Gli interruttori automatici scatolati (MCCB) sono dispositivi elettrici di protezione indispensabili nei sistemi di distribuzione dell'alimentazione a bassa-tensione, ampiamente utilizzati nelle reti di distribuzione dell'alimentazione industriali, commerciali e residenziali. Non solo gestiscono la normale commutazione dei circuiti, ma forniscono anche una protezione affidabile durante i guasti di linea. Questo articolo introduce sistematicamente le quattro funzioni principali e i parametri chiave degli MCCB per aiutare gli ingegneri a comprendere e selezionare correttamente questo importante componente elettrico. Il terminale con morsetto a vite integrato è un tipo di terminale comunemente utilizzato negli MCCB e la sua qualità di progettazione influisce direttamente sull'affidabilità della connessione tra l'interruttore automatico e le linee esterne, nonché sulle prestazioni di aumento della temperatura a lungo termine.
Le quattro funzioni principali degli interruttori automatici scatolati
La prima funzione principale degli interruttori automatici scatolati è la protezione dai cortocircuiti-. La protezione da cortocircuito-significa che quando si verifica un guasto da cortocircuito-sulla linea, l'interruttore automatico può scattare e disconnettere istantaneamente il circuito. Nelle applicazioni pratiche, è necessario prestare attenzione a regolare tempestivamente il valore di impostazione della protezione dopo le variazioni del carico per evitare che il valore di impostazione sia troppo piccolo, causando interventi frequenti e compromettendo la qualità dell'alimentazione, o che il valore di impostazione sia troppo grande, con conseguente protezione inefficace della linea e dell'apparecchiatura. La protezione dai cortocircuiti-è garantita da uno sganciatore elettromagnetico. Quando la corrente di cortocircuito-raggiunge il valore impostato, lo sganciatore agisce in pochi millisecondi, disconnettendo rapidamente la corrente di guasto.
La seconda funzione principale è la protezione dal ritardo di sovraccarico. La protezione ritardata da sovraccarico significa che quando la corrente di carico supera il range limite dell'apparecchiatura e c'è il rischio di bruciare l'apparecchiatura, il dispositivo di protezione può disconnettere l'alimentazione entro un certo periodo di tempo. Il sovraccarico implica un processo di accumulo di calore, quindi l'azione di protezione non deve essere troppo rapida, ma piuttosto ha una caratteristica di-tempo inverso-quanto maggiore è la corrente di sovraccarico, tanto più breve è il tempo di azione. Per sovracorrenti di breve-durata (come la corrente di avviamento del motore), il dispositivo di protezione non deve funzionare per evitare interruzioni di corrente non necessarie. La protezione da sovraccarico è solitamente ottenuta da uno sganciatore termico o da uno sganciatore elettronico. I terminali a vite in lega di zinco e i morsetti a vite con gabbia in acciaio, attraverso una ragionevole selezione dei materiali e un design strutturale, garantiscono che l'aumento della temperatura del terminale non superi i limiti standard in condizioni di sovraccarico, mantenendo l'affidabilità della connessione.
La terza funzione fondamentale è l’isolamento. L'isolamento richiede che la corrente di dispersione dell'interruttore nello stato aperto non rappresenti un pericolo per il personale o le apparecchiature. Dopo diversi cortocircuiti-, le prestazioni dei contatti dell'interruttore potrebbero deteriorarsi e la corrente di dispersione aumenterà gradualmente. Dal punto di vista della sicurezza, una corrente di dispersione inferiore a 30 mA è considerata sicura per il corpo umano; tuttavia, in ambienti difficili, una corrente di dispersione superiore a 300 mA per più di 2 ore può danneggiare l'isolamento e causare un cortocircuito tra fase-e-terra, che potrebbe provocare un incendio. Pertanto, l'interruttore dovrebbe avere una chiara indicazione di disconnessione e una distanza di isolamento affidabile in posizione aperta.
La quarta funzione principale è la protezione dalla corrente residua. I dispositivi a corrente residua (RCD) sono di due tipi: termomagnetici ed elettronici. Gli RCD elettronici presentano i vantaggi di dimensioni ridotte, alta precisione ed elevata sensibilità, ma la loro capacità anti-interferenza è relativamente scarsa. Attualmente, gli RCD elettronici dominano il mercato. Il suo principio di funzionamento è il seguente: quando la corrente di dispersione raggiunge il valore impostato, il circuito di esecuzione riceve il segnale di tensione indotta dal lato secondario del trasformatore di corrente a sequenza zero-, pilota il contatto di commutazione per emettere un segnale di protezione dalle perdite, provocando l'intervento dello sganciatore e l'interruzione dell'alimentazione, garantendo così la sicurezza personale e la protezione delle apparecchiature. Negli interruttori automatici differenziali, le prestazioni di isolamento e la progettazione della distanza di dispersione dei terminali del terminale con morsetto a vite dell'interruttore automatico e del terminale con morsetto a vite del filo del contattore devono soddisfare i rigorosi requisiti di protezione dalle perdite per le distanze elettriche.
Parametri chiave degli interruttori automatici scatolati
Per selezionare correttamente un interruttore automatico scatolato è necessario comprendere i seguenti sei parametri chiave:
Tensione nominale:Si riferisce alla tensione operativa nominale dei contatti principali dell'interruttore. È il valore di tensione che garantisce il normale-funzionamento a lungo termine dei contatti dell'interruttore. Durante la selezione, la tensione nominale dell'interruttore deve essere maggiore o uguale alla tensione nominale del circuito per il terminale a vite in lega di zinco.
Corrente nominale:Si riferisce alla corrente operativa nominale dei contatti principali dell'interruttore. È il valore corrente che garantisce il normale-funzionamento a lungo termine dei contatti dell'interruttore. Dovrebbe essere selezionato in base alla corrente operativa continua massima del circuito, considerando un certo margine.
Corrente di viaggio:Questo è il valore di impostazione corrente che fa funzionare lo sganciatore di sovracorrente. Quando il circuito è in corto-o il carico è gravemente sovraccaricato e la corrente di carico supera la corrente di intervento, i contatti principali dell'interruttore si disconnetteranno. L'impostazione della corrente di intervento deve essere ragionevolmente regolata in base alla corrente di cortocircuito- prevista del circuito e alle caratteristiche di carico della morsettiera a vite con gabbia in acciaio.
Curva temporale della corrente di protezione da sovraccarico-:Questa è una curva caratteristica del tempo-inverso. Maggiore è la corrente di sovraccarico, minore è il tempo di funzionamento dello sganciatore termico. Questa caratteristica corrisponde alla capacità di sovraccarico dell'apparecchiatura elettrica, proteggendo l'apparecchiatura ed evitando interventi inutili causati da sovracorrente a breve-termine. La tensione nominale della bobina di minima tensione deve essere pari alla tensione nominale della linea. Quando la tensione di linea scende al di sotto del valore impostato, lo sganciatore di minima tensione interviene provocando l'apertura dell'interruttore ed impedendo il funzionamento anomalo delle apparecchiature in bassa tensione.
La tensione nominale della bobina di sgancio a lancio di corrente deve essere uguale alla tensione di alimentazione di controllo. Lo sganciatore viene utilizzato per il funzionamento remoto dell'interruttore automatico e le sue specifiche di tensione devono corrispondere rigorosamente all'alimentazione di controllo per garantire un funzionamento affidabile. Il terminale con morsetto a vite del portafusibili è il cavo di controllo utilizzato per collegare lo shunt e i contatti ausiliari nel cablaggio del circuito ausiliario dell'interruttore; l'affidabilità del cablaggio influisce direttamente sulla precisione del funzionamento del telecomando.
Considerazioni sulla selezione e sull'utilizzo degli interruttori automatici scatolati
Quando si seleziona un interruttore automatico, oltre ai parametri sopra menzionati, è necessario considerare anche i seguenti fattori: il livello di corrente di cortocircuito-del luogo di installazione per garantire che il potere di interruzione nominale di cortocircuito-dell'interruttore automatico sia maggiore della corrente di cortocircuito-massima possibile; coordinamento selettivo tra i sistemi di protezione a monte e a valle per evitare interventi in cascata e ampliare la zona di interruzione dell'energia elettrica; l'impatto delle condizioni ambientali quali temperatura, umidità e altitudine sulle prestazioni dell'interruttore; e facilità di manutenzione e funzionamento. Terminali a vite-di tipo a morsetto per componenti di circuiti: nella manutenzione quotidiana degli interruttori automatici, i terminali azionati manualmente- facilitano l'installazione, la rimozione e l'ispezione dei conduttori, migliorando l'efficienza della manutenzione.
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