NOTÍCIA

Um disjuntor em caixa moldada (MCCB) é um tipo de dispositivo de proteção elétrica usado para proteger o circuito elétrico de corrente excessiva, que pode causar sobrecarga ou curto-circuito. Com uma classificação de corrente de até 1600A, os MCCBs podem ser usados ​​para uma ampla gama de tensões e frequências com configurações de desarme ajustáveis. Esses disjuntores são usados ​​em vez de disjuntores em miniatura (MCBs) em sistemas fotovoltaicos de grande escala para fins de isolamento e proteção do sistema.

Como o MCCB opera

O MCCB usa um dispositivo sensível à temperatura (o elemento térmico) com um dispositivo eletromagnético sensível à corrente (o elemento magnético) para fornecer o mecanismo de disparo para fins de proteção e isolamento. Isso permite que o MCCB forneça:
•Proteção de sobrecarga,
• Proteção contra falha elétrica contra correntes de curto-circuito
• Chave elétrica para desconexão.

Proteção de sobrecarga

A proteção contra sobrecarga é fornecida pelo MCCB por meio do componente sensível à temperatura. Este componente é essencialmente um contato bimetálico: um contato que consiste em dois metais que se expandem em taxas diferentes quando expostos a altas temperaturas. Durante as condições normais de operação, o contato bimetálico permitirá que a corrente elétrica flua através do MCCB. Quando a corrente excede o valor de disparo, o contato bimetálico começa a aquecer e se curvar devido à taxa térmica diferente de expansão de calor dentro do contato. Eventualmente, o contato dobrará a ponto de empurrar fisicamente a barra de desarme e destravar os contatos, fazendo com que o circuito seja interrompido.

A proteção térmica do MCCB normalmente terá um atraso de tempo para permitir uma curta duração de sobrecorrente, que é comumente vista em algumas operações de dispositivo, como correntes de pico vistas ao iniciar motores. Esse retardo permite que o circuito continue a operar nessas circunstâncias sem desarmar o MCCB.

Proteção de falha elétrica contra correntes de curto-circuito

Os MCCBs fornecem uma resposta instantânea a uma falha de curto-circuito, com base no princípio do eletromagnetismo. O MCCB contém uma bobina solenóide que gera um pequeno campo eletromagnético quando a corrente passa pelo MCCB. Durante a operação normal, o campo eletromagnético gerado pela bobina solenóide é desprezível. No entanto, quando ocorre uma falha de curto-circuito no circuito, uma grande corrente começa a fluir pelo solenóide e, como resultado, um forte campo eletromagnético é estabelecido que atrai a barra de desarme e abre os contatos.

Interruptor elétrico para desconexão

Além dos mecanismos de disparo, os MCCBs também podem ser usados ​​como chaves seccionadoras manuais em caso de emergência ou operações de manutenção. Um arco pode ser criado quando o contato é aberto. Para combater isso, os MCCBs têm mecanismos internos de dissipação de arco para extinguir o arco.

Decifrando características e classificações de MCCB

Os fabricantes de MCCB são obrigados a fornecer as características operacionais do MCCB. Alguns dos parâmetros comuns são explicados abaixo:
Corrente nominal do quadro (Inm):
A corrente máxima que o MCCB está classificado para suportar. Esta corrente de estrutura nominal define o limite superior da faixa de corrente de trip ajustável. Este valor determina o tamanho do quadro do disjuntor.
Corrente nominal (In):
O valor da corrente nominal determina quando o MCCB desarma devido à proteção de sobrecarga. Este valor pode ser ajustado até o máximo da corrente nominal do quadro.
Tensão nominal de isolamento (Ui):
Este valor indica a tensão máxima à qual o MCCB pode resistir em condições de laboratório. A tensão nominal do MCCB é normalmente inferior a este valor para fornecer uma margem de segurança.
Tensão nominal de trabalho (Ue):
Este valor é a tensão nominal para operação contínua do MCCB. Normalmente é igual ou próximo da tensão do sistema.
Tensão suportável de impulso nominal (Uimp):
Este valor é a tensão de pico transiente que o disjuntor pode suportar em surtos de chaveamento ou queda de raios. Este valor determina a capacidade do MCCB de suportar sobretensões transitórias. O tamanho padrão para teste de impulso é 1,2 / 50 µs.
Capacidade operacional de interrupção de curto-circuito (Ics):
Esta é a corrente de falha mais alta que o MCCB pode lidar sem ficar permanentemente danificado. Os MCCBs geralmente são reutilizáveis ​​após a operação de interrupção de falha, desde que não excedam esse valor. Quanto maior o Ics, mais confiável é o disjuntor.
Capacidade final de interrupção de curto-circuito (Icu):
Este é o valor de corrente de falha mais alto que o MCCB pode suportar. Se a corrente de falha exceder esse valor, o MCCB não poderá desarmar. Neste caso, outro mecanismo de proteção com maior capacidade de interrupção deve operar. Isso indica a confiabilidade da operação do MCCB. É importante observar que se a corrente de falha exceder Ics, mas não exceder Icu, o MCCB ainda pode remover a falha, mas pode ser danificado e precisar ser substituído.
Vida mecânica: Este é o número máximo de vezes que o MCCB pode ser operado manualmente antes de falhar.
Vida elétrica: Este é o número máximo de vezes que o MCCB pode desarmar antes de falhar.

Dimensionando o MCCB

Os MCCBs em um circuito elétrico devem ser dimensionados de acordo com a corrente operacional esperada do circuito e possíveis correntes de falha. Os três critérios principais ao selecionar MCCBs são:
• A tensão nominal de trabalho (Ue) do MCCB deve ser semelhante à tensão do sistema.
• O valor de disparo do MCCB deve ser ajustado de acordo com a corrente consumida pela carga.
• A capacidade de interrupção do MCCB deve ser superior às possíveis correntes de falha teóricas.

Tipos de MCCB

Figura 1: Curva de viagem dos MCCBs tipo B, C e D

Manutenção MCCB

Os MCCBs estão sujeitos a altas correntes; portanto, a manutenção dos MCCBs é crítica para uma operação confiável. Alguns dos procedimentos de manutenção são discutidos abaixo:

1. Inspeção Visual
Durante a inspeção visual de um MCCB, é importante olhar para contatos deformados ou rachaduras na caixa ou isolamento. Quaisquer marcas de queimadura em contato ou revestimento devem ser tratadas com cuidado.

2. Lubrificação
Alguns MCCBs requerem lubrificação adequada para garantir o bom funcionamento da chave seccionadora manual e das peças móveis internas.

3. Limpeza
Os depósitos de sujeira nos MCCBs podem deteriorar os componentes do MCCB. Se a sujeira incluir qualquer material condutor, ela pode criar um caminho para a corrente e causar uma falha interna.

4. Teste
Existem três testes principais que são realizados como parte do procedimento de manutenção de um MCCB.
Teste de resistência de isolamento:
Os testes para um MCCB devem ser conduzidos desconectando o MCCB e testando o isolamento entre as fases e nos terminais de alimentação e carga. Se a resistência de isolamento medida for inferior ao valor de resistência de isolamento recomendado pelo fabricante, o MCCB não será capaz de fornecer proteção adequada.

Contato de resistência
Este teste é realizado testando a resistência dos contatos elétricos. O valor medido é comparado ao valor especificado pelo fabricante. Em condições normais de operação, a resistência de contato é muito baixa, pois os MCCBs devem permitir a passagem da corrente de operação com perdas mínimas.

Teste de Tripping
Este teste é realizado testando a resposta do MCCB sob sobrecorrente simulada e condições de falha. A proteção térmica do MCCB é testada executando uma grande corrente através do MCCB (300% do valor nominal). Se o disjuntor falhar em desarmar, é uma indicação de falha da proteção térmica. O teste de proteção magnética é conduzido executando pulsos curtos de corrente muito alta. Em condições normais, a proteção magnética é instantânea. Este teste deve ser realizado bem no final, pois altas correntes aumentam a temperatura dos contatos e da isolação, podendo alterar os resultados de outros dois testes.

Conclusão
A seleção correta de MCCBs para a aplicação necessária é fundamental para fornecer proteção adequada em locais com equipamentos de alta potência. Também é importante realizar ações de manutenção em intervalos regulares e toda vez que os mecanismos de desarme forem ativados para garantir que a segurança do local seja mantida.