NOTÍCIES

Un interruptor automàtic de motlles (MCCB) és un tipus de dispositiu de protecció elèctrica que s’utilitza per protegir el circuit elèctric d’un corrent excessiu, que pot causar sobrecàrrega o curtcircuit. Amb una potència actual de fins a 1600A, els MCCB es poden utilitzar per a una àmplia gamma de tensions i freqüències amb configuracions de desplaçament ajustables. Aquests interruptors s’utilitzen en lloc dels interruptors automàtics en miniatura (MCB) en sistemes fotovoltaics a gran escala per a propòsits d’aïllament i protecció del sistema.

Com funciona l'MCCB

El MCCB utilitza un dispositiu sensible a la temperatura (l’element tèrmic) amb un dispositiu electromagnètic sensible al corrent (l’element magnètic) per proporcionar el mecanisme de desplaçament amb finalitats de protecció i aïllament. Això permet al MCCB proporcionar:
• Protecció contra sobrecàrregues,
• Protecció contra falles elèctriques contra corrents de curtcircuit
• Interruptor elèctric per desconnexió.

Protecció contra sobrecàrregues

El MCCB proporciona protecció contra sobrecàrregues mitjançant el component sensible a la temperatura. Aquest component és essencialment un contacte bimetàl·lic: un contacte format per dos metalls que s’expandeixen a velocitats diferents quan s’exposen a altes temperatures. Durant les condicions normals de funcionament, el contacte bimetàl·lic permetrà que el corrent elèctric flueixi a través del MCCB. Quan el corrent supera el valor de desplaçament, el contacte bimetàl·lic començarà a escalfar-se i doblar-se a causa de la diferent velocitat tèrmica d’expansió de calor dins del contacte. Finalment, el contacte es doblarà fins al punt d’empènyer físicament la barra de desplaçament i desbloquejar els contactes, cosa que provocarà la interrupció del circuit.

La protecció tèrmica del MCCB sol tenir un retard de temps per permetre una curta durada de sobrecorrent que es veu habitualment en algunes operacions del dispositiu, com ara els corrents d’entrada que s’observen en arrencar motors. Aquest retard de temps permet que el circuit continuï funcionant en aquestes circumstàncies sense provocar el MCCB.

Protecció contra falles elèctriques contra corrents de curtcircuit

Els MCCB proporcionen una resposta instantània a una falla de curtcircuit, basada en el principi de l’electromagnetisme. El MCCB conté una bobina de solenoide que genera un petit camp electromagnètic quan el corrent passa a través del MCCB. Durant el funcionament normal, el camp electromagnètic generat per la bobina del solenoide és insignificant. No obstant això, quan es produeix una falla de curtcircuit al circuit, comença a fluir un gran corrent a través del solenoide i, com a resultat, s’estableix un fort camp electromagnètic que atrau la barra de sortida i obre els contactes.

Interruptor elèctric per a desconnexió

A més dels mecanismes de desencadenament, els MCCB també es poden utilitzar com a interruptors de desconnexió manuals en cas d'operacions d'emergència o manteniment. Es pot crear un arc quan s'obre el contacte. Per combatre-ho, els MCCB tenen mecanismes interns de dissipació de l’arc per apagar l’arc.

Desxiframent de característiques i qualificacions de l'MCCB

Els fabricants de MCCB estan obligats a proporcionar les característiques de funcionament del MCCB. A continuació s’expliquen alguns dels paràmetres comuns:
Corrent nominal del marc (mm):
Corrent màxim que es calcula que maneja l'MCCB. Aquest corrent nominal del quadre defineix el límit superior del rang de corrent de desplaçament ajustable. Aquest valor determina la mida del marc del trencador.
Corrent nominal (entrades):
El valor actual assignat determina quan el MCCB esclata a causa de la protecció contra la sobrecàrrega. Aquest valor es pot ajustar al màxim del corrent nominal del quadre.
Tensió d'aïllament nominal (Ui):
Aquest valor indica la tensió màxima que el MCCB pot resistir en condicions de laboratori. La tensió nominal de MCCB sol ser inferior a aquest valor per proporcionar un marge de seguretat.
Voltatge de treball nominal (Ue):
Aquest valor és la tensió nominal per al funcionament continu de MCCB. Normalment és igual o proper al voltatge del sistema.
Tensió de resistència a l'impuls nominal (Uimp):
Aquest valor és la tensió màxima transitòria que el disjuntor pot suportar per sobretensions de commutació o llamps. Aquest valor determina la capacitat del MCCB per suportar sobretensions transitòries. La mida estàndard per a proves d’impulsos és d’1,2 / 50µs.
Capacitat de ruptura de curtcircuit operatiu (Ics):
Aquest és el corrent de falla més alt que pot gestionar el MCCB sense que es faci malbé permanentment. Els MCCB solen ser reutilitzables després de l'operació d'interrupció de fallades sempre que no superin aquest valor. Com més elevats siguin els Ics, més fiable serà l’interruptor automàtic.
Capacitat de ruptura final de curtcircuit (Icu):
Aquest és el valor de corrent d’error més alt que pot gestionar l’MCCB. Si el corrent d’error supera aquest valor, l’MCCB no podrà trencar-se. En aquest cas, ha de funcionar un altre mecanisme de protecció amb una capacitat de ruptura superior. Això indica la fiabilitat del funcionament de l’MCCB. És important tenir en compte que si el corrent de fallada supera els Ics però no supera els Icu, el MCCB encara pot eliminar l’error, però es pot danyar i necessitar una substitució.
Vida mecànica: és el nombre màxim de vegades que el MCCB pot funcionar manualment abans que falli.
Vida elèctrica: és el nombre màxim de vegades que el MCCB pot trencar abans que falli.

Mida del MCCB

Els MCCB d’un circuit elèctric s’han de dimensionar segons el corrent de funcionament esperat del circuit i els possibles corrents de fallada. Els tres criteris principals en seleccionar MCCB són:
• La tensió nominal de treball (Ue) del MCCB ha de ser similar a la tensió del sistema.
• El valor de desplaçament de l'MCCB s'ha d'ajustar d'acord amb el corrent generat per la càrrega.
• La capacitat de ruptura del MCCB ha de ser superior a la possible corrent de fallada teòrica.

Tipus de MCCB

Figura 1: corba de desplaçament de MCCB de tipus B, C i D

Manteniment MCCB

Els MCCB estan sotmesos a corrents elevats; per tant, el manteniment dels MCCB és fonamental per a un funcionament fiable. A continuació, es descriuen alguns dels procediments de manteniment:

1. Inspecció visual
Durant la inspecció visual d'un MCCB, és important vigilar si hi ha contactes deformats o esquerdes a la carcassa o l'aïllament. Qualsevol marca de cremades en contacte o carcassa s’ha de tractar amb precaució.

2. Lubricació
Alguns MCCB requereixen una lubricació adequada per garantir el bon funcionament de l’interruptor de desconnexió manual i de les parts mòbils internes.

3. Neteja
Els dipòsits de brutícia dels MCCB poden deteriorar els components del MCCB. Si la brutícia inclou algun material conductor, pot crear un camí de corrent i provocar un error intern.

4. Proves
Hi ha tres proves principals que es duen a terme com a part del procediment de manteniment d’un MCCB.
Prova de resistència a l'aïllament:
Les proves d'un MCCB s'han de realitzar desconnectant el MCCB i provant l'aïllament entre les fases i els terminals de subministrament i càrrega. Si la resistència d'aïllament mesurada és inferior al valor de resistència d'aïllament recomanat pel fabricant, l'MCCB no podrà proporcionar una protecció adequada.

Resistència al contacte
Aquesta prova es realitza provant la resistència dels contactes elèctrics. El valor mesurat es compara amb el valor especificat pel fabricant. En condicions normals de funcionament, la resistència al contacte és molt baixa, ja que els MCCB han de permetre el corrent de funcionament amb pèrdues mínimes.

Prova de trencament
Aquesta prova es realitza provant la resposta del MCCB en condicions de fallada i de sobrecorrent simulades. La protecció tèrmica del MCCB es prova fent funcionar un gran corrent a través del MCCB (300% del valor nominal). Si l’interruptor no s’enceta, és una indicació de fallada de la protecció tèrmica. La prova de protecció magnètica es realitza mitjançant impulsos curts de molt alt corrent. En condicions normals, la protecció magnètica és instantània. Aquesta prova s'ha de realitzar al final, ja que els corrents elevats augmenten la temperatura dels contactes i l'aïllament, cosa que pot alterar els resultats d'altres dues proves.

Conclusió
La selecció correcta dels MCCB per a l’aplicació necessària és clau per proporcionar una protecció adequada als llocs amb equips d’alta potència. També és important dur a terme accions de manteniment a intervals regulars i cada vegada que s’hagin activat els mecanismes per garantir la seguretat del lloc.