塑壳断路器需要可靠的开关技术

MCCB 是一种电气保护器件，可以将它视为微型断路器 （MCB） 的「大哥」——微型断路器常用在家庭或办公室的小型设备中。它们通常在负载电流超过 MCB 的能力时使用，或者在跳闸电流需要可调的应用中使用。

虽然也有跳闸电流仅为几十安培的版本，但 MCCB 的尺寸一般会比 MCB 大很多，并且可以处理高达数千安培的电流。与所有类型的热磁断路器一样，MCCB 有两种主要的保护模式：

通过使用双金属条， 实现过载保护。在正常工作条件下， 电流连续通过该双金属条。但若电流升高的时间过长， 双金属条会因为加热效应弯曲， 触点断开， 进而切断负载电源。

故障保护是一种瞬时响应的电磁功能， 因为故障电流需要立即切断。一旦发生故障， 塑壳断路器内的电磁线圈就会通电， 触点跳闸， 从而切断电路的电源。许多塑壳断路器均具有消弧功能， 用于切断较大电流。

MCCB 还包括一个可以手动使断路器跳闸的断路开关。这个开关用于在维护或系统升级期间，将设备与电源的连接断开。

MCCB 最近的研发着眼于使“连接”性能更强，可以实现远程控制和监控。许多 MCCB 制造商现在提供符合工厂 4．0 标准的智能模块，可以远程监控和计量相电流电压等参数。这也有助于计算电力和能源使用，而使工厂操作人员能够更大程度地了解他们的运行成本。

MCCB 的开关

MCCB 中的开关有两个主要作用：它们通常用于设置跳闸电流和滞后时间等主要参数，以及用作辅助开关，在 MCCB 跳闸时执行功能。这里需要用到两种非常不同类型的开关。

在设置跳闸电流时，通常会使用一种 PCB 安装双列直插拨码开关。这些开关可以采用旋转设计（最常见）或者偶尔采用标准的直插琴键式拨码开关。这些开关很少使用，因此可靠性在这里不太重要。但是，确保正确设置电流对于安全、避免故障跳闸 （nuisance trip） 以及确保在发生故障时不会损坏任何下游设备来说至关重要。

为了实现这一点，在旋转开关中，触点设计为具有正向制动器，从而使得起动器只能设置在拨码的整数点上。一般而言，这些开关的设置需要使用诸如小螺丝刀之类的工具。由于开关非常小，因此使用工具来转动起动器比使用手指操作更容易。它还提供一定程度的防篡改保护。许多制造商提供各种类型的起动器作为半定制选项，MCCB 制造商可以自行选择起动方法或需要使用特殊工具。

辅助开关通常为微型开关，在跳闸时提供系统通知以及控制外部设备。虽然与其他应用相比，其使用率可能不高，但对设计人员来说，需要控制各种设备可能是一个挑战。控制警示灯、继电器和外部电源可能需要 10A 至 15A 的电流，而 PLC 和电路的控制可能需要较低的信号电流。将这种双重功能设计到通用器件上（用于实现配置灵活性），经常需要采用定制设计而不是标准开关。

辅助开关的一个主要要求是与 MCCB 实现机械兼容，以便在最终客户希望重新配置各种功能时可以轻松快速地将其移除。这通常需要定制标准微动开关，以便添加带有快速释放锁扣 （latch） 的模压外壳。许多情况下还添加了定制布线，以适应特定应用并使安装更加容易。

MCCB 应用中受欢迎的开关

MCCB 中使用的两种主要类型的开关是：

RTE 系列——超薄旋转拨码开关

这种灵活的多功能旋转拨码开关主要用于 MCCB，用于设置基本参数，例如跳闸电流。

图1：RTE 系列提供多种机械选择，可在紧凑的空间内进行简单安装

RTE 在二进制 （BCD） 码版、灰色版或十六进制代码版分别提供 4 位、10 位或 16 位， 及简单的单极输出版，具体取决于应用的需要。机械选项包括垂直版、水平版（针脚和 SMD）和反向版。

标准 LCP 起动器可使用直头螺丝刀或十字头螺丝刀安装， 在进行手动操作时可使用可选轴。顶板银色或黑色可选，以提高美观性和易读性，还可选配 ESD 保护板。

可移动式触点的电阻很低，仅有约 100mΩ，由镀金铜合金制成，以确保可靠性。其形状为每个位置提供正向制动（功能），确保可靠地设置正确的位置。RTE 开关的机械寿命约为 20，000 个转位 （indexation），可在 －25℃ 至 ＋85℃ 的环境温度下工作。

TM 系列——微型微动开关

对于 MCCB 中所用，用来显示该 MCCB 跳闸的开关，UL 级 TM 系列构成了许多定制卡扣解决方案的基础。

图2：TM 微动系列提供多种选择，通常可定制用于 MCCB 应用

瞬间动作开关的额定电流为 15A／250VAC，可提供 SPST（单刀单掷）和 SPDT（单刀双掷）配置。对于仅需要信号级开关的应用，也提供具有镀金触点的小电流版本（电流额定值大于 1A 的情况采用纯银电镀）。

设计人员可以指定操作力（三种选择）和起动器的中心位置以及起动器类型（杠杆、滚杆、滚针或模拟滚轮），以满足几乎所有应用的机械需求。

这些开关的使用寿命高达 350，000 次，工作温度范围为 －55℃ 至 ＋150℃，非常适合在恶劣的工业应用中使用。它们提供一系列端子，包括两种尺寸的快速连接焊接端子和螺丝接线端子——可根据工厂生产定制组件的要求端接引线。

尽管由 C＆K 定制带正确尺寸引线的卡扣配件是十分常见的选择（可以通过联系工厂进行安排），但在裸露状态下，英制螺钉或公制螺钉通常安装在开关上。

总结

MCCB 正变得更加智能，能够在工厂 4．0 场景中提供监控和管理功能。然而，这些热机电器件严重依赖于机械开关来执行重要功能，例如设置关键参数和提供跳闸通知。

当设计人员为 MCCB 等应用选择开关时，有两件事非常关键：恶劣环境下的可靠性，以及根据应用进行定制的能力。C＆K 开关在这两个方面都表现出色，因此成为所有 MCCB 应用的首选。

作者：C＆K开关工业和消费类全球部门经理Michael Bolduc