Construção de disjuntores em miniatura: principais componentes, funcionamento e tipos

Por que a construção do disjuntor em miniatura decide o desempenho da proteção

Imagine uma falha nas linhas em um circuito de distribuição final. A corrente de curto-circuito potencial pode aumentar para 6 kA ou mais em menos de 10 ms, e o interruptor miniatura (MCB) tem apenas alguns milissegundos para interrompê-la. O sucesso do interruptor depende de uma coisa: como ele é construído.

A construção de um MCB é uma sequência projetada especificamente de eventos mecânicos e térmicos. Um MCB típico contém uma caixa isolante moldada, um conjunto de contatos, uma tira bimetálica para proteção contra sobrecarga, um solenóide para proteção contra curto-circuito, uma rampa de arco e terminais de conexão. Entenda como essas peças são construídas e dispostas e você poderá prever como os interrupções se comportarão sob condições de falha e por que ocorrerão erros de seleção.

A resposta curta é esta: a tira bimetálica dá ao MCB sua resposta de tempo inverso retardada a sobrecargas, enquanto o solenóide dá uma resposta instantânea a curtos-circuitos ; a rampa de arco determina então o interruptor elimina uma falta de alta corrente de forma limpa ou falha em sua capacidade nominal de interrupção.

Principais peças de construção de um disjuntor miniatura

Embora os MCBs variem de acordo com o fabricante e a classificação, os blocos de construção física são consistentes em todo o setor. Cada submontagem lida com uma fase distinta de proteção.

Carcaça Moldada e Terminais

A carcaça é moldada a partir de um material isolante termofixo, geralmente uma resina retardadora de chama que permanece firme mesmo quando a temperatura interna aumenta durante o disparo. fornecer resistência mecânica, isolamento elétrico e proteção contra contato acidental com partes energizadas. As extremidades nas extremidades da linha e da carga são normalmente do tipo ou parafuso de gaiola, classificadas para os tamanhos de condutores que o interruptor pode aceitar. A carcaça também orienta o seletor de disparo e carrega as classificações elétricas impressas na face frontal.

Sistema de Contato e Mecanismo Operacional

O coração do interruptor é um par de contatos, um fixo e outro móvel, feito de uma liga à base de prata. Eles transportam a corrente de carga na posição fechada e devem resistir à colisão quando ocorrer uma falha. O contato móvel está ligado a um mecanismo acionado por mola que armazena energia; quando a trava é liberada, essa energia força os contatos a se separarem muito rapidamente, independentemente da lentidão com que o usuário move a alavanca. A velocidade de abertura do contato, a pressão do contato e a qualidade do material do contato são os principais fatores que separam um interruptor confiável sobre o que danifica seus contatos pessoais após alguns disparos.

Mecanismo de disparo térmico baseado em uma tira bimetálica

A viagem térmica utiliza uma tira bimetálica, dois metais unidos com diferentes coeficientes de expansão térmica. A corrente de carga passa pela tira, ou por um pequeno aquecedor ao seu redor, e quando a corrente excede o valor nominal por tempo suficiente, a tira dobra e libera a trava. Isso cria uma característica familiar do tempo inverso: uma sobrecarga modesta leva minutos para desarmar, enquanto uma sobrecarga pesada desarma em segundos. A interferência desta tira e sua consistência de unidade para determinar se o interruptor protege o cabo sem disparos incômodos.

Mecanismo de disparo magnético com solenóide

Para curtos-circuitos, a resposta térmica é muito lenta. O disparo magnético consiste em uma bobina solenóide que transporta a corrente da linha e um êmbolo com mola. Quando a corrente de falha surge através da bobina, o campo magnético puxa o êmbolo e desarma o mecanismo quase instantaneamente, normalmente em alguns milissegundos. O limite de pickup do solenóide define o tipo de interruptor: B, C ou D, dependendo de quantas vezes a corrente nominal é necessária para acioná-lo.

Sistema de extinção de arco

Quando os contatos se separam sob carga, um arco se forma entre eles. A rampa de arco, geralmente uma pilha de placas de íons dentro de uma câmara moldada, divide o arco em arcos menores, esfria-o e aumenta sua tensão até que o arco não consiga se sustentar. Dentro da largura compacta de um MCB, a geometria desta calha é o fator limitante para a capacidade de ruptura. É por isso que dois interruptores com a mesma corrente nominal podem ter classificações muito diferentes: quanto melhor para o projeto de extinção de arco, maior será a corrente de curto-circuito que o pode interromper com segurança.

Como a construção produz o comportamento de tropeço

Como esses componentes em mente, a sequência operacional torna-se fácil de seguir.

Sobrecarga: um atraso térmico controlado

Suponha que um circuito consuma 20% mais corrente do que sua classificação. A tira bimetálica aquece lentamente, dobra e, após um atraso que depende da magnitude da sobrecarga, libera a trava. Quanto mais tempo durar a sobrecarga, ou quanto maior for o seu valor, menor será o atraso. Este atraso é intencional: permite que correntes de partida inofensivas, como partida de motor ou carga de capacitor, passem sem desarmar.

Curto-circuito: uma liberação magnética instantânea

Quando ocorre um curto-circuito real, a corrente salta muitas vezes o valor nominal. O solenóide percebe o surto e puxa o êmbolo imediatamente, contornando totalmente a faixa térmica. O resultado é uma interrupção rápida que limita a energia e a corrente de passagem entregue ao circuito em falta.

Reinicializando após uma viagem

Após uma falha ser eliminada, a tira bimetálica esfria e o êmbolo do solenóide retornam à sua posição de descanso. O MCB é redefinido movendo o botão primeiro para a posição desligada e depois novamente para ligado. Se a falta persistir, os interruptores desarmam novamente, usando repetidamente a mesma construção mecânica, desde que a corrente de falta permaneça dentro de sua capacidade nominal de interrupção.

Escolhendo um MCB com base na construção e no tipo de disparo

A seleção começa com a corrente nominal e a capacidade de interrupção, depois passa para a curva de disparo, que é uma consequência direta do ajuste do disparo magnético.

Por que a capacidade de ruptura merece igual atenção

A capacidade de interrupção nominal (Icn, normalmente 4,5 kA a 10 kA para interrupções testadas de acordo com IEC 60898-1) é a corrente máxima de curto-circuito que o dispositivo pode eliminar sem danos. Instalar um interruptor com capacidade de corte desligado quando a corrente de falta potencial é alta é um problema de segurança, não apenas uma questão de desempenho.

Erros comuns de seleção

• Dimensionamento apenas pela corrente de carga e ignorando o comprimento do cabo ou o nível de falha potencial do circuito.
• Escolha um Tipo D para um circuito com alta corrente de partida e esqueça que também permite a passagem de sobrecargas sustentadas por mais tempo.
• Ignorando a distinção entre a construção do MCB e do interruptor em caixa moldada (MCCB); uma vez que os níveis de falta no ponto de distribuição ultrapassaram aproximadamente 10 kA a 16 kA, um MCCB geralmente é o dispositivo mais protegido. Nosso guia de proteção de baixa e média tensão explica as faixas nominais em detalhes.

Quando o ponto de distribuição exige mais do que um MCB pode oferecer, a mesma construção termomagnética se transforma em um interruptor em caixa moldada. Para estas situações o nosso MCCB série EZC, cobertura 100 A a 1600 A , é o próximo passo natural para a distribuição de baixa tensão.

Disjuntor em caixa moldada EZC 100A–1600A para distribuição de energia de baixa tensão Su Mingtuo, China atacou interrupções em caixa moldada EZC 100A-1600A para fornecedores de distribuição de energia de baixa tensão e circuito de caixa moldada EZC ... Ver Produto →

O que um fabricante vê na construção de MCB

Vista do chão de fábrica, a construção da MCB é um estudo de consistência. Uma viagem térmica calibrada corretamente no papel ainda apresentará mau comportamento se a tira bimetálica variar entre os lotes. A qualidade do material de contato, a precisão da moldagem e o alinhamento do mecanismo de disparo decidem se um interruptor passa nos testes de tipo e oferece o mesmo desempenho em todas as unidades.

É por isso que construímos nossos rompedores em torno de uma cadeia de produção completa, desde o processamento das peças até a montagem final, e é por isso que nossos Configuração de fabricação e controle de qualidade enfatizar processos eficazes. Estar sentado em Liushi, onde está equipado com toda a cadeia de fornecimento elétrico, nos dá controle direto sobre os materiais primários e feedback rápido da produção.

Onde a precisão do tempo é crítica, uma viagem eletrônica digital acrescenta outra camada. Ó MTM1E MCCB eletrônico digital , avaliado em 125 A com capacidade de interrupção de 50 kA , substitui o ajuste bimetálico por proteção controlada por microprocessador, proporcionando uma cooperação mais estreita com os MCBs a jusante.

MCCB eletrônico digital MT-M1, 100-800A, 3/4P, 50kA, C controlado por microprocessador Mingtuo, China atacado MCCB eletrônico digital MT-M1, 100-800A, 3/4P, 50kA, fornecedores de interruptores controlados por microprocessador e MT-... Ver Produto →

A construção específica da aplicação também é importante. Um painel solar fotovoltaico protege circuitos CC, onde a corrente não passa por um zero natural e os arcos se comportam de maneira diferente do CA. Para tais instalações, um PV DC MCCB classificado em 1000 V e 630 A para aplicações solares usa a construção de contato e arco necessário para interromper a corrente CC de maneira confiável.

Fornecedores de MCCB solar fotovoltaico DC, DC MCCB em sistemas solares fotovoltaicos Os fornecedores de interruptores em caixa moldada Mingtuo-DC e a fábrica solar PV DC MCCB na China oferecem atacado PV DC MCCB 1000V 630A Solar Circ ... Ver Produto →

Na extremidade mais ampla da distribuição de distribuição, as entradas principais são frequentemente protegidas por interruptores aéreos em vez de MCBs; você pode comparar essa construção diferente em nossa guia do interruptor a ar .

Uma lição prática

A construção do MCB não é uma caixa preta. A tira bimetálica e o solenóide fornecem duas respostas de proteção, a rampa do arco define o limite de ruptura e o invólucro, os contatos e os terminais determinam a durabilidade. Quando você olha para um interruptor, você vê aqueles poucos subconjuntos trabalhando juntos.

Para circuitos diários, um MCB Tipo B ou C selecionado corretamente é uma proteção confiável. Quando os níveis de falha aumentam, ou quando a progressão e a precisão são importantes, os mesmos princípios são ampliados para MCCBs e unidades de disparo eletrônico. Comece com a construção, combine-a com as condições do circuito e a seleção se tornará simples.