Die Miniatur-Stromkreisunterbrecherauch MCB abgekürzt, ist ein gängiges Gerät in vielen Stromkreisen, insbesondere in Niederspannungsstromkreisen. Diese Geräte gibt es in verschiedenen Größen und mit unterschiedlichen Spannungswerten, die durch ihre Anwendungen bestimmt werden. Erfahren Sie mehr über den Leitungsschutzschalter, seine Funktionsweise, seine Anwendungen und vieles mehr.

Miniaturtrennschalter (MCB)
Miniaturtrennschalter (MCB)

Was ist ein Miniaturtrennschalter?

Ein Leitungsschutzschalter (MCB) ist ein spezieller Unterbrechertyp, der zum Schutz von Niederspannungsleitungen verwendet wird. elektrische Schaltkreisewie z. B. in Privathaushalten, Geschäftsgebäuden und in der Leichtindustrie. MCBs sind so konzipiert, dass sie den Stromkreis auslösen (oder öffnen), wenn eine bestimmte Stromstärke überschritten wird.

Die meisten Typen von Leitungsschutzschaltern sind heute für ein Ausschaltvermögen von 6KA bis 10KA für häusliche oder gewerbliche Anwendungen und von bis zu 16KA für industrielle Stromversorgungssysteme ausgelegt. In diesen Anlagen werden die Leitungsschutzschalter anstelle von Sicherungen eingesetzt.

Miniatur-Leistungsschalter Funktion

Die Funktion des Leitungsschutzschalters ist die Bereitstellung Überstrom und Kurzschluss Schutz des Leiters: Bei einer Überlast oder einem Kurzschluss löst der MCB den Stromkreis aus oder öffnet ihn, um eine Beschädigung der Drähte zu verhindern. Miniaturtrennschalter bieten mehrere Vorteile:

  • Sie können MCBs nach einem Überstromereignis zurücksetzen, so dass sie nicht mehr ausgetauscht werden müssen.
  • Sie bieten Schutz sowohl gegen Überlast als auch gegen Kurzschlussströme
  • MCBs sind weniger anfällig für Ausfälle
  • Sie sind in einer Vielzahl von verschiedenen Amperezahlen erhältlich, um den spezifischen Anforderungen eines Stromkreises oder Geräts gerecht zu werden

Anwendungen von Miniaturschaltungen

Miniaturtrennschalter werden in den verschiedensten Bereichen eingesetzt, darunter in privaten, gewerblichen und industriellen Stromversorgungssystemen. Im Allgemeinen sind Leitungsschutzschalter dort nützlich, wo die Last gering und das Risiko einer Überlast oder eines Kurzschlusses hoch ist. Einige der häufigsten Anwendungen von Leitungsschutzschaltern sind:

  • Schutz von Stromkreisen in Haushalten und kleinen Unternehmen
  • Schutz von Industrieanlagen
  • Überstromschutz für Motoren und andere Lasten
  • Schutz vor Kurzschlüssen in elektrischen Anlagen

Bei diesen MCB-Anwendungen kann das Gerät die Rolle eines automatischen Steuerschalters oder einer Trennvorrichtung übernehmen.

Konstruktion von Miniaturleistungsschaltern

Der typische Leitungsschutzschalter ist eine geschlossene Einheit, die aus mehreren Teilen besteht. Das Gehäuse des Leitungsschutzschalters ist ein gegossener Kunststoff Gehäuse, stark und hoch isoliert. Der wichtigste Teil des MCB ist jedoch der Auslösemechanismus, der es dem Unterbrecher ermöglicht, den Stromfluss zu unterbrechen, wenn dies erforderlich ist.

In den meisten MCBs enthält der Auslösemechanismus heute sowohl thermische (wärmeempfindliche) als auch magnetische (stromempfindliche) Elemente. Diese MCB-Teile sind so konzipiert, dass sie auf einen Stromanstieg reagieren. Zu den weiteren Komponenten von Leitungsschutzschaltern gehören die folgenden:

  • Eine Lichtbogen-Löschkammer: Diese Komponente schließt den Lichtbogen ein, der beim Auslösen des Unterbrechers entsteht. Die Kammer ist so konstruiert, dass sie den Lichtbogen schnell löscht, damit er keine Schäden am Schalter oder in der Umgebung verursacht.
  • Ein Griff oder Schalter: Dieses Bauteil dient zum manuellen Ein- und Ausschalten des Leistungsschalters.
  • Kontakte: Dies sind die Metallteile, die den Stromkreis schließen, wenn der Unterbrecher in der geschlossenen Position ist.
  • Gehäuse: Der geformte Kunststoff, der alle anderen Komponenten enthält.

Wie funktioniert ein Miniaturtrennschalter?

Der typische Leitungsschutzschalter (MCB) ist ein thermisch-magnetisches Gerät. Das heißt, er nutzt sowohl Wärme als auch Magnetismus zu funktionieren. Um das Funktionsprinzip dieses Leitungsschutzschalters besser zu verstehen, wollen wir uns die beiden Hauptkomponenten ansehen: die thermische und die magnetische Auslöseeinheit.

Thermische Auslösung im MCB

Thermische Auslösung im MCB
Thermische Auslösung im MCB
Bildquelle: https://www.electricaltechnology.org/

Der "thermische" Teil von MCB ist ein Bimetallstreifen. Dieser Streifen besteht aus zwei Metallen mit unterschiedlichen Ausdehnungsgeschwindigkeiten. Wenn der durch den MCB fließende Strom einen bestimmten Wert erreicht, dehnen sich die beiden Metallstreifen durch die entstehende Wärme unterschiedlich stark aus. Der Streifen verbiegt sich, löst den Schutzschalter aus und öffnet den Stromkreis.

Im Bimetallstreifen des MCB können verschiedene Metalle verwendet werden, um eine thermische Auslösung im MCB zu bewirken, die häufigste Kombination ist jedoch Stahl und Messing. Bei einigen Arten von MCBs fließt der Strom durch den Bimetallstreifen selbst und erhitzt ihn dabei.

Bei anderen MCB-Typen wickelt sich eine Spule um den Bimetallstreifen. Der durch die Spule fließende Strom erzeugt ein Magnetfeld, das auf den Bimetallstreifen einwirkt und ihn erwärmt, so dass er sich verbiegt und eine mechanische Verriegelung auslöst.

Magnetische Auslösung im MCB

MAGNETISCHE AUSLÖSUNG MCB
Magnetische Auslösung im MCB
Bildquelle: https://www.electricaltechnology.org/

Der "magnetische" Teil des MCB ist ein Solenoid. Die Magnetspule ist eine Drahtspule, die magnetisiert wird, wenn Strom durch sie fließt. Das von der Magnetspule erzeugte Magnetfeld trägt dazu bei, dass der Unterbrecher schneller ausgelöst wird als der thermische Teil allein.

Genau wie bei einem herkömmlichen Leistungsschalter wird bei der magnetischen Auslösung in einem MCB eine Reihe von Kontakten getrennt, um den Stromfluss zu steuern. Wenn der durch die Kontakte fließende Strom einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, bewirkt das erzeugte Magnetfeld die Öffnung der Kontakte.

Ein Leitungsschutzschalter hat eine feste Auslöseeinstellung und kann nicht eingestellt werden. Diese Einstellung wird vom Hersteller festgelegt und richtet sich nach dem Verwendungszweck des Unterbrechers. Zum Beispiel kann ein Haushalts-MCB eine Auslöseeinstellung von 10 Ampere haben, während ein Industrie-MCB eine Auslöseeinstellung von 100 Ampere haben kann.

Im Allgemeinen arbeiten MCBs als Zeitverzögerungsschalter, die erst nach einer bestimmten Zeitspanne ansprechen. Das bedeutet, dass er nicht auf kurzzeitige Fehler reagiert, wie zum Beispiel die Einschaltstrom eines Motors. Diese Art von Fehlern dauert in der Regel nur den Bruchteil einer Sekunde, kann aber zum Auslösen des MCB führen, wenn der Strom hoch genug ist.

Bemessungswerte von Leitungsschutzschaltern

Leitungsschutzschalter werden nach ihrer Stromstärke sowohl für den Nennstrom in Ampere als auch für das Ausschaltvermögen oder die KA-Bewertung eingestuft. Die Nennwerte geben unterschiedliche Betriebseigenschaften an. Diese Nennwerte von Leitungsschutzschaltern werden im Folgenden erläutert.

MCB Nennleistung

Die MCB-Nennleistung ist die maximale Stromstärke, die der Unterbrecher regelmäßig bewältigen kann. In der Regel reicht diese MCB-Amperezahl von 0,5 A bis 125 A; sie hängt von der Anwendung und den spezifischen Anforderungen des Stromkreises ab.

MCB KA Bewertung

Der Nennwert des Leistungsschalters KA, auch Ausschaltvermögen genannt, ist der maximale Amperewert, den der Schalter ohne Schaden bewältigen kann. Eine Faustregel besagt, dass das Ausschaltvermögen ein Mehrfaches des Nennwertes betragen sollte. MCBs sind auch für die Spannung ausgelegt. Die Spannungswerte von MCBs variieren von 120V/240V für Haushaltssysteme bis

Leitungsschutzschalter vs. Sicherungsautomaten

Der Hauptunterschied zwischen einem Leitungsschutzschalter (MCB) und einem normalen Leitungsschutzschalter ist die Größe. MCBs sind kleiner als reguläre Schutzschalter und sind für den Schutz kleinerer Niederspannungsstromkreisewie z. B. in Wohnungen und Büros.

Normale Stromkreisunterbrecher sind größer und für den Schutz größerer Stromkreise ausgelegt, wie sie in Industrie und Gewerbe vorkommen.

MCB-Schutzschalter sind auch empfindlicher als normale Schutzschalter und lösen aus, bevor der Strom zu hoch wird. Normale Schutzschalter können nur große Stromschwankungen erkennen.

Schlussfolgerung

Ein Leitungsschutzschalter (MCB) ist ein kleiner, empfindlicher Stromkreisunterbrecher, der für den Schutz kleinerer Stromkreise konzipiert ist. MCBs sind präziser und empfindlicher als Sicherungen und normale Stromkreisunterbrecher. Und obwohl sie teurer sind als Sicherungen, sind MCBs in den meisten Fällen eine kostengünstigere und bequemere Alternative. Es ist daher nicht ungewöhnlich, dass MCBs heute anstelle von Sicherungen eingesetzt werden.

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