חֲדָשׁוֹת

מפסק מקרה יצוק (MCCB) הוא סוג של התקן הגנה חשמלי המשמש להגנה על המעגל החשמלי מפני זרם יתר, העלול לגרום לעומס יתר או לקצר. עם דירוג זרם של עד 1600A, ניתן להשתמש ב- MCCB למגוון רחב של מתחים ותדרים עם הגדרות נסיעה מתכווננות. מפסקים אלה משמשים במקום מפסקים זעירים (MCB) במערכות PV בקנה מידה גדול למטרות בידוד והגנה על המערכת.

כיצד פועלת ה- MCCB

ה- MCCB משתמש במכשיר הרגיש לטמפרטורה (האלמנט התרמי) עם מכשיר אלקטרומגנטי רגיש לזרם (האלמנט המגנטי) כדי לספק את מנגנון ההליכה למטרות הגנה ובידוד. זה מאפשר ל- MCCB לספק:
• הגנת עומס יתר,
• הגנת תקלות חשמליות מפני זרמים קצרים
• מתג חשמלי לניתוק.

הגנת עומס יתר

הגנת עומס יתר ניתנת על ידי ה- MCCB באמצעות הרכיב הרגיש לטמפרטורה. מרכיב זה הוא למעשה מגע דו-מתכתי: מגע המורכב משתי מתכות המתרחבות בקצב שונה כאשר הם נחשפים לטמפרטורה גבוהה. בתנאי ההפעלה הרגילים, המגע הדו-מטאלי יאפשר לזרם החשמלי לזרום דרך ה- MCCB. כאשר הזרם עולה על ערך ההליכה, המגע הדו-מתכתי יתחיל להתחמם ולהתכופף בגלל קצב תרמי שונה של התפשטות החום בתוך המגע. בסופו של דבר, המגע יתכופף עד כדי דחיפה פיזית של סרגל הכיבוי ושחרור המגעים וגורם להפסקת המעגל.

להגנה התרמית של ה- MCCB יהיה בדרך כלל עיכוב בזמן כדי לאפשר משך זמן קצר של זרם יתר, דבר שנראה בדרך כלל בחלק מהפעולות במכשיר, כגון זרמי זרם שנראים בעת הפעלת מנועים. עיכוב זמן זה מאפשר למעגל להמשיך ולפעול בנסיבות אלה מבלי להפיל את ה- MCCB.

הגנת תקלות חשמליות מפני זרמים קצרים

MCCBs מספקים תגובה מיידית לתקלה בקצר חשמלי, על בסיס עקרון האלקטרומגנטיות. ה- MCCB מכיל סליל סולנואיד המייצר שדה אלקטרומגנטי קטן כאשר הזרם עובר דרך ה- MCCB. במהלך פעולה רגילה, השדה האלקטרומגנטי שנוצר על ידי סליל הסולנואיד הוא זניח. עם זאת, כאשר מתרחשת תקלה במעגל קצר, זרם גדול מתחיל לזרום דרך הסולנואיד וכתוצאה מכך נוצר שדה אלקטרומגנטי חזק המושך את סרגל ההליכה ופותח את המגעים.

מתג חשמלי לניתוק

בנוסף למנגנוני מעידה, MCCB יכולים לשמש גם כמתגי ניתוק ידניים במקרה של פעולות חירום או תחזוקה. ניתן ליצור קשת כאשר איש הקשר נפתח. כדי להילחם בכך, יש למרכזי MCB מנגנוני פיזור קשתים פנימיים להרוות את הקשת.

פענוח מאפייני ודירוגי MCCB

יצרני MCCB נדרשים לספק את מאפייני ההפעלה של ה- MCCB. חלק מהפרמטרים הנפוצים מוסברים להלן:
זרם מסגרת מדורג (Inm):
הזרם המרבי שעליו מדורגת MCCB לטפל. זרם מסגרת מדורג זה מגדיר את הגבול העליון של טווח זרם הנסיעה המתכוונן. ערך זה קובע את גודל מסגרת המפסק.
זרם מדורג (ב):
הערך הנוכחי המדורג קובע מתי ה- MCCB נוסע עקב הגנת עומס יתר. ניתן לכוונן ערך זה למקסימום זרם המסגרת המדורג.
מתח בידוד מדורג (ממשק משתמש):
ערך זה מציין את המתח המרבי שאליו יכול MCCB לעמוד בתנאי מעבדה. המתח המדורג של MCCB נמוך בדרך כלל מערך זה כדי לספק מרווח בטיחות.
מתח עבודה מדורג (Ue):
ערך זה הוא המתח המדורג לפעולה רציפה של MCCB. זה בדרך כלל זהה למתח המערכת או קרוב אליו.
מתח עמיד לדחף מדורג (Uimp):
ערך זה הוא מתח השיא החולף שמפסק העמידה יכול לעמוד בפני נחשולי מיתוג או מכת ברק. ערך זה קובע את יכולתו של ה- MCCB לעמוד במתח יתר חולף. הגודל הסטנדרטי לבדיקת דחפים הוא 1.2 / 50 µs.
כושר הפסקת מעגל קצר (Ics):
זהו זרם התקלה הגבוה ביותר שה- MCCB יכול לטפל בו מבלי להינזק לצמיתות. בדרך כלל ניתן לבצע שימוש חוזר ב- MCCB לאחר הפסקת תקלה בתנאי שהם אינם עולים על ערך זה. ככל שה- Ics גבוה יותר, המפסק אמין יותר.
קיבולת פריצת מעגל קצרה (Icu):
זהו ערך זרם התקלה הגבוה ביותר שה- MCCB יכול להתמודד איתו. אם זרם התקלה עולה על ערך זה, ה- MCCB לא יוכל לנסוע. במקרה זה, חייב לפעול מנגנון הגנה נוסף בעל יכולת שבירה גבוהה יותר. זה מציין את מהימנות הפעולה של ה- MCCB. חשוב לציין שאם זרם התקלה עולה על Ics אך אינו עולה על ה- ICU, ה- MCCB עדיין יכול להסיר את התקלה, אך עלול להיפגע ודורש החלפה.
אורך חיים מכני: זהו המספר המרבי של פעמים בהן ניתן להפעיל את ה- MCCB באופן ידני לפני שהוא נכשל.
חיי חשמל: זהו המספר המרבי של פעמים שה- MCCB יכול לנסוע לפני שהוא נכשל.

גודל MCCB

MCCBs במעגל חשמלי צריכים להיות בגודל בהתאם לזרם ההפעלה הצפוי של המעגל ולזרמי התקלות האפשריים. שלושת הקריטריונים העיקריים בעת בחירת MCCB הם:
• מתח העבודה המדורג (Ue) של ה- MCCB צריך להיות דומה למתח המערכת.
• יש להתאים את ערך הנסיעה של ה- MCCB בהתאם לזרם הנמשך על ידי העומס.
• יכולת השבירה של ה- MCCB חייבת להיות גבוהה מזרמי התקלות האפשריים התיאורטיים.

סוגי MCCB

איור 1: עקומת טיול מסוג MCCBs מסוג B, C ו- D

תחזוקת MCCB

MCCBs נתונים לזרמים גבוהים; לכן תחזוקה של MCCBs היא קריטית להפעלה אמינה. חלק מהליכי התחזוקה נדונים להלן:

1. בדיקה חזותית
במהלך הבדיקה החזותית של MCCB, חשוב להיזהר ממגעים או סדקים מעוותים במעטפת או בבידוד. יש להתייחס לכל סימני כוויה במגע או במעטפת.

2. שימון
חלק מה- MCCB דורשים שימון הולם כדי להבטיח פעולה חלקה של מתג הניתוק הידני והחלקים הנעים הפנימיים.

3. ניקיון
מרבצי הלכלוך על ה- MCCB יכולים להדרדר את רכיבי ה- MCCB. אם הלכלוך כולל חומר מוליך כלשהו הוא עלול ליצור נתיב לזרם ולגרום לתקלה פנימית.

4. בדיקות
ישנן שלוש בדיקות עיקריות המתבצעות כחלק מהליך התחזוקה של MCCB.
מבחן התנגדות בידוד:
הבדיקות עבור MCCB צריכות להתבצע על ידי ניתוק ה- MCCB ובדיקת הבידוד בין השלבים ועל פני מסופי האספקה ​​והעומס. אם עמידות הבידוד הנמדדת נמוכה מערך התנגדות הבידוד המומלץ של היצרן, ה- MCCB לא יוכל לספק הגנה מספקת.

התנגדות קשר
בדיקה זו נערכת על ידי בדיקת התנגדות המגעים החשמליים. הערך הנמדד מושווה לערך שצוין על ידי היצרן. בתנאי הפעלה רגילים, התנגדות המגע נמוכה מאוד מכיוון ש- MCCBs חייבים לאפשר זרם הפעלה במינימום הפסדים.

מבחן מעידה
בדיקה זו מתבצעת על ידי בדיקת תגובת ה- MCCB בתנאי זרם יתר ותקלות מדומים. ההגנה התרמית של ה- MCCB נבדקת על ידי הפעלת זרם גדול דרך ה- MCCB (300% מהערך המדורג). אם המפסק אינו מצליח להידלק, זוהי אינדיקציה לכשל בהגנה התרמית. הבדיקה להגנה מגנטית מתבצעת על ידי הפעלת פולסים קצרים של זרם גבוה מאוד. בתנאים רגילים, ההגנה המגנטית היא מיידית. בדיקה זו צריכה להיעשות בסופו של דבר מכיוון שזרמים גבוהים מעלים את טמפרטורת המגעים והבידוד, והדבר עשוי לשנות את תוצאות שתי הבדיקות האחרות.

סיכום
הבחירה הנכונה של MCCB ליישום הנדרש היא המפתח לספק הגנה מספקת באתרים עם ציוד הספק גבוה. חשוב גם לבצע פעולות תחזוקה במרווחי זמן קבועים ובכל פעם לאחר שהופעלו מנגנוני נסיעה בכדי להבטיח שמירה על בטיחות האתר.