Was ist ein MCCB? Bedeutung, Nennwerte und Auswahlleitfaden
Veröffentlicht: Autor: Conor
Ein MCCB (Molded Case Circuit Breaker) ist ein Überstromschutzgerät, das in der Niederspannungsstromverteilung zum Einsatz kommt. Es unterbricht einen Stromkreis automatisch, wenn seine Auslöseeinheit eine Überlastung oder einen Kurzschluss innerhalb der angegebenen Betriebsgrenzen des Geräts feststellt.
Bei der Auswahl eines MCCB geht es nicht nur darum, einen Amperewert festzulegen. Die Anwendung muss im Hinblick auf die Systemspannung, die Wechselstrom- oder Gleichstromkonfiguration, die Anforderungen an Last und Leiter, den zu erwartenden Kurzschlussstrom, die Nennschaltleistungen, die Polanordnung, die Eigenschaften der Auslöseeinheit, die Koordinationsanalyse, die Installationsbedingungen und die geltenden Vorschriften geprüft werden.
Kurze Antwort: MCCB steht für Kompaktleistungsschalter. Es schützt einen Stromkreis vor bestimmten Überstromsituationen, doch seine Eignung hängt vom jeweiligen Modell und der jeweiligen Installation ab. Bevor man ein MCCB-Baureihe, überprüfen Sie die elektrischen Daten am Installationsort, anstatt sich auf einen allgemeinen Stromgrenzwert zu verlassen.
Was ist ein MCCB (Molded Case Circuit Breaker)?
Ein MCCB ist ein Leistungsschalter, der in einem isolierenden Formgehäuse untergebracht ist. Sein Betätigungsmechanismus und seine Auslöseeinheit öffnen die Kontakte, wenn der Strom die durch die gewählten Schutzeinstellungen oder festen Auslösecharakteristiken festgelegten Bedingungen überschreitet.
MCCBs werden üblicherweise für Zuleitungen, Einspeiseleitungen, Maschinenkreise und Verteilereinrichtungen eingesetzt, bei denen die angegebenen Nennwerte und verfügbaren Schutzfunktionen der Auslegung entsprechen. Je nach Modell kann die Auslöseeinheit thermomagnetisch oder elektronisch sein, und ihre Einstellungen können fest oder einstellbar sein.
Der Unterschied zwischen einem MCCB und einem MCB besteht nicht darin, dass das eine “Anlagen schützt”, während das andere “Stromkreise schützt”. Bei beiden handelt es sich um Leistungsschalter, die zum Überstromschutz eingesetzt werden. Die Wahl des richtigen Geräts richtet sich nach der geltenden Produktnorm, den angegebenen Nennspannungen und Nennströmen, der Kurzschlussfestigkeit, den Auslösecharakteristiken, den Einbaubedingungen und den Koordinierungsanforderungen.
Was ist die Hauptfunktion eines Kompaktleistungsschalters?
Die Hauptfunktion eines MCCB besteht darin, den Strom unter bestimmten außergewöhnlichen Bedingungen zu unterbrechen, damit Leiter und Geräte im Rahmen einer abgestimmten elektrischen Auslegung geschützt werden können.
Ein MCCB kann je nach Modell und Auslöseeinheit folgende Funktionen bieten:
Überlastschutz: Der Leistungsschalter löst entsprechend seiner Langzeit- oder thermischen Kennlinie aus, wenn der Überstrom anhält.
Kurzschlussschutz: Der Leistungsschalter reagiert entsprechend seiner Momentan- oder Kurzzeitcharakteristik, sobald der Fehlerstrom den jeweiligen Ansprechwert erreicht.
Schalt- und Trennfunktionen: Diese müssen anhand der Modellkennzeichnungen, der Anweisungen und der Installationsmethode überprüft werden. Ein MCCB sollte nicht als für die Abschaltung geeignet angesehen werden, es sei denn, der Hersteller gibt diese Funktion an und kennzeichnet das Gerät entsprechend.
Zusätzliche Schutz- oder Kommunikationsfunktionen: Elektronische Auslöseeinheiten und Zubehör können zusätzliche Funktionen bieten, doch deren Verfügbarkeit und Einstellbereiche sind modellspezifisch.
Ein herkömmlicher MCCB, der ausschließlich gegen Überstrom schützt, ersetzt nicht den Fehlerstromschutz, sofern dieser erforderlich ist. Das gesamte Schutzkonzept muss unter Berücksichtigung des Erdungssystems, des Verwendungszwecks des Stromkreises, der örtlichen Vorschriften und der zu schützenden Geräte ausgewählt werden.
MCCB vs. MCB vs. RCCB: Was ist der Unterschied?
Diese Geräte sollten anhand ihrer Funktion und der angegebenen Eigenschaften verglichen werden – nicht anhand einer pauschalen Stromabschaltung oder des Wertes der angeschlossenen Geräte.
Gerät
Hauptfunktion
Wichtige Grenze
MCCB
Überlast- und Kurzschlussschutz entsprechend der Auslöseeinheit und den Nennwerten
Funktionen, Einstellungen, AC/DC-Eignung, Schaltleistung und Isolationseignung sind modellspezifisch
MCB
Überlast- und Kurzschlussschutz für Stromkreise innerhalb des angegebenen Anwendungsbereichs des Geräts
Lehnen Sie einen MCB nicht allein aufgrund eines allgemeinen kA-Werts oder einer allgemeinen Stromregel ab; überprüfen Sie die genaue Produktnorm und die Nennwerte.
RCCB / RCD
Fehlerstromschutz, der in erster Linie dazu dient, die Gefahr eines Stromschlags und gegebenenfalls die Brandgefahr zu verringern
Ein FI-Schutzschalter verfügt nicht über einen integrierten Überstromschutz; die Schutzwirkung hängt vom Gerät, vom System und von der Installation ab
Fehlerstromschutzschalter
Kombinierter Fehlerstrom- und Überstromschutz
Nennwerte, Fehlerstromtyp, Auslösecharakteristik und Anwendungsbereich müssen noch auf Modellebene überprüft werden
MCCB – Überstromschutz für geeignete Verteilungs- und Gerätestromkreise
Ein MCCB kann in Haupt- oder Nebenversorgungsleitungen, industriellen Verteilerstromkreisen, Motorstromkreisen, Generatoranschlüssen und anderen Anwendungen eingesetzt werden, sofern seine angegebenen Nennwerte und Schutzeigenschaften mit der Auslegung übereinstimmen.
Die Entscheidung muss auf der Grundlage des berechneten Laststroms, des Leiterschutzes, der Netzspannung, des zu erwartenden Kurzschlussstroms, der Auslösecharakteristik und der Koordinierung getroffen werden. Der Wert der Anlage oder die Projektgröße allein machen einen MCCB noch nicht zur richtigen Wahl.
MCB – Überstromschutz innerhalb des angegebenen Anwendungsbereichs
Ein MCB schützt zudem vor Überlast und Kurzschlüssen. Fehlerstromschutzschalter (MCBs) finden breite Anwendung in Haushalts-, Gewerbe- und Steuerkreisen, sofern ihre angegebenen Normen, Spannungs- und Stromwerte, Schaltleistung sowie Auslösecharakteristik geeignet sind.
Ein Leitungsschutzschalter sollte nicht pauschal als ungeeignet für Motoren, Zuleitungen oder Fehlerströme oberhalb eines fiktiven universellen Schwellenwerts bezeichnet werden. Überprüfen Sie die tatsächlichen Nennwerte des Produkts und die Koordinationsberechnung.
RCCB/RCD – Fehlerstromschutz ohne integrierten Überstromschutz
Ein RCCB ist eine Art Fehlerstromschutzschalter ohne integrierten Überstromschutz. Er erkennt eine Unsymmetrie im Fehlerstrom und dient in erster Linie dazu, unter festgelegten Bedingungen Schutz vor der Gefahr eines Stromschlags zu bieten.
Ein Fehlerstromschutzschalter muss auf die erforderliche Überstromschutzvorrichtung abgestimmt sein. Seine Nennfehlerstromstärke, sein Typ, seine Polzahl, seine Nennspannung und sein Einsatzzweck müssen entsprechend der Anlage und den örtlichen Anforderungen ausgewählt werden. Kein Gerät darf so dargestellt werden, als garantiere es den Schutz vor einem Stromschlag.
Wann sollte man einen MCCB verwenden?
Verwenden Sie einen MCCB, wenn die elektrische Auslegung und die angegebenen Eigenschaften des ausgewählten Modells dies zulassen. Verwenden Sie zur Auswahl der Gerätefamilie keinen universellen Strom- oder Kurzschlussgrenzwert.
Überprüfen Sie zunächst folgende Bedingungen:
Systemtyp: Wechselstrom oder Gleichstrom, Systemspannung, gegebenenfalls Frequenz, Erdungsanordnung und erforderliche Polkonfiguration.
Last und Leiter: Auslegungsstrom, Lastprofil, Strombelastbarkeit der Leiter, Verlegungsart, Umgebungstemperatur und geltende Korrekturfaktoren.
Voraussichtlicher Kurzschlussstrom: der berechnete Fehlerstrom am Anschlusspunkt und die angegebene Ausschaltleistung des Leistungsschalters bei der jeweiligen Spannung.
Reisemerkmale: feste oder einstellbare Funktionen, Zeit-Strom-Kurve, Daten zum Motorstart oder zu Transformator-Einschaltströmen sowie die Abstimmung mit vor- und nachgeschalteten Geräten.
Betriebsanforderungen: Kennzeichnung der Isolierung an den erforderlichen Stellen, Zubehör, Fernbedienung, Überwachungs- und Wartungsverfahren.
Geltende Vorschriften: örtliche elektrische Vorschriften, Projektspezifikation, Herstelleranweisungen und qualifizierte Konstruktionsprüfung.
Verwenden Sie bei Motoranwendungen das tatsächliche Anlaufstromprofil, die Anlaufzeit und die Zeit-Strom-Kurven. Ein allgemeiner Multiplikator kann eine Koordinationsprüfung nicht ersetzen.
industrielle Schalttafeln und Motorsteuerungszentren;
Generator- und Übertragungsnetzschaltungen;
Stromverteilung in Gewerbegebäuden;
Maschinen und Prozessanlagen;
Solar-, Batterie- und andere Gleichstromkreise, sofern der genaue MCCB für die Systemspannung, die Polarität und die Polanordnung angegeben ist.
Dies sind Anwendungsbeispiele, keine automatischen Empfehlungen. Für jeden Stromkreis müssen weiterhin die jeweiligen Last-, Fehlerpegel-, Leiter-, Koordinations- und Umgebungsbedingungen geprüft werden.
Nennwerte von MCCBs: Was sollten Sie überprüfen?
Das Typenschild und die Herstellerunterlagen müssen gemeinsam gelesen werden. Ähnlich aussehende Leistungsschalter können unterschiedliche Betriebsspannungen, Schaltleistungen, Auslöseeinheiten und Zubehöroptionen aufweisen.
Auswahlfeld
Was ist zu überprüfen?
Warum das wichtig ist
Nennbetriebsspannung (Ue)
Die angegebene Betriebsspannung für die jeweilige Wechselstrom- oder Gleichstromanwendung
Die Ausschaltleistung und die Schaltlast sind für bestimmte Spannungen angegeben
Nennstrom- und Auslöseeinheitendaten
Nennleistung des Rahmens, Nennstrom, Nennleistung des Sensors oder Steckers sowie die verfügbaren festen oder einstellbaren Einstellungen
Der Leistungsschalter muss auf die Last, die Leiter und andere Schutzeinrichtungen abgestimmt sein.
Nenn-Isolationsspannung (Ui) und Impuls-Durchschlagspannung (Uimp)
Die vom Hersteller angegebenen separaten Nennwerte für Isolationsfestigkeit und Impulsfestigkeit
Ui sollte nicht als einfache “Maximalspannung” betrachtet werden; Uimp ist eine andere angegebene Kenngröße.
Kurzschluss-Ausschaltvermögen bei Nennstrom und Betriebsstrom (Icu und Ics)
Werte bei der jeweiligen Betriebsspannung und dem jeweiligen Anlagentyp
Ein isolierter kA-Wert ohne Angabe der Spannung und des Icu/Ics-Kontexts ist unvollständig
Polanordnung und Eignung für Wechselstrom und Gleichstrom
Anzahl der Pole, Anforderungen an die Polarität und gegebenenfalls zulässige Reihenschaltung
Die Unterbrechung der Gleichstromversorgung und die Verwendung der Pole müssen genau den Anweisungen des Herstellers entsprechen.
Zeit-Strom-Kennlinien
Langzeit-, Kurzzeit-, Momentan- und sonstige Erdschlussfunktionen, die die Auslöseeinheit tatsächlich bereitstellt
Der Schutz und die Selektivität hängen von der Kurve und den Einstellungen ab, nicht nur von der Rahmengröße.
Koordination oder Kaskadierung
Erprobte Herstellerkombinationen und die Studie zur Projektkoordination
Eine geringere individuelle Bruchfestigkeit stromabwärts darf nur im Rahmen einer validierten Kombination zugelassen werden.
Eignung für die Isolierung
Vorgeschriebene Kennzeichnung, Anweisungen und Montageanleitung
Man sollte nicht davon ausgehen, dass jeder MCCB eine Trennfunktion bietet.
Der Nennstrom ist keine eigenständige Lösung für die Dimensionierung
Die Dimensionierung eines MCCB darf nicht durch Hinzufügen eines willkürlichen Sicherheitszuschlags zum Laststrom erfolgen. Das ausgewählte Gerät und die Einstellungen müssen die Leiter und Anlagen schützen und gleichzeitig den nachgewiesenen Einschaltzyklus, die Anlaufbedingungen und die Umgebungskorrekturfaktoren berücksichtigen.
Ein qualifizierter Planer sollte die Lastberechnung, die Strombelastbarkeit der Leiter, die Schutzcharakteristik und die Koordinierung überprüfen. Eine Erhöhung der Nennleistung des Leistungsschalters oder der Auslöseeinstellung ohne diese Überprüfung kann den Schutz beeinträchtigen.
Die Nennspannungen müssen genau auf die jeweilige Anwendung abgestimmt sein
Bestätigen Sie „Ue“ für das Betriebssystem. Betrachten Sie „Ui“ und „Uimp“ als separat deklarierte Merkmale, anstatt „Ui“ als generische Belastungsgrenze zu behandeln. Überprüfen Sie bei Gleichstromanwendungen die zulässige Spannung pro Pol, die Polanordnung und die Polarität in der Modelldokumentation.
Die Unterbrechungskapazität erfordert Angaben zu Fehlerstrom und Spannung
Ermitteln Sie den voraussichtlichen Kurzschlussstrom am Installationsort. Vergleichen Sie diesen anschließend mit den geltenden Icu- und Ics-Werten bei Anlagenspannung sowie mit etwaigen projektbezogenen Anforderungen an die Versorgungskontinuität nach einer Fehlerunterbrechung.
Gehen Sie nicht davon aus, dass “10, 25, 36, 50 oder 85 kA” austauschbare, universell gültige Stufen sind. Die Werte variieren je nach Produktfamilie, Spannung und Systemtyp. Jede Kaskaden- oder Reserveabsicherungsanordnung muss eine vom Hersteller validierte Kombination sein, die unter den angegebenen Bedingungen eingesetzt wird.
Was sind die wichtigsten Typen von Auslöseeinheiten für MCCB-Leistungsschalter?
Thermomagnetische MCCBs
Thermomagnetische Auslöser verwenden ein thermisches Element für den zeitabhängigen Überlastschutz und ein magnetisches Element für die Kurzschlussreaktion. Ob diese Funktionen fest eingestellt oder einstellbar sind, hängt vom jeweiligen Modell ab.
MCCBs mit elektronischer Auslösung
Elektronische Auslöseeinheiten messen den Strom elektronisch und können Langzeit-, Kurzzeit-, Sofort- oder Erdschlussfunktionen sowie Kommunikations- oder Messfunktionen bieten. Die verfügbaren Funktionen, die Genauigkeit, die Einstellbereiche und das erforderliche Zubehör müssen im jeweiligen Datenblatt überprüft werden.
Feste und einstellbare Schutzfunktionen sind Leistungsmerkmale – keine separaten universellen Leistungsschalterklassen
Sowohl thermomagnetische als auch elektronische Produkte können fest eingestellt oder einstellbar sein. Gehen Sie niemals davon aus, dass jeder einstellbare MCCB über eine Überlast-, Kurzschluss- und Zeitverzögerungsauslösung verfügt. Orientieren Sie sich an den Zeit-Strom-Kurven und den Einstellanweisungen des jeweiligen Modells.
Wie ist ein MCCB aufgebaut?
Zu den typischen Komponenten eines MCCB gehören:
ein geformtes Isoliergehäuse;
Hauptkontakte und einen Betätigungsmechanismus;
ein Lichtbogensteuerungssystem, wie beispielsweise ein Lichtbogenkanal;
eine thermomagnetische oder elektronische Auslöseeinheit;
Leitungs- und Lastklemmen;
modellabhängige Zusatzausstattungen und Zubehörteile.
Die Anforderungen an die Konstruktion der Komponenten und deren Wartung variieren je nach Hersteller und Produktfamilie. Die Vorbereitung der Anschlüsse, der Leiterquerschnitt und das Anzugsdrehmoment müssen den Installationsanweisungen entsprechen.
Gehen Sie nach einer schwerwiegenden Fehlerunterbrechung nicht davon aus, dass der Leistungsschalter einfach wieder in Betrieb genommen werden kann. Befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers zu Inspektion, Prüfung und Austausch unter Berücksichtigung der Fehlerstufe und der Betriebshistorie.
In einem koordinierten Stromnetz erkennt ein MCCB bestimmte Überstromsituationen und löst entsprechend seiner Zeit-Strom-Kennlinie aus. Die Auslösezeit hängt vom Fehlerstrom, der Auslöseeinheit, den Einstellungen und der Bauart des Leistungsschalters ab; sie sollte nicht pauschal mit dem Begriff “sofort” oder einer Angabe in Millisekunden beschrieben werden.
Die Schutzstudie sollte folgende Aspekte berücksichtigen:
Schutz von Leitern und Geräten;
Selektivität zwischen vor- und nachgeschalteten Geräten;
Einschaltverhalten von Motoren, Transformatoren oder anderen Bauteilen;
Fehlerbeseitigungszeit und etwaige Auswirkungen auf die Störenergie;
Anforderungen an die Dienstkontinuität;
Es wurden vom Hersteller validierte Kaskadenkombinationen verwendet.
Die Einstellungen sind Teil des Schutzkonzepts. Eine Änderung der Einstellungen für Sofort-, Kurzzeit- oder Langzeitschutz kann die Selektivität, den Leiterschutz und die Einfallenergie beeinflussen; daher sollten die Einstellungen überprüft und dokumentiert werden.
Häufige Probleme mit MCCB-Schaltern: Was sollte überprüft werden?
Symptome bei MCCB-Geräten können durch einen tatsächlichen Fehler, eine Überlastung, den Zustand der Installation, eine falsche Einstellung, eine lose Verbindung, Umwelteinflüsse oder eine Beschädigung des Geräts verursacht werden. Die Fehlerbehebung sollte von qualifiziertem Personal unter Beachtung der Herstelleranweisungen und eines genehmigten Sicherheitsarbeitsverfahrens durchgeführt werden.
Symptom
Prüfung auf qualifiziertes Personal
Eine zu vermeidende unzutreffende Annahme
Wiederholtes Stolpern
Die Auslöseursache ermitteln; die Last messen; den Stromkreis überprüfen; die Startdaten, Einstellungen und die Koordination überprüfen
Erhöhen Sie die Einstellwert nicht und bauen Sie keinen größeren Schutzschalter ein, nur um die Auslösung zu verhindern.
Der Leistungsschalter lässt sich nicht zurücksetzen oder schließen
Vergewissern Sie sich, dass der Fehler behoben wurde; befolgen Sie das angegebene Rücksetzverfahren; prüfen Sie das Gerät auf mechanische Schäden oder Kontaktfehler
Wenden Sie keine Gewalt auf den Mechanismus an und schalten Sie einen nicht behobenen Fehler nicht wiederholt wieder ein.
Heiße Anschlüsse oder Verfärbungen
Sichere Abschaltung; Überprüfung von Leiterquerschnitt, Vorbereitung, Zustand der Anschlüsse, Anzugsmoment, Belastung und Umgebungsbedingungen
Betrachten Sie Hitze nicht als normalen Betriebszustand und ziehen Sie keine unter Spannung stehenden Geräte fest.
Auslösung nach einer Systemerweiterung
Last, Leiterschutz, voraussichtlicher Fehlerstrom und Koordination neu berechnen
Gehen Sie nicht davon aus, dass die ursprüngliche Auslegung nach dem Hinzufügen einer Last weiterhin gültig ist.
Betrieb nach einem schweren Kurzschluss
Beachten Sie die vom Hersteller vorgegebenen Kriterien für Inspektion, Prüfung und Austausch
Setzen Sie den Schutzschalter nicht automatisch wieder in Betrieb, nur weil sich der Griff zurücksetzen lässt.
Fazit
Ein MCCB ist eine Überstromschutzvorrichtung, deren Eignung vom jeweiligen elektrischen System und den vom Hersteller angegebenen Eigenschaften des jeweiligen Modells abhängt. Die Nennstromstärke allein reicht nicht aus.
Bevor Sie einen MCCB auswählen, überprüfen Sie bitte die Systemspannung und die AC/DC-Konfiguration, die Last- und Leiterdaten, die Polanordnung, den voraussichtlichen Kurzschlussstrom, die Icu/Ics-Anforderungen, die Funktionen der Auslöseeinheit, die Zeit-Strom-Koordination, die Einbaubedingungen sowie etwaige erforderliche Isolationskennzeichnungen.
Für eine Modell- und Angebotsprüfung von OOHMAGE, Kontaktieren Sie uns unter Angabe von Anlagentyp, Spannung, Polzahl, Bemessungsstrom, verfügbaren Fehlerstromdaten, erforderlichen Auslösefunktionen, Stückzahl und Anwendungsbereich. Auf der Grundlage dieser Angaben kann die Produktauswahl besprochen werden; die endgültigen Schutzparameter und die Systemkoordination sollten von qualifizierten Elektrofachkräften, die für die Installation verantwortlich sind, bestätigt werden.
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