Kalıplanmış kutulu devre kesici (MCCB) - Yapısı, Sınıflandırması ve Uygulamaları

MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) veya kompakt şalter, bir elektrik hattındaki aşırı yük ve kısa devre risklerine karşı koruma sağlamak için kullanılan bir devre kesici türüdür. MCCB, esas olarak üretim ve ticari faaliyetlerde olmak üzere hayatın birçok alanında uygulanır. Bu makalede, BTB Electric olarak MCCB'nin ne olduğunu, yapısını ve kullanım alanlarını detaylı olarak açıklayacağız.

MCCB'nin Fonksiyonları

MCCB (Kalıplanmış kutulu devre kesici) veya blok tipi devre kesici, endüstriyel elektrik sistemlerinde yaygın olarak kullanılan otomatik bir devre kesicidir. MCB'ye kıyasla, MCCB daha büyük boyutlu olup 2-3 veya daha fazla kutup çiftine ve tek bir kola sahiptir. Bazı MCCB modelleri, kesme akımını ayarlama veya uzaktan kontrol için elektronik bir ekrana sahip olma özelliğine sahiptir.

Kalıplanmış kutulu devre kesici'nin üç ana işlevi vardır:

• Aşırı yüklenmeye karşı koruma: Anma akımı anormal derecede yüksek olduğunda, hattın ısınmasını önler. MCCB, aşırı yük akımı geçtiğinde ısınan, bükülen ve devrenin açılmasına neden olan bir bimetal şerit veya ısıtma elemanı kullanır.
• Kısa devre durumunda devreyi korur: Elektrik sisteminde oluşabilecek hasarları önlemeye yardımcı olur. MCCB, kısa devre akımı tarafından üretilen manyetik alanla etkileşime girerek gücü kesen bir manyetik devre kesici kullanır.
• Açma-kapama mekanizması ile elektrik devresini kontrol eder: Bu, elektrik sisteminin kontrol edilmesi, bakımı, onarımı veya yükseltilmesi gerektiğinde çok önemlidir.

MCCB'nin Yapısı

Kalıplanmış kutulu devre kesici, temel olarak aşağıdaki parçalardan oluşan geleneksel bir devre kesici yapısına sahiptir:

• Gövde (Frame): MCCB'nin dış kabuğu, yüksek kaliteli, sağlam, dayanıklı, iyi yalıtım ve ısı yalıtımına sahip plastikten yapılmıştır.
• Açma Aktüatörü (Trip Actuator): Cihazı açıp kapatmak için kullanılır ve açık konumdayken kolu doğru pozisyonda tutar. Bir arıza olduğunda, bu mekanizma otomatik olarak kapanır ve MCCB manuel olarak açılıp kapatılmak zorundadır.
• Açma Ünitesi (Trip unit): Aşırı yük veya kısa devre tespit edildiğinde MCCB'yi açar.
• Kolu (Lever): MCCB bakımı için kullanılır, teknisyen cihazı manuel olarak açıp kapatmak için kolu kullanır.
• Açma mekanizması (Tripping mechanism): Teller için temas noktasıdır, sıkı bağlantı sağlar.
• Ark söndürücü (Arc arrester): MCCB normalde kapalı kontağı kırdığında ve bir ark oluşturduğunda, arkı küçük parçalara ayırmak için kullanılır.
• Buton anahtarı (Push button switch): Gerekli durumlarda açma işlemini gerçekleştirmek için MCCB'ye eklenir.
• Kontaklar (Contacts): MCCB'nin statik ve hareketli olmak üzere 2 kontak seviyesi vardır.

MCCB'nin Teknik Parametreleri

Kalıplanmış kutulu devre kesici üzerinde bilmeniz gereken bazı önemli parametreler Ui, Ue, Uimp, In, Icu ve Ics'dir. Bu parametrelerin rolleri şunlardır:

• Ui – Anma yalıtım gerilimi (V): MCCB'nin laboratuvar koşullarında dayanabileceği maksimum akım değeridir. Pratikte, güvenliği artırmak için MCCB'nin akım dayanım değeri Ui'den daha düşük olabilir.
• Ue – Anma çalışma gerilimi (V): MCCB'nin sürekli çalışma gerilimi değeridir, genellikle sistem gerilimi ile aynıdır.
• Uimp – Anma darbe gerilimi (V): MCCB'nin aşırı yük, kısa devre veya yıldırım çarpması gibi bir akım arızası olduğunda dayanabileceği en yüksek darbe akımı değeridir.
• In – Anma akımı (A): MCCB'nin bir elektrik arızası durumunda dayanabileceği en yüksek akım değeri veya akımın geçmesine izin verilen sınır olan kesme akımı seviyesidir.
• Icu – Maksimum kısa devre kesme kapasitesi (kA): Akım bu değeri aştığında, MCCB devreyi otomatik olarak kesemez, ancak koruma mekanizmasını devreye sokar.
• Ics – Gerçek kısa devre akımı (kA/%Icu): MCCB, arıza akımı bu eşik içinde meydana geldiğinde çalışacak ve akım bu değeri aşarsa başka koruma mekanizmalarına sahip olacaktır. Ics ne kadar yüksekse, MCCB o kadar iyidir.

MCCB'nin Çalışma Prensibi

Çoğu Kalıplanmış kutulu devre kesici, aşırı yükleri tespit etmek, devreyi açmak ve gücü kesmek için termal bir mekanizma üzerinde çalışır. MCCB'ler, termal aşırı yük korumasına sahiptir, yani akım nominal sınırı aştığında ve kontaklar ısınmaya başladığında, devre otomatik olarak kesilir. MCCB'lerin termal kesme özelliği, kısa süreli ve kontrollü aşırı yüklere izin veren bir zaman gecikmesine sahiptir.

Bununla birlikte, MCCB'nin çalışma prensibi, elektromanyetik indüksiyona ve anlık tepki süresine dayanabilir. Bu mekanizma ile MCCB, akımdaki arızaları çok hızlı bir şekilde tespit eder ve devreyi hemen keser. Aynı zamanda, bu MCCB serileri, çok hızlı reaksiyon durumunda elektrik arkını içeride dağıtma özelliği ile donatılmıştır.

Birçok MCCB türü, manuel olarak çalıştırmanın yerine bir kontrolör aracılığıyla uzaktan kontrol edilebilir. Bu özellik, elektrik sistemlerinin bakımı ve onarımı sırasında, akım durumunu iyi kontrol etmede ve onarım sırasında elektrik teknisyenlerinin güvenliğini korumada faydalıdır.

MCCB'nin Sınıflandırması

BTB Electric'in Kalıplanmış kutulu devre kesici ürün yelpazesi, IEC 60947-2 standartlarına uygun, yüksek kaliteli olup 4 koda sahiptir:

• MF: Sabit devre kesici – koruma rölesi T01; nominal akım aralığı (In) 20A ile 800A arasındadır; (Ue) = 690V'de kısa devre kesme akımı 25kA, 36kA, 50kA ve 85kA'dır.
• MT: Termal kontrol mekanizmalı devre kesici – koruma rölesi T02; nominal akım aralığı (In) 20A ile 800A arasındadır; (Ue) = 690V'de kısa devre kesme akımı 18kA, 25kA, 36kA, 50kA ve 60kA'dır.
• ME: Elektronik mekanizmalı devre kesici – koruma rölesi E01; nominal akım aralığı (In) 320A ile 1600A arasındadır; (Ue) = 690V'de kısa devre kesme akımı 60kA ve 65kA'dır.
• iME: Elektronik mekanizmalı devre kesici – koruma rölesi E01 – uzaktan kumanda; nominal akım aralığı (In) 320A ile 800A arasındadır; (Ue) = 690V'de kısa devre kesme akımı 60kA ve 75kA'dır.

BTB Electric'in MCCB ürünlerinin üstün özellikleri:

• Yüksek verimlilik ve A sınıfı seçicilik
• Çevre dostu bileşenlerden yapılmış, hepsi geri dönüştürülebilir.
• Tüm durumlarda güvenlik için tasarlanmıştır.
• 125A'dan 1000A'ya kadar akım çerçevesi
• Uygulanabilir standartlar: IEC/EN 60947-2
• Kalite sertifikası: DEKRA

Teknik özellikler, ürün katalogları, çizimler ve sertifikalar hakkında ayrıntılar için lütfen MCCB BTB Electric ürün sayfasına bakın.

Ayrıca, MCCB'ler çalışma aralıklarına göre sırasıyla B, C, D, K, Z olarak adlandırılır. Bu tipler arasındaki farklar şunlardır:

MCCB ekipmanı, endüstriyel ve ticari elektrik sistemlerinin sorunsuz çalışması ve sistem güvenliğini sağlaması için zorunlu bir unsurdur.

MCCB'nin Uygulamaları

Kalıplanmış kutulu devre kesici, esas olarak endüstriyel elektrik sistemlerinde kullanılır. Tasarımı ve geleneksel devre kesicilere göre birçok üstün özelliği sayesinde, bu devre kesici serisi, yüksek güvenlik ve hassas çalışma gerektiren endüstriyel elektrikteki özel uygulamalar için çok uygundur.

MCCB'nin bazı uygulamaları:

• Kaynak uygulamaları: Bazı endüstriyel kaynak makineleri, çok yüksek akımlar gerektirir ve bu da ayrı bir MCCB kullanılmasını gerektirir.
• Kondansatör bankası koruma uygulaması: Kondansatör bankası, güç sisteminin önemli bir parçasıdır ve güç faktörünü düzeltme yeteneğini belirler. MCCB, kondansatöre giren akımı azaltarak elektrik maliyetlerini düşürmeye yardımcı olur.
• Ana güç kaynağı koruma uygulaması: Büyük dağıtım panolarına güç sağlayan güç devreleri, çok yüksek nominal akımlara sahiptir ve koruma için MCCB kullanılmasını gerektirir.
• Jeneratörler için koruma uygulaması: Jeneratörler yüzlerce A akım sağlar, şebeke ile çatışma riski taşır, bu nedenle arızalara karşı MCCB ile korunması gerekir.

MCCB ve MCB Arasındaki Farklar

Dış tasarımına bakıldığında, MCCB'nin MCB'den “daha büyük” olduğu görülebilir. Buna karşılık, blok devre kesici hattındaki parametreler, küçük devre kesicinin parametrelerinden üstündür.

• Kalıplanmış kutulu devre kesici esas olarak endüstriyel elektrik sistemleri (3 fazlı elektrik), yüksek güç akımına sahip cihazlar, 2500A'ya ulaşan akım veya bazı özel durumlar için kullanılır.
• Minyatür Devre Kesici ise ev elektrik ağlarında ve düşük güçlü elektrikli cihazlarda yaygın olarak kullanılır, maksimum akımı yaklaşık 125A'dır.

MCB'ler, 1 faz 1 kutuptan 3 faz 4 kutuba kadar birçok çeşitte gelir. Oysa MCCB'ler sadece 2 tipte gelir: 3 faz 3 kutup ve 3 faz 4 kutup.

MCCB Kurulumunu Seçerken Dikkat Edilmesi Gerekenler

MCCB seçerken temel prensip IB < In < IZ formülüdür, burada:

• IB: maksimum yük akımı
• In: MCCB'nin nominal akımı
• IZ: iletken üzerinden geçebilecek maksimum izin verilen akım

Pratikte, In'nin IB'den genellikle %25-30 daha yüksek olduğunu, bir sorun durumunda ani voltaj artışı riskini önlemek için unutmayın.

Ayrıca, ISCB > ISC formülüne dikkat etmek gerekir; ISCB, MCCB'nin kesebileceği maksimum akım iken, ISC kısa devre akımıdır.

Buna ek olarak, bir blok devre kesici seçerken, nötr teli olan veya olmayan seçeneği ile cihazın elektrik sistemiyle uyumluluğuna dikkat etmeniz gerekir. Elektrik sisteminin periyodik olarak bakımı ve yükseltilmesi gerekiyorsa, MCCB'nin uzaktan kumanda özelliği çok önemlidir ve donatılmalıdır.

Bazı Sorular

Soru 1: MCCB ev elektriği için kullanılabilir mi?

Cevap: MCCB çoğunlukla 3 faz 380V elektrik için kullanılır. Bazı 1 faz 2 kutuplu MCCB modelleri ev elektriği için kullanılabilir, ancak eşdeğer teknik özelliklere sahip MCB kullanmaya göre maliyeti daha yüksek olacaktır.

Soru 2: MCCB kaçak korumasına sahip mi?

Cevap: MCCB, kaçak akımı veya elektrik çarpmasını önleme işlevine sahip değildir. MCCB yalnızca aşırı yüklenmeyi ve kısa devreyi önleme işlevine sahiptir.

Soru 3: BTB Electric'in 4 tip MCCB'si nelerdir?

Cevap: BTB Electric'in MCCB'leri 4 tipten oluşur: sabit koruma tipi (sembol MF), termal koruma tipi (sembol MT), elektronik koruma tipi (sembol ME) ve LCD ekranlı elektronik koruma tipi (sembol iME). MF ve MT tipleri oldukça popülerdir, yatırım maliyeti düşüktür ancak uzaktan kumanda işlevi yoktur. ME ve iME tipleri, uzaktan kumanda işlevine, teknik parametre özelleştirmesine ve daha yüksek yatırım maliyetine sahiptir.

Soru 4: MCCB, ACB'nin yerini almak için kullanılabilir mi?

Cevap: ACB (Air Circuit Breaker) veya hava devre kesici, özellikle alçak gerilim kaynağına, trafo merkezinin hemen sonrasına kurulur. MCCB'nin normal anahtarlama mekanizması, buraya yerleştirildiğinde gereksinimleri karşılayamaz. Bu nedenle, MCCB, ACB'nin yerini almak için kullanılmamalıdır.