Disjoncteur - ce qu'il protège et comment il fonctionne

Les disjoncteurs sont des dispositifs dont la tâche est de protéger une ligne électrique contre les dommages causés par un courant important. Il peut s'agir de surintensités de court-circuit ou simplement d'un puissant flux d'électrons traversant le câble pendant une durée suffisamment longue et provoquant sa surchauffe avec une fusion supplémentaire de l'isolant. Le disjoncteur dans ce cas évite les conséquences négatives en coupant l'alimentation en courant du circuit. Plus tard, lorsque la situation redevient normale, l'appareil peut être rallumé manuellement.

Fonctions du disjoncteur

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

• Commutation du circuit électrique (possibilité de désactiver la zone protégée en cas de panne de courant).
• Mise hors tension du circuit confié lorsque des courants de court-circuit y apparaissent.
• Protection de la ligne contre les surcharges lorsqu'un courant excessif traverse l'appareil (cela se produit lorsque la puissance totale des appareils dépasse le maximum autorisé).

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

Les principaux types d'interrupteurs

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

• Modulaire. Il tire son nom de sa largeur standard, un multiple de 1,75 cm, il est conçu pour les petits courants et s'installe dans les réseaux électriques domestiques, pour une maison ou un appartement. En règle générale, il s'agit d'un disjoncteur unipolaire ou bipolaire.
• Jeter. Il est appelé ainsi à cause du corps moulé. Il peut supporter jusqu'à 1000 ampères et est principalement utilisé dans les réseaux industriels.
• Air. Conçu pour fonctionner avec des courants jusqu'à 6300 ampères. Le plus souvent, il s'agit d'une machine tripolaire, mais à présent, des appareils de ce type sont fabriqués à quatre pôles.

Un disjoncteur de protection monophasé est un disjoncteur le plus courant dans les réseaux domestiques. Il peut être 1 et 2 pôles. Dans le premier cas, seul le conducteur de phase est connecté à l'appareil, et dans le second - également zéro.

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

Le premier ne peut pas être considéré comme un AB à part entière, sa tâche n'est pas de protéger le circuit et les appareils qui y sont inclus, mais d'éviter les chocs électriques lorsqu'une personne touche une zone ouverte. Le disjoncteur différentiel est un AB et un RCD combinés dans un seul appareil.

Comment les disjoncteurs sont-ils disposés?

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

• Bornes à vis.
• Conducteurs flexibles.
• Poignée de contrôle.
• Contact mobile et fixe.
• Un déclencheur électromagnétique, qui est un solénoïde avec un noyau.
• Déclenchement thermique, qui comprend une plaque bimétallique et une vis de réglage.
• Sortie de gaz.
• Chambre d'extinction d'arc.

Sur la face arrière, le fusible de sécurité automatique est équipé d'un loquet spécial, avec lequel il est fixé au rail DIN.

Ce dernier est un rail métallique d'une largeur de 3,5 cm, sur lequel sont fixés des appareils modulaires, ainsi que certains types de compteurs électriques. Pour connecter la machine au rail, le corps du dispositif de protection doit être enroulé sur sa partie supérieure, puis cliquer sur le loquet en poussant la partie inférieure de l'appareil. Vous pouvez retirer le disjoncteur du rail DIN en accrochant le loquet par le bas.

Le loquet du commutateur modulaire peut être très serré. Pour fixer un tel appareil à un rail DIN, vous devez d'abord accrocher le loquet par le bas et mettre le dispositif de protection à la place de la fixation, puis libérer l'élément de verrouillage.

Vous pouvez le rendre plus facile - lorsque vous enclenchez le loquet, appuyez fermement sur sa partie inférieure avec un tournevis.

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

Comment fonctionne le disjoncteur

Voyons maintenant comment fonctionne le disjoncteur de protection du réseau. Il est connecté en soulevant la poignée de commande. Pour déconnecter l'AV du réseau, le levier est abaissé.

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

Ensuite, le courant circule à travers le conducteur flexible vers le solénoïde du déclencheur électromagnétique. De là, le long du deuxième conducteur flexible, l'électricité va à la plaque bimétallique, qui est incluse dans le déclencheur thermique. Après avoir traversé la plaque, le flux d'électrons à travers la borne inférieure entre dans le réseau connecté.

Caractéristiques du déclencheur thermique

Si le courant dépasse le circuit dans lequel le disjoncteur est installé, une surcharge se produit. Le flux d'électrons de forte puissance, traversant la plaque bimétallique, a un effet thermique sur celle-ci, la rendant plus douce et l'obligeant à se plier vers l'élément déclencheur. Lorsque ce dernier entre en contact avec la plaque, la machine se déclenche et l'alimentation en courant du circuit s'arrête. Ainsi, la protection thermique permet d'éviter un échauffement excessif du conducteur, qui peut conduire à la fusion de la couche isolante et endommager le câblage.

L'échauffement de la plaque bimétallique à tel point qu'il se plie et déclenche l'AB se produit pendant un certain temps. Cela dépend de combien le courant dépasse la puissance nominale de la machine et peut prendre à la fois quelques secondes et une heure.

Le déclencheur thermique est déclenché lorsque le courant du circuit dépasse la puissance nominale de la machine d'au moins 13%. Une fois la plaque bimétallique refroidie et le courant normalisé, le dispositif de protection peut être remis en marche.

Il existe un autre paramètre qui peut affecter le fonctionnement de AB sous l'influence d'un dégagement thermique - c'est la température ambiante.

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

Le déclencheur thermique, comme mentionné, nécessite un certain temps pendant lequel le courant du circuit peut revenir à la normale. Ensuite, la surcharge disparaîtra et l'appareil ne s'éteindra pas. Si l'amplitude du courant électrique ne diminue pas, la machine met le circuit hors tension, empêchant la couche d'isolation de fondre et empêchant le câble de brûler.

La surcharge est le plus souvent causée par l'inclusion de dispositifs dans le circuit dont la puissance totale dépasse celle calculée pour une ligne particulière.

Nuances de protection électromagnétique

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

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

Clairement sur les disjoncteurs dans la vidéo:

Chute d'arc

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

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

Conclusion

Dans cet article, nous avons parlé de ce que sont les disjoncteurs, de ce que sont ces dispositifs et de leur fonctionnement. Enfin, disons que les disjoncteurs ne sont pas destinés à être installés dans le réseau comme des interrupteurs conventionnels. Une telle utilisation entraînera rapidement la destruction des contacts de l'appareil.