Volledige gids voor vermogensautomaten

Inleiding

Wat zijn MCCB's

Moulded Case Circuit Breakers (MCCB's) zijn kritieke componenten in elektrische systemen, ontworpen om circuits te beschermen tegen overbelasting en kortsluiting. Ze worden vooral gewaardeerd in commerciële en industriële toepassingen vanwege hun robuuste constructie en bedrijfszekerheid.

Bouw van vermogensautomaten

1. Gegoten behuizing: De buitenmantel van de MCCB, meestal gemaakt van thermohardende composiethars of glaspolyester, biedt een hoge diëlektrische sterkte en beschermt de interne componenten tegen omgevingsfactoren.
2. Reismechanisme: Dit is een kritieke functie waarmee de vermogensautomaat het circuit kan onderbreken tijdens storingen. Deze bestaat meestal uit:
   • Thermisch element: Een bimetalen strip die buigt onder hitte die wordt gegenereerd door een te hoge stroomsterkte, waardoor het uitschakelmechanisme in werking treedt. Dit biedt bescherming tegen overbelasting doordat de vermogenschakelaar uitschakelt wanneer de stroom een vooraf ingesteld niveau overschrijdt.
   • Magnetisch element: Een elektromagnetische spoel die een elektromagnetisch veld opwekt tijdens een kortsluiting, waardoor de spoel onmiddellijk uitschakelt. Deze component zorgt voor een snelle reactie op storingen.
3. Terminals: Aardlekschakelaars hebben lijn- en belastingaansluitingen voor aansluiting op het elektrische circuit. Deze klemmen vergemakkelijken de stroom door de vermogenschakelaar.
4. Aanpasbare stroomclassificatie: Veel vermogensautomaten hebben instelbare instellingen voor zowel thermische als magnetische uitschakelmechanismen, waardoor ze kunnen worden aangepast aan specifieke belastingskarakteristieken en operationele vereisten.
5. Hulpcomponenten: Deze kunnen zijn:
   • Hulpcontacten: Voor signalerings- of besturingsdoeleinden.
   • Alarm Contacten: Om storingen aan te geven.
   • Shunt-ontgrendeling: Voor uitschakeling op afstand.
   • Onderspanningsvrijgave: Om het circuit uit te schakelen bij spanningsdalingen.
6. Ratings voor breekcapaciteit: MCCB's worden beoordeeld op hun vermogen om foutstromen veilig te onderbreken, met twee belangrijke classificaties:
   • Ultiem kortsluitvermogen (Icu): De maximale foutstroom die zonder schade kan worden onderbroken.
   • Nominaal kortsluitvermogen (Ics): De maximale stroom die kan worden onderbroken terwijl er nog steeds meerdere bewerkingen mogelijk zijn na het uitschakelen.

Werkingsprincipe van vermogensautomaten

Aardlekschakelaars beveiligen elektrische circuits met behulp van twee hoofdmechanismen:

1. Thermische bescherming
   • Gebruikt een bimetalen strip
   • Buigt bij verhitting door te hoge stroomsterkte
   • Schakelt de stroomonderbreker uit bij aanhoudende overbelasting
2. Magnetische bescherming
   • Gebruikt een solenoïde
   • Creëert een sterk magnetisch veld tijdens kortsluiting
   • Schakelt de stroomonderbreker snel uit bij plotselinge hoge stromen

Extra functies:

• Stroomvoerende contacten
• Arc quenching systeem om de stroom veilig te onderbreken
• Trip-eenheid voor bewaking en signalering bij het openen van contacten

MCCB's bieden:

• Bescherming tegen overbelasting (geleidelijke respons)
• Kortsluitbeveiliging (onmiddellijke reactie)
• Handmatige bediening voor operationele flexibiliteit

Soorten MCCB's

Vermogensautomaten zijn er in verschillende configuraties voor verschillende toepassingen:

• Thermische magnetische vermogensautomaat: Combineert zowel thermische als magnetische uitschakelmechanismen voor uitgebreide bescherming.
• Elektronische aardlekschakelaar: Bevat geavanceerde elektronica voor nauwkeurige trip-instellingen en extra bewakingsmogelijkheden.
• Aardlekschakelaar: Specifiek ontworpen om aardfouten te detecteren en zo de veiligheid in gevoelige omgevingen te verbeteren.

Verschil tussen MCB en MCCB

Functie	MCB	MCCB
Volledige vorm	Miniatuurschakelaar	Stroomonderbreker met gevormde behuizing
Huidige beoordelingen	Gewoonlijk tot 100 A	Bereiken van 10 A tot 2500 A of meer
Onderbreekvermogen	Tot 10 kA	Tot 100 kA
Maat	Compact en lichtgewicht	Groter en robuuster
Uitschakelmechanisme	Vast thermisch-magnetisch	Thermisch-magnetisch en instelbare instellingen
Toepassingen	Particulier en licht commercieel	Industriële en grote commerciële opstellingen
Kosten	Over het algemeen minder duur	Duurder door hogere capaciteit
Resetten	Eenvoudig te resetten zonder vervanging	Handmatige tussenkomst vereist voor reset

Gedetailleerde uitleg

1. Huidige beoordelingen:
   • MCB's zijn ontworpen voor toepassingen met een lagere stroomsterkte, meestal tot 100 A, waardoor ze geschikt zijn voor huishoudelijke circuits.
   • Vermogensautomatenkunnen daarentegen veel hogere stromen aan, van 10 A tot 2500 A, wat essentieel is voor industriële toepassingen.
2. Onderbreekvermogen:
   • De onderbrekingscapaciteit van een MCB is over het algemeen beperkt tot 10 kA, terwijl MCCB's foutstromen tot 100 kA kunnen onderbreken, wat meer bescherming biedt in scenario's met hoge belasting.
3. Grootte en constructie:
   • MCB's zijn compact, waardoor ze ideaal zijn voor installaties met beperkte ruimte. MCCB's zijn groter vanwege hun robuuste constructie die nodig is voor het verwerken van hogere stromen en spanningen.
4. Uitschakelmechanisme:
   • MCB's hebben meestal vaste uitschakelinstellingen die snel reageren op overbelasting of kortsluiting. MCCB's bieden daarentegen instelbare uitschakelinstellingen, waardoor ze kunnen worden aangepast aan specifieke belastingsvereisten.
5. Toepassingen:
   • MCB's worden vaak gebruikt in woonomgevingen voor individuele circuitbeveiliging, terwijl MCCB's worden gebruikt in industriële omgevingen waar hogere vermogensbelastingen aanwezig zijn.
6. Kostenoverwegingen:
   • Door hun geavanceerde eigenschappen en hogere capaciteit zijn MCCB's vaak duurder dan MCB's, die een kosteneffectieve oplossing zijn voor kleinere elektrische systemen.

Selectiecriteria

Bij het kiezen van een vermogensautomaat moeten verschillende factoren in overweging worden genomen:

• Huidige waardering: Selecteer op basis van de maximaal verwachte belasting; de nominale waarden variëren meestal van 10 A tot enkele honderden ampères.
• Breekvermogen: Dit geeft de maximale foutstroom aan die de vermogensautomaat zonder schade kan onderbreken. Gebruikelijke classificaties zijn 25kA, 36kA en hoger.
• Spanningswaarde: Zorg ervoor dat het systeem compatibel is met de nominale spanning van het elektrische systeem.

Toepassingen

MCCB's worden veel gebruikt in verschillende sectoren:

• Woongebouwen: Om huishoudelijke elektrische systemen te beschermen tegen overbelasting.
• Commerciële faciliteiten: Zorgen voor veiligheid in kantoorgebouwen en winkelomgevingen.
• Industriële instellingen: Biedt robuuste bescherming voor zware machines en apparatuur.

Installatie en onderhoud

De juiste installatie en het juiste onderhoud zijn van vitaal belang voor optimale prestaties:

• Gekwalificeerd personeel: De installatie moet worden uitgevoerd door erkende elektriciens die bekend zijn met de plaatselijke voorschriften.
• Regelmatig onderhoud: Periodieke controles kunnen storingen voorkomen en de levensduur van vermogensautomaten verlengen. Dit omvat het inspecteren van de aansluitingen, het testen van de uitschakelinstellingen en het controleren of de vermogenschakelaar schoon is.

MCCB's testen

1. Isolatieweerstandstest
   • Gebruik een megohmmeter om de weerstand tussen fasen en aansluitklemmen te meten
   • Controleer of het voldoet aan de specificaties van de fabrikant
2. Contactweerstandstest
   • Meet de weerstand over de contacten tijdens normaal bedrijf
   • Vergelijk met het aanvaardbare bereik van de fabrikant
3. Tripping-test
   • Thermisch: Pas 300% nominale stroom toe; controleer of het binnen de gespecificeerde tijd uitschakelt.
   • Magnetisch: Gebruik hoge stroompulsen om onmiddellijke uitschakeling te testen
4. Mechanische test
   • Open en sluit de vermogenschakelaar herhaaldelijk om een soepele werking te controleren
5. Diëlektrische test
   • Breng hoogspanning aan tussen aansluitklemmen en aarde om de isolatiesterkte te testen

Veiligheid: Koppel de MCCB altijd los van de stroomvoorziening voor het testen. Volg de richtlijnen van de fabrikant.

Regelmatig testen zorgt voor een betrouwbare werking van de MCCB en een effectieve circuitbeveiliging.

Fabrikanten en modellen van MCCB's

VIOX Elektrisch

Merkvoordeel: Een Chinees merk dat bekend staat om zijn scherpe prijzen, betrouwbaarheid en uitgebreide productassortiment.

Aanbevolen modellen:

• VIOX VM1-400L/4300 universele industriële automaat
• VIOX VMM3-400 3P 400A MCCB

EATON

Eaton Corporation plc is een wereldwijd energiebeheerbedrijf met hoofdkantoor in Dublin, Ierland, gespecialiseerd in energie-efficiënte elektrische, hydraulische en mechanische energieoplossingen voor diverse industrieën wereldwijd.

Aanbevolen modellen:

• Eaton FD3020 3-polige stroomonderbreker
• Eaton/Cutler-Hammer KD3400 3-polige stroomonderbreker
• Eaton HFD3070 3-polige stroomonderbreker

ABB

ABB is een Zwitsers-Zweedse multinational met hoofdkantoor in Zürich, Zwitserland. Het is voornamelijk actief op het gebied van robotica, motoren, energie, automatisering en treinen. Het bedrijf heeft zich ook gewaagd in de autosport en was de titelsponsor van het FIA Formule E-kampioenschap in 2017.

Aanbevolen modellen:

• S3N-3P-60A - ABB opschroefbare 600V 60A 3-polige stroomonderbreker 25kA@480V
• ABB XT1NU3040AFF000XXX vermogensschakelaar met behuizing
• 1SDA066732R1 ABB - A1N 125 TMF 125-1250 3P F F

Conclusie

Samengevat spelen stroomonderbrekers een cruciale rol in elektrische veiligheid door betrouwbare bescherming te bieden tegen overbelasting en storingen. Door hun robuuste ontwerp, instelbare eigenschappen en veelzijdigheid zijn ze essentiële componenten in moderne elektrische systemen.