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Un MCB, o Interruttore automatico miniaturizzato, è un dispositivo di protezione automatico a bassa tensione che apre un circuito quando un sovraccarico o un cortocircuito causa una corrente eccessiva. Viene selezionato principalmente per proteggere i conduttori e il cablaggio del circuito e può anche proteggere le apparecchiature collegate quando le sue caratteristiche sono correttamente coordinate con il carico.
La maggior parte degli MCB utilizzati nei quadri di distribuzione combina uno sganciatore termico a tempo ritardato per la protezione da sovraccarico con uno sganciatore magnetico istantaneo. Lo sganciatore magnetico risponde rapidamente quando la sovracorrente raggiunge il suo campo di intervento, tipicamente durante un cortocircuito. Dopo che il guasto è stato individuato e risolto, l'interruttore può normalmente essere riarmato invece di essere sostituito.
Questa pagina spiega il significato, la funzione, il funzionamento interno e i limiti di protezione di un MCB. Per le decisioni sul dimensionamento e sulle specifiche del modello, utilizzare l'apposito Guida alla selezione degli MCB.
MCB in sintesi
| Sbagliata | Risposta diretta |
|---|---|
| Cosa significa l'acronimo MCB? | Interruttore automatico miniaturizzato |
| Contro cosa protegge un MCB? | Sovracorrente da sovraccarico e cortocircuito |
| Qual è il suo obiettivo di protezione primario? | Protezione dei conduttori e del cablaggio del circuito da sovracorrenti |
| Come interviene? | Un elemento termico risponde ai sovraccarichi prolungati; uno sganciatore magnetico risponde rapidamente quando la sovracorrente raggiunge il campo di intervento istantaneo |
| Può essere riarmato? | Normalmente sì, dopo che il guasto è stato eliminato e l'impianto è sicuro per essere rialimentato |
| Rileva la corrente residua? | Un MCB standard non rileva la corrente residua e non sostituisce un RCCB, un RCD o un RCBO |
| Dove viene utilizzato? | Circuiti finali, quadri di distribuzione, circuiti di controllo e pannelli per apparecchiature OEM |
Cosa significa MCB?
MCB è l'acronimo di Interruttore Magnetotermico Miniaturizzato.
“Miniature” descrive la sua costruzione compatta rispetto alle famiglie di interruttori più grandi; “breaker” descrive la sua funzione di interruzione automatica. Per una risposta basata sull'acronimo, vedere Forma completa di MCB in elettrotecnica. Questo articolo si concentra sul funzionamento e sull'operatività.
Contro cosa protegge un MCB?
Un MCB risponde a due forme di sovracorrente:
- Corrente di sovraccarico: La corrente supera la capacità di carico prevista del circuito per un tempo sufficiente a creare un riscaldamento inaccettabile.
- Corrente di cortocircuito: Un guasto a bassa impedenza produce tipicamente una corrente molto più elevata che raggiunge il campo di intervento istantaneo e richiede un'interruzione rapida.
L'interruttore magnetotermico (MCB) deve essere coordinato con la portata dei conduttori, le condizioni di installazione, la corrente di carico, la corrente di spunto, la corrente di guasto disponibile e qualsiasi dispositivo di protezione a monte o a valle. Scegliere una corrente nominale più elevata non è automaticamente più sicuro: un interruttore sovradimensionato potrebbe non proteggere il conduttore come previsto.
Un MCB normalmente non fornisce protezione contro le correnti residue. Pertanto, non deve essere considerato un sostituto di un interruttore differenziale (RCCB, RCD o RCBO) laddove sia richiesta una protezione contro le correnti residue.
Come funziona un MCB?
Un tipico MCB magnetotermico combina quattro azioni:
- La corrente passa attraverso il percorso interno e i contatti chiusi.
- Un elemento bimetallico reagisce a una corrente di sovraccarico prolungata.
- Un rilascio elettromagnetico reagisce rapidamente quando la sovracorrente raggiunge il suo campo di intervento istantaneo.
- Quando i contatti si aprono, una camera di spegnimento divide, raffredda ed estingue l'arco elettrico entro la capacità di interruzione nominale dell'interruttore.
Sgancio termico per sovraccarico
Lo sganciatore termico utilizza una lamina bimetallica. La corrente riscalda la lamina e un sovraccarico prolungato la fa flettere fino a rilasciare il meccanismo di sgancio e aprire i contatti.
Questa risposta è intenzionalmente dipendente dal tempo. Un sovraccarico moderato richiede generalmente più tempo per far scattare l'interruttore rispetto a un sovraccarico maggiore. Questo comportamento aiuta l'MCB a tollerare brevi picchi di corrente non dannosi, limitando al contempo il riscaldamento prolungato dei conduttori.
Sganciatore magnetico istantaneo
Lo sganciatore magnetico utilizza una bobina elettromagnetica o un solenoide. La corrente normale non crea una forza magnetica sufficiente ad azionare il meccanismo. Quando la sovracorrente raggiunge il campo di intervento istantaneo, il campo magnetico più forte rilascia rapidamente il blocco. Ciò si verifica solitamente durante un cortocircuito, ma anche la corrente di avviamento di un motore o la corrente di inserzione di un trasformatore possono azionare lo sganciatore se superano la soglia.
Il campo di funzionamento istantaneo è correlato alla curva di intervento. Nei prodotti conformi alle norme IEC, le curve B, C e D rappresentano diversi campi di intervento magnetico; si tratta di caratteristiche applicative, non di livelli di qualità.
Estinzione dell'arco
L'apertura dei contatti sotto corrente di guasto crea un arco elettrico. La camera di spegnimento attira l'arco verso piastre metalliche di separazione, dove viene suddiviso e raffreddato fino al completamento dell'interruzione della corrente.
Ecco perché un MCB è più di un semplice interruttore manuale. Il suo sistema di contatti, il meccanismo, l'isolamento e la struttura di controllo dell'arco devono operare congiuntamente entro le tensioni nominali e le capacità di interruzione dichiarate del dispositivo.
Componenti principali di un interruttore magnetotermico (MCB)
| Parte | Funzione |
|---|---|
| Leva di manovra | Fornisce il comando manuale ON/OFF e l'indicazione della posizione |
| Meccanismo di funzionamento | Apre i contatti manualmente o automaticamente e garantisce il funzionamento a scatto libero (trip-free) |
| Contatti fissi e mobili | Trasporta la corrente nominale e interrompe il circuito in caso di guasto |
| Lamina bimetallica | Fornisce lo sgancio termico ritardato per sovraccarico |
| Bobina magnetica o solenoide | Fornisce uno sgancio rapido quando la sovracorrente raggiunge il campo di intervento istantaneo |
| Scivolo d'arco | Suddivide e raffredda l'arco elettrico durante l'interruzione |
| Terminali | Collega conduttori approvati o barre di distribuzione compatibili |
| Clip per guida DIN e involucro | Supporta il montaggio modulare, il contenimento e l'isolamento |
Valori nominali e marcature degli interruttori magnetotermici (MCB)
Due MCB con la stessa corrente nominale possono comportarsi in modo diverso. Leggere l'intero set di marcature e la documentazione tecnica del produttore.
| Marcatura | Verifica dell'applicazione |
|---|---|
| Corrente nominale, In | Coordinare con la corrente di progetto, la portata dei conduttori, le condizioni ambientali e il metodo di installazione |
| Tensione nominale | Corrispondenza con la tensione di sistema e il tipo di corrente; non dare per scontato che una tensione nominale in CA si applichi anche alla CC |
| Caratteristica di intervento | Corrispondenza con la corrente di spunto del carico e la corrente di guasto disponibile |
| Capacità di interruzione | Verificare che sia adeguato alla corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione |
| Configurazione dei pali | Corrispondere al sistema di cablaggio e alla disposizione di sezionamento richiesta |
| Norma di prodotto | Utilizzare la terminologia di taratura e l'ambito di applicazione dello standard dichiarato |
| Capacità del terminale | Seguire le istruzioni del prodotto per conduttori, sbarre, preparazione e serraggio |
Per una spiegazione marcatura per marcatura, vedere Come leggere la targhetta di un interruttore magnetotermico modulare (MCB).
Cosa significano 6kA e 10kA?
Su molti interruttori magnetotermici (MCB), 6kA o 10kA identificano un potere di interruzione in cortocircuito dichiarato secondo uno standard di prodotto e una sequenza di prova specifici. Il simbolo esatto può essere Icn, Icu, o Ics, a seconda dello standard applicabile e della categoria del dispositivo, pertanto il numero deve essere interpretato insieme al riferimento normativo e alla documentazione del produttore.
Un dispositivo da 10kA non è automaticamente la scelta corretta per ogni circuito, e un dispositivo da 6kA non è automaticamente adeguato. La capacità nominale deve essere verificata in base alla corrente di cortocircuito presunta e al sistema di protezione. Vedere Potere di interruzione MCB: 6kA vs 10kA per la discussione dedicata alla selezione.
Contesto normativo: IEC 60898-1, IEC 60947-2 e UL 489
Il termine “MCB” è utilizzato in tutti i mercati, ma il contesto applicativo e la terminologia relativa alle prestazioni non sono identici.
| Contesto normativo | Ambito generale rilevante per questo articolo | Implicazione pratica |
|---|---|---|
| IEC 60898-1 | Interruttori automatici in CA per la protezione da sovracorrente in installazioni domestiche e simili, entro i limiti di tensione, corrente e potere di interruzione previsti dalla norma | Contesto comune per MCB modulari con curva B, C e D nella distribuzione finale |
| IEC 60947-2:2024 | Interruttori automatici per applicazioni in quadri di bassa tensione e apparecchiature di comando manovrati da personale istruito o qualificato, entro il campo di tensione dichiarato | La terminologia relativa alle applicazioni industriali e ai valori nominali può differire dalla norma IEC 60898-1 |
| UL 489 | Interruttori scatolati (MCCB), interruttori di manovra scatolati e involucri per interruttori nel contesto normativo nordamericano | Non applicare automaticamente le marcature delle curve IEC o le ipotesi di rating ai prodotti UL |
Un riferimento normativo stampato su un dispositivo non costituisce, di per sé, prova che ogni versione o modello possieda una specifica certificazione di terze parti. Verificare la documentazione del modello esatto richiesta per il mercato di destinazione.
Tipi comuni di MCB
Curve di intervento
| Curva | Intervallo di intervento istantaneo comune nelle applicazioni IEC 60898-1 | Comportamento tipico del carico |
|---|---|---|
| B | 3–5 × In | Bassa corrente di spunto, inclusi molti circuiti resistivi e di illuminazione |
| C | 5–10 × In | Corrente di spunto moderata e carichi commerciali misti |
| D | 10–20 × In | Corrente di spunto più elevata, soggetta a corrente di guasto e coordinamento adeguati |
| K o Z | Dipendente dal prodotto e dal produttore | Utilizzare solo dove la curva tempo-corrente dichiarata corrisponde all'applicazione |
La disponibilità della curva e le soglie esatte devono essere verificate rispetto alla norma applicabile e ai dati del produttore. Per la selezione dettagliata della curva, vedere Tipi di MCB: curve, correnti nominali, poli e applicazioni.
Configurazioni dei poli
| Configurazione | Funzione generale |
|---|---|
| 1P | Un polo di fase protetto |
| 1P+N | Fase protetta più neutro sezionato, in base al design specifico del prodotto |
| 2P | Due poli collegati meccanicamente; la disposizione della protezione deve essere verificata dai dati tecnici del prodotto |
| 3P | Funzionamento tripolare per circuiti trifase |
| 3P+N | Tre poli di fase più un polo di neutro collegato meccanicamente. I poli di fase sono generalmente protetti; verificare dalla documentazione del prodotto se il polo di neutro è solo sezionato e come opera |
| 4P | Quattro poli collegati meccanicamente. Verificare quanti poli includono sganciatori di sovracorrente e se la protezione del neutro è a pieno carico, ridotta o assente. |
La selezione dei poli dipende dal sistema di cablaggio, dal tipo di messa a terra, dalle normative locali, dalla costruzione del prodotto e dalla funzione di isolamento o sezionamento richiesta.
MCB vs Fusibile, MCCB, RCCB e RCBO
| Dispositivo | Funzione di protezione principale | Ripristinabile? | Limite importante |
|---|---|---|---|
| MCB | Protezione da sovraccarico e cortocircuito | Sì | Normalmente non rileva la corrente residua |
| Fusibile | Protezione da sovracorrente tramite elemento sostituibile | No | La selezione dipende dalla categoria di utilizzo, dal potere di interruzione e dall'obiettivo di coordinamento. |
| MCCB | Protezione da sovracorrente su intervalli di corrente, interruzione e regolazione più ampi | Sì | Comunemente utilizzato per linee di alimentazione e compiti di distribuzione di maggiori dimensioni |
| RCCB / RCD | Protezione da corrente residua | Di solito sì | Un interruttore differenziale (RCCB) privo di protezione da sovracorrente integrata necessita comunque di un'adeguata protezione da sovracorrente |
| RCBO | Protezione differenziale con protezione da sovracorrente integrata | Sì | Combina le funzioni pertinenti di un RCD/RCCB e di un dispositivo di protezione da sovracorrente |
Nella terminologia IEC, RCCB può essere esteso più precisamente come Interruttore differenziale senza protezione da sovracorrente integrata. RCBO significa Interruttore differenziale con protezione da sovracorrente integrata.
Per le decisioni sui dispositivi adiacenti, vedere Interruttori automatici vs interruttori automatici miniaturizzati, the Guida agli interruttori scatolati (MCCB), e RCBO vs RCCB + MCB.
Dove vengono utilizzati gli MCB?
Gli interruttori magnetotermici (MCB) si trovano comunemente in:
- quadri di distribuzione finale residenziali per circuiti di illuminazione, prese e apparecchi dedicati;
- quadri di distribuzione commerciali e piccoli circuiti derivati;
- quadri di controllo industriali per trasformatori di comando, alimentatori, circuiti PLC, solenoidi e circuiti ausiliari;
- macchine OEM che richiedono una protezione di circuito compatta e ripetibile su guida DIN; e
- sistemi in corrente continua (DC) con valori nominali appropriati, inclusi alcune applicazioni solari, a batteria, di telecomunicazione e di controllo.
L'uso in corrente continua richiede una specifica dichiarazione di conformità DC. Non dare per scontato che un MCB per corrente alternata (AC) possa interrompere un circuito DC in sicurezza. La tensione, la polarità, il numero di poli in serie e il potere di interruzione devono seguire esattamente le istruzioni del dispositivo. Per l'argomento specifico sulla corrente continua, consultare la Guida agli interruttori automatici in corrente continua (DC).
Cosa deve essere verificato prima di selezionare un MCB?
Questo articolo illustra il dispositivo e non sostituisce il processo di selezione ingegneristica. Come minimo, la selezione richiede la verifica di:
- corrente di progetto del circuito e portata dei conduttori;
- tensione di sistema e applicazione in corrente alternata (AC) o continua (DC);
- corrente di cortocircuito presunta;
- potere di interruzione dichiarato secondo la norma applicabile;
- corrente di spunto del carico e curva di intervento tempo-corrente;
- configurazione dei poli e requisiti di sezionamento;
- condizioni ambientali e dell'involucro;
- compatibilità di conduttori, morsetti e sbarre; e
- coordinamento con le protezioni a monte e a valle.
Utilizzare Guida alla selezione degli MCB per il processo decisionale completo. Quando i requisiti dell'applicazione sono noti, il Pagina prodotto MCB VIOX fornisce le famiglie di prodotti disponibili per la valutazione.
Domande Frequenti
Qual è la funzione principale di un MCB?
La funzione principale di un MCB è interrompere le sovracorrenti di sovraccarico e di cortocircuito in modo che i conduttori del circuito siano protetti entro le condizioni di progetto e coordinamento previste.
Come funziona un interruttore magnetotermico (MCB)?
Un tipico MCB utilizza un elemento termico per lo sgancio ritardato in caso di sovraccarico e uno sganciatore magnetico che interviene rapidamente quando la sovracorrente raggiunge il suo campo di intervento istantaneo, tipicamente durante un cortocircuito. Anche correnti di avviamento o di spunto elevate possono azionare lo sganciatore magnetico se superano tale campo. Quando i contatti si aprono, una camera spegniarco aiuta a controllare e ad estinguere l'arco.
Un MCB protegge dalle scosse elettriche?
Un interruttore magnetotermico (MCB) standard non è un dispositivo a corrente residua e non fornisce una protezione supplementare basata sulla corrente residua. Può interrompere alcuni guasti a terra quando la sovracorrente risultante raggiunge la soglia di intervento, ma non deve essere considerato un sostituto di un interruttore differenziale (RCCB, RCD o RCBO) laddove sia richiesta una protezione contro le correnti residue.
Qual è la differenza tra un MCB e un RCBO?
Un MCB fornisce protezione contro le sovracorrenti. Un RCBO combina la protezione contro le correnti residue con una protezione integrata contro le sovracorrenti, consentendogli di reagire sia ai guasti di dispersione pertinenti che ai sovraccarichi e ai cortocircuiti.
Qual è la differenza tra un MCB e un MCCB?
Un MCB è generalmente un interruttore modulare compatto utilizzato per circuiti terminali e derivazioni minori. Un MCCB copre requisiti più ampi in termini di corrente, potere di interruzione, unità di sgancio e accessori, ed è comunemente utilizzato per linee di alimentazione e compiti di distribuzione di maggiore entità. I confini applicativi esatti dipendono dalla norma di prodotto e dalla gamma del produttore.
Cosa significa C16 su un interruttore magnetotermico (MCB)?
Su un MCB che utilizza marcature di curva di tipo B, C o D secondo lo standard IEC, C16 identifica normalmente una caratteristica di intervento di tipo C e una corrente nominale di 16 A. Le restanti marcature devono comunque essere verificate per quanto riguarda tensione, potere di interruzione, norma di riferimento, configurazione dei poli e limiti di applicazione.
Un amperaggio nominale più elevato rende un MCB più sicuro?
No. La corrente nominale deve essere coordinata con il conduttore e la progettazione del circuito. Aumentarla senza verificare la portata del conduttore e i requisiti di protezione può lasciare il cablaggio non adeguatamente protetto.
Un MCB può essere utilizzato come interruttore ON/OFF?
Un MCB può essere azionato manualmente, ma è principalmente un dispositivo di protezione contro le sovracorrenti. La sua idoneità per l'isolamento, la manovra operativa, la frequenza di commutazione e il carico specifico deve essere confermata in base alla norma applicabile e alla documentazione del produttore. Un interruttore o un contattore di portata adeguata potrebbero essere più appropriati per il controllo di routine.
Conclusione
Un MCB è un interruttore riarmabile che protegge principalmente i conduttori del circuito da sovraccarico e sovracorrente di cortocircuito. Il suo funzionamento combina uno sganciatore termico per sovraccarico, uno sganciatore magnetico per cortocircuito, un meccanismo di scatto, contatti e una camera spegni-arco.
La corretta applicazione dipende da fattori che vanno oltre il valore di corrente stampato sul frontale. Il progettista del circuito deve verificare anche la tensione, la curva di intervento, il potere di interruzione, il numero di poli, la norma di prodotto, le condizioni di installazione e il coordinamento con la protezione differenziale e quella a monte.
Per la selezione del modello, proseguire verso il Guida alla selezione degli MCB. Per la valutazione del prodotto, consultare la Gamma di MCB VIOX.
Fonti consultate
- IEC 60898-1:2015+A1:2019 — Interruttori automatici per la protezione dalle sovracorrenti per installazioni domestiche e similari
- IEC 60947-2:2024 — Apparecchiature a bassa tensione: Interruttori automatici
- UL Solutions — Interruttori automatici a scatola stampata (MCCB): Guida alla marcatura e all'applicazione
- UL Solutions — Servizi per interruttori automatici e protettori supplementari
- VIOX — Guida alla selezione degli interruttori magnetotermici (MCB)
- VIOX — Come leggere la targhetta di un interruttore magnetotermico