L'appareil et le principe de fonctionnement du disjoncteur

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Pour l’électricien, l’équipement de commutation est l’un des principaux appareils avec lesquels vous devez travailler. Les disjoncteurs ont à la fois un rôle de commutation et de protection. Aucun panneau électrique moderne ne peut se passer d’automates. Dans cet article, nous verrons comment fonctionne un disjoncteur.

La définition

Un disjoncteur est un dispositif de commutation conçu pour protéger les câbles des courants critiques. Cela est nécessaire pour éviter d'endommager les fils et câbles conducteurs en cas de défauts d'interface et de mise à la terre.

Important: La fonction principale du disjoncteur est de protéger la ligne de câble des conséquences du flux de courants de court-circuit.

Les principales caractéristiques des disjoncteurs sont:

Courant nominal (insérer une série de courants);

Temps courant caractéristique.

Les machines automatiques les plus répandues reçues dans les réseaux électriques domestiques et industriels avec une tension de 220/380 volts. Les tensions sont pour les réseaux électriques domestiques. À l'étranger, ils peuvent différer. Dans les lignes à haute tension, des circuits de relais et des transformateurs de courant sont utilisés. La caractéristique temps-courant reflète l'intervalle de temps et à quelle valeur du courant par rapport à l'ouverture nominale de ses contacts se produira. Un exemple est présenté dans la figure ci-dessous:

Principe de fonctionnement

Un disjoncteur (AB) est un appareil de commutation qui contient deux types de protection:

Chacun d’entre eux effectue le même travail - ouvrir des contacts électriques, mais dans des conditions différentes. Considérez-les plus en détail.

Lorsque des courants traversent la machine en dessous de la valeur nominale, ses contacts sont fermés indéfiniment. Mais avec un léger excès de courant, le dégagement thermique, représenté par une plaque bimétallique, les ouvrira.

Plus le courant circulant dans les contacts du disjoncteur est important, plus la plaque bimétallique chauffera rapidement - ceci est décrit dans la caractéristique du courant et indiqué par la vitesse de l'automate (la lettre proche du courant nominal dans le marquage). Selon la quantité de courant surchargée, le temps d'extinction automatique en dépend, il peut durer des dizaines de minutes et quelques secondes.

Le déclencheur électromagnétique déclenche avec une augmentation rapide du courant. La magnitude de son fonctionnement actuel est de plusieurs ordres de grandeur supérieure au courant nominal.

Cela soulève la question suivante: "Alors pourquoi l’automate dispose-t-il de deux protections, si vous pouvez simplement le concevoir de manière à ce qu’il s’éteigne immédiatement lorsque le courant nominal est dépassé?"

Il y a deux réponses à cette question:

1. La présence de deux protections augmente la fiabilité du système dans son ensemble.

2. Lorsque les appareils sont connectés à un disjoncteur, le courant auquel ils changent pendant le démarrage et le fonctionnement, afin d'éviter les fausses alarmes. Par exemple, dans les moteurs électriques, le courant de démarrage peut être des dizaines de fois supérieur au courant nominal. Lors de leur fonctionnement, il peut également y avoir des surcharges à court terme sur l’arbre (par exemple, un tour). Ensuite, avec un long démarrage sera également assommer la machine.

Appareil

Le disjoncteur est composé de:

Coquilles (dans la figure - 6).

Bornes pour la connexion de fils conducteurs (dans la figure - 2).

Contacts de puissance (dans la figure - 3, 4).

Chambre d'arc (dans la figure - 8).

Leviers connectés avec des boutons ou des drapeaux pour son inclusion et sa déconnexion (fermeture et ouverture de contacts) (dans la figure - 1 et à quoi il est connecté).

Sectionneur thermique (dans la figure - 5).

Sectionneur électromagnétique (dans la figure - 7).

Le numéro 9 indique un verrou pour montage sur le rail DIN.

L'alimentation est connectée aux bornes (généralement en haut, dans la pratique, cela n'a pas d'importance), la charge est connectée aux bornes du côté opposé. Le courant passe par les contacts de puissance, la bobine du sectionneur électromagnétique, le sectionneur thermique.

La protection électromagnétique se présente sous la forme d’une bobine de fil de cuivre, elle est enroulée sur un cadre dans lequel se trouve un noyau mobile. Une bobine contient de plusieurs unités à une paire de dizaines de tours, en fonction de son courant nominal. Dans ce cas, plus le courant nominal est petit, plus il y a de tours et plus la section du fil de la bobine est petite.

Lorsque le courant traverse une bobine, un champ magnétique se forme autour de celle-ci, qui agit sur le noyau en mouvement à l'intérieur. En conséquence, il pousse et pousse le levier, ce qui provoque l'ouverture des contacts de puissance. Si vous regardez la figure - le levier est en dessous de la bobine et lorsque son noyau est abaissé - le mécanisme est activé.

Une protection thermique est nécessaire pour les surintensités à long terme. C'est une plaque bimétallique qui, lorsqu'elle est chauffée, se courbe d'un côté. Lorsque l'état critique est atteint, il pousse le levier et les contacts sont déconnectés. Une chambre d'arc est nécessaire pour éteindre l'arc, ce qui se produit du fait de l'ouverture du circuit sous charge.

Le processus d'arc dépend de la nature de la charge et de sa taille. Dans ce cas, lors de la déconnexion d'une charge inductive (moteur électrique), des arcs plus forts apparaissent que lors de la commutation d'une charge active. Les gaz résultant de sa combustion sont évacués par un canal spécial. Cela augmente considérablement la durée de vie des contacts de puissance.

La chambre d'arc est constituée d'un ensemble de plaques métalliques et de couvercles diélectriques. Conclusion Auparavant, les disjoncteurs étaient réparés et il était possible de collecter plusieurs d'entre eux en fonctionnement normal. Il était possible d'ajuster et de remplacer les contacts de puissance et ses autres nœuds.

Actuellement, les machines sont enfermées dans un moule solide ou assemblées avec un corps riveté. Leur réparation est inutile, difficile et prend beaucoup de temps. Par conséquent, les machines sont simplement remplacées par de nouvelles.

Dispositif de commutation automatique de la série BA47-29

Les disjoncteurs ont principalement pour but de les utiliser comme dispositifs de protection contre les courants de court-circuit et les courants de surintensité. La demande prédominante concerne les disjoncteurs modulaires BA. Dans cet article, nous considérons le disjoncteur d'appareil de la série BA47-29, c'est-à-dire l'entreprise

Grâce à leur conception compacte (dimensions de module unifiées en largeur), leur facilité d'installation (montage sur rail DIN à l'aide de loquets spéciaux) et leur maintenance, ils sont largement utilisés dans les environnements domestiques et industriels.

Le plus souvent, les automates sont utilisés dans des réseaux avec des valeurs relativement faibles de courant de fonctionnement et de courants de court-circuit. Le corps de la machine est fabriqué à partir de matériau diélectrique qui vous permet de l’installer dans des lieux publics.

Le dispositif de commutation automatique et les principes de leur travail sont similaires, les différences sont, et cela est important, dans le matériau des composants et la qualité de l'assemblage. Les fabricants sérieux utilisent uniquement des matériaux électriques de haute qualité (cuivre, bronze, argent), mais il existe également des produits avec des composants fabriqués à partir de matériaux présentant des caractéristiques "légères".

Le moyen le plus simple de distinguer un original d'un faux est son prix et son poids: l'original ne peut pas être économique et facile avec la disponibilité des composants en cuivre. Le poids des machines de marque est déterminé par le modèle et ne peut pas être plus léger que 100 à 150 g.

Structurellement, le disjoncteur modulaire est fabriqué dans un boîtier rectangulaire, composé de deux moitiés attachées ensemble. Ses caractéristiques techniques sont indiquées sur la face avant de la machine et la poignée pour le fonctionnement manuel est située.

Comment fonctionne le disjoncteur - les principaux organes de travail de la machine

Si vous démontez le boîtier (pour lequel il est nécessaire de percer les rivets le reliant), vous pouvez voir le dispositif de l'interrupteur automatique et accéder à tous ses composants. Considérez les plus importants d'entre eux, qui assurent le fonctionnement normal de l'appareil.

  1. 1. Terminal supérieur pour la connexion;
  2. 2. contact de puissance fixe;
  3. 3. contact de puissance mobile;
  4. 4. chambre d'arc;
  5. 5. conducteur flexible;
  6. 6. Libération électromagnétique (bobine centrale);
  7. 7. Manipuler pour contrôler;
  8. 8. dégagement thermique (plaque bimétallique);
  9. 9. Vis pour régler le dégagement thermique;
  10. 10. Terminal inférieur pour la connexion;
  11. 11. Trou pour la sortie des gaz (qui se forment pendant l’arc).

Libération électromagnétique

Le déclencheur électromagnétique a pour fonction de fournir un fonctionnement presque instantané du disjoncteur lorsqu'un court-circuit se produit dans le circuit à protéger. Dans cette situation, des courants apparaissent dans des circuits électriques, dont la magnitude est des milliers de fois supérieure à la valeur nominale de ce paramètre.

Le temps de réponse de l'automate est déterminé par ses caractéristiques temps-courant (la dépendance du temps de réponse de l'automate par rapport à la magnitude du courant), désignées par les indices A, B ou C (les plus courants).

Le type de caractéristique est indiqué dans le paramètre du courant nominal sur le corps de la machine, par exemple C16. Pour les caractéristiques ci-dessus, le temps de réponse est compris entre centièmes et millièmes de seconde.

L'unité de déclenchement électromagnétique est conçue comme un solénoïde avec un noyau à ressort qui est connecté à un contact de puissance en mouvement.

Électriquement, la bobine d'électroaimant est connectée en série à une chaîne composée de contacts de puissance et d'un déclencheur thermique. Lorsque la machine est allumée et que la valeur nominale du courant est égale à un courant passe à travers la bobine de solénoïde, cependant, le flux magnétique est faible pour attirer le noyau. Les contacts de puissance sont fermés, ce qui garantit le fonctionnement normal de l'installation protégée.

En cas de court-circuit, une forte augmentation du courant dans le solénoïde entraîne une augmentation proportionnelle du flux magnétique capable de vaincre l'action du ressort et de déplacer le noyau et le contact mobile associé. Le mouvement du noyau provoque l'ouverture des contacts de puissance et la mise hors tension de la ligne protégée.

Libération thermique

Le dégagement thermique agit comme une protection pour une courte durée, mais efficace pendant une période de temps relativement longue, dépassant la valeur de courant admissible.

Le dégagement thermique est un dégagement retardé, il ne répond pas aux surintensités à court terme. Le temps de réponse de ce type de protection est également régulé par les caractéristiques temps-courant.

L'inertie du dégagement thermique vous permet de mettre en œuvre la fonction de protection du réseau contre les surcharges. Structurellement, le dégagement thermique est une plaque bimétallique en porte à faux dans le logement, dont l'extrémité libre par le levier interagit avec le mécanisme de dégagement.

La plaque électriquement bimétallique est connectée en série avec la bobine du déclencheur électromagnétique. Lorsque la machine est allumée, un courant circule dans la chaîne séquentielle, chauffant la plaque bimétallique. Cela entraîne le déplacement de son extrémité libre à proximité immédiate du levier du mécanisme de débrayage.

Lorsque les valeurs de courant indiquées dans les caractéristiques temps-courant sont atteintes et au bout d'un certain temps, la plaque, lorsqu'elle est chauffée, se courbe et entre en contact avec le levier. Ce dernier ouvre les contacts de puissance via le mécanisme de déclenchement - le réseau est protégé contre les surcharges.

Le courant d'activation du déclencheur thermique avec la vis 9 est créé pendant le processus d'assemblage. Étant donné que la plupart des automates sont modulaires et que leurs mécanismes sont scellés dans le boîtier, un simple électricien ne peut effectuer ces réglages.

Contacts de puissance et chambre d'arc

L'ouverture des contacts de puissance lors de la circulation du courant à travers eux provoque l'apparition d'un arc électrique. La puissance de l'arc est généralement proportionnelle au courant dans le circuit commuté. Plus l'arc est puissant, plus il détruit les contacts de puissance, endommage les parties plastiques du corps.

Dans le dispositif de l'interrupteur automatique, la chambre de suppression d'arc limite l'action de l'arc électrique dans le volume local. Il est situé dans la zone des contacts de puissance et est constitué de plaques parallèles revêtues de cuivre.

Dans la chambre, l'arc se scinde en petites parties, tombant sur les plaques, se refroidit et cesse d'exister. Les gaz émis lorsque l'arc brûle à travers les trous situés au bas de la chambre et dans le corps de la machine.

Le dispositif de l'interrupteur automatique et la conception de la chambre de suppression d'arc déterminent la connexion de l'alimentation aux contacts de puissance fixes supérieurs.

Dispositif de commutation automatique et principe de fonctionnement

Malgré la diversité des types de disjoncteurs (automates), beaucoup fonctionnent selon des principes similaires et sont construits à partir d'un ensemble standard d'éléments fonctionnels. En ce qui concerne l’utilisation généralisée des machines de type modulaire (en particulier dans les réseaux domestiques et à basse tension), il est raisonnable d’étudier le fonctionnement d’un disjoncteur à l’aide de leur exemple. Un DEP de type BA-101-1 C3 unipolaire peu coûteux sera utilisé comme éprouvette.

Un automate de type modulaire est extérieurement un appareil de taille normalisée dans un boîtier en plastique, ayant deux bornes d’entrée ou plus (selon le nombre de pôles) pour connecter l’alimentation d’un côté (généralement par le haut) et pour relier la charge de l’autre (en bas). Sur le panneau avant de la machine se trouve un levier de commande à l'aide duquel la machine est allumée et éteinte (charge) manuellement. Sur les côtés du boîtier, des ouvertures technologiques permettent l’installation d’appareils supplémentaires, tels que des contacts de l’état de la machine, un déclencheur indépendant, etc. Sur le dessus de la machine a des ouvertures pour accéder à la vis de réglage du dégagement thermique et à la sortie des produits de combustion de la décharge en arc. L'installation (montage) de la machine modulaire dans l'armoire électrique est réalisée sur un rail appelé profil DIN, en métal ou en plastique, d'une certaine forme.



Montez la machine sur un rail DIN et retirez-la.



Windows pour connecter des périphériques supplémentaires à la machine.


DEC automatique Vue de dessus
1 - produits de sortie de l'arc; 2 trous avec la vis de réglage du déclencheur thermique.

Dans un circuit électrique, l'automate est connecté en série - dans le circuit ouvert de l'alimentation de la charge (consommateurs). Le principe de fonctionnement du disjoncteur est de contrôler l'intensité du courant électrique traversant le disjoncteur et, si nécessaire, de rompre le circuit (déconnecter la charge) avec une certaine vitesse (retard) à partir du moment de la surintensité et en fonction de la "sévérité" (multiplicité) de cet excès.


Schéma de connexion d'un automate unipolaire dans le circuit d'alimentation d'une lampe à incandescence.

Le cas de la machine automatique modulaire, dans la plupart des cas, ne se plie pas. Pour l'ouvrir, afin d'étudier, il sera nécessaire d'enlever (percer et extraire) tous les rivets et de diviser le corps en deux parties. Les éléments du corps sont en plastique qui ne supporte pas la combustion, avec une capacité isolante électrique suffisante (calculée). Des rainures et des guides sont prévus à l'intérieur des demi-corps pour l'installation des éléments fonctionnels de la machine.



Le processus d'ouverture de la machine.


DEC disjoncteur à l'intérieur.


Machine complètement démontée.


L'appareil est un disjoncteur avec les signatures de ses éléments fonctionnels.

Le mécanisme d’armement et de désolidarisation est un système mécanique à ressorts et leviers qui remplit deux fonctions principales: maintenir les contacts à l’état fermé en fonctionnement normal et, en cas d’urgence, à la suite d’un déblocage ou de commandes de l’opérateur (déconnexion manuelle), éloigner rapidement le contact mobile du contact fixe.


La machine est allumée, le mécanisme est armé.

Le déclencheur électromagnétique est un électroaimant à noyau mobile (ancre) qui fonctionne comme un poussoir. Lorsque le courant dans l'enroulement atteint une certaine valeur, l'ancre appuie sur le levier de déclenchement, ce qui entraîne son déclenchement et son délestage. Le nombre de tours de la bobine et la section du fil de la bobine magnétique sont conçus pour ne fonctionner qu'avec un dépassement relativement important du courant nominal de l'automate (par exemple lors d'un court-circuit), ainsi que pour résister à de tels dépassements de manière répétée.


La borne inférieure, la bobine du déclencheur électromagnétique et la plaque bimétallique sont reliés par soudage.


Ancre de dégagement électromagnétique en vue assemblée (à gauche) et démontée (à droite).


Lors du déplacement de l'ancre dans la direction de la flèche rouge, la gâchette est désengagée (cercle rouge).


En abaissant l'ancre, elle entraîne un contact mobile qui aide le mécanisme de dégagement à séparer les contacts.

Le dégagement thermique est une plaque bimétallique qui se plie dans un certain sens lorsqu’elle est chauffée du fait du passage du courant dans un conducteur spécial de résistance accrue enroulée sur celle-ci (une plaque bimétallique à chauffage indirect). Sous un certain angle de flexion de la plaque, son extrémité appuie sur le levier du mécanisme de liste - la machine s’éteint. Contrairement au dégagement électromagnétique, le dégagement thermique est plus lent et incapable de fonctionner en une fraction de seconde, mais il est plus précis et peut être réglé avec précision.


Lorsque la pointe du plateau bimétallique est courbée dans le sens de la flèche rouge, la gâchette du mécanisme de déclenchement est désengagée (cercle rouge).

La chambre d'extinction d'arc, disponible dans le dispositif de disjoncteur, permet d'éteindre rapidement la décharge d'arc, qui peut être formée lorsque les contacts s'ouvrent. C'est un ensemble de plaques métalliques, situées à une courte distance les unes des autres. Monter sur la plaque, l’arc est divisé, attiré dans la chambre d’arc et s’éteint. Les produits de l'arc et de la surpression sont évacués vers l'extérieur par un canal spécial situé dans le corps de la machine.

Le disjoncteur est conçu et fonctionne selon le principe de suivi constant de la force d’un courant électrique. Il utilise deux dispositifs de déclenchement de détecteur à la fois: électromagnétique et thermique. Le premier a un taux de réaction élevé, nécessaire pour se protéger contre les surintensités à croissance rapide, le second - avec précision et avec un certain retard de réponse, qui élimine les déconnexions de charge erronées lors de surintensités à court terme et faibles.

L'appareil et le principe de fonctionnement des disjoncteurs

Assurer la protection des réseaux électriques à l'aide de disjoncteurs. Les équipements similaires ont réussi à gagner en popularité grâce à une installation et une réparation faciles, ainsi que des dimensions compactes.

Extérieurement, cet appareil ressemble à une boîte en plastique qui résiste aux températures élevées. Le panneau avant est équipé d'une poignée pour allumer et éteindre l'équipement. Le panneau arrière est équipé d'un verrou spécial pour la fixation de l'interrupteur et les capots supérieur et inférieur sont équipés de bornes de forme spéciale. Dans cet article, nous examinons les types de périphériques de données, leur conception, ainsi que le principe de fonctionnement du disjoncteur différentiel.

Types de disjoncteurs

Des appareils similaires sont divisés en plusieurs types:

  • machines d'installation - sont équipées d'un boîtier en plastique, de sorte que ces dispositifs peuvent être montés dans une zone résidentielle sans risque de blessure par le courant;
  • Machines automatiques universelles - elles ne sont pas équipées d'un boîtier de protection et ne peuvent donc être montées que dans un équipement de distribution spécial;
  • machines à grande vitesse: le temps de réponse est inférieur à 5 millisecondes;
  • automates temporisés - dans de tels modèles, le temps de réponse est compris entre 10 et 100 millisecondes;
  • sélectif - des équipements similaires peuvent être configurés pour un temps d'arrêt spécifique dans la zone de courant de court-circuit;
  • équipement électrique à courant inversé - l'équipement fonctionne uniquement lorsque la direction du courant change dans une zone donnée;
  • dispositifs polarisés - met la section de circuit hors tension sous la condition d'un saut de courant important;
  • non polarisé - fonctionne comme les précédents uniquement dans toutes les directions du courant.

Différents types de disjoncteurs

La vitesse d'arrêt dépend du principe de l'appareil. En outre, la vitesse d'arrêt dépend de la disponibilité de conditions pour la mise hors tension instantanée d'une certaine partie du circuit. Ces conditions sont créées dans les équipements électriques, qui fonctionnent selon la méthode de limitation de courant.

Conception de disjoncteur

Les méthodes de travail, ainsi que les caractéristiques de conception de ces appareils, dépendent du domaine d'application et des tâches assignées à l'appareil. Le démarrage et l'arrêt de l'équipement peuvent se faire en mode manuel ou au moyen d'un entraînement électromagnétique et électromoteur.

Un circuit de déclenchement manuel est présent dans les dispositifs de protection conçus pour des courants allant jusqu'à 1000 ampères. La principale caractéristique de cette technique est la capacité de commutation maximale, qui n’est pas liée à la vitesse de la poignée. Cela signifie que l'opération doit être effectuée jusqu'à la fin pour que les modifications prennent effet.

Dans certains cas, il est nécessaire d'auto-réparation des commutateurs. Nous vous recommandons de lire cet article avec des instructions pas à pas. Vous pouvez découvrir comment bien équiper la maison de la terre en cliquant sur le lien http://vse-postroim-sami.ru/engineering-systems/electrician/433_kak-sdelat-zazemlenie-v-dome/ comme mur de shtenching.

Les éléments électromoteurs ou électromagnétiques sont alimentés par un courant électrique. Ces systèmes devraient être dotés d'une protection contre les redémarrages arbitraires. En outre, le processus de mise sous tension de l'appareil doit s'arrêter si la tension dans la section protégée du circuit augmente ou diminue de 85 à 110% de celle normale.

En cas de surcharge du réseau ou de court-circuit, l’arrêt automatique de la machine a lieu quelle que soit la position de la poignée, responsable du démarrage / de l’arrêt de l’équipement.

La conception du disjoncteur avec déclencheur électromagnétique

L'un des composants les plus importants des disjoncteurs peut être considéré comme un déclenchement. Cette partie contrôle une certaine caractéristique d’une zone de réseau et agit en cas d’urgence sur un élément spécial qui éteint l’équipement. De plus, le déverrouillage est requis pour l’arrêt à distance de la machine. Les plus courants sur le marché moderne sont les types suivants:

  • électromagnétique - protégez le câblage des courts-circuits;
  • thermique - nécessaire pour la protection contre les surtensions;
  • mixte
  • semi-conducteur - ce type est caractérisé par la facilité de réglage et la stabilité importante des paramètres d'arrêt.

Dans certains cas, lorsqu'il est nécessaire de réaliser des connexions d'un circuit sans courant électrique, ils peuvent utiliser un équipement électrique de protection qui n'est pas équipé d'un déclencheur.

Dans le monde moderne, une énorme quantité d'équipements électriques de protection est produite. Elle peut être utilisée dans différentes conditions climatiques et placée dans différentes pièces. De plus, différentes séries d'appareils sont conçues pour être installées dans des conditions difficiles et se caractérisent par divers degrés de résistance aux facteurs externes agressifs.

Toutes les informations nécessaires qui doivent être lues avant d’acheter un tel équipement figurent dans la documentation réglementaire et technique. Dans la plupart des cas, il est représenté par la spécification du fabricant. Dans de rares cas, afin de généraliser des produits utilisés dans différents domaines et fabriqués simultanément par un grand nombre d'entreprises, le niveau de documentation peut être augmenté et, dans certains cas, à Gosstandart.

Différents flux de releasers

La conception de cet équipement comprend les composants suivants:

  • système de déclenchement automatique;
  • système de contrôle;
  • système de contact;
  • grille d'extinction d'arc;
  • unités de voyage.

Le système de contact est représenté par un certain nombre de contacts statiques installés dans le boîtier, ainsi que par plusieurs contacts dynamiques. Ces derniers sont fixés sur l’axe du manche à l’aide de charnières. Le système est conçu pour une seule interruption du réseau électrique.

Le mécanisme de récupération d'arc est monté sur les deux pôles de l'automate et est nécessaire pour capturer l'arc et son refroidissement jusqu'à ce qu'il disparaisse complètement. Le mécanisme, en fait, est une chambre pour éteindre un arc dans lequel est installé un réseau déionique de plaques métalliques. Parfois, le mécanisme peut être équipé de pare-étincelles spéciaux sous forme de plaques de fibres.

Un système de déclenchement automatique est un dispositif d'articulation à trois ou quatre liaisons. Ce système est utilisé pour déclencher et éteindre instantanément le système de contact. Il peut être utilisé aussi bien dans les appareils manuels que dans les appareils automatiques.

Un déclencheur électromagnétique est un électroaimant commun avec un crochet. L'équipement est conçu pour éteindre tout le système en mode automatique lors d'un court-circuit. Certains déclencheurs sont en outre équipés d’un système de ralentissement hydraulique.

Le dégagement thermique dans les automates est représenté par une plaque métallique spéciale. Avec une augmentation significative de la tension, cette plaque se déforme, après quoi un arrêt automatique est effectué. Le temps d'exposition est réduit lorsque la tension augmente.

Circuit de disjoncteur avec protection thermique

Un élément semi-conducteur est représenté par un dispositif de mesure, un aimant et une unité de relais. L'aimant affecte le déclenchement automatique du disjoncteur.

L'élément de mesure dans ce cas est représenté par un transformateur électrique ou un amplificateur magnétique. Le premier est utilisé pour le courant alternatif et le second pour le courant continu.

Dans la majorité des équipements électriques de protection, on utilise des dispositifs de déclenchement combinés, qui utilisent des thermoéléments pour se protéger contre l'augmentation du courant et des bobines magnétiques pour se protéger contre les courts-circuits.

La conception du dispositif de protection contient des composants montés à l'intérieur ou à l'extérieur de la machine. Ces éléments peuvent être de différents types de déclencheurs, contacts supplémentaires, actionneurs pour la commande à distance, signalisation d'arrêt automatique.

Le principe de fonctionnement du disjoncteur

En mode de fonctionnement normal, un courant traverse le disjoncteur, dont la puissance doit être inférieure et égale à la valeur normale. L'électricité, utilisée pour alimenter l'appareil, est fournie à une borne dans la partie supérieure de l'appareil, qui est connectée à un contact statique. À partir de ce contact, le courant passe au contact dynamique, après quoi il passe à travers le conducteur métallique et frappe la bobine de solénoïde.

Après avoir traversé la bobine, l'électricité passe à travers le dégagement thermique, puis le courant parvient à la borne située dans la partie inférieure de l'équipement électrique de protection.

Lors d'une augmentation significative de la tension ou d'un risque de court-circuit, un équipement électrique de protection ferme le réseau. Cela se fait par un système de déclenchement automatique, déclenché par un déclencheur thermique ou électromagnétique.

Le principe de fonctionnement du disjoncteur

Le principe de fonctionnement de la machine en cas de surcharge de la chaîne

L'objectif principal des disjoncteurs est de protéger la section de réseau en cas de surcharge ou de court-circuit. La surcharge du réseau signifie que la force actuelle dans une certaine section a dépassé la valeur maximale pour un équipement électrique de protection donné. Trop de courant traverse le dégagement thermique, ce qui provoque sa déformation. En fonction de la différence de courant efficace et de la valeur habituelle, la déformation atteint un certain niveau, ce qui peut entraîner l'arrêt de l'automate.

La protection thermique de la machine ne fonctionne pas instantanément, car pour déformer la plaque métallique, il est nécessaire de la chauffer suffisamment. Le temps d'extinction dépend directement de l'excès de courant dans la zone protégée et peut aller jusqu'à quelques secondes ou une heure.

Un tel délai est nécessaire pour que l'automate ne fonctionne pas tout le temps avec des sauts de courant faibles ou courts dans une certaine partie du réseau. La plupart du temps, de tels sauts se produisent lorsque l'équipement électrique est mis sous tension avec des courants de démarrage élevés.

Le courant auquel l'élément thermique est déclenché dans l'équipement électrique de protection est défini à l'aide de la partie de réglage de l'installation de fabrication. En règle générale, cette valeur doit être 1,1 à 1,5 fois le nombre normal.

Vous devez également savoir que dans les pièces soumises à des températures élevées, la machine risque de ne pas fonctionner correctement, car l'élément thermique risque de se déformer plus rapidement que nécessaire. À son tour, dans des pièces à basses températures, la machine fonctionnera après le délai requis.

Le principe de fonctionnement de l'appareil pendant le circuit de surcharge

Une surcharge du réseau électrique survient dans le cas de la connexion d'un grand nombre d'appareils, dont la consommation totale dépasse la puissance normale. L'inclusion de plusieurs appareils électriques puissants est susceptible de déclencher l'élément thermique.

Si cela se produit, vous devez décider, avant d'allumer la machine, quels périphériques doivent être éteints, déconnectez-vous et attendez un peu. Ce temps est nécessaire pour que l'élément thermique de l'équipement électrique de protection refroidisse et reste dans la position initiale.

Le principe de fonctionnement du disjoncteur lors d'un court-circuit

Le dispositif de commutation automatique permet de protéger le circuit électrique non seulement de la surcharge, mais également des courts-circuits. Dans de telles situations d'urgence, le courant augmente tellement que l'isolant du câblage peut fondre. Pour éviter de tels problèmes, vous devez immédiatement éteindre le réseau. Cette tâche est assignée au déclencheur électromagnétique.

Cet élément est composé d’une bobine de solénoïde et d’un noyau en acier fixé par un ressort spécial. Un saut de courant instantané dans l'enroulement de la bobine entraîne une augmentation proportionnelle de l'induction magnétique, de sorte que le noyau s'adapte plus étroitement au ressort. Lorsque l'induction magnétique augmente, le noyau en acier surmonte l'effet du ressort et appuie sur l'interrupteur.

Après cela, les contacts sont instantanément ouverts et l'alimentation en électricité de la zone protégée est interrompue. L'élément électromagnétique s'allume instantanément et empêche l'inflammation de l'isolation.

Lors de la déconnexion des contacts en cas d'urgence, un arc se forme entre eux, dont la température maximale est de 3000 degrés. Il va sans dire que les éléments des équipements électriques de protection doivent être protégés de telles températures élevées. À ces fins, les automates sont équipés de systèmes spéciaux d'extinction d'arc. Cet appareil ressemble à une boîte composée de plusieurs plaques de métal.

Différentes chambres d'arc

L'arc à haute température apparaît au point de déconnexion du contact. Après cela, un bord de l'arc se déplace le long du contact dynamique et l'autre passe à travers l'élément statique, bascule vers le conducteur métallique et atteint ensuite le bord arrière du système d'extinction d'arc. Pour obtenir sur la grille des plaques, l’arc est divisé en plusieurs parties, perd de la température et s’éteint. Au bas du disjoncteur, il y a des ouvertures spéciales pour l'extraction des gaz formés au moment de la trempe à l'arc.

Si le matériel électrique de protection a fonctionné en raison d'un court-circuit, vous ne pourrez pas mettre l'électricité sous tension avant d'avoir découvert la cause même de la panne. Dans la plupart des cas, le problème réside dans la défaillance de tout équipement électrique.

Pour redémarrer l'appareil, débranchez l'équipement électrique et essayez de démarrer le commutateur. Si cela se produit et que l'équipement n'a pas été mis hors service dans un avenir proche, cela signifie que le problème réside dans la panne de l'équipement. Il ne restera plus que empiriquement de savoir quel appareil a échoué. Si le disjoncteur se déclenche après la déconnexion de tous les appareils, le problème provient du défaut d'isolation du câblage. Pour éliminer un tel dysfonctionnement, il faudra faire appel à des professionnels capables de détecter et de réparer les dégâts.

Si vous êtes confronté à un problème tel que la déconnexion permanente de l'équipement électrique de protection, vous ne devez pas installer de nouvel appareil avec une valeur de courant nominale supérieure - ces actions ne résoudront pas le problème. Cet équipement est monté en tenant compte de la section du fil, ce qui signifie qu’un courant trop élevé ne peut tout simplement pas apparaître dans le câblage. Une action indépendante est extrêmement risquée pour déterminer la cause du dysfonctionnement et l'éliminer.

Qu'est-ce qu'un disjoncteur et à quoi sert-il?

But

Tout d’abord, regardons ce qu’est un disjoncteur (AB). La machine est un dispositif de protection qui coupe l’électricité à une partie spécifique du câblage pour les raisons suivantes:

En outre, cet appareil peut être utilisé pour "dissiper" la tension sur une certaine partie du câblage au moyen d'une déconnexion opérationnelle (l'événement est extrêmement rare). En termes simples, le but du disjoncteur est de protéger les appareils électriques lorsque le câblage est en panne.

En ce qui concerne le domaine d'application des machines, cela est possible aussi bien dans les conditions de vie (protection des maisons et des appartements) que dans les entreprises industrielles. Les commutateurs automatiques sont appliqués dans tous les domaines de l'industrie de l'énergie électrique.

À votre attention, une leçon vidéo explique en détail ce qu'est un disjoncteur et son principe de fonctionnement:

Construction

Aujourd'hui, il existe de nombreux produits différents pour déconnecter le courant dans le réseau. Chacun des appareils a sa propre conception. Dans cet article, nous allons examiner un exemple avec une machine modulaire.

Ainsi, le dispositif de commutation automatique se compose de quatre parties principales:

  • Système de contact (mobile et fixe). Le contact mobile est connecté au levier de commande et le contact fixe est installé dans le boîtier lui-même. Une coupure de courant se produit en poussant un contact mobile à l'aide d'un ressort, après quoi le réseau s'ouvre.
  • Libération thermique (électromagnétique). L'élément avec lequel les contacts sont ouverts. Le dégagement thermique est une plaque bimétallique qui, une fois incurvée, ouvre les contacts. La flexion est due au courant de chauffage (si sa valeur dépasse la valeur nominale). Un tel déclenchement se produit avec des charges accrues sur la ligne électrique. L'action du déclencheur magnétique est instantanée en raison de l'apparition d'un court-circuit. La surintensité provoque le mouvement du noyau du solénoïde, ce qui active le mécanisme de désengagement du contact.
  • Système de suppression d'arc. Cette partie de la machine est représentée par deux plaques métalliques qui neutralisent l’arc électrique. Ce dernier se produit lorsque la chaîne est brisée.
  • Mécanisme de contrôle. Pour l’arrêt manuel, un levier mécanique spécial ou un bouton est utilisé (dans les autres types d’AB).

Nous fournissons également à votre attention une conception plus détaillée du disjoncteur:

Dans cet exemple vidéo, le principe de conception et de fonctionnement de l'automate est clairement indiqué:

Spécifications techniques

Chaque disjoncteur a ses propres caractéristiques, en fonction desquelles nous sélectionnons un modèle approprié.

Les principales caractéristiques techniques du disjoncteur sont:

  • Tension nominale (Un). Cette valeur est définie par le fabricant et indiquée sur le panneau avant de l'appareil.
  • Courant nominal (en). Il est également défini par l'usine et représente la valeur de courant maximale à laquelle la protection ne fonctionnera pas.
  • Courant assigné de fonctionnement du déclencheur (Ipn). Si le courant augmente dans le réseau à 1,05 * Irn ou 1,2 * Irn, un certain temps ne sera pas déclenché. Cette valeur doit être inférieure au courant nominal.
  • Le temps de réponse lors d'un court-circuit (court-circuit). En cas de défaut, l'automate s'éteint après un certain temps de passage d'un courant donné dans l'appareil (temps de réponse). Également installé par le fabricant.
  • Limiter la capacité de commutation du disjoncteur. Valeur des courants de court-circuit dans lesquels l'appareil peut toujours fonctionner normalement.
  • Le réglage pour l'opération en cours. Si cette valeur est dépassée, l'appareil déclenche et déconnecte instantanément le circuit. Ici, les produits sont divisés en 3 types: B, C, D. Le premier type est utilisé lors de l’installation d’une ligne électrique longue, la plage de fonctionnement est de 3 à 5 courants de déclenchement nominaux (Ip). Les appareils de type C fonctionnent dans la plage de 5 à 10 valeurs et sont utilisés dans les circuits d'éclairage. Le type D est utilisé pour protéger les transformateurs et les moteurs électriques. Sa plage de travail est de 10 à 20 Ip.

Classement général

Je voudrais également vous fournir le classement le plus généralisé des disjoncteurs pour la maison. Les produits Today sont répartis dans les fonctionnalités suivantes:

  • Le nombre de pôles: un, deux, trois ou quatre. Les disjoncteurs unipolaires et bipolaires sont généralement utilisés dans les câblages électriques monophasés. Les deux dernières options s’appliquent à un réseau électrique triphasé.

En outre, les produits peuvent être classés en fonction du degré de protection IP, de l'intensité du courant, de la limite de courant de court-circuit et de la méthode de connexion des fils.

C'est tout ce que vous devez savoir sur l'appareil, le principe de fonctionnement et la désignation des disjoncteurs. Nous espérons que ces informations vous seront utiles et vous savez maintenant comment fonctionne la machine, en quoi elle consiste et pourquoi elle est nécessaire.

Disjoncteurs

Les disjoncteurs sont des dispositifs destinés à la déconnexion de protection des circuits CC et CA en cas de court-circuit, de surcharge de courant, de réduction de tension ou de sa disparition. Contrairement aux fusibles, les disjoncteurs ont un courant d’arrêt plus précis, peuvent être réutilisés et, dans la version triphasée, lorsqu’un fusible est déclenché, certaines des phases (une ou deux) peuvent rester sous tension, ce qui constitue également un mode de fonctionnement d’urgence (notamment lors de l’alimentation). moteurs électriques triphasés).

Les disjoncteurs sont classés en fonction des fonctions exercées, telles que:

  • Machines automatiques de courant minimum et maximum;
  • Automatique basse tension;
  • Pouvoir inversé;

Le principe de fonctionnement du disjoncteur

Nous considérons le principe de fonctionnement du disjoncteur sur l'exemple d'un disjoncteur à maximum de courant. Son diagramme est présenté ci-dessous:

Où: 1 est un électroaimant, 2 est une ancre, 3, 7 sont des ressorts, 4 est un axe le long duquel une ancre se déplace, 5 est un loquet, 6 est un levier, 8 est un contact à force.

Lorsque le courant nominal passe, le système fonctionne normalement. Dès que le courant dépasse la valeur autorisée du point de consigne, l'électro-aimant 1 branché en série surmonte la force du ressort de retenue 3 et rétracte l'armature 2. En retournant l'axe 4, le loquet 5 relâche le levier 6. Le ressort de déconnexion 7 ouvre alors les contacts de puissance 8. Cet interrupteur automatique est activé manuellement.

Actuellement, des automates ont été créés avec un temps d'arrêt de 0,02 à 0,007 s pour un courant d'arrêt de 3000 à 5000 A.

Conception de disjoncteur

Il existe plusieurs types de disjoncteurs différents pour les circuits à courant alternatif et à courant continu. Récemment, les machines automatiques de petite taille, conçues pour protéger contre les courts-circuits et les surcharges de courant des réseaux domestiques et industriels dans les installations pour des courants jusqu’à 50 A et des tensions jusqu’à 380 V, se sont très largement répandues.

Les agents de protection principaux de ces commutateurs sont des éléments bimétalliques ou électromagnétiques qui fonctionnent avec un certain retard lorsqu'ils sont chauffés. Les automates dans lesquels il y a un électroaimant ont une vitesse assez élevée et ce facteur est très important pour les courts-circuits.

Vous trouverez ci-dessous un automate enfichable avec un courant de 6 A et une tension ne dépassant pas 250 V:

Où: 1 est un électroaimant, 2 est une plaque bimétallique, 3, 4 sont des boutons marche / arrêt, respectivement, 5 est un déclencheur.

Une plaque bimétallique, comme un électroaimant, est insérée dans un circuit en série. Si un courant supérieur au courant nominal traverse le disjoncteur, la plaque commence à chauffer. En cas de surintensité prolongée, la plaque 2 se déforme sous l'effet de la chaleur et agit sur le mécanisme du déclencheur 5. Lorsqu'un court-circuit se produit dans l'électroaimant 1, le noyau se rétracte instantanément, ce qui affecte également le déclencheur qui ouvre le circuit. De plus, ce type de machine est éteint manuellement en appuyant sur le bouton 4, et l'inclusion est manuelle en appuyant sur le bouton 3. Le mécanisme de déclenchement est exécuté en tant que levier ou loquet de freinage. Le schéma de circuit de la machine est présenté ci-dessous:

Où: 1 - électroaimant, 2 - plaque bimétallique.

Le principe de fonctionnement des commutateurs automatiques triphasés ne diffère pratiquement pas de ceux des commutateurs monophasés. Les commutateurs triphasés sont équipés de chambres ou de bobines d'arc spéciales, en fonction des dispositifs d'alimentation.

Ci-dessous, une vidéo détaillant le fonctionnement du disjoncteur:

Le principe de fonctionnement du disjoncteur

Le principe de fonctionnement du disjoncteur

Pour la protection des circuits électriques domestiques, on utilise généralement des disjoncteurs de conception modulaire. La compacité, la facilité d'installation et de remplacement, si nécessaire, explique leur large distribution.

Extérieurement, cette machine est un corps en plastique résistant à la chaleur. Sur la face avant, il y a une poignée de marche / arrêt, à l'arrière, un loquet pour le montage sur rail DIN et des bornes à vis en haut et en bas. Dans cet article, nous considérons le principe de fonctionnement du disjoncteur.

Comment fonctionne le disjoncteur?

En mode de fonctionnement normal, un courant inférieur ou égal à la valeur nominale traverse la machine. La tension d'alimentation du réseau externe est fournie à la borne supérieure connectée au contact fixe. À partir d’un contact fixe, le courant pénètre dans un contact mobile fermé avec lui, puis à travers un conducteur en cuivre souple, jusqu’à la bobine de solénoïde. Après le solénoïde, le courant est envoyé au déclencheur thermique puis au terminal inférieur, auquel un réseau de charge est connecté.

En mode d'urgence, le disjoncteur coupe le circuit protégé du fait de l'actionnement du mécanisme de déclenchement libre, actionné par un déclencheur thermique ou électromagnétique. La raison de cette opération est une surcharge ou un court-circuit.

Le dégagement thermique est une plaque bimétallique composée de deux couches d'alliages avec des coefficients de dilatation thermique différents. Avec le passage du courant électrique, la plaque se réchauffe et se plie vers la couche avec un coefficient de dilatation thermique plus faible. Lorsque la valeur de courant est dépassée, le pliage de la plaque atteint une valeur suffisante pour actionner le mécanisme de déclenchement et le circuit s'ouvre, coupant ainsi la charge protégée.

Le déclencheur électromagnétique consiste en un solénoïde avec un noyau en acier mobile, maintenu par un ressort. Lorsqu'une valeur de courant donnée est dépassée, selon la loi de l'induction électromagnétique, un champ électromagnétique est induit dans la bobine, sous l'action duquel le noyau est aspiré à l'intérieur de la bobine de solénoïde, surmontant la résistance du ressort et déclenchant le mécanisme de déclenchement. En fonctionnement normal, un champ magnétique est également induit dans la bobine, mais sa force n'est pas suffisante pour vaincre la résistance du ressort et aspirer le noyau.

Comment la machine fonctionne en mode surcharge

Le mode surcharge survient lorsque le courant dans le circuit connecté au disjoncteur dépasse la valeur nominale pour laquelle le disjoncteur est conçu. Dans ce cas, l'augmentation du courant traversant le dégagement thermique provoque une augmentation de la température de la plaque bimétallique et, par conséquent, une augmentation de sa flexion jusqu'au déclenchement du mécanisme de déclenchement. La machine s'éteint et ouvre le circuit.

L'opération de protection thermique ne se produit pas instantanément, car il faudra un certain temps pour réchauffer le bimétallique. Ce temps peut varier en fonction de l'amplitude de l'excès de courant nominal de quelques secondes à une heure.

Un tel délai permet d'éviter une panne de courant lors d'une augmentation aléatoire et à court terme du courant dans le circuit (par exemple, lorsque des moteurs électriques ayant des courants de démarrage élevés sont activés).

Le courant minimal auquel doit fonctionner le déclencheur thermique est réglé à l'aide d'une vis de réglage en usine. Cette valeur est généralement comprise entre 1,13 et 1,45 fois la valeur nominale indiquée sur l'étiquette de la machine.

La quantité de courant à laquelle la protection thermique fonctionnera est également influencée par la température ambiante. Dans une pièce chaude, la plaque bimétallique chauffera et se pliera jusqu'à ce qu'elle se déclenche à un courant inférieur. Et dans les pièces à basses températures, le courant auquel le dégagement thermique fonctionnera peut être supérieur à la valeur admissible.

La raison de la surcharge du réseau est la connexion des consommateurs à ce dernier, dont la capacité totale dépasse la puissance nominale du réseau protégé. L'inclusion simultanée de divers types d'appareils électroménagers puissants (climatisation, cuisinière électrique, lave-linge et lave-vaisselle, fer à repasser, bouilloire électrique, etc.) pourrait bien entraîner le déclenchement du dégagement de chaleur.

Dans ce cas, décidez lequel des consommateurs peut être désactivé. Et ne vous précipitez pas pour rallumer la machine. Vous ne pourrez toujours pas l'enrouler en position de travail tant qu'il n'aura pas refroidi, et la plaque bimétallique du déclencheur ne retrouvera pas son état d'origine. Vous savez maintenant comment fonctionne le commutateur de surcharge.

Comment fonctionne la machine en mode court-circuit

En cas de court-circuit, le principe de fonctionnement du disjoncteur est différent. En cas de court-circuit, le courant dans le circuit augmente considérablement et de manière répétée pour atteindre des valeurs pouvant fondre le câblage, ou plutôt l’isolation du câblage. Afin d'empêcher un tel développement d'événements, il est nécessaire de briser immédiatement la chaîne. La libération électromagnétique est exactement ce qui fonctionne.

Le déclencheur électromagnétique est une bobine de solénoïde, à l'intérieur de laquelle se trouve un noyau en acier, maintenu en position fixe par le ressort.

L'augmentation multiple du courant dans l'enroulement solénoïde, qui se produit pendant un court-circuit dans le circuit, entraîne une augmentation proportionnelle du flux magnétique, sous l'action de laquelle le noyau est aspiré dans la bobine de solénoïde, surmontant la résistance du ressort et appuyant sur la barre de déclenchement. Les contacts d'alimentation de la machine s'ouvrent, interrompant l'alimentation de la section d'urgence du circuit.

Ainsi, le fonctionnement du déclencheur électromagnétique protège le câblage électrique de l’allumage et de la destruction, ce qui a fermé le dispositif électrique et la machine elle-même. Son temps de réponse est d'environ 0,02 seconde et le câblage n'a pas le temps de chauffer à des températures dangereuses.

Au moment de l'ouverture des contacts de puissance de l'automate, lorsqu'un fort courant les traverse, un arc électrique se forme entre eux, dont la température peut atteindre 3000 degrés.

Afin de protéger les contacts et les autres parties de la machine de l'effet destructeur de cet arc, une chambre d'extinction d'arc est prévue dans la conception de la machine. La chambre d'arc est une grille constituée d'un ensemble de plaques métalliques isolées les unes des autres.

L'arc se produit au point d'ouverture du contact, puis l'une de ses extrémités se déplace avec un contact mobile et l'autre glisse tout d'abord sur un contact fixe, puis sur un conducteur relié à celui-ci, menant à la paroi arrière de la chambre de mise à l'arc.

Là, il est divisé (écrasé) sur les plaques de la chambre à arc, s’affaiblit et s’éteint. Dans la partie inférieure de la machine, il y a des trous spéciaux pour l'élimination des gaz générés pendant l'arc.

En cas de mise hors tension de la machine lorsque le déclencheur électromagnétique se déclenche, vous ne pourrez plus utiliser d'électricité tant que vous n'avez pas trouvé et éliminé la cause du court-circuit. Probablement la raison est un échec de l'un des consommateurs.

Éteignez tous les consommateurs et essayez d’allumer la machine. Si vous réussissez dans ce domaine et que la machine ne vous en prive pas, cela signifie en réalité qu’un des consommateurs est à blâmer et que vous devez déterminer lequel. Si la machine et les consommateurs déconnectés sont à nouveau hors service, alors tout est beaucoup plus compliqué et nous nous occupons de la panne du câblage d'isolation. Nous devrons chercher où cela s'est passé.

C'est le principe de fonctionnement du disjoncteur dans diverses situations d'urgence.

Si la mise hors tension du disjoncteur est devenue un problème permanent pour vous, n'essayez pas de le résoudre en installant un disjoncteur avec un courant nominal élevé.

Les automates sont installés en tenant compte de la section transversale de votre câblage et, par conséquent, plus de courant dans votre réseau n'est tout simplement pas autorisé. Trouver une solution au problème n’est possible qu’après un sondage complet du système d’alimentation de votre maison par des professionnels.

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Qu'est-ce qu'un disjoncteur et à quoi sert-il?

But

Tout d’abord, regardons ce qu’est un disjoncteur (AB). La machine est un dispositif de protection qui coupe l’électricité à une partie spécifique du câblage pour les raisons suivantes:

En outre, cet appareil peut être utilisé pour "dissiper" la tension sur une certaine partie du câblage au moyen d'une déconnexion opérationnelle (l'événement est extrêmement rare). En termes simples, le but du disjoncteur est de protéger les appareils électriques lorsque le câblage est en panne.

En ce qui concerne le domaine d'application des machines, cela est possible aussi bien dans les conditions de vie (protection des maisons et des appartements) que dans les entreprises industrielles. Les commutateurs automatiques sont appliqués dans tous les domaines de l'industrie de l'énergie électrique.

À votre attention, une leçon vidéo explique en détail ce qu'est un disjoncteur et son principe de fonctionnement:

Examen des produits existants

Construction

Aujourd'hui, il existe de nombreux produits différents pour déconnecter le courant dans le réseau. Chacun des appareils a sa propre conception. Dans cet article, nous allons examiner un exemple avec une machine modulaire.

Ainsi, le dispositif de commutation automatique se compose de quatre parties principales:

  • Système de contact (mobile et fixe). Le contact mobile est connecté au levier de commande et le contact fixe est installé dans le boîtier lui-même. Une coupure de courant se produit en poussant un contact mobile à l'aide d'un ressort, après quoi le réseau s'ouvre.
  • Libération thermique (électromagnétique). L'élément avec lequel les contacts sont ouverts. Le dégagement thermique est une plaque bimétallique qui, une fois incurvée, ouvre les contacts. La flexion est due au courant de chauffage (si sa valeur dépasse la valeur nominale). Un tel déclenchement se produit avec des charges accrues sur la ligne électrique. L'action du déclencheur magnétique est instantanée en raison de l'apparition d'un court-circuit. La surintensité provoque le mouvement du noyau du solénoïde, ce qui active le mécanisme de désengagement du contact.
  • Système de suppression d'arc. Cette partie de la machine est représentée par deux plaques métalliques qui neutralisent l’arc électrique. Ce dernier se produit lorsque la chaîne est brisée.
  • Mécanisme de contrôle. Pour l’arrêt manuel, un levier mécanique spécial ou un bouton est utilisé (dans les autres types d’AB).

Nous fournissons également à votre attention une conception plus détaillée du disjoncteur:

Dans cet exemple vidéo, le principe de conception et de fonctionnement de l'automate est clairement indiqué:

Principe de fonctionnement détaillé

Spécifications techniques

Chaque disjoncteur a ses propres caractéristiques, en fonction desquelles nous sélectionnons un modèle approprié.

Les principales caractéristiques techniques du disjoncteur sont:

  • Tension nominale (Un). Cette valeur est définie par le fabricant et indiquée sur le panneau avant de l'appareil.
  • Courant nominal (en). Il est également défini par l'usine et représente la valeur de courant maximale à laquelle la protection ne fonctionnera pas.
  • Courant assigné de fonctionnement du déclencheur (Ipn). Si le courant augmente dans le réseau à 1,05 * Irn ou 1,2 * Irn, un certain temps ne sera pas déclenché. Cette valeur doit être inférieure au courant nominal.
  • Le temps de réponse lors d'un court-circuit (court-circuit). En cas de défaut, l'automate s'éteint après un certain temps de passage d'un courant donné dans l'appareil (temps de réponse). Également installé par le fabricant.
  • Limiter la capacité de commutation du disjoncteur. Valeur des courants de court-circuit dans lesquels l'appareil peut toujours fonctionner normalement.
  • Le réglage pour l'opération en cours. Si cette valeur est dépassée, l'appareil déclenche et déconnecte instantanément le circuit. Ici, les produits sont divisés en 3 types: B, C, D. Le premier type est utilisé lors de l’installation d’une ligne électrique longue, la plage de fonctionnement est de 3 à 5 courants de déclenchement nominaux (Ip). Les appareils de type C fonctionnent dans la plage de 5 à 10 valeurs et sont utilisés dans les circuits d'éclairage. Le type D est utilisé pour protéger les transformateurs et les moteurs électriques. Sa plage de travail est de 10 à 20 Ip.

Classement général

Je voudrais également vous fournir le classement le plus généralisé des disjoncteurs pour la maison. Les produits Today sont répartis dans les fonctionnalités suivantes:

  • Le nombre de pôles: un, deux, trois ou quatre. Les disjoncteurs unipolaires et bipolaires sont généralement utilisés dans les câblages électriques monophasés. Les deux dernières options s’appliquent à un réseau électrique triphasé.

  • Type d'entraînement L'appareil peut être utilisé manuellement (entraînement manuel) ou à une certaine distance (entraînement électrique).
  • Présence / absence de limiteur de courant. Dans le premier cas, la chaîne est cassée en court-circuit, car Le limiteur de courant protège le câblage des limites de courant de court-circuit.
  • Voir le voyage. L'objectif et les types d'éléments de données des disjoncteurs dont nous avons discuté ci-dessus. Encore une fois, le déclencheur électromagnétique sert de protection contre les courants de court-circuit et le déclencheur thermique - contre les courants de surcharge.
  • Sélectivité / non-sélectivité du produit. Cette fonction vous permet d’ajuster le temps de réponse de l’AV.
  • Méthode de montage. Typiquement, la monture est représentée par un verrou escamotable ou fixe. Dans le premier cas, l’AV est installé sur un rail DIN connu de tous les électriciens (comme indiqué sur la photo), dans le second cas, l’installation est réalisée dans un cadre de blindage électrique.
  • En outre, les produits peuvent être classés en fonction du degré de protection IP, de l'intensité du courant, de la limite de courant de court-circuit et de la méthode de connexion des fils.

    C'est tout ce que vous devez savoir sur l'appareil, le principe de fonctionnement et la désignation des disjoncteurs. Nous espérons que ces informations vous seront utiles et vous savez maintenant comment fonctionne la machine, en quoi elle consiste et pourquoi elle est nécessaire.

    Examen des produits existants

    Principe de fonctionnement détaillé

    Le principe de fonctionnement du disjoncteur

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    Comment fonctionne le disjoncteur

    Mode de fonctionnement normal de la machine à courant nominal ou faible. Le courant de fonctionnement passe par la borne supérieure de l'automate, par le contact aérien, par la bobine du déclencheur électromagnétique, puis passe par le mécanisme thermique de l'agent de libération et par la borne inférieure de l'automate. Aux tailles de courant supérieures à la protection nominale, électromagnétique ou thermique est déclenchée.

    Variétés de disjoncteurs

    Pour la protection contre les surintensités dans l'automate, on utilise un déclencheur thermique comme protection contre les surcharges: il s'agit d'un ruban étroit bimétallique constitué d'une plaque constituée de deux types d'alliages ayant des coefficients de dilatation thermique différents.

    La plaque bimétallique composite est chauffée par le courant et se courbe sur le côté du métal avec une faible expansion. Lorsque le courant est supérieur à la valeur nominale, alors avec le temps, la plaque se plie tellement que ce pli est suffisant pour répondre à la protection thermique. Le temps auquel la libération va réagir dépend du degré d'excès par rapport au courant nominal.

    Avec une augmentation significative du courant nominal, la protection thermique éteindra la machine plus rapidement qu'avec un léger excès du courant nominal. Le deuxième type de protection de la machine est déclenché par un court-circuit dans la charge: il s’agit d’un déclencheur électromagnétique. Il consiste en une bobine de cuivre avec un noyau en métal. En ce qui concerne la magnitude du courant qui passe, le champ électromagnétique de la bobine augmente également, ce qui magnétise le noyau en acier.

    Démonstration de mécanismes automatiques

    Le noyau aimanté est attiré, surmontant la force du ressort qui le maintient, pousse le mécanisme de protection électromagnétique et rompt les contacts. Le courant nominal et un courant légèrement plus élevé ne suffisent pas pour que la magnétisation du noyau déclenche le mécanisme de déclenchement. Et le courant de court-circuit crée une magnétisation du noyau suffisante pour éteindre la machine pendant des centièmes de seconde ou même moins.

    Protection de la machine à différentes surcharges

    Le mécanisme de déclenchement thermique ne fonctionne pas avec un courant faible et court supérieur à la valeur nominale. Pour des durées de courant supérieures à la valeur nominale, le dégagement thermique fonctionnera. Le temps, arrêt automatique de la protection thermique, peut atteindre une heure.

    Mécanismes de disjoncteur

    La temporisation permet de ne pas déconnecter les automates avec des courants de démarrage importants du moteur et des courants d'appel à court terme. Le courant temporel caractéristique des dégagements thermiques dépend également de la température ambiante. À des températures élevées, la protection thermique fonctionnera plus rapidement que par temps froid.

    Il est possible de provoquer une surcharge en allumant plusieurs appareils ménagers - c’est une bouilloire, une machine à laver, un climatiseur, une cuisinière électrique. En cas de surcharge, la machine s'éteint, mais il est impossible de l'allumer immédiatement. Vous devez attendre que la plaque bimétallique refroidisse.

    Le fonctionnement de la machine pendant un court-circuit

    Des courants de court-circuit élevés peuvent faire fondre le câblage électrique ou brûler l'isolant. Pour enregistrer le câblage, utilisez un déclencheur électromagnétique. En cas de court-circuit, la mécanique du déclencheur électromagnétique se déclenche instantanément, protégeant le câblage, et n’a pas le temps de chauffer.

    Cependant, lors de l'ouverture des contacts, un arc électrique apparaît avec une température énorme. Pour protéger contre les brûlures des contacts, la destruction du corps est conçue chambre à arc. Structurellement, la caméra est constituée d’un élément avec un ensemble de plaques de cuivre minces avec un petit espace.

    Protection électromagnétique et thermique du disjoncteur

    L'arc électrique, touchant le jeu de plaques à travers le fil de cuivre connecté au contact, s'effrite, se refroidit et disparaît. En cas de court-circuit, des gaz sont générés qui s'échappent par les ouvertures de la chambre. Pour réactiver la machine, vous devez éliminer la cause du court-circuit, sinon la machine la sélectionnera à nouveau.

    Le court-circuit responsable peut être déterminé par l’arrêt séquentiel des appareils ménagers. Mais si, après la déconnexion de tous les appareils, le court-circuit ne disparaît pas, le câblage électrique a une forte probabilité. Un court-circuit peut provoquer un éclairage électrique, qui doit également être éteint.

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