Minyatür Devre Kesici (MCB) Nasıl Çalışır?
İlk olarak 1924’te Hugo Stotz tarafından patentlendirilmiş elektromanyetik devre kesici… O zamandan bu güne, MCB’ler Hugo Stotz’un bu buluşunu devam ettirerek geliştirmiştir.
Şekil 1: Hugo Stotz – İlk Minyatür Devre Kesici
Minyatür devre kesici, kabloları ve cihazları aşırı yüklerden ve kısa devrelerden korur. Aşırı yük akımı, bir devreye birden fazla cihaz bağlandığında devrenin kablosundan çekilen akımın artmasıyla oluşur. Örneğin, bir evde elektrik süpürgesi, tost makinesi, ütü aynı anda aynı linyede çalıştırılırsa aşırı yük akımı oluşur ve devrede bağlı olan MCB, enerjiyi keserek kablolardaki ve terminallerdeki aşırı ısınmayı engeller. Bu aşırı ısınma engellenmezse yangına sebep olabilir.
Aşırı yük koruması, MCB’lerde akımın geçtiği (sarı alan) bimetal şeritler tarafından sağlanır. Nominal akım -devre kesicinin tasarlandığı ideal akım- biraz artarsa, bimetal şeritler daha çok ısınır ve belli bir süre sonra bu, açma mekanizmasının açılmasına sebep olur.
Şekil 2: MCB iç mekanizması
Kısa devre, elektrik devresinde yada devredeki cihazda oluşan hatadan kaynaklanır. Tamamlanan bu hatalı devrede herhangi bir direnç olmaksızın, elektrik akımı devrenin çevresinde çok küçük bir zaman diliminde binlerce defa oluşur. Kısa devre aşırı yükten çok daha tehlikelidir. Çünkü hızı ve büyüklüğü farklı olabilir.
Kısa devre koruması, MCB’lerde elektromanyetik bobinde (yeşil alanda) bulunur. Kısa devre olması halinde, akım çok keskin bir şekilde yükselir. Bobin, hem anahtarlama mekanizmasını harekete geçiren hem de kontakları hızlı bir açma mekanizması yoluyla açan bir manyetik alan oluşturur. Olası bir kısa devre durumunda kontakların açılması için hızlı serbest bırakılma, kısa devre enerjisinin minimum seviyede tutulmasına yardımcı olur. Bu sayede tellerdeki gerilme en az seviyede tutulmuş olur.
Kısa devre veya aşırı yüklenme halinde, kapatma işlemi MCB’nin kontakları arasında bir elektrik arkına neden olur. Bu elektrik arkı biz devrenin ayrılmasını isterken tersi gücü oluşturur. Bu arkın söndürülmesi için (Arklar birkaç bin santigrat dereceden yüksek sıcaklığa sahiptir) kontaklardan uzağa, ark oluklarından yönlendirilip ve ön hazne plakaları ark odasına (mavi alan) geçirilmelidir. Eskiden güçlü olan elektrik arkı, sürüş voltajı yeterli olmayacak seviyeye (25V ve aşağısı) inene kadar birkaç küçük yay içerisine ayrılır.
Ark olukları aşırı yük veya kısa devre halinin kesilmesi sırasında ark enerjisini sınırlar ve dağıtır.
MCB’ler insanları elektrik çarpmasına sebep olan toprak kaçağı konusunda korumazlar, koruma yapabilmesi için belli şartlar gerekir. Toprak arızaları için farklı cihazlar kullanılmalıdır.
