O disjuntor em miniatura (MCB) é o principal dispositivo de proteção entre os dispositivos de proteção de corrente em sistemas de distribuição de energia de baixa tensão.
Quando ocorrer um curto-circuito ou uma sobrecarga no circuito, ele cortará automaticamente a fonte de alimentação para garantir a segurança do equipamento elétrico e evitar perdas de propriedade e lesões pessoais causadas por incêndios elétricos.
Em seguida, será apresentada uma visão geral detalhada do princípio de funcionamento do disjuntor em miniatura (MCB).
Componentes principais e funções dos disjuntores miniatura (MCBs)
- A função de um relé é identificar falhas e acionar a desconexão: Quando o circuito está operando normalmente, o relé fica em um estado inativo e não interfere no status de ligado/desligado do circuito.
Quando detecta corrente/tensão anormal no circuito (como corrente excessiva durante sobrecarga, surto repentino de corrente durante curto-circuito ou corrente desequilibrada entre o fio energizado e o fio neutro durante fuga), ele pressiona o mecanismo de travamento do disjuntor em miniatura (MCB) para liberar, fazendo com que os contatos móveis e estáticos do disjuntor se separem e, por fim, cortem a fonte de alimentação.
- Mecanismo operacional (centro de execução da ação): Consiste em componentes-chave, como bielas e molas, que formam um sistema de ligação. Serve para conectar o "sinal de disparo do tripper" e a "ação de contato liga-desliga", permitindo operações bidirecionais, incluindo "fechamento/abertura manual" e "disparo automático em caso de falhas".
- O sistema de contato é o componente executivo condutor e liga-desliga de um disjuntor em miniatura (MCB). Durante a operação normal do circuito, o sistema de contato funciona como o canal principal para a corrente. Quando ocorre uma sobrecarga ou um curto-circuito no circuito, depois que o mecanismo de disparo é acionado, o sistema de contato executa imediatamente uma "ação de desconexão": ele separa rapidamente os contatos para cortar a corrente e, ao mesmo tempo, pode extinguir o arco gerado quando a corrente de corte é grande, evitando assim que o circuito seja interrompido.de danos por arco elétrico.
- Câmara de extinção de arco (garantia de interrupção segura): É feita inteiramente de materiais retardadores de chamas. Pode extinguir rapidamente o arco elétrico gerado quando os contatos se separam, evitando a quebra do arco e a queima de componentes e garantindo a interrupção segura do circuito.
- Gabinete (estrutura básica de proteção): Isola fisicamente os componentes internos do ambiente externo, evitando choques elétricos, poeira e umidade, de modo a garantir a operação estável do próprio dispositivo.
Em seguida, uma visão geral detalhada do princípio de funcionamento do disjuntor em miniatura (MCB) será fornecido.
Processo de funcionamento dos disjuntores miniatura (MCBs)
1. Estado de operação normal
Quando o disjuntor está em operação normal, a corrente flui pelo caminho regular de condução: terminal de entrada → contato fixo → contato móvel → terminal de saída.
Durante esse período, o tripper permanece inativo, o mecanismo de operação permanece na posição fechada e os contatos mantêm um estado estável de contato apertado.
2. Princípio de proteção contra sobrecarga
Quando o disparador térmico gera calor excessivo devido à "corrente de sobrecarga", a tira bimetálica se dobra com o calor. A tira bimetálica dobrada empurra a haste de conexão do mecanismo de operação, quebrando o equilíbrio do mecanismo.
O mecanismo de operação faz com que o contato móvel e o contato fixo se separem rapidamente, interrompendo assim o circuito sobrecarregado.
Depois que a tira bimetálica esfriar e se restabelecer, o circuito pode ser restaurado para a condução operando-se manualmente a alavanca para fechar o disjuntor.
3. Princípio de proteção contra curto-circuito
Quando ocorre um curto-circuito no circuito, o aumento repentino da corrente faz com que a bobina do tripper eletromagnético gere um forte campo magnético, que atrai a armadura para agir rapidamente.
A armadura atinge o mecanismo de operação, rompendo instantaneamente o equilíbrio fechado.
Os contatos se separam rapidamente, e a câmara de extinção de arco extingue o arco elétrico simultaneamente, evitando que a corrente de curto-circuito danifique continuamente o equipamento.
Depois que a falha de curto-circuito for eliminada, o mecanismo operacional deverá ser reiniciado manualmente para garantir que a falha seja completamente resolvida antes que a fonte de alimentação seja restaurada.
4. Processo de reinicialização após a eliminação da falha
- Ele aumenta a segurança do uso doméstico de eletricidade, evitando incêndios causados por curtos-circuitos na linha devido à sobrecarga de eletrodomésticos e protegendo a segurança de pessoas e propriedades.
- Ele estabiliza a distribuição de energia industrial, garantindo que os equipamentos de produção não sejam afetados por correntes anormais e reduzindo as perdas decorrentes de interrupções de trabalho e paradas de produção.
- Ele oferece proteção mais abrangente para redes de energia de baixa tensão, implementando proteção hierárquica para o terminal da rede e evitando a expansão de falhas.
- Sua função de proteção precisa e seu design de baixo consumo de energia permitem que suas necessidades de eletricidade operem de forma mais ecológica e eficiente.
Conclusão
Em resumo, o princípio de funcionamento de um disjuntor em miniatura (MCB) gira em torno de três elos principais: "monitoramento em tempo real da corrente do circuito, resposta precisa aos sinais de falha e interrupção segura dos circuitos defeituosos".
Por meio da cooperação coordenada de componentes principais, como disparadores térmicos, disparadores eletromagnéticos e mecanismos operacionais, ele obtém proteção precisa contra duas falhas comuns de circuito - sobrecarga e curto-circuito.
Em última análise, isso garante a operação segura dos equipamentos elétricos e evita incêndios elétricos na fonte.
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