小型斷路器簡介
在過去的工作中,所有的保險絲都需要用小型斷路器來代替,以便更好的安全和控制。與熔斷器不同的是,小型斷路器作為自動開關工作,在電流過多的情況下打開電路,一旦電路恢復正常,它可以重新閉合而不需要任何人工更換。在大多數電路中,MCBS主要用作熔斷器開關的替代物。目前廣泛使用的MCBS在10kA至16 kA的容量范圍內,在國內、商業和工業應用的所有領域都作為可靠的保護手段。
什么是微型斷路器(MCB)?
MCB或微型斷路器是一種在模制絕緣材料中體現完整外殼的電磁裝置。MCB的主要功能是切換電路,即當通過它(MCB)的電流超過它所設定的值時,自動打開電路(已經連接到它)。如果需要的話,它可以像正常開關一樣手動接通和斷開。
MCBS是延時跳閘裝置,其過電流的大小控制操作時間。這意味著,只要過載足夠長,就會對被保護電路造成危險。因此,MCBs不響應瞬態負載,如開關浪涌和電機起動電流。一般來說,這些設計用于在短路故障和2秒到2分鐘的情況下,在過載(取決于電流水平)的情況下工作在小于2.5毫秒。
MCBS制造在不同的極點版本,如單、雙、三和四極結構,具有不同的故障電流水平。大多數情況下,MCBS被連接以給出兩個和三個極點版本,使得一條線路中的故障將中斷整個電路,從而提供完整的電路隔離。這一特點將有助于單相三相電動機保護的情況。
這些額定在220V的直流電源和240/415的交流電源(單相和三相),具有不同的短路電流容量。通常,單相器件具有高達100 A的負載電流范圍。一些MCB具有調節其跳閘電流容量的能力,而一些器件固定于某些負載電流和短路額定值。
MCBS用于執行許多功能,如本地控制開關、隔離開關、故障和過載保護裝置,用于安裝或特定設備或電器。
微型斷路器(MCB)的構造
MCB在模制絕緣材料中體現了完整的外殼。這提供了機械堅固和隔熱的外殼。開關系統由固定的和移動的接觸器組成,接觸器和輸出線連接在一起。金屬或載流部件由電解銅或銀合金制成,這取決于斷路器的額定值。
當觸點在過載或短路情況下分離時,形成電弧。所有現代MCBS都被設計用來處理電弧中斷過程,電弧能量提取和冷卻由金屬電弧分離器板提供。這些板用絕緣材料保持在適當的位置。此外,電弧流道被提供以強制在主觸頭之間產生電弧。
操作機構由磁力脫扣和熱脫扣裝置組成。
該磁力脫扣裝置基本上由一個復合磁性系統組成,該系統具有彈簧加載的緩沖器,其具有硅流體中的磁性彈塞和正常的磁性跳閘。跳閘裝置中的載流線圈將彈片相對于彈簧移動到固定極片。因此,當線圈產生足夠的磁場時,在拉力肝臟上產生磁拉力。在短路或重載過載的情況下,線
圈(螺線管)產生的強磁場足以吸引跳閘肝臟的電樞,而不管蛞蝓在緩沖器中的位置。
熱脫扣裝置由一個雙金屬帶圍繞,加熱器線圈被纏繞,從而根據電流的流動產生熱量。加熱器設計可以是直接的,其中電流通過雙金屬條,它影響電路的一部分,或者間接地將載流導體的線圈纏繞在雙金屬帶上。雙金屬板的撓度在某些過載情況下激活跳閘機構。
雙金屬條由兩種不同的金屬組成,通常是黃銅和鋼。這些金屬沿其長度鉚接和焊接。這些都是這樣設計的,所以它們不會將帶材加熱到正常電流的跳閘點,但是如果電流超過額定值,則帶鋼被加熱、彎曲并跳閘。雙金屬條被選擇在特定過載下提供特定的時間延遲。
微型斷路器(MCB)的工作與運行
在正常工作條件下,MCB作為開關(手動)工作,使電路開或關。在過載或短路情況下,它自動運行或跳閘,從而在負載電路中發生電流中斷。通過將操作旋鈕自動移動到關閉位置,可以觀察到此行程的視覺指示。這種自動操作MCB可以以兩種方式獲得,如我們在MCB結構中看到的那樣,那些是磁力脫扣和熱脫扣。
在過載狀態下,通過雙金屬的電流導致其溫度升高。雙金屬本身產生的熱量足以引起由于金屬熱膨脹引起的撓曲。這種偏轉進一步釋放跳閘閂鎖,從而使觸點分離。在一些MCBs中,線圈產生的磁場引起雙金屬片上的拉力,使其偏轉激活跳閘機構。
在短路或重載過載的情況下,磁脫扣裝置進入畫面。在正常工作條件下,由于線圈產生的磁場不足以吸引閂鎖,所以彈塞被光彈簧保持在一個位置。當故障電流流過時,線圈產生的磁場足以克服保持塞塊在位置上的彈簧力。因此蛞蝓移動,然后啟動跳閘機構。
在大多數MCBS中實現了磁脫扣和熱脫扣機構的組合。在磁性和熱脫扣操作中,當觸點開始分離時形成電弧。然后將電弧通過電弧流道強制進入弧形分流板。這些電弧分離器板也稱為弧槽,其中電弧形成一系列電弧,同時能量提取并冷卻電弧。因此,這種布置實現了電弧消光。
微型斷路器(MCB)分類
根據瞬時跳閘電流將MCBS分為三大類。他們是
1、B型MCB
2、C型MCB
3、D型MCB
B型MCB
這種類型的MCB將以其額定電流的三到五倍的速度瞬時跳閘。這些通常用于電阻性或小感性負載,其中開關浪涌非常小。因此,這些適用于住宅或輕型商業設施。
C型MCB
這種類型的MCB將以其額定電流的五到十倍的速度瞬時跳閘。這些通常用于高感性負載,其中開關浪涌很高,如小電機和熒光燈照明。在這種情況下,C型MCB較適合處理較高的短路電流值。因此,它們適用于高度感性的商業和工業裝置。
D型斷路器
這種類型的MCB將以其額定電流的十到二十五倍的速度瞬時跳閘。這些通常用于非常高的電感負載,其中高浪涌電流非常頻繁。這些適合于特定的工業和商業應用。這些應用的常見例子包括X射線機、UPS系統、工業焊接設備、大型繞線電機等。
以上三種類型的MCBS在十分之一秒內提供保護。這些MCB的最小和最大跳閘電流以下面的表格形式給出,其中Ir是MCB的額定電流。MCBS也可以基于單極、雙極、三極和四極MCBS等極點的數量來分類。
如何選擇適合不同負荷的微型斷路器(MCB)?
為特定的應用選擇一個特定的MCB是一個謹慎的任務,以確保對過載和短路的可靠保護。如果沒有根據電路要求選擇,將有機會導致頻繁的不必要的跳閘。在詳細敘述之前,我們必須了解MCB與MCCB之間的差異,如何讀取MCB銘牌以及ELCB、RCB和RCD斷路器之間的區別。
如果它的尺寸不足(MCB額定值小于額定負載電流),MCB會導致頻繁跳閘,并導致中斷電流到其正在連接的負載,因為MCB標稱電流小于負載的額定電流值。同樣,如果過大(MCB額定值大于額定負載電流),其連接的負載將不被有效地保護。在這種情況下,即使負載產生過電流,MCB也不會跳閘。
以下是為特定應用選擇MCB所需考慮的三個因素。
1.斷路器額定額定值
這是額定電流安培額定電流的MCB。該值必須低于布線系統的電流承載能力,并且高于或等于布線系統中的最大滿負載電流。一般來說,這種額定值應該是這樣的,它可以處理125%的連續負載加上非連續負載的額定值。典型地,這可以表示為
系統中最大滿負荷電流小于MCB額定電纜額定電流
2.額定功率或斷路容量
該額定值指的是MCB在短路情況下能夠跳閘或中斷電路的能力。它以千兆安培(Ka)表示。這個額定值不能小于預期的短路電流。預期短路電流在短路條件下存在于電路中的最大電流。在住宅安裝中,6KA MCB是足夠的,而10 kA或以上的額定MCB是商業和輕工業應用所需要的。
3.MCB類型
由運行特性決定的特定應用所需的MCB類型,使得需要瞬時操作各種負載的額定電流。我們已經提到了各種不同類型的MCBS。
微型斷路器(MCB)的應用
由于上面提到的主要功能和應用已經被描述,MCB的基本用途是它用于保護電路(布線、連接的負載和設備等):
1. 短路
2. 過電流
3. 過負荷