Objectif des disjoncteurs. Ecole d'électricien : tout sur l'électrotechnique et l'électronique Quelle fonction jouent les automatismes dans le réseau électrique ?

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Dès le début de l'utilisation des circuits électriques au niveau domestique et industriel, le problème de la protection des lignes contre les surcharges de courant s'est posé. Ceci est nécessaire pour préserver les appareils, les appareils électroménagers et tous les éléments du circuit de la destruction en cas de court-circuit, y compris les fils eux-mêmes. À des courants dépassant la section transversale de conception des fils, l'isolation et la structure conductrice du métal fondent, pour éviter cela, le circuit doit être immédiatement déconnecté de la source d'alimentation. Vous ne pouvez pas affecter un électricien de garde à chaque section du circuit, les arrêts doivent se produire automatiquement. De nombreuses méthodes ont été inventées : relais thermiques, plaques bimétalliques, fusibles et autres. Les derniers appareils désormais utilisés efficacement dans les réseaux électriques sont les disjoncteurs.

Concepts généraux et portée

Structurellement, il s'agit d'un dispositif de commutation classique, un interrupteur dont la position peut être réglée manuellement (on ou off). Mais cet appareil fournit arrêt automatique lorsque le courant nominal traversant les contacts est dépassé. Une augmentation du courant peut se produire lors de la connexion d'appareils électriques consommant une puissance élevée ou un court-circuit dans le circuit de consommateurs électriques défectueux.

Dans les bâtiments industriels, résidentiels, administratifs et autres structures, des machines automatiques sont installées dans les tableaux de distribution. Mais les fabricants d'appareils électroménagers et de divers équipements électriques incluent également des disjoncteurs dans leurs produits, c'est une protection supplémentaire. Il existe une idée fausse selon laquelle les disjoncteurs protègent le personnel de service contre les chocs électriques. Pour ce faire, un RCD (dispositif de protection contre les contacts) est installé dans le circuit, dont la conception et les principes de fonctionnement nécessitent un examen séparé et plus détaillé. Les disjoncteurs conventionnels remplissent les fonctions suivantes :

commutation, connexion et arrêt en mode manuel ;
arrêt automatique du circuit à des courants dépassant la valeur définie ;
arrêt quasi instantané en cas de courants de court-circuit très élevés.

Il s'avère que ces appareils effectuent des options de contrôle et de protection du réseau électrique, la tâche principale- éviter la surchauffe des fils et la fonte de l'isolant, suivie d'un court-circuit. En raison de surcharges de courant excessives, un incendie peut survenir avec toutes les conséquences qui en découlent.

Types de disjoncteurs

Tous les disjoncteurs peuvent être divisés en fonction de leur conception et de la quantité de courant transmis :

Les disjoncteurs à air sont capables de faire passer des courants de plusieurs milliers d'ampères en mode de fonctionnement. Ils sont donc utilisés dans les installations industrielles qui consomment beaucoup d'énergie électrique.

Les machines automatiques dans un boîtier moulé ont une large plage de courant de fonctionnement de 16 à 1 000 A, elles sont donc universelles et largement utilisées dans les installations domestiques et industrielles.

Disjoncteurs modulaires - ces produits sont les plus demandés au niveau domestique, ils sont utilisés pour protéger les circuits électriques dans les appartements, les maisons privées et autres installations domestiques où l'électricité est utilisée.

Les fabricants fabriquent des produits de même taille avec des supports sur rail standard, mais différents en termes de courants de fonctionnement : 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40 A et plus.

En plus des différentes valeurs de courant de fonctionnement, les disjoncteurs diffèrent par le nombre de pôles qui y sont connectés :

Les disjoncteurs unipolaires protègent la section du circuit allant du tableau de distribution au consommateur d'électricité (jusqu'à la prise ou l'ampoule). Un disjoncteur monophasé augmente la fiabilité de fonctionnement, mais ne garantit pas une protection complète du circuit depuis la phase du tableau de distribution en passant par la charge jusqu'au bus zéro dans le tableau de distribution.

Pour augmenter la fiabilité de la protection d'une section d'un circuit, des disjoncteurs doivent être installés sur les deux pôles (sur les fils de phase et neutre du tableau de distribution).

Un disjoncteur bipolaire déconnecte complètement un circuit monophasé (les fils de phase et neutre sont coupés).

Ces machines sont utilisées dans des réseaux où sont connectés des appareils de chauffage, des cuisinières, des climatiseurs et des systèmes split de haute puissance. Utilisé dans les réseaux triphasés, où les appareils sont conçus pour une tension de 380 V ;

Un disjoncteur électrique tripolaire est installé dans réseau triphasé câble à quatre fils. Lors du fonctionnement d'appareils électriques connectés selon un circuit étoile ou triangle (moteurs électriques), les phases traversent le disjoncteur et le fil neutre le contourne. Si la valeur actuelle ou la température réglée dans l'une des phases est dépassée, les trois sont désactivées.
Un disjoncteur électrique tétrapolaire est le plus souvent utilisé comme disjoncteur d'entrée pour protéger le réseau auquel un moteur électrique de forte puissance est connecté en étoile.

En cas d'accident dans l'une des phases, le réseau est complètement hors tension, les disjoncteurs déconnectent les quatre fils de la source d'alimentation.

Principales caractéristiques techniques

Quelle que soit la marque du disjoncteur, les paramètres électriques suivants sont importants pour tous :

tension maximale autorisée et de fonctionnement ;
courant de fonctionnement maximum admissible ;
puissance admissible ;
l'amplitude du courant de déclenchement du déclencheur ;
temps de déclenchement du déclencheur lorsque la valeur du courant seuil est dépassée ;
température maximale admissible des conducteurs ;
le temps de réponse du disjoncteur lorsque la température seuil sur la plaque bimétallique est atteinte et de nombreux autres paramètres importants lors du choix d'un disjoncteur.

Les professionnels connaissent bien les caractéristiques techniques de base des disjoncteurs des différents modèles, ils ne se posent aucune question sur le choix des disjoncteurs. Pour les consommateurs au niveau des ménages, afin de ne pas entrer dans des graphiques et des formules physiques complexes, il suffit de connaître les valeurs listées ci-dessus et la classification suivante :

DANS - disjoncteur Cette catégorie est déclenchée lorsque la valeur du courant nominal est 3 à 5 fois supérieure. Ils sont efficaces lorsqu’ils sont utilisés sur des sites dotés d’un câblage ancien ;

C - les disjoncteurs électriques de cette catégorie se déclenchent lorsque la charge de courant de fonctionnement est dépassée de 5 à 10 fois ; ils peuvent être utilisés dans les nouveaux bâtiments où nouveau câblage Avec fils de cuivre;

D – interrupteur automatique avec un intervalle de temps minimum de fonctionnement lorsque la température et le courant seuils sont dépassés. L'arrêt se produit instantanément, ce qui protège de manière fiable contre l'épuisement des enroulements du moteur électrique.

Conception, principaux éléments et principe de fonctionnement

Tous les types de machines considérés ont des tailles différentes, caractéristiques de conception, caractéristiques techniques, mais le principe de fonctionnement et les éléments de base sont les mêmes. Voyons donc comment fonctionne un disjoncteur électrique unipolaire à panneau.

Plus le courant est élevé, plus la température est élevée, plus la plaque se plie, affectant le mécanisme d'ouverture des contacts.

Les principales caractéristiques des disjoncteurs sont indiquées par les fabricants sur le boîtier.

Si vous avez du mal à vous y retrouver lors du choix des disjoncteurs, la terminologie caractéristiques techniques, consultez le vendeur ou demandez à un spécialiste compétent de vous aider à choisir le bon disjoncteur.

L’électricité est une invention à la fois très utile et dangereuse. En plus de l'effet direct du courant sur une personne, il existe également Grande chance incendie si le câblage électrique n’est pas correctement connecté. Ceci s'explique par le fait que électricité, traversant le conducteur, le chauffe, et des températures particulièrement élevées apparaissent dans les endroits avec un mauvais contact ou lors d'un court-circuit. Pour éviter de telles situations, des machines automatiques sont utilisées.

Ce qui s'est passé

Il s'agit d'appareils spécialement conçus dont la tâche principale est de protéger le câblage contre la fonte. En général, les machines automatiques ne vous épargneront pas les chocs électriques et ne protégeront pas votre équipement. Ils sont conçus pour éviter la surchauffe.

Le mode de fonctionnement de leur fonctionnement repose sur l'ouverture du circuit électrique dans plusieurs cas :

court-circuit;
dépasser le courant circulant dans un conducteur non prévu à cet effet.

En règle générale, la machine est installée à l'entrée, c'est-à-dire qu'elle protège la section du circuit qui la suit. Étant donné que différents câblages sont utilisés pour câbler différents types d'appareils, cela signifie que les dispositifs de protection doivent pouvoir fonctionner à des courants différents.

À première vue, il peut sembler qu'il suffit simplement d'installer la machine la plus puissante et qu'il n'y aura aucun problème. Cependant, ce n’est pas le cas. Un courant élevé qui ne fonctionne pas peut surchauffer le câblage et provoquer un incendie.

L'installation de machines de faible puissance coupera le circuit à chaque fois que deux ou plusieurs consommateurs puissants seront connectés au réseau.

De quoi est composée la machine ?

Une machine typique se compose des éléments suivants :

Poignée d'armement. Grâce à lui, vous pouvez allumer la machine après son déclenchement ou l'éteindre pour mettre le circuit hors tension.
Mécanisme de commutation.
Contacts. Assurer la connexion et la coupure du circuit.
Terminaux. Connectez-vous à un réseau protégé.
Un mécanisme déclenché par une condition. Par exemple, une plaque thermique bimétallique.
De nombreux modèles peuvent avoir une vis de réglage pour ajuster la valeur du courant nominal.
Mécanisme d'extinction d'arc. Présent à chaque pôle de l'appareil. Il s'agit d'une petite chambre dans laquelle sont placées des plaques cuivrées. Sur eux, l'arc s'éteint et échoue.

Selon le fabricant, le modèle et l'usage, les machines peuvent être équipées de mécanismes et de dispositifs supplémentaires.

Conception du mécanisme de déclenchement

Les machines disposent d'un élément qui coupe le circuit électrique à des valeurs de courant critiques. Leur principe de fonctionnement peut reposer sur différentes technologies :

Appareils électromagnétiques. Ils se caractérisent par une rapidité de réponse élevée à un court-circuit. Lorsque des courants d'une ampleur inacceptable sont appliqués, la bobine avec le noyau est activée, ce qui, à son tour, coupe le circuit.
Thermique. L'élément principal d'un tel mécanisme est une plaque bimétallique qui commence à se déformer sous la charge de courants élevés. En se courbant, il a un effet physique sur l'élément qui brise la chaîne. Une bouilloire électrique fonctionne à peu près de la même manière, qui peut s'éteindre lorsque l'eau qu'elle contient bout.
Il existe également des systèmes de coupure de circuits à semi-conducteurs. Mais ils sont extrêmement rarement utilisés dans les réseaux domestiques.

par valeurs actuelles

Les appareils diffèrent par la nature de leur réponse à une valeur de courant trop élevée. Il existe 3 types de machines les plus populaires - B, C, D. Chaque lettre indique le coefficient de sensibilité de l'appareil. Par exemple, une machine de type D a une valeur de 10 à 20 xln. Qu'est-ce que ça veut dire? C'est très simple : pour comprendre la plage à laquelle la machine est capable de fonctionner, vous devez multiplier le chiffre à côté de la lettre par la valeur. Autrement dit, un appareil marqué D30 s'éteindra à 30*10...30*20 ou de 300 A à 600 A. Mais ces machines sont principalement utilisées dans des endroits où les consommateurs ont des courants de démarrage élevés, par exemple les moteurs électriques.

La machine de type B a une valeur de 3 à 5 xln. Par conséquent, le marquage B16 signifie un fonctionnement à des courants de 48 à 80A.

Mais le type de machine le plus courant est le S. Il est utilisé dans presque tous les foyers. Ses caractéristiques sont de 5 à 10 xln.

Légende

Différents types de machines sont marqués à leur manière pour une identification et une sélection rapides de celle nécessaire à un circuit spécifique ou à sa section. En règle générale, tous les fabricants adhèrent à un mécanisme qui leur permet d'unifier les produits pour de nombreuses industries et régions. Regardons de plus près les signes et numéros imprimés sur la machine :

Marque. Habituellement, le logo du fabricant est placé en haut de la machine. Presque tous sont stylisés d'une certaine manière et ont leur propre couleur d'entreprise, il ne sera donc pas difficile de choisir un produit de votre entreprise préférée.
Fenêtre d'indicateur. Affiche l'état actuel des contacts. Si un dysfonctionnement survient dans la machine, celle-ci peut être utilisée pour déterminer s'il y a une tension dans le réseau.
Type de machine. Comme déjà décrit ci-dessus, cela signifie une caractéristique d'arrêt à des courants dépassant largement le courant nominal. C est plus souvent utilisé dans la vie quotidienne et B un peu moins fréquemment. Les différences entre les types de machines électriques B et C ne sont pas si significatives ;
Courant nominal. Affiche la valeur actuelle qui peut résister à une charge à long terme.
Tension nominale. Très souvent cet indicateur a deux significations, écrites séparées par une barre oblique. Le premier est destiné à un réseau monophasé, le second est destiné à un réseau triphasé. En règle générale, en Russie, une tension de 220 V est utilisée.
Limite de courant de coupure. Cela signifie le courant de court-circuit maximum autorisé auquel la machine s'éteindra sans panne.
Classe limite actuelle. Exprimé en un chiffre ou totalement absent. Dans ce dernier cas, le numéro de classe est considéré comme 1. Cette caractéristique désigne la durée pendant laquelle le courant de court-circuit est limité.
Schème. Sur la machine, vous pouvez même trouver un schéma de connexion des contacts avec leurs désignations. Il est presque toujours situé dans la partie supérieure droite.

Ainsi, en regardant l'avant de la machine, vous pouvez immédiatement déterminer à quel type de courant elle est destinée et de quoi elle est capable.

Lequel choisir ?

Lors du choix d'un dispositif de protection, l'une des principales caractéristiques est le courant nominal. Pour ce faire, vous devez déterminer quelle intensité de courant est requise par l'ensemble de tous les appareils grand public de la maison.

Et comme l'électricité circule dans les fils, le courant nécessaire au chauffage dépend de sa section.

La présence de poteaux joue également un rôle important. La pratique la plus couramment utilisée est :

Un pôle. Circuits avec appareils d'éclairage et prises auxquelles seront connectés des appareils simples.
Deux pôles. Il est utilisé pour protéger le câblage connecté aux cuisinières électriques, aux machines à laver, aux appareils de chauffage et aux chauffe-eau. Il peut également être installé comme protection entre le bouclier et la pièce.
Trois pôles. Utilisé principalement dans les circuits triphasés. Ceci est pertinent pour les locaux industriels ou quasi industriels. Petits ateliers, production et autres.

Les tactiques d'installation des mitrailleuses vont du plus grand au plus petit. C'est-à-dire qu'il est d'abord monté, par exemple, bipolaire, puis unipolaire. Viennent ensuite les appareils dont la puissance diminue à chaque étape.

Lors du choix, vous ne devez pas vous concentrer sur les appareils électriques, mais sur le câblage, car c'est ce que protégeront les disjoncteurs. S'il est ancien, il est recommandé de le remplacer afin de pouvoir en tirer le meilleur parti. Meilleure option machine.
Pour des locaux tels qu'un garage ou lors de travaux de réparation, il vaut la peine de choisir une machine avec un courant nominal plus élevé, car diverses machines ou postes à souder ont des courants nominaux assez élevés.
Il est logique de compléter l'ensemble des mécanismes de protection du même fabricant. Cela aidera à éviter les disparités dans les évaluations actuelles entre les appareils.
Il est préférable d'acheter des machines dans des magasins spécialisés. De cette façon, vous éviterez d'acheter un faux de mauvaise qualité, ce qui pourrait avoir des conséquences désastreuses.

Conclusion

Aussi simple que cela puisse paraître de câbler un circuit autour d’une pièce, vous devez toujours vous rappeler de la sécurité. L'utilisation de machines automatiques contribue grandement à éviter la surchauffe et, par conséquent, les incendies.

Tout technicien de réparation et d'installation sait que le courant électrique est une source de danger accru, c'est pourquoi il y prête une attention particulière lors de la conception et de l'installation des lignes. Parmi les autres dispositifs conçus pour assurer le fonctionnement normal et correct des autoroutes et des appareils en mode normal, le disjoncteur, qui remplit de nombreuses fonctions de sécurité, a acquis une grande popularité. Cet article traite des classes de disjoncteur, de ce à quoi il est nécessaire, du principe de fonctionnement et du champ d'application, ainsi que de l'algorithme de connexion de l'appareil.

Types de commutateurs

Un disjoncteur est une unité conductrice de courant montée sur les lignes électriques et autres autoroutes, ainsi que dans les appareils consommateurs pour déconnecter et bloquer le fonctionnement en cas de courts-circuits, de surcharges et d'autres situations d'urgence. Ces appareils appartiennent à la technologie de commutation et, en raison de leurs caractéristiques techniques, s'acquittent bien des tâches assignées. Ils sont donc souvent utilisés sur les lignes électriques à haute et moyenne tension.

Il existe plusieurs types d'interrupteurs, qui peuvent être répartis selon les conditions de fonctionnement dans les types suivants :

Disjoncteur basse tension - utilisé sur les autoroutes et les centrales électriques avec des tensions allant jusqu'à 1 000 Volts. Il s'agit le plus souvent de lignes domestiques utilisées dans des locaux d'habitation ou dans de petites productions ;
Unités haute tension. La principale différence entre ces produits est leur capacité à conduire des courants importants avec une résistance et des pertes minimales. De plus, leur taux de réponse est beaucoup plus élevé : là où une machine conventionnelle coupe l'alimentation déjà avec une surcharge minimale, un appareil haute tension continuera à fonctionner jusqu’à ce que la limite de fonctionnement atteigne.

Ce classification générale disjoncteur, chacun de ces points possède ses propres dispositifs qui diffèrent les uns des autres à bien des égards. Selon leur conception et leur configuration, les unités de protection se déclinent en trois types.

Tout d'abord, il s'agit d'un type qui comprend des structures modulaires. DANS dans ce cas l'automatisme est réalisé sous la forme d'un produit dans un boîtier en plastique, avec une unité de fixation spéciale sur la paroi arrière, grâce à laquelle il peut être installé sur un rail métallique à l'intérieur panneau électrique. Un tel dispositif comprend une bobine de cuivre qui réagit aux surcharges ou à l'augmentation de la température dans le réseau, un levier de commande, un élément d'extinction d'étincelles et des bornes pour connecter le conducteur.

Grâce à la fiabilité et à la simplicité de l'appareil, l'unité modulaire peut fonctionner dans toutes les conditions, y compris à basse température. En cas d'urgence, une coupure thermique ou de courant se produit dans la machine, ce qui coupe l'électricité sur le conducteur de sortie. Il s'avère qu'il y a du courant à l'entrée, mais il n'y a pas de courant à la sortie, jusqu'à ce que le levier de commande soit ramené en position haute.

La deuxième version est une machine automatique en boîtier moulé. Dans ce cas, les unités sont capables de conduire un courant plusieurs fois supérieur à celui des conceptions modulaires ; dans certains appareils, il peut atteindre 3,2 kiloampères. Le plus souvent, ces unités sont utilisées dans des installations industrielles lorsqu'il est nécessaire de transmettre un courant haute tension. Une machine conventionnelle dans de telles conditions fonctionnera sous une charge constante, ce qui entraînera un fonctionnement constant ou une surchauffe de l'appareil. Un tel équipement dispose d'un boîtier à trois ou quatre pôles, selon la tâche à résoudre.

Le troisième type de groupes électrogènes de sécurité sont les disjoncteurs pneumatiques. Ce type d'unités est destiné à être installé sur des lignes à haute tension, des transformateurs de courant ou des moteurs électriques lourds. La plage technique de fonctionnement de ces machines atteint jusqu'à 6 300 ampères, elles sont donc souvent utilisées sur des autoroutes à très haute tension. Le principe de fonctionnement d'un tel disjoncteur est d'assurer une double coupure du réseau en entrée et en sortie de la machine. A cet effet, l'unité est équipée de chambres d'extinction d'arc et de grilles des deux côtés. La conception de l'appareil comprend une bobine de commutation, un ressort de fermeture, un entraînement pour le charger, ainsi qu'un automatisme pour contrôler l'ensemble de la pièce.

Libérer

Cette pièce est disponible dans chaque machine ; elle est chargée de déconnecter mécaniquement le conducteur d'entrée du câble transportant la tension vers le consommateur. Selon le principe de fonctionnement, le déclencheur peut être mécanique, thermique ou magnétique. Dans une pièce mécanique, toutes les actions s'effectuent automatiquement, en fonction de la hauteur de tension et de la force d'expansion du plateau et des ressorts. L'unité thermique se déclenche lorsque la température aux extrémités du câble augmente et coupe l'alimentation. Le dernier type de déclencheur est équipé d'un électro-aimant qui, lorsque la tension atteint une certaine hauteur, s'active et ouvre le contact.

Appareils à charge ultra élevée

L'automatisation conçue pour fonctionner sur une ligne à haute tension présente une conception complexe et des algorithmes de réponse légèrement différents en cas d'urgence. De tels produits appartiennent à des équipements professionnels, leur installation doit donc être effectuée uniquement par du personnel qualifié titulaire d'un permis de travail et formé aux règles de sécurité des installations électriques conformément aux normes de contrôle technique. Ces machines sont soumises à des exigences accrues en matière de sécurité, de rapidité de réponse, de niveau de protection, de facilité d'entretien et de fonctionnement silencieux.

La charge qui se produit sur le conducteur lors d'une panne de courant s'accompagne de la formation d'un arc important qui, s'il n'est pas éteint, peut provoquer un incendie. Par conséquent, le dispositif de protection comprend des éléments spéciaux qui agissent comme un tampon pour absorber la décharge de courant. De plus, la conception d'un disjoncteur conçu pour fonctionner à haute tension comprend les éléments suivants :

Système de contact, le plus souvent isolé du corps principal par des entretoises en céramique ou en verre ;
Pièces ou conducteurs sous tension ;
Logement isolé. S'il est métallique, il est alors situé à une certaine distance de la structure principale et doit avoir un piquet de mise à la terre ;
Mécanisme d'entraînement. Contrairement à un disjoncteur basse tension classique, dans ce cas, le levier de commande est situé sur le boîtier extérieur et, lorsqu'il est abaissé, les contacts de l'appareil dans le panneau coupent l'alimentation du conducteur d'entrée. De nombreuses unités modernes sont équipées de servomoteurs avec télécommande, qui sont activés depuis la console de l'opérateur.

Ainsi, nous pouvons conclure que la machine, conçue pour fonctionner à charge accrue, dispose d'un dispositif plus complexe et de plusieurs niveaux de protection contre les surcharges du réseau ; son utilisation peut assurer le fonctionnement de plusieurs postes de distribution ou transformateurs abaisseurs à la fois.

Tous les appareils répertoriés ci-dessus sont des appareils destinés à fonctionner sur secteur avec courant alternatif. Il s'agit d'un type de tension qui, lorsqu'elle est transportée à travers des conducteurs, présente un faible coefficient de résistance et d'absorption, mais de nombreux appareils ménagers et industriels nécessitent une électricité constante pour fonctionner. Pour convertir le premier type de courant en courant continu, il faut un transformateur et un onduleur installés dans des unités de distribution d'énergie et équipés de disjoncteurs pour moyenne tension jusqu'à 1000 Volts.

Pourquoi as-tu besoin d'une mitrailleuse ?

La direction principale dans laquelle ces unités sont utilisées est d'assurer la sécurité des installations électriques et de prévenir les incendies dus aux courts-circuits. Sur la base de l'exécution de la fonction spécifiée, la machine doit fonctionner lors d'une augmentation du courant ou d'une surcharge sur les conducteurs, par exemple dans le bobinage d'un moteur électrique. Cet appareil est conçu pour haute performance et en cas de tension insuffisante, ne pas interrompre le réseau en ouvrant les contacts.

Il existe également une catégorie distincte de produits dont le type de fonctionnement est basé sur la réaction de la bobine et de la plaque à une électricité ultra-faible. Par conséquent, ce type d'appareil est également appelé double bande, car la pièce peut couper l'alimentation aussi bien lorsque la tension est trop élevée que lorsqu'elle est trop basse. Le plus souvent, une telle machine automatique est utilisée sur des lignes auxquelles sont connectés des moteurs sensibles aux chutes de courant, de sorte qu'au moment de l'affaissement, l'enroulement sur les bobines ne surchauffe pas et que le variateur ne tombe pas en panne.

Une classification distincte peut être divisée selon le type d'appareils utilisés pour fonctionner au courant continu. Ils ont un dispositif et une conception similaires aux machines mentionnées ci-dessus, ainsi que le processus de fonctionnement. Ces unités sont divisées en appareils fonctionnant sur secteur jusqu'à 1000 Volts et au-dessus de cette norme.

Sur les lignes électriques d'une tension nominale de 1 000 Volts ou plus, on utilise le plus souvent des installations hybrides, qui comprennent de nombreux éléments avec plusieurs niveaux de protection contre les courts-circuits qui se dupliquent. Dans la plupart des cas, il s'agit de grandes installations industrielles dans le domaine de la métallurgie, de moteurs de trains électriques et de trolleybus. Un tel interrupteur comprend deux lignes parallèles :

Branche SF6 ;
Élément à vide.

Grâce aux derniers développements des scientifiques et des concepteurs, la vitesse de fonctionnement d'une telle machine est calculée en fractions de secondes. La tension est connectée au contact d'entrée de l'appareil à vide et la tension est supprimée du contact de sortie SF6 ; le contrôle est effectué via un câble à fibre optique par un processeur automatisé spécialement conçu.

Processus d'installation

Toute installation doit être réalisée conformément au projet, qui est élaboré sur la base de Termes de référence et caractéristiques techniques de la future ligne.

Important! Si vous ne disposez pas d'une expérience et de connaissances suffisantes dans ce domaine, ainsi que d'outils spéciaux dotés de poignées diélectriques, il n'est pas recommandé d'essayer d'installer vous-même tout type de disjoncteur, car cela pourrait entraîner des blessures et une défiguration.

L'installation ou le remplacement d'une machine d'occasion s'effectue selon l'algorithme d'actions suivant :

Éteignez toute la ligne. Si ça change machine d'introduction, vous devez alors mettre hors tension toute la ligne jusqu'au transformateur le plus proche. Le travailleur doit porter des gants en caoutchouc et d'autres équipements de protection individuelle ;
L'absence de tension est vérifiée, cela peut être fait à l'aide d'un multimètre ou d'un indicateur ;
Le boulon de fixation des bornes en haut et en bas est dévissé, puis les fils sont retirés du siège de déverrouillage et mis de côté ;
Sur le plan inférieur de la machine se trouve une plaque spéciale équipée d'un ressort. Pour retirer la machine, vous devez l'éloigner du corps avec un tournevis plat et retirer l'unité du rack ;
Une nouvelle machine est installée sur le siège, sa connexion s'effectue dans l'ordre inverse. S'il s'agit d'un interrupteur multiprofil, alors les fils doivent être fixés dans l'ordre du câble porteur de courant à celui consommateur.

Le plus souvent, l'installation de la machine est réalisée dans un bouclier en métal ou en plastique, qui est fixé au mur extérieur ou intérieur du bâtiment au moyen d'un ajustement caché ou externe.

Ainsi, nous pouvons conclure que pour assurer le fonctionnement sûr des installations électriques, des appareils électroménagers ou industriels, un disjoncteur est nécessaire, car en cas d'urgence, il pourra couper indépendamment l'alimentation de toutes les pièces et unités.

Vidéo

Les interrupteurs automatiques (disjoncteurs automatiques) sont conçus pour allumer et éteindre rapidement les circuits électriques basse tension et les protéger des courants de court-circuit et des surcharges, ainsi que de la disparition ou de la réduction de la tension du réseau.
Le rôle des éléments de protection qui réagissent à l'écart de l'une ou l'autre valeur contrôlée par rapport à sa valeur normale est assuré par les déclencheurs. Les versions suivantes peuvent être installées sur les machines :
courant maximum, déclenché instantanément lorsqu'il y a un courant de court-circuit dans le circuit ;
tension minimale, déclenchée en cas de chute ou de disparition de tension ;
courant inverse, qui se déclenche lorsque la direction du courant dans un circuit CC change ;
indépendants (ne dépendant d'aucun paramètre du circuit électrique), qui servent à éteindre les machines à distance ;
thermique, utilisé pour la protection contre les surcharges (semblable aux relais thermiques des démarreurs) ;
combinés, incluant des déclenchements électromagnétiques et thermiques simultanément.
Les disjoncteurs automatiques sont équipés d'un mécanisme de déclenchement libre (MTM), qui permet d'éteindre le disjoncteur pendant ou après la mise sous tension.
En figue. La conception d'un disjoncteur avec contacts d'extinction d'arc 1 et principaux 2 est représentée schématiquement. Les contacts principaux, en cuivre, ont une faible résistance de contact et peuvent supporter un courant élevé pendant une longue période. Les contacts d'arc, en métallo-céramique, sont connectés en parallèle avec les principaux.
La machine est mise en marche manuellement en tournant la poignée 7 dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 03 ou à distance par un entraînement électromagnétique 8. Dans ce cas, les leviers 5 du mécanisme de déclenchement libre déplacent le levier de contact 3 vers la droite, surmontant la force du ressort de déclenchement 4. En tournant le levier 3 autour de l'axe O, les contacts d'extinction d'arc 7 se ferment en comprimant leur ressort amortisseur, puis le principal 2 : La machine allumée s'enclenche lorsque l'articulation Og descend.

Conception de base d'un disjoncteur
La machine s'éteint manuellement en tournant la poignée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ou automatiquement et à distance lorsque le courant circule dans l'enroulement de l'électro-aimant de déclenchement du déclencheur 6. Son noyau déplace la charnière Og vers le haut et le système rigide de leviers 5 « casse » le long de la charnière. Le ressort d'ouverture 4 ouvre l'interrupteur. L'arc apparaissant entre les contacts 1 est éteint dans la chambre d'extinction d'arc en le divisant en plusieurs arcs par des plaques métalliques 9.
Une machine filetée avec un déclencheur combiné est illustrée à la Fig. 2. La machine est allumée manuellement en appuyant sur le bouton 1 et éteinte en appuyant sur le bouton 2. Lorsque la machine est allumée, le courant circule du contact central 10 à travers les contacts fixes 6 et 11, reliés par un pont de contact 5, une plaque bilame 13, une liaison flexible 14, un enroulement du déclencheur électromagnétique 15 au manchon fileté 7.
En cas de court-circuit, le noyau de l'électro-aimant 16 est tiré vers le bas, le levier de verrouillage 3 tourne autour de l'axe O, libérant le levier 4. Le système d'interrupteur mobile se déplace vers le haut sous l'action du ressort comprimé 9, et le poussoir 8 ouvre le Contacts.
Lors d'une surcharge prolongée, la plaque bimétallique 12 chauffe et se plie, la goupille de verrouillage 13 se déplace vers la gauche, libérant le levier 4, et la machine s'éteint.
L'apparence du disjoncteur est représentée sur la Fig. 2, une. Il est assemblé dans un boîtier en plastique, possède une base métallique avec un filetage, avec lequel il est vissé dans le manchon fileté de la base du fusible.

Riz. 2. Disjoncteur fileté : a - apparence; b - principe de l'appareil
Les interrupteurs automatiques sont largement utilisés, dans lesquels la commande manuelle est effectuée à l'aide de la poignée 8 (Fig. 3). L'interrupteur se compose d'un déclencheur électromagnétique à maximum de courant 1, d'un boîtier 2, de contacts 3, de bornes de sortie 4, d'une chambre de coupure 5, d'un mécanisme de déclenchement libre, couvercle 7 , régulateur de relais thermique 9. La poignée de commande 8 est également un indicateur de la position de l'interrupteur : position haute - l'interrupteur est allumé, inférieur - éteint.

Riz. 3. Disjoncteur avec poignée de commande
Ainsi, les disjoncteurs sont à la fois des dispositifs de commutation et de protection des circuits électriques basse tension.

Les disjoncteurs sont des dispositifs dont la tâche est de protéger une ligne électrique des dommages causés par des courants importants. Il peut s'agir soit de surintensités de court-circuit, soit simplement d'un puissant flux d'électrons traversant le câble pendant une période assez longue et provoquant une surchauffe de celui-ci avec une fonte supplémentaire de l'isolant. Dans ce cas, le disjoncteur empêche Conséquences négatives, coupant l'alimentation en courant du circuit. À l'avenir, lorsque la situation redeviendra normale, l'appareil pourra être rallumé manuellement.

Fonctions du disjoncteur

Les dispositifs de protection sont conçus pour effectuer les tâches principales suivantes :

Commutation du circuit électrique (possibilité de déconnecter la zone protégée en cas de problème d'alimentation).
Mettre hors tension le circuit confié lorsque des courants de court-circuit s'y produisent.
Protection de la ligne contre les surcharges lorsqu'un courant excessif traverse l'appareil (cela se produit lorsque la puissance totale des appareils dépasse le maximum autorisé).

En bref, les AV remplissent simultanément des fonctions de protection et de contrôle.

Principaux types de commutateurs

Il existe trois principaux types d'AV, différents les uns des autres par leur conception et conçus pour fonctionner avec des charges de différentes tailles :

Modulaire. Il tire son nom de sa largeur standard, multiple de 1,75 cm, il est conçu pour les petits courants et s'installe dans les réseaux d'alimentation électrique domestique, pour une maison ou un appartement. En règle générale, il s'agit d'un disjoncteur unipolaire ou bipolaire.
Casting. Ainsi appelé à cause du corps moulé. Peut supporter jusqu'à 1 000 A et est utilisé principalement dans les réseaux industriels.
Aéroporté. Conçu pour fonctionner avec des courants allant jusqu'à 6 300 ampères. Le plus souvent, il s'agit d'une machine à trois pôles, mais désormais des appareils de ce type sont également produits à quatre pôles.

Un disjoncteur de protection monophasé est un disjoncteur le plus répandu dans les réseaux domestiques. Il existe en types à 1 et 2 pôles. Dans le premier cas, seul le conducteur de phase est connecté à l'appareil, et dans le second cas, le conducteur neutre est également connecté.

En plus des types répertoriés, il existe également des dispositifs à courant résiduel, désignés par l'abréviation RCD, et des disjoncteurs différentiels.

Les premiers ne peuvent pas être considérés comme des AV à part entière, leur tâche n'est pas de protéger le circuit et les appareils qui y sont inclus, mais d'éviter les chocs électriques lorsqu'une personne touche une zone ouverte. Un disjoncteur différentiel est un AV et un RCD combinés en un seul appareil.

Comment sont disposés les disjoncteurs ?

Considérons en détail le dispositif du disjoncteur. Le corps de la machine est en matériau diélectrique. Il se compose de deux parties reliées entre elles par des rivets. S'il est nécessaire de démonter la partie boîtier, les rivets sont percés et l'accès aux éléments internes du disjoncteur est ouvert. Ceux-ci inclus:

Bornes à vis.
Conducteurs flexibles.
Poignée de contrôle.
Contact mobile et fixe.
Un déclencheur électromagnétique, qui est un solénoïde avec un noyau.
Déclencheur thermique, qui comprend une plaque bimétallique et une vis de réglage.
Sortie de gaz.

Sur la face arrière, le fusible de protection automatique est équipé d'un verrou spécial avec lequel il est monté sur un rail DIN.

Ce dernier est un rail métallique de 3,5 cm de large, sur lequel sont montés des appareils modulaires, ainsi que certains types de compteurs électriques. Pour fixer la machine au rail, il faut insérer le corps du dispositif de protection sur sa partie supérieure, puis enclencher le loquet en appuyant sur la partie inférieure du dispositif. Vous pouvez retirer le disjoncteur du rail DIN en soulevant le loquet par le bas.

Le verrouillage de l'interrupteur modulaire peut être très serré. Pour fixer un tel dispositif sur un rail DIN, il faut d'abord saisir le loquet par le bas et placer le dispositif de protection à la place de l'attache, puis relâcher l'élément de fixation.

Vous pouvez faire plus simple : lorsque vous enclenchez le loquet, appuyez fermement sur sa partie inférieure avec un tournevis.

Il est clair pourquoi un disjoncteur est nécessaire dans la vidéo :

Principe de fonctionnement du disjoncteur

Voyons maintenant comment fonctionne le disjoncteur réseau. Il se connecte en soulevant la poignée de commande vers le haut. Pour déconnecter l'AB du réseau, le levier est abaissé.

Lorsque le disjoncteur de protection électrique fonctionne en mode normal, le courant électrique lorsque la poignée de commande est relevée est fourni à l'appareil via le câble d'alimentation connecté à la borne supérieure. Le flux d'électrons va vers le contact fixe, et de celui-ci vers le contact mobile.

Ensuite, à travers un conducteur flexible, le courant circule jusqu'au solénoïde du déclencheur électromagnétique. De là, l'électricité passe par un deuxième conducteur flexible jusqu'à une plaque bimétallique incluse dans le déclencheur thermique. Après avoir parcouru la plaque, le flux d'électrons passant par la borne inférieure pénètre dans le réseau connecté.

Caractéristiques du déclencheur thermique

Lorsque le courant dans le circuit dans lequel le disjoncteur est installé dépasse la valeur nominale de l'appareil, une surcharge se produit. Un flux d'électrons de forte puissance, traversant une plaque bimétallique, a un effet thermique sur celle-ci, la rendant plus douce et la faisant se courber vers l'élément de déconnexion. Lorsque cette dernière entre en contact avec la plaque, la machine se déclenche et l'alimentation en courant du circuit est arrêtée. Ainsi, la protection thermique permet d'éviter un échauffement excessif du conducteur, ce qui peut entraîner la fusion de la couche isolante et la défaillance du câblage.

Le chauffage de la plaque bimétallique à un point tel qu'elle se plie et déclenche l'AB se produit sur une certaine période de temps. Cela dépend de la mesure dans laquelle le courant dépasse la valeur nominale de la machine et peut prendre quelques secondes ou une heure.

Le déclencheur thermique se déclenche si le courant dans le circuit dépasse la valeur nominale de la machine d'au moins 13 %. Une fois le bilame refroidi et le courant actuel normalisé, le dispositif de protection peut être réactivé.

Il existe un autre paramètre qui peut affecter le fonctionnement de l'AV sous l'influence d'un dégagement thermique : la température ambiante.

Si l'air de la pièce où est installé l'appareil est haute température, la plaque chauffera jusqu'à la limite de déclenchement plus rapidement que d'habitude et pourra se déclencher même avec une légère augmentation du courant. A l’inverse, si la maison est froide, la plaque chauffera plus lentement et le temps avant que le circuit ne s’éteigne augmentera.

Le fonctionnement du déclencheur thermique, comme mentionné, nécessite un certain temps pendant lequel le courant du circuit peut revenir à la normale. Ensuite, la surcharge disparaîtra et l'appareil ne s'éteindra pas. Si l'intensité du courant électrique ne diminue pas, la machine met le circuit hors tension, empêchant ainsi la fusion de la couche isolante et empêchant le câble de prendre feu.

La cause de la surcharge est le plus souvent l'inclusion dans le circuit d'appareils dont la puissance totale dépasse la puissance calculée pour une ligne particulière.

Nuances de protection électromagnétique

Un déclencheur électromagnétique est conçu pour protéger le réseau des courts-circuits et diffère par son principe de fonctionnement d'un déclencheur thermique. Sous l'influence de supercourants de court-circuit, un puissant champ magnétique apparaît dans le solénoïde. Il déplace le noyau de la bobine sur le côté, ce qui ouvre les contacts de puissance du dispositif de protection, agissant sur le mécanisme de déclenchement. L'alimentation électrique de la ligne est arrêtée, éliminant ainsi le risque d'incendie dans le câblage, ainsi que la destruction de l'installation fermée et du disjoncteur.

Puisqu'en cas de court-circuit dans le circuit, il y a une augmentation instantanée du courant jusqu'à une valeur pouvant entraîner des conséquences graves en peu de temps, le fonctionnement du disjoncteur sous l'influence d'un déclencheur électromagnétique se produit en centièmes de une seconde. Certes, dans ce cas, le courant doit dépasser la valeur nominale de l'AB de 3 fois ou plus.

Vidéo sur les disjoncteurs :

Lorsque les contacts d'un circuit parcouru par le courant électrique s'ouvrent entre eux, un arc électrique apparaît entre eux, dont la puissance est directement proportionnelle à l'amplitude du courant secteur. Il a un effet destructeur sur les contacts, c'est pourquoi, pour les protéger, le dispositif comprend une chambre d'extinction d'arc, qui est un ensemble de plaques installées parallèlement les unes aux autres.

Au contact des plaques, l'arc se fragmente, ce qui entraîne une diminution de sa température et une atténuation. Les gaz générés lors de l'apparition d'un arc sont évacués du corps du dispositif de protection par un trou spécial.

Conclusion

Dans cet article, nous avons expliqué ce que sont les disjoncteurs, à quoi ressemblent ces appareils et selon quel principe ils fonctionnent. Enfin, nous dirons que les disjoncteurs ne sont pas destinés à être installés dans un réseau comme les interrupteurs ordinaires. Une telle utilisation entraînera rapidement la destruction des contacts de l'appareil.