مدار شکن کیس قالبی چیست (MCCB)
mccb-moulded-case-circuit-break
مدار شکن قالبی (
MCCB) نوعی وسیله حفاظت الکتریکی است که در سیستم های توزیع و کنترل برق مورد استفاده قرار می گیرد. برای محافظت از سیستم الکتریکی در برابر جریان اضافه، اتصال کوتاه و سایر انواع خطاهای الکتریکی طراحی شده است.
MCCB از یک کیس قالبی تشکیل شده است که اجزای حامل جریان و مکانیسم سفر را در بر می گیرد. این کیس از یک ماده ترموست یا ترموپلاستیک ساخته شده است و برای مقاومت در برابر گرما و فشار ایجاد شده در شرایط خطا طراحی شده است.
مکانیسم اتصال مدار شکن قالبی (MCCB) به گونه ای طراحی شده است که در صورت احساس اضافه بار یا اتصال کوتاه، مدار را به طور خودکار باز کند. مکانیسم سفر معمولاً یک وسیله مغناطیسی حرارتی است که از یک نوار دو فلزی برای حس گرمای تولید شده توسط جریان عبوری از مدار استفاده می کند. هنگامی که گرما از آستانه معینی فراتر می رود، نوار دو فلزی خم می شود و باعث می شود مکانیسم تراش مدار را باز کند.
MCCB ها در طیف گسترده ای از رتبه بندی های فعلی موجود هستند و در برنامه های مختلف، از مسکونی و تجاری گرفته تا تنظیمات صنعتی و تاسیساتی استفاده می شوند. آنها به دلیل توانایی آنها در ارائه محافظت قابل اعتماد برای سیستم ها و تجهیزات الکتریکی محبوب هستند.
تفاوت بین MCB و MCCB
تفاوت بین mcb و mccb
MCB و MCCB هر دو نوع قطع کننده مدار هستند، اما تفاوت هایی در طراحی، رتبه بندی و کاربردهایشان دارند.
طراحی: MCB ها قطع کننده های مدار مینیاتوری هستند، به این معنی که در مقایسه با MCCB ها دارای اندازه کوچکتر و جریان کمتری هستند. آنها برای استفاده در برنامه های ولتاژ پایین طراحی شده اند و معمولاً تا 125 آمپر درجه بندی می شوند. از طرف دیگر، MCCB ها از نظر اندازه بزرگتر هستند و می توانند جریان های بالاتری را تحمل کنند، معمولا تا 2500 آمپر.
حفاظت: MCB ها برای محافظت در برابر اضافه بار و شرایط اتصال کوتاه در برنامه های ولتاژ پایین مانند خانه ها و ادارات طراحی شده اند. از سوی دیگر، MCCB ها در کاربردهای صنعتی و تجاری که در آن جریان ها و سطوح خطای بالاتری وجود دارد، استفاده می شوند و برای محافظت در برابر خطاهای شدیدتر مانند اتصال کوتاه و خطاهای زمین طراحی شده اند.
مکانیسم قطع: MCB ها معمولا دارای یک مکانیسم ترمیم مغناطیسی حرارتی هستند، به این معنی که دارای یک نوار دو فلزی هستند که گرمای تولید شده توسط جریان جریان را حس می کند و یک سیم پیچ مغناطیسی که مدار را در صورت اتصال کوتاه قطع می کند. از سوی دیگر، MCCB ها می توانند مکانیسم های مختلفی از جمله مغناطیسی حرارتی، الکترونیکی و مبتنی بر ریزپردازنده داشته باشند.
قیمت: MCB ها به دلیل اندازه کوچکتر و درجه جریان پایین تر، عموماً ارزان تر از MCCB هستند.
به طور کلی، MCB ها برای استفاده در کاربردهای ولتاژ پایین طراحی شده اند، در حالی که MCCB ها در کاربردهای صنعتی و تجاری با درجه جریان بالاتر و شرایط خطای شدیدتر استفاده می شوند.
اصل MCCB چیست؟
اصل عملکرد یک مدار شکن کیس قالبی (MCCB) بر اساس مکانیسم سفر حرارتی مغناطیسی است. مکانیزم سفر برای حس کردن اثرات حرارتی و مغناطیسی ناشی از جریان اضافه یا خطای اتصال کوتاه طراحی شده است.
عنصر تریپ حرارتی از یک نوار دو فلزی تشکیل شده است که با گرم شدن توسط جریانی که از مدار می گذرد خم می شود. درجه خمش متناسب با مقدار گرمای تولید شده توسط جریان است. اگر جریان از یک سطح از پیش تعیین شده برای یک زمان خاص فراتر رود، نوار دو فلزی به اندازه کافی خم می شود تا مکانیسم تراش را فعال کند، که باعث باز شدن تماس های مدار شکن (MCCB) می شود.
المان تریپ مغناطیسی از یک شیر برقی تشکیل شده است که زمانی که جریان عبوری از مدار از سطح معینی فراتر رود، میدان مغناطیسی ایجاد می کند. میدان مغناطیسی تولید شده توسط شیر برقی باعث فعال شدن مکانیسم تراش می شود که باعث باز شدن کنتاکت های MCCB می شود.
مکانیزم ترمیم مغناطیسی حرارتی یک MCCB حفاظت قابل اعتمادی را در برابر خطاهای اضافه بار و اتصال کوتاه فراهم می کند. عنصر حرارتی در برابر شرایط اضافه بار محافظت می کند، جایی که جریان در مدار برای مدت زمان طولانی بسیار زیاد است. عنصر مغناطیسی در برابر شرایط اتصال کوتاه، که در آن جریان در مدار برای مدت کوتاهی بسیار زیاد است، محافظت می کند.
به طور خلاصه، اصل عملکرد یک مدار شکن قالبی (MCCB) بر اساس مکانیسم ترمز مغناطیسی حرارتی است که محافظت قابل اعتمادی را در برابر جریان اضافه، اتصال کوتاه و سایر انواع خطاهای الکتریکی فراهم می کند.
MCCB ها چگونه کار می کنند؟
مدار شکن های قالب بندی شده (MCCB) بر اساس اصل خاموش شدن حرارتی مغناطیسی کار می کنند. MCCB شامل دو بخش اصلی است: مکانیزم عملیاتی و واحد سفر. مکانیزم عملیاتی وظیفه باز و بسته کردن مدار شکن را بر عهده دارد، در حالی که یونیت تریپ وظیفه سنجش و خاموش کردن کلید را در صورت بروز خطای الکتریکی بر عهده دارد.
هنگامی که مدار شکن قالب بندی شده (MCCB) در موقعیت بسته قرار می گیرد، جریان الکتریکی از مدار عبور می کند. دانشگاه سفرt به طور مداوم جریان جریان را نظارت می کند و آن را با رتبه های جریان از پیش تعیین شده مقایسه می کند. اگر جریان از درجه بندی های از پیش تعیین شده بیشتر شود، واحد سفر مکانیسم قطع را آغاز می کند.
دو نوع مکانیسم سفر در MCCB استفاده می شود:
تریپ حرارتی: در تریپینگ حرارتی، واحد تریپ گرمای تولید شده توسط جریان عبوری از مدار را حس می کند. اگر جریان برای مدت معینی از میزان از پیش تعیین شده بیشتر شود، گرمای تولید شده باعث می شود که یک نوار دو فلزی در داخل MCCB خم شود و مدار را قطع کند.
تریپ مغناطیسی: در تریپ مغناطیسی، واحد تریپ میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان عبوری از مدار را حس می کند. اگر جریان برای مدت بسیار کوتاهی از میزان از پیش تعیین شده فراتر رود، یک سلونوئید در داخل MCCB میدان مغناطیسی ایجاد می کند که مکانیسم قطع را جذب می کند و باعث می شود مدار مدار را قطع کند.
ترکیبی از مکانیزم های ترمپ حرارتی و مغناطیسی مکانیزم حفاظتی دقیق و قابل اعتمادی را برای سیستم ها و تجهیزات الکتریکی فراهم می کند. MCCB را می توان پس از رفع عیب به صورت دستی بازنشانی کرد و قطع کننده مدار را می توان دوباره بسته کرد.
به طور خلاصه، MCCB ها بر اساس اصل خاموشی مغناطیسی حرارتی کار می کنند، جایی که واحد تراش جریان جریان را نظارت می کند و آن را با رتبه های جریان از پیش تعیین شده مقایسه می کند. اگر جریان بیشتر از درجه بندی های از پیش تعیین شده باشد، واحد تریپ مکانیسم قطع را بر اساس مکانیزم حرارتی یا مغناطیسی آغاز می کند و حفاظت دقیق و قابل اعتمادی را برای سیستم ها و تجهیزات الکتریکی ارائه می دهد.
محدوده MCCB چقدر است؟
محدوده MCCB های مدار شکن کیس قالبی موجود در بازار بسته به سازنده و مدل خاص متفاوت است. با این حال، به طور کلی، طیف MCCB را می توان به دسته های زیر طبقه بندی کرد:
رتبه‌بندی جریان: MCCBها در طیف گسترده‌ای از درجه‌بندی جریان، معمولاً از 15 آمپر تا 2500 آمپر در دسترس هستند.
ظرفیت شکست: ظرفیت شکست یک MCCB به حداکثر جریان خطا که MCCB می تواند بدون آسیب رساندن به کنتاکت ها قطع کند، اشاره دارد. MCCB ها در ظرفیت های شکست مختلف، از چند کیلو آمپر (kA) تا چند صد کیلو آمپر در دسترس هستند.
تعداد قطب ها: MCCB ها در تعداد قطب های مختلف، از تک قطبی تا MCCB های چهار قطبی موجود هستند. تعداد قطب ها به کاربرد خاص و تعداد فازهای سیستم الکتریکی بستگی دارد.
ولتاژ عملیاتی: MCCB ها برای استفاده در سطوح مختلف ولتاژ، از ولتاژ پایین (تا 1000 ولت) تا ولتاژ متوسط (تا 15 کیلو ولت) طراحی شده اند.
لوازم جانبی: سازندگان لوازم جانبی مختلفی را برای MCCB ها ارائه می دهند، از جمله کنتاکت های کمکی، مسیرهای شنت، رهاسازی های ولتاژ کمتر و موارد دیگر.
به طور خلاصه، محدوده MCCB ها بسته به رتبه فعلی، ظرفیت شکست، تعداد قطب ها، ولتاژ کاری و لوازم جانبی ارائه شده توسط سازنده متفاوت است. انتخاب یک MCCB باید بر اساس کاربرد خاص و الزامات سیستم الکتریکی باشد.
انواع MCCB چیست؟
انواع مختلفی از MCCB در بازار موجود است که برای کاربردها و نیازهای خاص طراحی شده اند. رایج ترین انواع MCCB عبارتند از:
MCCBهای استاندارد: اینها ابتدایی ترین نوع MCCBها هستند که برای محافظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان اضافه، اتصال کوتاه و سایر انواع خطاهای الکتریکی طراحی شده اند.
MCCBهای با ظرفیت شکست بالا (HBC): اینها MCCBهایی با ظرفیت شکست بالاتر از MCCBهای استاندارد هستند که برای محافظت در برابر جریانهای خطای بالاتر طراحی شده اند.
مدار شکن های نشتی زمین (ELCB): این ها MCCB هایی هستند که جریان های کوچکی را که به زمین می گذرد تشخیص می دهند و در صورت نشتی یا خطا مدار را قطع می کنند. آنها معمولاً در برنامه هایی استفاده می شوند که ایمنی الکتریکی حیاتی است، مانند بیمارستان ها و مراکز داده.
قطع کننده های مدار جریان باقیمانده (RCCB): این ها MCCB هایی هستند که مدار را در صورت جریان باقیمانده، که می تواند به دلیل خطا یا نشت الکتریکی رخ دهد، شناسایی و قطع می کنند. آنها معمولا در کاربردهای مسکونی و تجاری استفاده می شوند.
کلیدهای مدار محافظ موتور (MPCB): اینها MCCBهایی هستند که به طور خاص برای حفاظت موتور طراحی شده اند و می توانند موتورها را در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و سایر انواع خطاهای الکتریکی محافظت کنند.
MCCB های DC: این ها MCCB هایی هستند که برای استفاده در مدارهای DC (جریان مستقیم) طراحی شده اند و می توانند در برابر جریان اضافه و اتصال کوتاه در سیستم های DC محافظت کنند.
قطع کننده های مدار هوا (ACB): این ها MCCB های بزرگ هستند که معمولاً در کاربردهای با جریان بالا مانند نیروگاه ها و صنایع بزرگ استفاده می شوند. آنها به گونه ای طراحی شده اند که جریان های بالاتری را تحمل کنند و ظرفیت شکست بالاتری نسبت به MCCB های استاندارد دارند.
به طور خلاصه، انواع MCCB های موجود در بازار عبارتند از MCCB های استاندارد، HBC MCCB، ELCB، RCCB، MPCB، DC MCCB و ACB. انتخاب یک MCCB باید بر اساس کاربرد و الزامات خاص سیستم الکتریکی باشد.
کاربردهای MCCB چیست؟
MCCB ها کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف و سیستم های الکتریکی دارند. برخی از کاربردهای رایج MCCB عبارتند از:
ساختمان های تجاری: MCCB ها شرکت هستندمیلی متر فقط در ساختمان های تجاری برای محافظت از مدارهای الکتریکی در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و سایر انواع خطاهای الکتریکی استفاده می شود.
کارخانه های صنعتی: MCCB ها به طور گسترده در کارخانه های صنعتی از جمله تاسیسات تولیدی، نیروگاه ها و پالایشگاه های نفت برای محافظت از تجهیزات الکتریکی و ماشین آلات در برابر خطاهای الکتریکی استفاده می شوند.
مراکز داده: MCCB ها در مراکز داده برای محافظت در برابر خطاهای الکتریکی که می تواند باعث از دست رفتن داده یا آسیب به تجهیزات شود، استفاده می شود.
بیمارستان ها: MCCB ها در بیمارستان ها برای اطمینان از ایمنی الکتریکی و محافظت در برابر خطاهای الکتریکی که می تواند باعث آسیب یا آسیب به بیماران و کارکنان شود، استفاده می شود.
عملیات معدن: MCCB ها در عملیات استخراج برای محافظت از تجهیزات الکتریکی در برابر شرایط محیطی سخت و خطاهای الکتریکی استفاده می شوند.
کاربردهای دریایی: MCCB ها در کاربردهای دریایی برای محافظت از سیستم ها و تجهیزات الکتریکی در برابر خوردگی آب شور و خطاهای الکتریکی استفاده می شوند.
سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر: MCCB در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مانند نیروگاه‌های خورشیدی و بادی برای محافظت در برابر خطاهای الکتریکی که می‌تواند به تجهیزات آسیب برساند و بر تولید برق تأثیر بگذارد استفاده می‌شود.
به طور خلاصه، MCCB ها طیف گسترده ای از کاربردها در صنایع مختلف و سیستم های الکتریکی، از جمله ساختمان های تجاری، کارخانه های صنعتی، مراکز داده، بیمارستان ها، عملیات معدن، برنامه های کاربردی دریایی و سیستم های انرژی تجدید پذیر دارند. انتخاب یک MCCB باید بر اساس کاربرد و الزامات خاص سیستم الکتریکی باشد.
واحدهای سفر برای MCCB چیست؟
یونیت تریپ یک وسیله الکترونیکی است که در قطع کننده های مدار قالبی (MCCB) برای تشخیص و پاسخ به عیوب الکتریکی استفاده می شود. واحد تریپ وظیفه نظارت بر جریان عبوری از مدار شکن و قطع مدار در صورت اضافه بار، اتصال کوتاه یا سایر خطاهای الکتریکی را بر عهده دارد.
انواع مختلفی از واحدهای سفر برای MCCB ها وجود دارد که هر کدام دارای ویژگی ها و قابلیت های خاصی هستند. برخی از انواع رایج واحدهای سفر برای MCCB عبارتند از:
یونیت تریپ مغناطیسی حرارتی: این نوع تریپ یونیت از هر دو مکانیسم حسگر حرارتی و مغناطیسی برای تشخیص و پاسخ به شرایط اضافه جریان و اتصال کوتاه استفاده می کند. مکانیسم حرارتی بارهای اضافه و مکانیسم مغناطیسی اتصال کوتاه را حس می کند. این واحد سفر معمولاً در کاربردهای تجاری و صنعتی استفاده می شود.
Electronic Trip Unit: این نوع یونیت سفر از حسگرهای الکترونیکی برای تشخیص جریان اضافه و شرایط اتصال کوتاه استفاده می کند. این دستگاه دقت و دقت بیشتری را در مقایسه با واحد تراش مغناطیسی حرارتی ارائه می دهد و معمولاً در برنامه هایی استفاده می شود که به سطوح بالایی از قابلیت اطمینان و دقت نیاز دارند.
واحد تریپ مبتنی بر ریزپردازنده: این نوع یونیت سفر از یک ریزپردازنده برای ارائه ویژگی های حفاظتی و نظارتی پیشرفته مانند حفاظت از خطای زمین، حفاظت عدم تعادل فاز و غیره استفاده می کند. معمولاً در برنامه هایی استفاده می شود که به ویژگی های حفاظتی پیشرفته و نظارت دقیق نیاز دارند.
به طور خلاصه، یونیت های سفر دستگاه های الکترونیکی هستند که در MCCB ها برای شناسایی و پاسخ به عیوب الکتریکی استفاده می شوند. متداول‌ترین نوع یونیت‌های سفر عبارتند از یونیت‌های سفر مغناطیسی حرارتی، یونیت‌های سفر الکترونیکی و واحدهای سفر مبتنی بر ریزپردازنده، که هر کدام دارای ویژگی‌ها و قابلیت‌های خاصی هستند. انتخاب واحد سفر باید بر اساس کاربرد و الزامات خاص سیستم برق باشد.
چگونه اندازه MCCB را محاسبه می کنید؟
محاسبه اندازه صحیح یک MCCB شامل در نظر گرفتن عوامل مختلفی مانند نوع بار، جریان مورد انتظار، ولتاژ، دمای محیط و ظرفیت شکست است. در اینجا مراحل کلی برای محاسبه اندازه MCCB آمده است:
نوع بار را تعیین کنید: نوع باری را که MCCB از آن محافظت می کند، شناسایی کنید. بارها می توانند مقاومتی، القایی یا خازنی باشند و نوع بار بر رتبه بندی فعلی MCCB تأثیر می گذارد.
محاسبه جریان مورد انتظار: جریان مورد انتظاری را که MCCB باید حمل کند را تعیین کنید. این را می توان با تقسیم امتیاز توان بار بر ولتاژ سیستم محاسبه کرد. برای بارهای سه فاز، جریان را در جذر سه ضرب کنید.
تعیین ظرفیت شکست: حداکثر جریان خطا را که MCCB باید قطع کند، تعیین کنید. این را می توان با استفاده از جریان خطای موجود در نقطه نصب محاسبه کرد.
دمای محیط را در نظر بگیرید: دمای اطراف MCCB می تواند بر عملکرد آن تأثیر بگذارد. مشخصات سازنده را بررسی کنید تا مطمئن شوید که MCCB می تواند در دمای مورد انتظار به درستی کار کند.
MCCB را انتخاب کنید: MCCB را با درجه جریانی برابر یا بیشتر از جریان مورد انتظار و ظرفیت شکست برابر یا بیشتر از حداکثر جریان خطا انتخاب کنید.
ذکر این نکته ضروری است که محاسبه اندازه MCCB یک فرآیند پیچیده است و برای اطمینان از انتخاب مناسب و عملکرد ایمن، مشاوره با مهندس برق یا تیم پشتیبانی فنی سازنده MCCB توصیه می‌شود.
کجا از MCCB استفاده می شود؟
MCCB ها معمولاً در کاربردهای صنعتی و تجاری در مواردی که بالا هستند استفاده می شوندجریان های er و سطوح خطا وجود دارد. آنها برای محافظت از سیستم ها و تجهیزات الکتریکی در برابر جریان اضافه، اتصال کوتاه و سایر انواع خطاهای الکتریکی استفاده می شوند. برخی از کاربردهای رایج MCCB عبارتند از:
توزیع برق: MCCB ها برای محافظت از تابلوهای برق اصلی و فرعی در ساختمان های تجاری و صنعتی استفاده می شوند.
موتورها: MCCB ها برای محافظت از موتورها در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه استفاده می شوند.
ژنراتورها: MCCB ها برای محافظت از ژنراتورها و سیستم های کنترل آنها در برابر خطا استفاده می شوند.
ترانسفورماتورها: MCCB ها برای محافظت از ترانسفورماتورها در برابر خطاهای ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه استفاده می شوند.
سیستم های UPS: MCCB ها برای محافظت از سیستم های منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) در برابر خطا استفاده می شوند.
مراکز داده: MCCB ها برای محافظت از تجهیزات الکتریکی در مراکز داده استفاده می شوند، جایی که در دسترس بودن برق بسیار مهم است.
به طور خلاصه، MCCB ها در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شوند که در آن حفاظت الکتریکی حیاتی است و جریان بالاتری مورد نیاز است.
مزایا و معایب MCCB چیست؟
مزایای MCCB
ظرفیت شکست بالا: MCCB ها دارای ظرفیت شکست بالایی هستند که آنها را قادر می سازد جریان های خطای زیاد را قطع کنند و آنها را برای محافظت از سیستم ها و تجهیزات الکتریکی در برابر اتصال کوتاه و سایر خطاهای الکتریکی مناسب می کند.
تنظیمات سفر قابل تنظیم: MCCB دارای تنظیمات سفر قابل تنظیم است که امکان تنظیم دقیق سطح حفاظت را فراهم می کند و آنها را برای طیف گسترده ای از برنامه ها مناسب می کند.
اندازه جمع و جور: MCCB ها جمع و جور هستند و ردپای کوچکی دارند و برای نصب هایی که فضا محدود است مناسب هستند.
طول عمر طولانی: MCCB ها طول عمر بالایی دارند و با نگهداری و مراقبت مناسب می توانند سال ها دوام بیاورند.
تعمیر و نگهداری آسان: نگهداری از MCCB ها آسان است و قطعات جایگزین به راحتی در دسترس هستند و تعمیر یا تعویض قطعات آسیب دیده را آسان می کند.
معایب MCCB
هزینه بالا: MCCBها عموماً گرانتر از انواع دیگر کلیدهای مدار هستند و جذابیت آنها را برای کاربردهای در مقیاس کوچک کمتر می کند.
پیچیدگی: MCCB ها نسبت به انواع دیگر کلیدهای مدار پیچیده تر هستند و نصب و نگهداری آنها نیازمند دانش فنی و تخصص بالاتری است.
سرعت خاموش شدن محدود: MCCB ها دارای سرعت خاموش شدن محدودی هستند که ممکن است برای برنامه هایی که نیاز به زمان های سریع تریپ دارند مناسب نباشد.
حساسیت به شرایط محیطی: MCCB ها به شرایط محیطی مانند دما و رطوبت حساس هستند و ممکن است در شرایط شدید عملکرد خوبی نداشته باشند.
به طور خلاصه، MCCB ها چندین مزیت از جمله ظرفیت شکست بالا، تنظیمات سفر قابل تنظیم، اندازه جمع و جور، طول عمر طولانی و نگهداری آسان را ارائه می دهند. با این حال، آنها همچنین دارای معایبی هستند، مانند هزینه بالا، پیچیدگی، سرعت محدود و حساسیت به شرایط محیطی. انتخاب یک MCCB باید بر اساس کاربرد و الزامات خاص سیستم الکتریکی باشد.
سوالات متداول
آیا MCCB بهتر از MCB است؟
اگر MCB از ظرفیت‌های توان آنها ارزیابی شود، اساساً برای نیازهای جریان کم، مانند سیم‌کشی خانه یا مدارهای الکترونیکی کوچک استفاده می‌شود. در حالی که MCCB برای نیازهای پرقدرت بهتر استفاده می شود.
MCCB چند آمپر است؟
جریان درجه بندی یک MCCB 10 تا 200 آمپر است
اندازه
کلید اتوماتیک فیکس چقدر است؟
انواع رتبه بندی های فعلی MCCB برای اندازه قاب سری یکسان وجود دارد. به عنوان مثال، اندازه فریم DX100 MCCB برای جریان نامی 16A، 20A، 25A، 32A، 40A، 50A، 63A، 80A، 100A.
منبع:
