng có sẵn ở cấu hình một cực hoặc ba cực. Điều này có nghĩa là MCCB có thể đóng vai trò như một công tắc có khả năng cách ly hoàn toàn hoặc một phần hệ thống điện với nguồn điện sơ cấp. Đây là một ứng dụng ít phổ biến hơn của MCCB.
- Bảo vệ quá tải
- Bảo vệ quá tải là loại bảo vệ được cung cấp bởi một thiết bị an toàn điện bằng cách tự động cắt điện nếu tải được kết nối đang sử dụng dòng điện quá mức trong một khoảng thời gian dài.
- Bảo vệ sự cố điện
- Các sự cố như sự cố chạm đất hoặc sự cố giữa các đường dây có thể gây ra dòng điện đột biến cực lớn cần được ngắt ngay lập tức. MCCB có thể giữ dòng điện định mức tối đa trong khi có khả năng ngắt tức thì đối với dòng điện tăng vọt quá mức.
Khi so sánh với bộ ngắt mạch thu nhỏ (MCB), bộ ngắt mạch vỏ đúc có một số lợi ích bổ sung như,
- cách ly điện áp cao
- Bộ ngắt mạch vỏ đúc thường được bọc trong vỏ nhựa lớn hơn có thể chịu được nhiệt độ cao, sốc và rung. Chúng có thể được sử dụng một cách an toàn trong các ứng dụng như 400V hoặc 600V khi cần cách ly điện áp cao.
- Ngưỡng có thể lập trình/có thể điều chỉnh
- Trong các bộ ngắt mạch vỏ đúc hiện đại, các thông số như nhiệt độ bảo vệ quá tải nhiệt, ngưỡng quá dòng, thời gian kích hoạt quá dòng và dòng sự cố có thể được điều chỉnh. Điều này đơn giản hóa việc áp dụng mô hình MCCB trên nhiều ứng dụng.
- Tùy chọn bổ sung
- Các nhà sản xuất MCCB đã bắt đầu đưa vào các tính năng tiên tiến hơn như cảm biến và giám sát từ xa để theo dõi mức tiêu thụ điện năng theo thời gian thực và cấu hình cài đặt từ xa. Có một số hãng cho phép gắn thêm các phụ kiện bên ngoài như kết nối mạng truyền thông công nghiệp và báo động.
- Xếp hạng hiện tại lớn hơn nhiều
- Bộ ngắt mạch vỏ đúc có thể xử lý dòng điện cao không giống như MCB. Điều này làm cho chúng trở thành một lựa chọn lý tưởng để bảo vệ hệ thống điện trong cả ứng dụng công nghiệp và gia đình.
Bộ ngắt mạch trường hợp đúc Wikipedia
Bộ ngắt mạch vỏ đúc thuộc danh mục thiết bị bảo vệ nguồn điện. Theo Wikipedia, "Các ngắt mạch là một thiết bị an toàn điện được thiết kế để bảo vệ một điện mạch từ thiệt hại gây ra bởi một quá dòng or ngắn mạch. Chức năng cơ bản của nó là ngắt dòng điện để bảo vệ thiết bị và ngăn ngừa nguy cơ lửa. Không giống như một cầu chì, hoạt động một lần và sau đó phải được thay thế, bộ ngắt mạch có thể được đặt lại (bằng tay hoặc tự động) để tiếp tục hoạt động bình thường.”
Trong các ứng dụng gia đình, thương mại và công nghiệp nơi điện áp hệ thống được coi là thấp (dưới 100VAC), MCCB được sử dụng để xử lý dòng điện lên đến 2500 Ampe. Các đặc tính của bộ ngắt mạch điện áp thấp được mô tả thêm trong IEC947 định nghĩa tiêu chuẩn
Bài viết Wikipedia được tìm thấy trong liên kết này chứa thông tin bổ sung liên quan đến các loại bộ ngắt mạch và lý thuyết hoạt động của chúng.
Trước khi thảo luận về các loại MCCB, chúng ta hãy xem xét một số thông số phổ biến của MCCB.
Giải thích các thông số MCCB
| Tham số | Mô tả |
| Định mức khung hình hiện tại (Inm) | Đây là dòng điện tối đa mà MCCB có thể xử lý. Đây thường là giá trị tối đa của phạm vi dòng điện ngắt có thể điều chỉnh. |
| Dòng điện định mức (In) | Đây là dòng ngắt cầu dao. Giá trị này nhỏ hơn dòng định mức của khung và có thể điều chỉnh được. |
| Điện áp cách điện định mức (Ui) | Điện áp cách điện là điện áp chịu được tối đa mà vỏ cầu dao có thể chịu được. Điều này được đo trong điều kiện phòng thí nghiệm. |
| Điện áp hoạt động định mức (Ue) | Điện áp hoạt động liên tục của MCCB. Đây là điện áp hệ thống điển hình và có thể thấp hơn. |
| Điện áp chịu xung định mức (Uimp) | Điện áp chịu xung định mức là điện áp mà MCCB có thể xử lý trong một sự kiện đột biến như sét đánh. Thử nghiệm được chuẩn hóa cho xung 1.2/50 micro giây. |
| Khả năng ngắt mạch ngắn (IC) | I_cs là dòng lỗi cao nhất mà MCCB có thể xử lý mà không làm hỏng vĩnh viễn thiết bị. Thiết bị phải luôn được sử dụng dưới giới hạn này. |
| Độ bền cơ học | Điều này cung cấp ước tính về chu kỳ bật/tắt thủ công trước khi hệ thống đòn bẩy cơ học bị hỏng. |
| Độ bền điện | Tuổi thọ điện cung cấp một con số về số lần một thiết bị có thể ngắt trước khi cần thay thế. |
Các loại ngắt mạch vỏ đúc
Có nhiều loại bộ ngắt mạch vỏ đúc được đánh giá cho các ứng dụng khác nhau. Chúng tôi có 5 loại MCCB chính được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu hiện tại khác nhau.
- MCCB loại B
- MCCB loại B là loại MCCB phổ biến nhất được tìm thấy trong bảng phân phối. Chúng ngắt giữa dòng định mức 3-5 lần. Thời gian chuyến đi có thể điều chỉnh từ 40 mili giây đến 13 giây. Chúng thường được sử dụng để bảo vệ tải phụ/điện trở như các bộ phận chiếu sáng và sưởi ấm.
- MCCB loại C
- Với dòng điện tác động cao vừa phải gấp 5-10 lần dòng điện định mức, MCCB loại C được sử dụng trong các ứng dụng tải cảm ứng. Thời gian phản hồi có thể từ 40 mili giây đến 5 giây.
- MCCB loại D
- MCCB loại D phù hợp hơn cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp, nơi sử dụng tải điện dung và điện cảm cao như máy bơm và động cơ. Chúng có thể chịu được dòng điện đột biến cao hơn loại B và C.
- MCCB loại K
- Loại MCCB này được thiết kế chủ yếu cho các ứng dụng công nghiệp nơi sử dụng động cơ công suất cao như nhà máy và máy móc hạng nặng. Các đơn vị thường được gắn ở đầu vào hoặc bảng phân phối.
- MCCB loại Z
- Loại MCCB nhạy cảm nhất là loại Z. Loại này ngắt từ 2 đến 3 lần dòng điện định mức. MCCB loại Z được sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện tử có độ nhạy cao như dụng cụ y tế và thiết bị bán dẫn như máy chủ.
MCCB cũng được phân loại theo nguyên lý hoạt động:
- MCCB nhả nhiệt từ
- Loại MCCB này dựa vào sự giãn nở lưỡng kim và cân bằng dòng điện theo từng pha để kích hoạt tiếp điểm. Đặc tính nghịch đảo thời gian tác động làm cho MCCB nam châm nhiệt trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng dân dụng và công nghiệp.
- MCCB phát hành điện tử
- Loại MCCB này có một mạch điện tử công suất riêng biệt theo dõi dòng điện và ngắt công tắc tương ứng. Điều này thuận lợi hơn so với MCCB nhiệt từ khi hiệu suất ngắt của MCCB nhả điện tử không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường.
- Bộ vi xử lý phát hành MCCB
- MCCB loại bộ vi xử lý có bộ điều khiển thông minh riêng giám sát động dòng điện và các thông số khác. Dòng điện được đo bằng giá trị True RMS do đó hiệu suất phát hiện có thể được tinh chỉnh và kiểm soát.
Cấu tạo và sơ đồ bộ ngắt mạch vỏ đúc
Chúng ta hãy xem các bộ phận bên trong của MCCB. MCCB rất giống với MCB nhưng có kích thước lớn hơn và do đó xếp hạng hiện tại. Đây là sơ đồ mặt cắt ngang thể hiện cấu trúc bên trong của MCCB.
- Đúc khuôn
- MCCB lấy tên từ cấu trúc bên ngoài của thiết bị. Đây thường là lớp vỏ làm từ polyme, được gia cố bằng sợi thủy tinh. Nó có hai phần và được tán với nhau để tạo thành vỏ tiếp xúc bên trong.
- Thiết bị ngắt quá dòng, quá tải nhiệt có tay cầm bên ngoài
- Hành động chuyển đổi được thực hiện bởi cơ chế nạp lò xo. Điều này cho phép vận hành bằng tay hoặc bằng điện. Khi công tắc được đặt ở một vị trí, cơ chế sẽ khóa công tắc ở vị trí đóng.
Có một bộ nhả nhiệt và một cuộn nhả quá dòng được đặt nối tiếp với mạch chính. Việc giải phóng điện áp thấp song song với nguồn điện. Tương tự như MCB, cơ chế ngắt bao gồm một dải lưỡng kim mở rộng khi dòng điện chạy qua nó. Khi vượt quá ngưỡng, nó sẽ ngắt cơ chế ngắt, cơ chế này sẽ nhả chốt cơ học để ngắt tiếp điểm.
- Thiết bị dập tắt hồ quang
- Bình chữa hồ quang là một thiết bị chuyên dụng được tìm thấy trên các MCCB dòng điện cao và Máy cắt không khí. Khi một mạch điện đang tải bị ngắt tại một công tắc chẳng hạn như MCCB, một hồ quang điện sẽ được tạo ra giữa các tiếp điểm bị ngắt. Điều này rất phổ biến khi làm gián đoạn tải cảm ứng cao.
Hồ quang điện này có thể làm ion hóa không khí xung quanh nó và có thể gây ra nguy cơ hỏa hoạn và đôi khi thậm chí gây thương tích cho người. Điều này ảnh hưởng đến tính toàn vẹn vật chất của các tiếp điểm và vỏ.
Buồng dập hồ quang đóng vai trò chính trong việc dập tắt các hồ quang đó. Điều này bao gồm nhiều tấm cách điện có khe hở không khí có thể được làm bằng vật liệu kim loại hoặc phi kim loại. Khi tiếp điểm chính mở ra, một luồng khí sẽ thổi hồ quang lên trên và đi vào máng hồ quang để tăng điện trở hồ quang và dập tắt hồ quang nhanh chóng.
- Đầu nối/Thiết bị đầu cuối
- Có một bộ các thiết bị đầu cuối vít mạnh mẽ được cách ly vật lý với nhau để cung cấp khả năng cách ly điện áp cao và khả năng mang dòng điện đầy đủ.
- Nút chuyến đi
- Nút ngắt thủ công có sẵn trong hầu hết các MCCB để kiểm tra chức năng.
- Mạch giao tiếp và điều khiển từ xa tùy chọn
- Các mẫu MCCB tiên tiến hơn cung cấp các tùy chọn có thể mở rộng như giám sát và điều khiển thiết bị từ xa. Đây là một phần tùy chọn và có thể được mua từ nhà sản xuất và cài đặt vào một đơn vị cơ bản hiện có như một bản nâng cấp. Các Siemens3VAUL là một trong những MCCB tiên tiến như vậy với ETU (Đơn vị hành trình điện tử).
Chức năng của MCCB
MCCB cung cấp hai chức năng chính:
- Bảo vệ quá tải
- Bảo vệ ngắn mạch
Ngoài các chức năng chính, MCCB còn cung cấp các tính năng bảo vệ tùy chọn sau.
- Bảo vệ lỗi trái đất
- Bảo vệ quá áp
- Thời gian trễ bảo vệ quá dòng
- Bảo vệ dòng điện trung tính
- bảo vệ mặt đất vi sai
- Bảo vệ mất cân bằng hiện tại
- Bảo vệ điện áp
- Bảo vệ dòng điện ngược
Xin lưu ý rằng tính khả dụng của các tính năng được đề cập ở trên có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất hoặc giữa các kiểu máy.
Giá bộ ngắt mạch vỏ đúc
Bộ ngắt mạch đúc có giá đắt tùy thuộc vào các đặc điểm chính của chúng, chẳng hạn như dòng điện liên tục tối đa. Chúng thường bắt đầu từ $10-$20 và có thể khiến bạn tốn vài nghìn đô la dựa trên các tính năng như mô-đun điều khiển từ xa.
ứng dụng MCCB
Các cơ sở công nghiệp, sinh hoạt và thương mại đều có bảng phân phối chính (MDB). Các bảng phân phối này là các điểm trung tâm phân phối điện cho cơ sở. MCCB hoạt động như một công tắc chính định tuyến nguồn điện đến các mạch con trong bảng phân phối đồng thời cung cấp bảo vệ quá dòng và ngắn mạch.
Trong hình minh họa bên dưới, bạn có thể thấy rằng có một MCCB dòng điện cao ở đầu bảng phân phối và từ đó, ba MCCB khác nhận nguồn điện để điều khiển các mạch con. Trong khi các MCCB nhỏ hơn cung cấp khả năng bảo vệ ở mức mạch phụ, thì MCCB chính hoạt động như một công tắc nguồn chính có thể cắt nguồn điện cho toàn bộ hệ thống.
Kết luận
MCCB có chức năng tương tự như MCCB (Bộ ngắt mạch thu nhỏ) với các tính năng bổ sung và công suất hiện tại cao hơn nhiều. Mặc dù chúng được thiết kế để ngắt trong điều kiện quá dòng và bảo vệ mạch điện, nhưng chúng thường dành toàn bộ thời gian hoạt động ở vị trí đóng (bật) với các kích hoạt không thường xuyên nếu có bất kỳ lỗi nào xảy ra.
