NOTIZIA

Un interruttore automatico scatolato (MCCB) è un tipo di dispositivo di protezione elettrica utilizzato per proteggere il circuito elettrico da una corrente eccessiva, che può causare sovraccarico o cortocircuito. Con una corrente nominale fino a 1600 A, gli MCCB possono essere utilizzati per un'ampia gamma di tensioni e frequenze con impostazioni di scatto regolabili. Questi interruttori vengono utilizzati al posto degli interruttori automatici miniaturizzati (MCB) in sistemi FV su larga scala per scopi di isolamento e protezione del sistema.

Come funziona l'MCCB

L'MCCB utilizza un dispositivo sensibile alla temperatura (l'elemento termico) con un dispositivo elettromagnetico sensibile alla corrente (l'elemento magnetico) per fornire il meccanismo di scatto a scopo di protezione e isolamento. Ciò consente all'MCCB di fornire:
• Protezione da sovraccarico,
• Protezione dai guasti elettrici contro le correnti di cortocircuito
• Interruttore elettrico per disconnessione.

Protezione da sovraccarico

La protezione da sovraccarico è fornita dall'MCCB tramite il componente sensibile alla temperatura. Questo componente è essenzialmente un contatto bimetallico: un contatto costituito da due metalli che si espandono a velocità diverse se esposti ad alte temperature. Durante le normali condizioni operative, il contatto bimetallico permetterà alla corrente elettrica di fluire attraverso l'MCCB. Quando la corrente supera il valore di intervento, il contatto bimetallico inizierà a riscaldarsi e si piegherà a causa della diversa velocità di espansione termica all'interno del contatto. Alla fine, il contatto si piegherà al punto di spingere fisicamente la barra di scatto e sbloccare i contatti, provocando l'interruzione del circuito.

La protezione termica dell'MCCB avrà tipicamente un ritardo di tempo per consentire una breve durata di sovracorrente che è comunemente osservata in alcune operazioni del dispositivo, come le correnti di spunto viste all'avvio dei motori. Questo ritardo consente al circuito di continuare a funzionare in queste circostanze senza far scattare l'MCCB.

Protezione dai guasti elettrici contro le correnti di cortocircuito

Gli MCCB forniscono una risposta istantanea a un guasto di cortocircuito, basata sul principio dell'elettromagnetismo. L'MCCB contiene una bobina solenoide che genera un piccolo campo elettromagnetico quando la corrente passa attraverso l'MCCB. Durante il normale funzionamento, il campo elettromagnetico generato dalla bobina del solenoide è trascurabile. Tuttavia, quando si verifica un guasto di cortocircuito nel circuito, una grande corrente inizia a fluire attraverso il solenoide e, di conseguenza, viene stabilito un forte campo elettromagnetico che attrae la barra di scatto e apre i contatti.

Interruttore elettrico per disconnessione

Oltre ai meccanismi di sgancio, gli MCCB possono essere utilizzati anche come sezionatori manuali in caso di emergenza o operazioni di manutenzione. All'apertura del contatto è possibile creare un arco. Per contrastare questo problema, gli MCCB dispongono di meccanismi di dissipazione dell'arco interno per estinguere l'arco.

Decifrare caratteristiche e classificazioni MCCB

I produttori di MCCB sono tenuti a fornire le caratteristiche operative dell'MCCB. Alcuni dei parametri comuni sono spiegati di seguito:
Corrente nominale del frame (Inm):
La corrente massima che l'MCCB può gestire. Questa corrente di quadro nominale definisce il limite superiore dell'intervallo di corrente di intervento regolabile. Questo valore determina la dimensione del frame dell'interruttore.
Corrente nominale (in):
Il valore della corrente nominale determina quando l'MCCB scatta a causa della protezione da sovraccarico. Questo valore può essere regolato fino a un massimo della corrente nominale del frame.
Tensione di isolamento nominale (Ui):
Questo valore indica la tensione massima alla quale l'MCCB può resistere in condizioni di laboratorio. La tensione nominale di MCCB è in genere inferiore a questo valore per fornire un margine di sicurezza.
Tensione di lavoro nominale (Ue):
Questo valore è la tensione nominale per il funzionamento continuo di MCCB. Normalmente è uguale o vicino alla tensione del sistema.
Tensione nominale di tenuta all'impulso (Uimp):
Questo valore è la tensione di picco transitoria che l'interruttore può sopportare da sovratensioni di commutazione o fulmini. Questo valore determina la capacità dell'MCCB di resistere a sovratensioni transitorie. La dimensione standard per il test a impulso è 1.2 / 50µs.
Capacità di interruzione del corto circuito operativo (Ics):
Questa è la massima corrente di guasto che l'MCCB può gestire senza subire danni permanenti. Gli MCCB sono generalmente riutilizzabili dopo l'operazione di interruzione del guasto a condizione che non superino questo valore. Più alti sono gli Ics, più affidabile è l'interruttore.
Massima capacità di interruzione del cortocircuito (Icu):
Questo è il valore di corrente di guasto più alto che l'MCCB può gestire. Se la corrente di guasto supera questo valore, l'MCCB non sarà in grado di scattare. In questo caso deve intervenire un altro meccanismo di protezione con potere di interruzione maggiore. Ciò indica l'affidabilità di funzionamento dell'MCCB. È importante notare che se la corrente di guasto supera Ics ma non supera Icu, l'MCCB può comunque rimuovere l'errore, ma può essere danneggiato e richiedere la sostituzione.
Durata meccanica: è il numero massimo di volte in cui è possibile azionare manualmente l'MCCB prima che si guasti.
Durata elettrica: questo è il numero massimo di volte che l'MCCB può scattare prima di guastarsi.

Dimensionamento dell'MCCB

Gli MCCB in un circuito elettrico devono essere dimensionati in base alla corrente operativa prevista del circuito e alle possibili correnti di guasto. I tre criteri principali durante la selezione degli MCCB sono:
• La tensione di lavoro nominale (Ue) dell'MCCB deve essere simile alla tensione del sistema.
• Il valore di intervento dell'MCCB deve essere regolato in base alla corrente assorbita dal carico.
• Il potere di interruzione dell'MCCB deve essere superiore alle possibili correnti di guasto teoriche.

Tipi di MCCB

Figura 1: curva di intervento degli MCCB di tipo B, C e D.

Manutenzione MCCB

Gli MCCB sono soggetti a correnti elevate; pertanto la manutenzione degli MCCB è fondamentale per un funzionamento affidabile. Alcune delle procedure di manutenzione sono discusse di seguito:

1. Ispezione visiva
Durante l'ispezione visiva di un MCCB, è importante fare attenzione a contatti deformati o crepe nell'involucro o nell'isolamento. Eventuali bruciature sul contatto o sull'involucro devono essere trattate con cautela.

2. Lubrificazione
Alcuni MCCB richiedono una lubrificazione adeguata per garantire il buon funzionamento del sezionatore manuale e delle parti mobili interne.

3. Pulizia
I depositi di sporco sugli MCCB possono deteriorare i componenti dell'MCCB. Se lo sporco include materiale conduttore, può creare un percorso per la corrente e causare un guasto interno.

4. Test
Ci sono tre test principali che vengono eseguiti come parte della procedura di manutenzione di un MCCB.
Test di resistenza all'isolamento:
I test per un MCCB devono essere eseguiti scollegando il MCCB e testando l'isolamento tra le fasi e attraverso i terminali di alimentazione e di carico. Se la resistenza di isolamento misurata è inferiore al valore di resistenza di isolamento consigliato dal produttore, l'MCCB non sarà in grado di fornire una protezione adeguata.

Resistenza di contatto
Questo test viene condotto testando la resistenza dei contatti elettrici. Il valore misurato viene confrontato con il valore specificato dal produttore. In condizioni operative normali, la resistenza di contatto è molto bassa poiché gli MCCB devono consentire il passaggio della corrente operativa con perdite minime.

Prova di scatto
Questo test viene condotto testando la risposta dell'MCCB in condizioni di sovracorrente e guasto simulate. La protezione termica dell'MCCB viene testata facendo passare una grande corrente attraverso l'MCCB (300% del valore nominale). Se l'interruttore non scatta, è un'indicazione di guasto della protezione termica. Il test per la protezione magnetica viene condotto eseguendo brevi impulsi di corrente molto elevata. In condizioni normali, la protezione magnetica è istantanea. Questo test dovrebbe essere condotto proprio alla fine poiché le correnti elevate aumentano la temperatura dei contatti e dell'isolamento e ciò potrebbe alterare i risultati di altri due test.

Conclusione
La corretta selezione di MCCB per l'applicazione richiesta è fondamentale per fornire una protezione adeguata in siti con apparecchiature ad alta potenza. È anche importante eseguire azioni di manutenzione a intervalli regolari e ogni volta dopo l'attivazione dei meccanismi di sgancio per garantire il mantenimento della sicurezza del sito.