Dispositif de disjoncteur (AB)

  • L'affichage

Le prédécesseur de l’AV dans la vie quotidienne était un fusible automatique, il était vissé dans la "prise" du personnel. Ces fusibles ont été conçus pour des courants de 5, 6,3, 10, 16 et 25 ampères.

Le dispositif du disjoncteur dans la section

À une certaine époque, les fusibles automatiques constituaient un pas en avant dans la protection du réseau contre les accidents, mais leur conception était imparfaite: pendant un an d'exploitation, les paramètres ont beaucoup changé et des arrêts ont commencé à se produire même lorsque le courant dans le circuit était bien inférieur au courant de protection.

Prédécesseur AB - fusible automatique

La prochaine étape dans l’amélioration de la sécurité dans le fonctionnement du réseau électrique domestique a été l’introduction de commutateurs automatiques, qui assuraient déjà non seulement des fonctions de protection, mais également des commutateurs standard. Le mécanisme de ces appareils est plus parfait et fiable.

Il y a toute une ligne de AB qui est: un, deux, trois et quatre pôles. Les deux premiers types sont principalement utilisés dans la vie quotidienne et les autres dans un réseau triphasé, dans l'industrie et la fabrication.

Disjoncteurs un, deux et trois pôles

Un pôle AB

Ce qui suit est un appareil d'un seul pôle AB, mais tout ce qui a été dit à ce sujet est vrai pour tous les autres types.

La figure montre le mécanisme du disjoncteur. Si vous suivez le chemin du courant à travers l'AB, son fonctionnement apparaît clairement.

Structure de disjoncteur

Le courant électrique passe de la borne droite 2 aux contacts mobiles fermés 3 et 4 fixés, en passant par le bus en cuivre et la bobine 7, puis la plaque bimétallique 5, vers la borne gauche 6.

Absolument pas important, le courant circule de la borne de droite vers la gauche ou, au contraire, tous les processus du circuit électrique à tension alternative circulent toujours de la même manière.

Arrêt d'urgence lorsque le courant nominal est dépassé
Le dégagement de température (bimétallique) est une plaque composée de deux couches de métaux différents. Lorsque le courant électrique le traverse, il s'échauffe et, comme les métaux ont des coefficients de dilatation différents, la plaque se courbe.

Plus le courant qui le traverse est important, plus il plie et lorsque le courant devient supérieur au courant nominal pour lequel la machine est conçue, il agit sur le mécanisme de déclenchement et coupe le circuit.

Le même courant traverse la bobine, mais la force magnétique résultante ne peut pas vaincre la résistance du ressort et le noyau ne se rétracte pas dans la bobine. La déconnexion ne survient que du fait du déclenchement du déclenchement thermique.

Arrêt d'urgence

En cas de court-circuit, le courant dans le circuit augmente pour atteindre une valeur infinie en quelques millisecondes.

Le courant traversant la bobine du déclencheur magnétique (7) crée une impulsion magnétique puissante qui attire le noyau vers l'intérieur. Et comme il est connecté à un contact mobile (3), le circuit est cassé, le noyau appuie sur le mécanisme de déclenchement avec l’autre extrémité, il se déclenche et ne permet pas de fermer le circuit après l’expiration de l’impulsion magnétique.

Un déclencheur magnétique est une bobine (solénoïde) constituée d’un fil de cuivre assez épais. Si un courant le traverse de manière significative, 3 à 20 fois supérieure à la valeur nominale (In), le champ magnétique dans la bobine atteint le seuil de réponse, le noyau se rétracte, rétracte le contact mobile du contact fixe et l'autre extrémité agit sur le mécanisme de déclenchement, la charge est déconnectée.

Libération de bobine magnétique

En cas de déconnexion d'urgence ou manuelle, un arc électrique se crée entre les contacts, ce phénomène est néfaste. Pour réduire l’impact de la décharge en arc sur la surface des contacts, une chambre de suppression d’arc est constituée d’une série de plaques métalliques montées sur deux parois parallèles en carton électrotechnique.

Un arc électrique est un plasma, sous l'action de son propre champ magnétique, il est aspiré dans les interstices entre les plaques en leur donnant de la chaleur, se refroidit rapidement et s'éteint. Le disjoncteur a deux canaux indépendants pour surveiller l'état du circuit électrique.

L’un d’eux est thermique, il surveille la variation «lente» du courant, et si elle dépasse la valeur limite pendant une longue période (jusqu’à plusieurs dizaines de minutes), un arrêt se produit.

Le second canal est électromagnétique, il surveille un changement rapide: si une «surtension» de courant se produit dans un circuit, une impulsion magnétique puissante apparaît dans la bobine de ce canal, il déconnecte le consommateur du réseau.

Il convient de garder à l'esprit que l'interrupteur automatique protège le câblage électrique contre les dommages, mais il ne peut empêcher une personne d'être touchée par un courant électrique en cas de panne du boîtier!

Principe de sélection

Pour sélectionner une machine, vous devez connaître le courant sur le réseau, qui doit être protégé contre les surcharges. Il peut être facilement calculé.

La force du courant dans le câblage dépend de la puissance des appareils ménagers de la maison:

o I - courant dans le réseau (en ampères).
o W - puissance totale de tous les appareils ménagers (en watts).
o U - tension secteur (généralement 220 volts).
o Ko - le coefficient de "simultanéité".

Bien entendu, tous les appareils de la maison ne fonctionneront pas en même temps, le résultat doit donc être multiplié par le coefficient de "simultanéité", il peut être déterminé à partir du tableau.

La puissance des appareils ménagers est généralement indiquée sur la plaque signalétique ou directement sur le boîtier, vous pouvez également le trouver dans le passeport de ce produit.

Facteur de demande de puissance de conformité (W) (Ko)

Marquage du disjoncteur sur le schéma

La réalisation de travaux électriques implique la présence de certaines connaissances pour effectuer une connexion sécurisée de l'objet au réseau électrique. Un élément important de tout circuit électrique est un disjoncteur dont la tâche est de couper le courant en cas de surcharge du système ou de courant de court-circuit. En recevant les informations actuelles des dessins, l'électricien "lit" la désignation de chaque appareil.

Image conditionnelle des automates

Les dessins sont développés conformément à GOST 2.702-2011, contenant des informations sur les règles de mise en œuvre des circuits électriques. En tant que documentation réglementaire supplémentaire, GOST 2.709-89 (fils et contacts), GOST 2.721-74 (UGO dans les schémas d'utilisation générale), GOST 2.755-87 (UGO dans les dispositifs de commutation et les contacts) sont utilisés.

Conformément aux normes en vigueur, un disjoncteur (moyen de protection) dans le schéma unifilaire d’un tableau électrique est représenté par la combinaison suivante:

  • circuit électrique en ligne droite;
  • rupture de ligne;
  • branche latérale;
  • la continuation de la chaîne;
  • sur la branche - un rectangle non rempli;
  • après la pause - une croix.
Désignations Disjoncteurs sur le circuit

Autre désignation a une machine pour protéger le moteur. En plus du graphique, dans le schéma, il y a une image de lettre. Selon les caractéristiques de la machine, le dispositif électrique dispose de plusieurs options d'écriture:

  1. QF est un disjoncteur pour circuits de puissance constitué d'éléments dont la fonction fonctionnelle est la production, le transport, la distribution, la conversion d'électricité.
  2. SF est un disjoncteur pour circuit de commande électrique dont le but est de protéger les circuits de puissance et de contrôler le fonctionnement des machines et des équipements.
  3. QFD - difavtomat, un disjoncteur avec protection différentielle, souvent utilisé pour renforcer la sécurité lors du fonctionnement continu d'appareils électriques, combine les fonctions d'un différentiel et d'une machine.

Lors de la conception d'un circuit électrique, le degré de charge probable des appareils et des équipements par ligne est pris en compte et, en fonction de la puissance des appareils, un commutateur ou plusieurs disjoncteurs peuvent être installés.

Protection de connexion sélective

Si une charge réseau élevée est supposée, appliquez la méthode de connexion en série de plusieurs dispositifs de protection. Par exemple, pour un circuit de quatre automates avec un courant nominal de 10 A et un périphérique d'entrée dans le diagramme, chaque machine avec protection différentielle est désignée graphiquement les unes après les autres avec la sortie de périphérique vers un périphérique d'entrée commun. Qu'est-ce que cela donne en pratique:

  • respect de la méthode de sélectivité de connexion;
  • Déconnectez du réseau uniquement la section d'urgence du circuit;
  • les lignes non urgentes continuent de fonctionner.

Ainsi, un seul des quatre appareils est hors tension - celui auquel la surtension ou le court-circuit s'est produit. Une condition importante pour un fonctionnement sélectif est que le courant nominal du consommateur (lampe, appareil électroménager, appareil électrique, équipement) soit inférieur au courant nominal de la machine côté alimentation. En raison de la connexion cohérente des équipements de protection, il est possible d'éviter d'allumer le câblage, de mettre complètement hors tension le système d'alimentation et de faire clignoter les fils.

Classification des instruments

Selon le schéma, choisissez des appareils électriques. Ils doivent répondre aux exigences techniques applicables à un type de produit particulier. Selon la norme GOST R 50030.2-99, tous les recours automatiques sont classés en fonction du type d'exécution, de l'environnement d'utilisation et de maintenance en plusieurs variétés. Dans ce cas, une seule norme fait référence à l'utilisation du GOST R 50030.2-99 en conjonction avec la CEI 60947-1. GOST est applicable aux circuits de commutation avec des tensions allant jusqu'à 1000 V CA et 1500 V CC. Les disjoncteurs sont classés dans les types suivants:

  • avec fusibles intégrés;
  • limitation de courant;
  • fixe, plug-in et rétractable;
  • air, vide, gaz;
  • dans le boîtier en plastique, dans un couvercle, exécution ouverte;
  • interrupteur d'arrêt d'urgence;
  • avec blocage;
  • avec la version actuelle;
  • entretenu et sans surveillance;
  • avec commande manuelle dépendante et indépendante;
  • avec contrôle d'alimentation indépendant et dépendant;
  • commutateur avec stockage d'énergie.

De plus, les automates diffèrent par le nombre de pôles, le type de courant, le nombre de phases et la fréquence nominale. Lors du choix d'un type d'appareil électrique spécifique, il est nécessaire d'étudier les caractéristiques de la machine et de vérifier la conformité de l'appareil au circuit électrique.

Marquage sur l'appareil

La documentation technique oblige les fabricants de dispositifs automatiques à indiquer le marquage complet des produits sur la carrosserie. Les désignations de base qui doivent être présentes sur la machine:

  • marque déposée - fabricant de l'appareil;
  • nom et série de luminaires;
  • tension et fréquence assignées;
  • valeur actuelle nominale;
  • courant de déclenchement nominal;
  • UGO disjoncteur;
  • courant différentiel assigné de court-circuit;
  • marquage des contacts;
  • plage de température de fonctionnement;
  • marquer la position marche / arrêt;
  • la nécessité de tests mensuels;
  • type graphique de RCD.

Les informations affichées sur la machine vous permettent de déterminer si le dispositif électrique convient à un circuit particulier, indiqué dans le schéma. Sur la base du marquage, du dessin et du calcul de la consommation d'énergie, vous pouvez organiser intelligemment la connexion de l'objet à l'alimentation.

Disjoncteurs - conception et fonctionnement

Cet article poursuit la série de publications sur les dispositifs de protection électrique - disjoncteurs, disjoncteurs différentiels, difavtomatam, dans lesquelles nous examinerons en détail la finalité, la conception et le principe de leurs travaux, ainsi que leurs caractéristiques principales et en détail le calcul et la sélection des dispositifs de protection électrique. Ce cycle d'articles sera complété par un algorithme pas à pas, dans lequel l'algorithme complet de calcul et de sélection des disjoncteurs et des différentiels différentiels sera examiné brièvement, de manière schématique et dans un ordre logique.

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Dans cet article, nous allons comprendre ce qu'est un disjoncteur, à quoi il sert, comment il est organisé et comment son fonctionnement.

Un disjoncteur (ou généralement un «disjoncteur») est un dispositif de commutation à contact conçu pour allumer et éteindre (c’est-à-dire commuter) un circuit électrique, protéger les câbles, les fils et les consommateurs (appareils électriques) des courants de surcharge et des courants de court-circuit. fermeture

C'est à dire Le disjoncteur a trois fonctions principales:

1) commutation de circuit (permet d'activer et de désactiver une section spécifique du circuit électrique);

2) assure la protection contre les courants de surcharge en déconnectant le circuit protégé lorsque le courant qui y circule dépasse la valeur autorisée (par exemple, lorsqu'un instrument ou des appareils puissants sont connectés à la ligne);

3) déconnecte le circuit protégé du secteur lorsque des courants de court-circuit importants y apparaissent.

Ainsi, les automates exécutent simultanément les fonctions de protection et de contrôle.

Selon la conception, trois types principaux de disjoncteurs sont fabriqués:

- les disjoncteurs pneumatiques (utilisés dans l'industrie dans les circuits avec des courants importants de plusieurs milliers d'ampères);

- disjoncteurs à boîtier moulé (conçus pour une large gamme de courants de fonctionnement de 16 à 1000 ampères);

- les disjoncteurs modulaires, les plus connus, auxquels nous sommes habitués. Ils sont largement utilisés dans la vie quotidienne, dans nos maisons et nos appartements.

On les appelle modulaires car leur largeur est normalisée et, en fonction du nombre de poteaux, multiple de 17,5 mm, cette question sera examinée plus en détail dans un article séparé.

Nous, sur les pages du site http://elektrik-sam.info, nous allons considérer les disjoncteurs modulaires et les dispositifs de sécurité.

Dispositif et principe de fonctionnement du disjoncteur.

En ce qui concerne la conception du différentiel, j'ai indiqué que le client disposait également pour l'étude des commutateurs automatiques, dont nous examinons maintenant la conception.

Le boîtier du disjoncteur est en matériau diélectrique. Sur la face avant se trouve la marque (marque) du fabricant, le numéro de catalogue. Les caractéristiques principales sont la valeur nominale (dans notre cas, le courant nominal est de 16 ampères) et la caractéristique de courant temporel (pour notre échantillon C).

Des informations sur les autres paramètres du disjoncteur sont également indiquées sur la surface avant, lesquelles feront l’objet d’un article séparé.

À l'arrière, un support spécial est prévu pour être monté sur un rail DIN et doté d'un loquet spécial.

Le rail DIN est un rail métallique de forme spéciale, de 35 mm de large, conçu pour le montage de dispositifs modulaires (automates, différentiels, divers relais, démarreurs, borniers, etc.; les compteurs d'électricité sont produits spécifiquement pour l'installation sur rail DIN). Pour le montage sur rail, il est nécessaire d’insérer le corps de la machine par le haut du rail DIN et d’appuyer sur le dessous de la machine pour que le loquet se verrouille. Pour retirer le rail DIN, vous devez soulever le loquet par le bas et retirer l'automate.

Il existe des dispositifs modulaires avec des verrous étanches: dans ce cas, lorsque vous montez un rail DIN, vous devez accrocher le loquet de retenue par le bas, allumer la machine sur le rail, puis relâcher le loquet ou le verrouiller avec force en appuyant dessus à l'aide d'un tournevis.

Le boîtier du disjoncteur est constitué de deux moitiés reliées par quatre rivets. Pour démonter le corps, il est nécessaire de percer les rivets et d'enlever l'une des moitiés du corps.

En conséquence, nous avons accès au mécanisme interne du disjoncteur.

Ainsi, dans la conception du disjoncteur comprend:

1 - borne à vis supérieure;

2 - borne à vis inférieure;

3 - contact fixe;

4 - contact mobile;

5 - conducteur flexible;

6 - bobine de libération électromagnétique;

7 - noyau de libération électromagnétique;

8 - mécanisme de libération;

9 - poignée de commande;

10 - conducteur flexible;

11 - plaque bimétallique du dégagement thermique;

12 - vis de réglage du déclencheur thermique;

Chambre à 13 arc;

14 trous pour l 'élimination des gaz;

15 - loquet de verrouillage.

En levant le bouton de commande vers le haut, le disjoncteur est connecté au circuit protégé, en abaissant le bouton vers le bas - ils s'en déconnecteront.

Le déclencheur thermique est une plaque bimétallique qui est chauffée par le courant la traversant. Si le courant dépasse une valeur prédéterminée, la plaque se plie et actionne le mécanisme de relâchement, déconnectant ainsi le disjoncteur du circuit protégé.

Un déclencheur électromagnétique est un solénoïde, c'est-à-dire une bobine avec un fil enroulé et à l'intérieur du noyau avec un ressort. Lorsqu'un court-circuit se produit, le courant dans le circuit augmente très rapidement, un flux magnétique est induit dans l'enroulement de la bobine du déclencheur électromagnétique, le noyau se déplace sous l'influence du flux magnétique induit et, en surmontant la force du ressort, agit sur le mécanisme et désactive le disjoncteur.

Comment fonctionne le disjoncteur?

En mode normal (non urgent) de l'interrupteur automatique, lorsque le levier de commande est activé, un courant électrique est fourni à la machine automatique par le fil d'alimentation connecté à la borne supérieure, puis le courant passe au contact fixe, au contact mobile qui lui est connecté, puis au conducteur flexible. à la bobine de solénoïde, après la bobine le long du conducteur flexible, à la plaque bimétallique du déclencheur thermique, de celle-ci à la borne à vis inférieure, puis au circuit de charge connecté.

La figure montre la machine à l'état passant: le levier de commande est levé, le mobile et le fixe sont connectés.

Une surcharge se produit lorsque le courant dans le circuit contrôlé par le disjoncteur commence à dépasser le courant nominal du disjoncteur. Le bimétallique du déclencheur thermique commence à chauffer par l'augmentation du courant électrique le traversant, se courbe et si le courant dans le circuit ne diminue pas, la plaque agit sur le mécanisme de déclenchement et le disjoncteur se désactive, ouvrant le circuit protégé.

Il faut un certain temps pour chauffer et plier la plaque bimétallique. Le temps de réponse dépend de la quantité de courant traversant la plaque. Plus le courant est élevé, plus le temps de réponse est court et peut aller de quelques secondes à une heure. Le courant de déclenchement minimal du dégagement thermique est compris entre 1,13 et 1,45 du courant nominal de la machine (c.-à-d. Que le dégagement thermique commence à fonctionner lorsque le courant nominal est dépassé de 13 à 45%).

Un disjoncteur est un appareil analogique, ceci explique cette variation de paramètres. Il y a des difficultés techniques à l'ajuster. Le courant de déclenchement du déclencheur thermique est réglé en usine à l'aide d'une vis de réglage 12. Une fois le bilame refroidi, le disjoncteur est prêt pour une utilisation ultérieure.

La température de la plaque bimétallique dépend de la température ambiante: si le disjoncteur est installé dans une pièce où la température de l'air est élevée, le dégagement thermique peut fonctionner à un courant plus faible, respectivement, à basse température, le courant de réponse du dégagement thermique peut être supérieur à celui autorisé. Voir cet article pour plus de détails Pourquoi un disjoncteur fonctionne-t-il dans la chaleur?

Le déclenchement thermique ne fonctionne pas immédiatement, mais après un certain temps, ce qui permet au courant de surcharge de revenir à sa valeur normale. Si pendant ce temps le courant ne diminue pas, le dégagement thermique se déclenche, protégeant le circuit consommateur de la surchauffe, de la fusion de l'isolation et du possible allumage du câblage.

Une surcharge peut être provoquée par la connexion de périphériques haute puissance en ligne dépassant la puissance nominale du circuit protégé. Par exemple, quand un appareil de chauffage ou une cuisinière électrique très puissant avec un four est connecté à la ligne (avec une puissance supérieure à la puissance nominale de la ligne), ou en même temps plusieurs consommateurs puissants (cuisinière électrique, climatiseur, lave-linge, chaudière, bouilloire électrique, etc.) ou un grand nombre appareils inclus.

En cas de court-circuit, le courant dans le circuit augmente instantanément, le champ magnétique induit dans la bobine conformément à la loi d'induction électromagnétique déplace le noyau du solénoïde, ce qui active le mécanisme de déclenchement et ouvre les contacts de puissance du disjoncteur (contacts mobiles et fixes). La ligne s’ouvre, vous permettant de couper l’alimentation du circuit d’urgence et de protéger la machine elle-même, le câblage électrique et le dispositif électrique fermé contre le feu et la destruction.

Le déclencheur électromagnétique se déclenche presque instantanément (environ 0,02 s), par opposition au thermique, mais à des valeurs de courant beaucoup plus élevées (à partir de 3 valeurs de courant nominal ou plus), le câblage n'a donc pas le temps de chauffer jusqu'au point de fusion de l'isolant.

Lorsque les contacts du circuit s'ouvrent, lorsqu'un courant électrique le traverse, un arc électrique se crée et plus le circuit est chargé en courant, plus l'arc est puissant. L'arc électrique provoque l'érosion et la destruction des contacts. Afin de protéger les contacts du disjoncteur de son action destructive, l'arc apparaissant au moment de l'ouverture des contacts est dirigé dans la chambre de l'arc (constituée de plaques parallèles), où il est écrasé, atténué, refroidi et disparaît. Lorsque l’arc brûle, des gaz se forment, ils sont évacués du corps de la machine par une ouverture spéciale.

Il est déconseillé d’utiliser la machine comme un disjoncteur classique, en particulier si elle est déconnectée lorsqu’une charge puissante est connectée (par exemple, à des courants élevés dans le circuit), car cela accélérerait la destruction et l’érosion des contacts.

Résumons donc:

- le disjoncteur permet de commuter le circuit (en déplaçant le levier de commande vers le haut - l'automate est connecté au circuit; en déplaçant le levier vers le bas - l'automate déconnecte la ligne d'alimentation du circuit de charge);

- possède un déclencheur thermique intégré qui protège la ligne de charge des courants de surcharge, il est inertiel et fonctionne après un certain temps;

- possède un déclencheur électromagnétique intégré, protégeant la ligne de charge des courants de court-circuit élevés et fonctionne presque instantanément;

- contient une chambre de suppression d'arc, qui protège les contacts de puissance de l'action destructive de l'arc électromagnétique.

Nous avons démantelé la conception, le but et le principe de fonctionnement.

Dans le prochain article, nous examinerons les principales caractéristiques d’un disjoncteur que vous devez connaître lorsque vous le choisissez.

Voir Conception et principe de fonctionnement du disjoncteur au format vidéo:

Disjoncteurs

Dans cet article, nous examinerons les questions suivantes:

  1. Qu'est-ce qu'un disjoncteur?
  2. Dispositif et principe de fonctionnement du disjoncteur.
  3. Marquage et caractéristiques des interrupteurs automatiques.
  4. Choix du disjoncteur.

1. Qu'est-ce qu'un disjoncteur?

Un disjoncteur (disjoncteur) est un dispositif de commutation conçu pour protéger le réseau électrique des surintensités, c'est-à-dire contre les courts-circuits et les surcharges.

La définition de «commutation» signifie que cette unité peut activer et désactiver des circuits électriques, autrement dit, pour les commuter.

Les disjoncteurs sont livrés avec un déclencheur électromagnétique qui protège un circuit électrique contre un court-circuit et un déclencheur combiné - lorsque, en plus du déclencheur électromagnétique, un déclencheur thermique est utilisé pour protéger le circuit contre les surcharges.

Remarque: conformément aux exigences de PUE, les réseaux électriques domestiques doivent être protégés contre les courts-circuits et les surcharges. Par conséquent, des disjoncteurs automatiques avec unité de déclenchement combinée doivent être utilisés pour protéger le câblage domestique.

Les disjoncteurs sont divisés en unipolaire (utilisé dans les réseaux monophasés), en bipolaire (utilisé dans les réseaux monophasés et biphasés) et en tripolaire (utilisé dans les réseaux triphasés). Il existe également des disjoncteurs quadripolaires (pouvant être utilisés dans des réseaux triphasés avec un système de mise à la terre TN-S).

Dispositif et principe de fonctionnement du disjoncteur.

La figure ci-dessous montre un disjoncteur avec un déclenchement combiné, c.-à-d. ayant à la fois une libération électromagnétique et thermique.

1.2 - respectivement, les bornes à vis inférieure et supérieure pour connecter les fils

3 - contact mobile; Chambre à 4 arcs; 5 - conducteur flexible (utilisé pour connecter les parties mobiles du disjoncteur); 6 - bobine de libération électromagnétique; 7 - noyau de libération électromagnétique; 8 - dégagement thermique (plaque bimétallique); 9 - mécanisme de libération; 10 - bouton de commande; 11 - dispositif de retenue (pour le montage de la machine sur un rail DIN).

Les flèches bleues sur la figure indiquent le sens du courant traversant le disjoncteur.

Les principaux éléments du disjoncteur sont le déclenchement électromagnétique et thermique:

Un déclencheur électromagnétique protège le circuit électrique contre les courants de court-circuit. Il consiste en une bobine (6) avec un noyau (7) situé en son centre, qui est monté sur un ressort spécial. Le courant dans un mode de fonctionnement normal traversant la bobine conformément à la loi de l'induction électromagnétique crée un champ électromagnétique qui attire le noyau à l'intérieur de la bobine, mais la force de ce champ électromagnétique n'est pas assez pour vaincre la résistance du ressort sur lequel le noyau est installé.

En cas de court-circuit, le courant dans le circuit électrique augmente instantanément jusqu'à une valeur plusieurs fois supérieure au courant nominal du disjoncteur.Ce courant de court-circuit traversant la bobine du déclencheur électromagnétique augmente le champ électromagnétique agissant sur le noyau à une valeur telle que sa force de traction suffit à vaincre la résistance. les ressorts se déplaçant à l'intérieur de la bobine, le noyau ouvre le contact mobile du disjoncteur désexcitant le circuit:

En cas de court-circuit (c’est-à-dire une augmentation instantanée du courant plusieurs fois), le déclencheur électromagnétique déclenche le circuit électrique en une fraction de seconde.

Le déclencheur thermique assure la protection du circuit électrique contre les courants de surcharge. Une surcharge peut survenir lorsqu'un équipement électrique d'une puissance totale supérieure à la charge admissible du réseau est inclus dans le réseau, ce qui peut entraîner une surchauffe des fils, la destruction de l'isolation du câblage électrique et sa défaillance.

Le dégagement thermique est une plaque bimétallique (8). Plaque bimétallique - cette plaque est soudée à partir de deux plaques de métaux différents (le métal "A" et le métal "B" dans la figure ci-dessous) ayant un coefficient de dilatation différent lorsqu’elles sont chauffées.

Lorsqu'un courant dépassant le courant nominal du disjoncteur passe à travers la plaque bimétallique, celle-ci commence à chauffer, tandis que le métal «B» présente un coefficient de dilatation supérieur pendant le chauffage, c'est-à-dire lorsqu’il est chauffé, il se dilate plus rapidement que le métal «A», ce qui entraîne la courbure de la plaque bimétallique. Il se déforme et affecte le mécanisme du déclencheur (9), ce qui ouvre le contact mobile (3).

Le temps de réponse du déclencheur thermique dépend de la valeur du dépassement du courant nominal du disjoncteur. Par exemple, si le courant nominal du disjoncteur est de 25 ampères, le déclencheur thermique ouvre le circuit au bout de 1 heure à un courant de 27 A minutes

Lorsqu'un disjoncteur se déclenche sous charge sur le contact mobile (3), il se forme un arc électrique qui a un effet destructeur sur le contact lui-même. Plus le courant à couper est élevé, plus l'arc électrique est puissant et plus son effet destructeur est puissant. Afin de minimiser les dommages causés par un arc électrique dans un disjoncteur, celui-ci est guidé dans une chambre d’arc électrique (4) constituée de plaques séparées montées en parallèle. L’arc électrique est écrasé et atténué entre ces plaques.

3. Marquage et caractéristiques des disjoncteurs.

BA47-29 - type et série de disjoncteurs

Courant nominal - courant maximal du réseau électrique auquel le disjoncteur est capable de fonctionner à long terme sans déconnexion d'urgence du circuit.

Tension nominale - la tension secteur maximale pour laquelle le disjoncteur est conçu.

PKS - la capacité de coupure maximale du disjoncteur. Cette figure montre le courant de court-circuit maximal qui peut désactiver ce disjoncteur tout en maintenant son fonctionnement.

Dans notre cas, le PKS est répertorié comme 4500 A (Ampère), ce qui signifie que pour un courant de court-circuit (court-circuit) inférieur ou égal à 4500 A, le commutateur automatique peut ouvrir le circuit électrique et rester en bon état, si le courant de court-circuit est. dépassera ce chiffre il y a la possibilité de fondre les contacts mobiles de la machine et leur soudure les uns aux autres.

Caractéristique de déclenchement - définit la plage de déclenchement de la protection du disjoncteur ainsi que la durée pendant laquelle ce déclenchement se produit.

Par exemple, dans notre cas, un automate avec la caractéristique “C” est présenté, sa plage de réponse est de 5 · In jusqu'à 10 · In inclus. (Jen- courant nominal de la machine), c.-à-d. de 5 * 32 = 160A à 10 * 32 + 320, cela signifie que notre machine automatique fournira une déconnexion instantanée du circuit déjà à des courants de 160 - 320 A.

4. Choix du disjoncteur

Pour choisir le bon commutateur automatique et éliminer le risque d'erreur, utilisez notre calculateur en ligne pour calculer la puissance de la machine.

La sélection de la machine est effectuée selon les critères suivants:

- En fonction du nombre de pôles: monophasé et bipolaire utilisé pour réseau monophasé, triphasé et tétrapolaire - dans un réseau triphasé.

- Pour la tension nominale: La tension nominale du disjoncteur doit être supérieure ou égale à la tension nominale du circuit protégé par celui-ci:

Unon AB⩾ Unon réseau

- En fonction du courant nominal: le courant nominal du disjoncteur doit être supérieur ou égal au courant nominal du circuit protégé par celui-ci, c'est-à-dire le courant pour lequel ce réseau électrique est conçu:

Jenon AB⩾ jeEstimé réseau

Courant nominal du réseau électrique (IEstimé réseau) peut être déterminé par la formule:

JeEstimé réseau= Préseau/ (Uréseau* K)

où: Préseau - puissance du réseau, watts; Uréseau - tension secteur (220V ou 380V); K - coefficient (pour un réseau monophasé: K = 1; pour un réseau triphasé: K = 1,73).

Le réseau électrique est défini comme la somme des capacités de tous les récepteurs électriques de la maison.

Préseau= (P1+ P2... + Pn) * Kavec

où: P1, P2, Pn - pouvoir des consommateurs d'énergie individuels; Àavec - le coefficient de demande (Kavec= de 0,65 à 0,8) dans le cas où un seul récepteur électrique ou un groupe de consommateurs électriques est connecté au réseau en même temps et au réseau simultanémentavec= 1.

En tant que capacité du réseau, il est également possible d'accepter la capacité d'utilisation maximale autorisée, par exemple à partir de conditions techniques, d'un projet ou d'un contrat de fourniture d'électricité, le cas échéant.

Après avoir calculé le courant du réseau électrique, nous acceptons la valeur standard la plus proche du courant nominal de la machine: 4A, 5A, 6A, 8A, 10A, 13A, 16A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, etc.

NOTE: En plus de la méthode décrite ci-dessus, il existe la possibilité d'un calcul simplifié d'un disjoncteur. Pour cela, il est nécessaire:

  1. Déterminez la puissance du réseau en kilowatts (1 kilowatt = 1000W) selon la formule ci-dessus:

2. Déterminez le courant réseau en multipliant la puissance réseau calculée par le facteur de conversion (Kn) égal à: 1,52 pour un réseau 380 volts ou 4,55 pour un réseau 220 volts:

Jeréseau= Préseau* Kn, Ampère

3. C'est tout. Maintenant, comme dans le cas précédent, la valeur résultante du courant réseau est arrondie à la valeur standard la plus proche du courant nominal de la machine.

Et finalement, nous choisissons la caractéristique de réponse (voir le tableau des caractéristiques ci-dessus). Par exemple, si vous devez installer un commutateur automatique pour protéger le câblage électrique de toute la maison, sélectionnez la caractéristique «C», si l'éclairage électrique et le panneau de prises sont divisés en deux machines automatiques différentes, vous pouvez installer un dispositif automatique avec la caractéristique «B», et si vous avez besoin d’une machine pour protéger le moteur - choisissez la caractéristique "D".

Voici un exemple de calcul: Il y a une maison dans laquelle se trouvent les pantographes suivants:

  • Machine à laver 800 Watt (W) (équivalent à 0,8 kW)
  • Micro-ondes - 1200W
  • Four électrique 1500W
  • Réfrigérateur - 300 W
  • Ordinateur - 400 W
  • Bouilloire électrique - 1200W
  • TV - 250W
  • Éclairage électrique - 360 W

Tension réseau: 220 volts

Facteur de demande pris égal à 0.8

La puissance du réseau sera alors égale à:

Traduire Préseau de watts en kilowatts, la puissance résultante est divisée par 1000 à cet effet:

Déterminez le réseau actuel pour un schéma simplifié à l'aide du facteur de conversion:

Nous arrondissons la valeur de courant obtenue à la valeur standard la plus proche du courant nominal de l'automate. Sélectionnez le disjoncteur avec un courant nominal de 25 ampères et la caractéristique "C".

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L'appareil et le principe de fonctionnement du disjoncteur

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.

Commutateurs de type automatiques. Dispositif de protection contre kz

Nous connaissons tous les disjoncteurs automatiques, constitués de circuits électriques:

et en outre, comme vous le savez, sont destinés à:

circuits électriques dans des conditions de fonctionnement normales, ainsi qu'en cas d'urgence, lorsqu'il est nécessaire de déconnecter tel ou tel circuit électrique. Des variantes de ces commutateurs permettent l’arrêt automatique des circuits électriques lorsque:

et la tension chute lorsque la charge est connectée, lorsque le courant dans le circuit prend une valeur excédentaire pour un type particulier de disjoncteur.

Types de disjoncteurs

Les photographies montrent des disjoncteurs plus courants:

Un disjoncteur unipolaire sert à connecter un conducteur de phase, un circuit bipolaire à connecter à une phase et à un neutre, un circuit tripolaire à trois phases A, B, C. Outre les disjoncteurs ci-dessus, les disjoncteurs différentiels sont largement utilisés pour les charges lourdes.

interrupteur automatique LR 2P 40 A type "C"

interrupteur automatique, unipolaire, type "C"

disjoncteur tripolaire

De sa pratique, la maintenance de disjoncteurs, confrontée aux défauts suivants:

L’interrupteur automatique unipolaire correspond parfaitement à la charge consommée, mais lorsqu’il est allumé, il s’éteint automatiquement au bout de cinq minutes environ, c’est-à-dire qu’en mode allumé, la machine s’échauffe progressivement et s’éteint. Dans cet exemple, pour vous assurer que le disjoncteur fonctionne, il suffit de toucher son boîtier. Si le disjoncteur est chauffé, il doit simplement être remplacé par un nouveau. Ceci suggère que les disjoncteurs, comme tous les accessoires de câblage, sont sujets à l'usure pendant le fonctionnement.

L'exemple suivant. Lors de l'entretien de la cantine sur appel, le réchaud électrique de l'unité de restauration ne fonctionnait pas, le disjoncteur différentiel s'est déclenché. Lorsque vous allumez le différentiel, il est également désactivé. Dans cet exemple, la cause du dysfonctionnement était électrique. L'isolation des fils était cassée, entraînant un court-circuit.

Dispositif de disjoncteur

Faire le travail des circuits électriques:

De plus, la connaissance du dispositif de commutation automatique ne sera pas superflue. Autrement dit, vous devez connaître le principe de fonctionnement des dispositifs d’arrêt automatique et leur schéma de conception.

Figure 1 Dispositif de disjoncteur

Le principe de fonctionnement des disjoncteurs est de déclencher un électroaimant lorsqu'un excès de courant est généré dans le circuit, l'électroaimant agissant à son tour sur le mécanisme qui déconnecte ces contacts.

Conception de disjoncteur. Schéma de principe du disjoncteur

Selon ce schéma de conception, il est possible de tracer quels éléments détails sont inclus dans la conception du disjoncteur fig.2 :

L'activation et la désactivation automatique s'effectue en tournant le bouton de commande. Lors du passage du courant de court-circuit dans la bobine du déclencheur électromagnétique, un champ électromagnétique se forme qui affecte le percuteur du noyau. Ainsi, le noyau de l'attaquant attire et met en mouvement les leviers. En conséquence, les contacts mobiles et fixes sont ouverts, c’est-à-dire que le disjoncteur automatique est automatiquement déconnecté.

Sélection du disjoncteur

Avant de choisir un disjoncteur, vous devez d’abord calculer la consommation électrique des appareils électriques. Ce tableau vous sera très utile dans vos calculs.

Pour calculer le courant nominal du disjoncteur, vous devez utiliser les formules suivantes:

Connaissant les valeurs de puissance et de tension, il sera possible de calculer le courant nominal du disjoncteur.

Après avoir retenu ces désignations, vous pourrez choisir le commutateur automatique indépendamment - sans assistance.

Les rubriques suivantes expliquent les réseaux de distribution, etc.

Quels sont les types et les types de disjoncteurs dans les réseaux électriques

La principale différence entre ces dispositifs de commutation et tous les autres dispositifs similaires réside dans la combinaison complexe de capacités:

1. maintenir pendant longtemps les charges nominales dans le système en raison de la fiabilité de la transmission de flux d'énergie électrique puissants par ses contacts;

2. Protégez le matériel d'exploitation des pannes accidentelles du circuit électrique dues à la perte de courant rapide de celui-ci.

Dans des conditions de fonctionnement normales de l’équipement, l’opérateur peut commuter manuellement des charges à l’aide de commutateurs automatiques, en fournissant:

différents régimes d'énergie;

changement de configuration du réseau;

retrait de l'équipement du travail.

Les situations d'urgence dans les systèmes électriques se produisent instantanément et spontanément. Une personne n'est pas en mesure de réagir rapidement à son apparence et de prendre des mesures pour l'éliminer. Cette fonction est attribuée aux appareils automatiques intégrés au commutateur.

En génie électrique, la division des systèmes électriques par type de courant est adoptée:

En outre, il existe une classification des équipements en fonction de la magnitude de la tension sur:

basse tension - moins de mille volts;

haute tension - tout le reste.

Pour tous les types de ces systèmes, leurs propres disjoncteurs sont conçus pour un fonctionnement répété.

Circuits ca

Cette catégorie d'interrupteurs comprend une vaste gamme de modèles fabriqués par les fabricants modernes. Il est classé par tension de ligne et par charges actuelles.

Matériel électrique jusqu'à 1000 volts

Selon la puissance de l'électricité transmise, les interrupteurs automatiques dans les circuits de courant alternatif sont classiquement divisés en:

2. dans un boîtier moulé;

3. air de puissance.

Les performances spécifiques sous forme de petits modules standard avec une largeur d'un multiple de 17,5 mm déterminent leur nom et leur conception, avec la possibilité d'installation sur un rail DIN.

La structure interne de l'un de ces disjoncteurs est illustrée. Son corps est entièrement fabriqué en matériau diélectrique durable, éliminant ainsi la défaite d'une personne par le courant électrique.

Les fils d’alimentation et de départ sont connectés aux bornes supérieures et inférieures, respectivement. Pour le contrôle manuel de l'état du commutateur, un levier à deux positions fixes est installé:

celui du haut est conçu pour fournir du courant à travers un contact de puissance fermé;

bottom - fournit une alimentation en circuit ouvert.

Chacune de ces machines est conçue pour un fonctionnement à long terme à une certaine valeur du courant nominal (In). Si la charge augmente, le contact de force se rompt. Pour ce faire, il existe deux types de protection dans le boîtier:

1. dégagement thermique;

2. limite actuelle.

Le principe de leur fonctionnement permet d'expliquer la caractéristique temps-courant, qui exprime la dépendance du temps de réponse de la protection vis-à-vis du courant de charge ou de l'accident qui la traverse.

Le graphique présenté dans l’illustration concerne un disjoncteur spécifique lorsque la zone d’opération de coupure est sélectionnée à 5 × 10 fois le courant nominal.

Lors de la surcharge initiale, le dégagement thermique est constitué d’une plaque bimétallique qui, avec l’augmentation du courant, se réchauffe progressivement, s’infléchit et agit sur le mécanisme de déclenchement non pas immédiatement, mais avec un certain retard.

De cette manière, cela permet aux petites surcharges associées à la connexion à court terme des consommateurs de se retirer et d’éliminer les déplacements inutiles. Si la charge chauffe de manière critique le câblage et l'isolation, le contact de puissance se rompt alors.

Lorsqu'un courant d'urgence survient dans le circuit protégé, capable de brûler l'équipement avec son énergie, une bobine électromagnétique entre en service. Il émet des impulsions en raison de la projection de la charge créée et jette le noyau sur le mécanisme de déclenchement afin d'arrêter instantanément le mode surcharge.

Le graphique montre que plus les courants de court-circuit sont élevés, plus ils sont coupés rapidement par le déclencheur électromagnétique.

Le même principe fonctionne avec le fusible automatique PAR.

Lorsque de forts courants se brisent, un arc électrique est créé, dont l’énergie peut griller les contacts. Pour exclure son action dans les interrupteurs automatiques, une chambre d'arc est utilisée, divisant la décharge d'arc en petits flux et les éteignant par refroidissement.

La multiplicité des conceptions modulaires coupées

Les déclencheurs électromagnétiques sont configurés et réglés pour fonctionner avec certaines charges car, au démarrage, ils créent différents transitoires. Par exemple, lors de l'allumage de différents luminaires, une surintensité de courant à court terme due à une résistance variable du filament peut approcher trois fois la valeur nominale.

Par conséquent, pour un groupe d'appartements et de circuits d'éclairage, il est courant de choisir des disjoncteurs ayant une caractéristique temps-courant de type «B». Il fait 3 ÷ 5 In.

Les moteurs asynchrones dans la promotion d'un rotor avec un entraînement provoquent des surcharges de courant plus importantes. Pour eux, sélectionnez les machines avec la caractéristique "C", ou - 5 ÷ 10 In. En raison de la réserve créée dans le temps et le courant, ils permettent au moteur de tourner et sont assurés d'entrer en mode de fonctionnement sans arrêts inutiles.

Dans la production industrielle sur les machines-outils et les mécanismes, des actionneurs chargés sont connectés aux moteurs, ce qui crée des surcharges plus importantes. Pour ce faire, utilisez les caractéristiques des commutateurs automatiques "D" d’une valeur nominale de 10 20 In. Ils ont fait leurs preuves lors de l'utilisation de systèmes à charges inductives actives.

De plus, les automates ont trois autres types de caractéristiques temps-courant standard, qui sont utilisées à des fins spéciales:

1. "A" - pour câblage long avec charge active ou protection du dispositif semi-conducteur d'une valeur de 2 3 In;

2. "K" - pour les charges inductives prononcées;

3. "Z" - pour les appareils électroniques.

Dans la documentation technique de différents fabricants, le taux de coupure pour les deux derniers types peut légèrement différer.

Disjoncteurs à boîtier moulé

Cette classe d'appareils est capable de commuter des courants plus élevés que les conceptions modulaires. Leur charge peut atteindre des valeurs allant jusqu'à 3,2 kiloampères.

Ils sont fabriqués selon les mêmes principes que les conceptions modulaires, mais, en tenant compte des exigences croissantes en matière de transmission de charge accrue, ils tentent de donner des dimensions relativement petites et une qualité technique élevée.

Ces machines sont conçues pour fonctionner en toute sécurité dans les installations industrielles. Selon la valeur du courant nominal, ils sont classiquement divisés en trois groupes avec la possibilité de commuter des charges allant jusqu'à 250, 1000 et 3200 ampères.

La conception de leur corps: modèles à trois ou quatre pôles.

Interrupteurs de puissance

Ils travaillent dans des installations industrielles et fonctionnent avec des courants de très fortes charges allant jusqu'à 6,3 kiloampères.

Ce sont les dispositifs les plus complexes des dispositifs de commutation des équipements basse tension. Ils sont utilisés pour le fonctionnement et la protection de systèmes électriques en tant qu'appareils d'entrée et de sortie d'appareils de commutation de puissance accrue et pour la connexion de générateurs, transformateurs, condensateurs ou moteurs électriques puissants.

Une image schématique de leur structure interne est montrée dans l'image.

La double rupture du contact de puissance est déjà utilisée ici et des chambres de suppression des arcs avec des grilles de chaque côté du déclencheur sont installées.

La bobine d'inclusion, le ressort de fermeture, l'entraînement à moteur de l'armement du ressort et les éléments d'automatisation sont impliqués dans l'algorithme de travail. Un transformateur de courant avec un enroulement de protection et de mesure est intégré pour contrôler les charges qui fuient.

Matériel électrique supérieur à 1000 volts

Les disjoncteurs à haute tension sont des dispositifs techniques très complexes et sont fabriqués strictement individuellement pour chaque classe de tension. Ils sont généralement utilisés dans les sous-stations de transformation.

Ces exigences sont:

relativement peu de bruit au travail;

Les charges qui cassent les interrupteurs haute tension lors d'un arrêt d'urgence sont accompagnées d'un arc très fort. Pour l’extinction, diverses méthodes sont utilisées, y compris la rupture de la chaîne dans un environnement spécial.

La composition de l'interrupteur comprend:

Un de ces dispositifs de commutation est montré sur la photo.

Pour un fonctionnement de haute qualité du circuit dans de telles structures, en plus de la tension de fonctionnement, prenez en compte:

courant de charge nominal pour une transmission fiable à l'état passant;

le courant de court-circuit maximal à la valeur efficace, capable de résister au mécanisme de déclenchement;

la composante admissible du courant apériodique au moment de la coupure du circuit;

fonctions de refermeture automatique et fourniture de deux cycles de refermeture automatique.

Selon les méthodes d’extinction de l’arc pendant un trajet, les interrupteurs sont classés dans:

Pour un fonctionnement fiable et pratique, ils sont fournis avec un mécanisme d’entraînement pouvant utiliser un ou plusieurs types d’énergie ou leurs combinaisons:

pression d'air comprimé;

impulsion électromagnétique d'un solénoïde.

Selon les conditions d'utilisation, ils peuvent être créés avec la capacité de travailler sous tension de 1 à 750 kilovolts inclus. Naturellement, ils ont un design différent. dimensions, capacités de contrôle automatique et à distance, paramètres de protection pour un fonctionnement en toute sécurité.

Les systèmes auxiliaires de tels disjoncteurs peuvent avoir une structure ramifiée très complexe et être placés sur des panneaux supplémentaires dans des bâtiments techniques spéciaux.

Circuits à courant continu

Dans ces réseaux également, il existe un grand nombre de disjoncteurs dotés de capacités différentes.

Matériel électrique jusqu'à 1000 volts

Ici, les appareils modulaires modernes sont introduits en masse, avec la possibilité de monter sur un rail DIN.

Ils complètent avec succès les classes des anciennes machines AP-50, AE et autres machines similaires, qui étaient fixées aux parois des écrans par des connexions vissées.

Les structures modulaires à courant continu ont le même dispositif et le même principe de fonctionnement que leurs analogues à tension alternative. Ils peuvent être exécutés par un ou plusieurs blocs et sont sélectionnés en fonction de la charge.

Matériel électrique supérieur à 1000 volts

Disjoncteurs à haute tension pour travaux à courant continu sur les installations de production d’électrolyse, les installations industrielles métallurgiques, les transports électrifiés ferroviaires et urbains, les entreprises énergétiques.

Les principales exigences techniques pour le fonctionnement de tels dispositifs correspondent à leurs équivalents en courant alternatif.

Les scientifiques de la société suédo-suisse ABB ont réussi à développer un commutateur CC haute tension, combinant deux structures de puissance dans leur appareil:

Il s'appelle hybride (HVDC) et utilise la technologie d'extinction d'arc séquentielle dans deux environnements à la fois: l'hexafluorure de soufre et le vide. Pour cela assemblé le dispositif suivant.

La tension est fournie au jeu de barres supérieur du disjoncteur à vide hybride et elle est retirée du bus inférieur du gaz SF6.

Les parties puissance des deux appareils de commutation sont connectées en série et contrôlées par leurs entraînements individuels. Pour pouvoir fonctionner simultanément, un dispositif de contrôle des opérations de coordonnées synchronisées a été créé. Celui-ci transmet des commandes au mécanisme de contrôle avec alimentation indépendante via un canal à fibre optique.

Grâce à l'utilisation de technologies de haute précision, les concepteurs ont réussi à uniformiser les actions des actionneurs des deux entraînements, qui se situent dans l'intervalle de temps inférieur à une microseconde.

La commande de l'interrupteur vient de l'unité de protection de relais intégrée à la ligne d'alimentation via un répéteur.

Le commutateur hybride a permis d’augmenter considérablement l’efficacité des structures composites à isolation gazeuse et à vide grâce à l’utilisation de leurs caractéristiques de joint. En même temps, il était possible de réaliser des avantages par rapport à d’autres analogues:

1. la possibilité de déconnecter de manière fiable les courants de court-circuit à haute tension;

2. la possibilité d'un petit effort pour effectuer la commutation des éléments de puissance, ce qui a permis de réduire considérablement la taille et. en conséquence, le coût de l'équipement;

3. disponibilité de diverses normes pour la création de structures qui fonctionnent dans le cadre d'un commutateur séparé ou d'appareils compacts dans une sous-station;

4. la capacité d'éliminer les effets d'un stress récupérable croissant rapidement;

5. la possibilité de former un module de base pour travailler avec des tensions allant jusqu'à 145 kilovolts et plus.

Un trait distinctif de la conception est la possibilité de couper un circuit électrique en 5 millisecondes, ce qui est presque impossible à réaliser avec des dispositifs d'alimentation d'autres conceptions.

Le dispositif de commutation hybride figure dans le top 10 des développements de l’année selon la revue de la technologie MIT (MIT).

Des études similaires sont en cours chez d’autres fabricants d’appareils électriques. Ils ont également obtenu certains résultats. Mais ABB les devance dans cette affaire. Sa direction estime que lorsque le courant alternatif est transmis, de grandes pertes se produisent. Ils peuvent être considérablement réduits en utilisant des circuits à courant continu haute tension.