Disjoncteurs DC : que sont-ils et où sont-ils utilisés ? Machines électriques. Types et travail. Caractéristiques Disjoncteurs DC

Beaucoup de gens savent d'après le cours de physique de l'école que le courant est alternatif et constant. Si nous pouvons dire quelque chose avec certitude sur l'utilisation du courant alternatif (tous les appareils électroménagers sont alimentés en courant alternatif), alors nous ne savons pratiquement rien de la constante. Mais puisqu'il y a des réseaux DC, alors il y a des consommateurs, et, par conséquent, ces réseaux ont également besoin de protection. Où se trouvent les consommateurs DC et quelle est la différence entre les dispositifs de protection pour ce type de courant, nous examinerons dans cet article.

Aucun des types de courant électrique n'est "meilleur" que l'autre - chacun est adapté pour résoudre des problèmes spécifiques : le courant alternatif est idéal pour générer, transmettre et distribuer de l'électricité sur de longues distances, tandis que le courant continu trouve son application dans des installations industrielles spéciales, des installations l'énergie solaire, les centres de données, les sous-stations électriques, etc.

Armoire de distribution de courant continu de sous-station électrique

Comprendre les différences entre AC et DC permet de comprendre clairement les défis auxquels sont confrontés les disjoncteurs DC. Le courant alternatif de fréquence industrielle (50 Hz) change de sens dans le circuit électrique 50 fois par seconde et autant de fois qu'il « franchit » la valeur zéro. Ce "passage" de la valeur du courant par zéro contribue à l'extinction la plus rapide de l'arc électrique. Dans les circuits à courant continu, la valeur de la tension est constante - tout comme la direction du courant est constante dans le temps. Ce fait complique considérablement l'extinction de l'arc DC et nécessite donc des solutions de conception spéciales.

Graphiques combinés des modes normal et transitoire lors de la déconnexion : a) courant alternatif ; b) courant continu

L'une de ces solutions est l'utilisation d'un aimant permanent (3). Le mouvement de l'arc dans un champ magnétique est l'une des méthodes d'extinction dans les appareils jusqu'à 1 kV et est utilisé dans les disjoncteurs modulaires. L'arc électrique, qui est essentiellement un conducteur, est affecté par un champ magnétique et il est aspiré dans la chambre d'extinction d'arc, où il s'éteint finalement.

1 - contact mobile
2 - contact fixe
3 - soudure de contact contenant de l'argent
4 - aimant
5 - chambre de coupure
6 - support

La polarité doit être respectée

Une autre et peut-être la principale différence entre les disjoncteurs AC et DC est la présence de polarité dans ces derniers.

Schémas de câblage pour disjoncteurs DC unipolaires et bipolaires

Si vous protégez un réseau AC monophasé avec un disjoncteur bipolaire (avec deux pôles protégés), il n'y a aucune différence dans le pôle pour connecter la phase ou le conducteur neutre. Lors de la connexion des disjoncteurs au réseau DC, il est nécessaire de respecter la polarité correcte. Lorsqu'un interrupteur CC unipolaire est connecté, la tension d'alimentation est fournie à la borne "1", et lorsqu'un interrupteur bipolaire est connecté, aux bornes "1" et "4".

Pourquoi est-ce si important ? Voir vidéo... L'auteur de la vidéo effectue plusieurs tests avec un disjoncteur de 10 ampères :

1. Brancher le disjoncteur avec la bonne polarité - rien ne se passe.
2. Le commutateur est installé dans le réseau avec une polarité inversée ; paramètres réseau U = 376 V, I = 7,5 A. Résultat : forte émission de fumées suivie d'allumage de l'interrupteur.
3. L'interrupteur est installé avec la polarité correcte et le courant dans le circuit est de 40 A, soit 4 fois sa valeur nominale. La protection thermique, comme il se doit, a ouvert le circuit protégé après quelques secondes.
4. Le dernier et le plus sévère test a été effectué avec la même surintensité quadruple et la même polarité inversée. Le résultat ne s'est pas fait attendre : un allumage instantané.

Ainsi, les disjoncteurs CC sont des dispositifs de protection utilisés pour les objets d'énergie alternative, les systèmes d'automatisation et de contrôle des processus industriels, etc. Des versions spéciales des caractéristiques de protection Z, L, K vous permettent de protéger les équipements de haute technologie des entreprises industrielles.

Dans tous les réseaux électriques, un grand nombre d'appareils sont utilisés, dont la fonction principale est de protéger les lignes et les équipements des surcharges de courant et des courts-circuits. Parmi eux, un disjoncteur de protection de réseau s'est généralisé, assurant non seulement la protection, mais également la commutation de circuits. Ainsi, les disjoncteurs assurent la mise sous et hors tension de zones spécifiques, les protègent des surintensités en déconnectant les circuits protégés en cas de situation d'urgence.

Types de machines électriques

Les disjoncteurs sont largement utilisés dans les systèmes d'alimentation, offrant une protection fiable pour les circuits et réseaux électriques, les appareils ménagers et les équipements électriques. Leur tâche principale est de mettre le circuit hors tension au bon moment en coupant l'alimentation en courant électrique. Le disjoncteur se déclenche lors de courts-circuits, ainsi que lorsque les fils sont chauffés en raison de surcharges dans le réseau.

Les disjoncteurs peuvent fonctionner dans des circuits CC et CA, et les conceptions universelles sont capables de fonctionner en présence de tout courant électrique dans le réseau. Selon leur conception, ils sont divisés en trois types, qui servent de base à d'autres types de disjoncteurs :

• Machines aériennes. Ils sont utilisés dans la production industrielle, où les courants dans les circuits peuvent atteindre plusieurs milliers d'ampères.
• Machines à boîtier moulé. Ils disposent d'une large plage de fonctionnement, allant de 16 à 1000 A.
• Machines modulaires. Ils sont largement utilisés dans les appartements et les maisons privées. Leur nom est associé à la largeur standard de 17,5 mm, selon le nombre de mâts. C'est-à-dire que plusieurs commutateurs peuvent être utilisés dans une unité à la fois.

Tous les disjoncteurs sont divisés en fonction des indicateurs du courant et de la tension nominale, car la plupart des dispositifs de protection sont installés dans des réseaux 220 ou 380V.

Les disjoncteurs peuvent être limiteurs de courant et non limiteurs de courant. Dans le premier cas, le disjoncteur est un disjoncteur dont le temps de déclenchement est réglé à une valeur extrêmement faible, pendant laquelle les courants de court-circuit n'ont pas le temps d'atteindre leur maximum.

Les machines sont classées par nombre de pôles et peuvent être à un, deux, trois et quatre pôles. Ils sont équipés de déclencheurs à surtension, à minimum de tension, à minimum de tension. La vitesse de réponse est d'une grande importance lorsque les appareils peuvent être normaux, rapides et sélectifs. Certains appareils permettent une combinaison de caractéristiques techniques. Certains modèles sont équipés de contacts libres et les conducteurs y sont connectés de différentes manières.

Il existe une division en différents types selon la conception du déclencheur ou du disjoncteur installé dans la machine. Ces éléments jouent un rôle important et sont classés comme magnétiques et thermiques. Dans le premier cas, le disjoncteur est à action rapide et assure une protection contre les courts-circuits. Le temps de réponse est de 0,005 à 3-4 secondes. Le dégagement thermique est beaucoup plus lent, il est donc principalement utilisé pour la protection contre les surcharges. L'élément est basé sur une plaque bimétallique qui chauffe avec des charges croissantes. Le délai de réponse varie de 3 à 4 secondes à plusieurs minutes.

De plus, les machines sont réparties par type d'arrêt ou par. Chaque type A, B, C, D, K, Z. Par exemple, le type A est utilisé lors de l'ouverture de circuits avec une longueur de câblage importante, il protège bien les dispositifs à semi-conducteurs. La limite de démarrage est de 2-3 courants nominaux. Le type B est utilisé dans les systèmes d'éclairage à usage général et a un seuil de déclenchement de 3 à 5 courants nominaux. Des informations plus détaillées sur chaque type de machine peuvent être trouvées dans le tableau.

Types de déclencheurs de disjoncteur

Tous les déclencheurs utilisés dans les disjoncteurs peuvent être classiquement divisés en deux groupes. Le premier groupe comprend des dispositifs qui protègent les circuits électriques et sont capables de reconnaître l'apparition d'une situation critique lorsque des surintensités apparaissent. À la suite du déclenchement, le développement ultérieur de l'accident est supprimé en raison de la divergence des principaux contacts de travail.

Le deuxième groupe de déclencheurs est représenté par des dispositifs supplémentaires qui ne font pas partie de l'équipement de base des disjoncteurs. Les éléments suivants peuvent être installés sur demande :

• Déclencheurs shunt capables de déclencher à distance les disjoncteurs lorsqu'un signal est reçu du circuit auxiliaire.
• Déclencheur à minimum de tension. Il éteint la machine en cas de chute de tension en dessous des limites autorisées.
• Déclencheur à tension nulle. Ses contacts s'ouvrent lorsqu'une chute de tension importante se produit.

Dégagement thermique

Un échantillon du dégagement thermique représenté sur la figure est réalisé sous la forme d'une plaque bimétallique. Pendant le processus de chauffage, il se plie, change de forme et affecte le mécanisme de libération. Pour la fabrication de la plaque, deux bandes métalliques sont reliées entre elles mécaniquement. Le matériau de chaque ruban a un coefficient de dilatation thermique différent. La connexion se fait par brasage, soudage ou rivetage. La flexion de la plaque est formée par différents changements de longueur lors du chauffage. Les déclencheurs thermiques offrent une protection contre les surintensités et peuvent être réglés sur un mode de déclenchement prédéterminé.

Le principal avantage du dégagement thermique est sa haute résistance aux vibrations, l'absence de pièces frottantes et la capacité de travailler sous une forme sale. Ils se distinguent par leur simplicité de conception et leur faible coût. Comme inconvénients, il convient de noter la consommation constante d'électricité, la sensibilité aux températures extrêmes, la possibilité de fausses alarmes lorsqu'elles sont chauffées par des sources étrangères.

La même utilisation généralisée a été reçue par les déclencheurs électromagnétiques à action instantanée. Structurellement, ils sont réalisés sous la forme d'un solénoïde avec un noyau agissant sur le mécanisme de déclenchement. Lorsqu'une surintensité traverse la bobine du solénoïde, elle crée un champ magnétique qui déplace le noyau et en même temps surmonte la résistance du ressort de rappel.

Le déclencheur électromagnétique est réglé pour fonctionner en cas de court-circuit dont la valeur est de 2 à 20 ln. À son tour, la valeur ln = 200 A. L'erreur de réglage peut être de 20 % dans un sens ou dans l'autre de la valeur de réglage. Par conséquent, les réglages de démarrage des disjoncteurs de puissance sont indiqués en ampères ou en multiples du courant nominal. Les disjoncteurs modulaires ont des caractéristiques de protection, désignées B (3-5), C (5-10) et D (10-50), où les valeurs numériques correspondent au courant nominal maximal ln, auquel le contact diverge.

Déclenchement électromagnétique

Les principaux avantages des déclencheurs électromagnétiques sont la résistance aux vibrations, aux chocs et autres influences mécaniques, ainsi que la simplicité de conception, ce qui facilite la réparation et la maintenance de l'appareil. Les inconvénients incluent une réponse instantanée, sans temporisation, ainsi que la création d'un champ magnétique pendant le fonctionnement.

La temporisation est d'une grande importance car elle assure la sélectivité. En présence de sélectivité ou de sélectivité, l'automate d'entrée reconnaît la présence d'un court-circuit, mais il est ignoré pendant un certain temps défini. Pendant cet intervalle de temps, le dispositif de protection en aval doit avoir le temps de se déclencher, en n'arrêtant pas l'ensemble de l'objet, mais uniquement la zone endommagée.

Assez souvent, les déclencheurs thermiques et électromagnétiques sont utilisés ensemble, en connectant les deux éléments en série. Un tel faisceau est appelé libération combinée ou thermomagnétique.

Libération à l'état solide

Les dispositifs plus complexes incluent les déclencheurs à semi-conducteur. Chacun d'eux comprend une unité de contrôle, des transformateurs de mesure pour le courant alternatif ou des amplificateurs magnétiques pour le courant continu, ainsi qu'un électro-aimant de fonctionnement qui agit comme un déclencheur shunt. À l'aide de l'unité de commande, un programme défini par l'utilisateur est défini, sous la direction duquel les contacts principaux seront déconnectés.

Pendant les réglages, les actions suivantes sont effectuées :

• Le courant nominal de la machine est régulé
• La temporisation dans les zones de surcharge et de court-circuit est réglable.
• Le réglage de détection de court-circuit est déterminé.
• Réglage des interrupteurs de sécurité pour qu'ils fonctionnent à partir d'une connexion monophasée.
• Réglage de l'interrupteur qui déconnecte la temporisation lorsque, en cas de court-circuit, le mode de sélectivité passe en mode à action brusque.

Libération électronique

La conception du déclencheur électronique ressemble à celle d'un dispositif semi-conducteur similaire. Il se compose également d'un électro-aimant, d'appareils de mesure et d'une unité de contrôle. La valeur du courant de fonctionnement et le temps de maintien sont réglés par pas, assurant un fonctionnement garanti en cas de court-circuit et de courants d'appel.

Les avantages de ces appareils sont une variété de paramètres et la possibilité de choisir, le fonctionnement du programme installé avec une grande précision, la présence d'indicateurs de fonctionnement et de raisons de fonctionnement, une communication sélective logique avec des commutateurs situés au-dessus et au-dessous de la machine.

Les inconvénients incluent le prix élevé, la fragilité de l'unité de commande et la sensibilité à l'influence des champs électromagnétiques.

Les disjoncteurs CC sont utilisés pour déconnecter un circuit en charge. Dans les sous-stations de traction, des interrupteurs sont utilisés pour couper les lignes d'alimentation 600 V lors de surcharges et de courants de court-circuit et pour couper le courant inverse des unités de redressement lors d'un allumage inversé ou d'une panne de vannes (c'est-à-dire, des courts-circuits internes lors du fonctionnement en parallèle des unités). .

L'extinction d'arc électrique par des interrupteurs automatiques se produit dans l'air sur les avertisseurs d'arc. L'allongement de l'arc peut se faire par soufflage magnétique ou dans des chambres à fentes étroites.

Dans tous les cas de déconnexion du circuit et de formation d'arc électrique, un mouvement ascendant naturel de l'arc se produit en même temps que le mouvement de l'air chauffé par celui-ci, c'est-à-dire un souffle thermique.

Principalement appliqué disjoncteurs à grande vitesse.

Riz. 1. Oscillogrammes de courant et de tension lorsque le courant de court-circuit est coupé : a - un interrupteur non rapide, b - un interrupteur rapide

Le temps total T de coupure du courant de court-circuit ou de surcharge par le disjoncteur se compose de trois parties principales (Fig. 1) :

T = t о + t 1 + t 2

où t0 est le temps de montée du courant dans le circuit à déconnecter à la valeur du courant de réglage, c'est-à-dire à la valeur à laquelle le dispositif de sectionnement du disjoncteur est déclenché ; t1 - propre temps d'ouverture du disjoncteur, c'est-à-dire le temps entre le moment où le courant de réglage est atteint jusqu'au moment où les contacts du disjoncteur commencent à diverger ; t2 - temps de combustion de l'arc.

Le temps de montée du courant dans le circuit t0 dépend des paramètres du circuit et du réglage de l'interrupteur.

Le temps de déclenchement intrinsèque t1 dépend du type de disjoncteur : pour les disjoncteurs non rapides, le temps de coupure intrinsèque est de l'ordre de 0,1-0,2 s, pour les disjoncteurs rapides - 0,0015-0,005 s.

Le temps d'arc t2 dépend de la valeur du courant à couper et des caractéristiques des dispositifs d'arc des disjoncteurs.

Le temps d'arrêt total du disjoncteur non rapide est de 0,15 à 0,3 s, celui à grande vitesse de 0,01 à 0,03 s.

En raison du court temps de déclenchement inhérent, le disjoncteur rapide limite la valeur maximale du courant de court-circuit dans le circuit protégé.

Dans les sous-stations de traction, des commutateurs CC automatiques à grande vitesse sont utilisés : VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 et autres.

Commutateur VAB-2 est polarisé, c'est-à-dire qu'il réagit au courant dans un seul sens - avant ou arrière, selon le réglage de l'interrupteur.

En figue. 2 montre le mécanisme électromagnétique du disjoncteur DC.

Riz. 2. Mécanisme électromagnétique du disjoncteur VAB-2 : a - coupure du disjoncteur, b - limites d'usure limite des contacts du disjoncteur VAB-2, (A - l'épaisseur minimale du contact fixe est de 6 mm, B - l'épaisseur minimale du contact mobile est de 16 mm); 1 - bobine de maintien, 2 - circuit magnétique, 3 - bobine de commutation, 4 - armature magnétique, 5 - barre d'acier supérieure, 6 - armature, 7 - bobine principale, 8 - bobine d'étalonnage, 9 - circuit magnétique en forme de U, 10 - sortie de courant, 11 - vis de réglage, 12 - plaque de dérivation, 13 - connexion flexible, 14 - butée, 15 - levier d'armature, 16 - axe de levier d'armature, 17 - contact fixe, 18 - contact mobile, 19 - levier de contact, 20 - levier de contact d'axe, 21 - axe avec galet, 22 - levier de blocage, 23 - ressorts d'arrêt, 24 - tige de traction, 25 - vis de réglage, 26 - support, 27 - noyau de bobine de maintien

Le levier d'armature 15 (Fig. 2, a) tourne autour de l'axe 16 traversé par la barre d'acier supérieure 5. Dans la partie inférieure du levier 15, qui se compose de deux joues de silumin, l'ancre en acier 6 est serrée, et dans la en partie supérieure se trouve un manchon d'écartement d'axe 20, autour duquel tourne le levier de contact 19, constitué d'un ensemble de plaques en duralumin.

Un contact mobile 18 est fixé dans la partie supérieure du levier de contact, et un sabot en cuivre avec une connexion souple 13 est fixé en bas, à l'aide de laquelle le contact mobile est connecté à la bobine de courant principal 7 et à travers elle à borne 10. À la partie inférieure du levier de contact, des deux côtés, des butées 14 sont fixées et du côté droit, un axe en acier avec un rouleau 21, auquel deux ressorts de fermeture 23 sont fixés d'un côté.

En position fermée, le système de leviers (levier d'armature et levier de contact) est actionné par les ressorts d'arrêt 23 autour de l'axe 16 jusqu'à ce que l'armature 6 s'arrête dans la tige gauche du circuit magnétique en U.

Les bobines de fermeture 3 et de maintien 1 du disjoncteur sont alimentées par leurs propres besoins en courant continu.

Pour allumer l'interrupteur, vous devez d'abord fermer le circuit de la bobine de maintien 1, puis le circuit de la bobine de fermeture 3. Le sens du courant dans les deux bobines doit être tel que les flux magnétiques générés par celles-ci s'additionnent dans le bon noyau du noyau magnétique 9, qui sert de noyau de la bobine de fermeture ; alors l'armature 6 sera attirée vers le noyau de la bobine de fermeture, c'est-à-dire qu'elle sera en position "On". Dans ce cas, l'axe 20 avec le levier de contact 19 tournera vers la gauche, les ressorts d'arrêt 23 s'étireront et auront tendance à faire tourner le levier de contact 19 autour de l'axe 20.

Lorsque l'interrupteur est fermé, l'armature magnétique 4 repose sur la face d'extrémité de la bobine de fermeture et, lorsque l'interrupteur est fermé, reste attirée vers l'extrémité du noyau par le flux magnétique total des bobines de fermeture et de maintien. L'armature magnétique 4 au moyen d'une tige 24 est reliée au levier de verrouillage 22, ce qui ne permet pas au levier de contact de tourner jusqu'à la butée du contact mobile dans le contact fixe. Par conséquent, un écart subsiste entre les contacts principaux, qui peut être ajusté en changeant la longueur de la tige 24 et doit être égal à 1,5-4 mm.

Si la tension est retirée de la bobine de fermeture, les forces électromagnétiques maintenant l'armature 4 dans la position attirée diminueront et les ressorts 23 à l'aide du levier de verrouillage 22 et de la tige 24 arracheront l'armature de l'extrémité du noyau de la bobine de fermeture et tourner le levier de contact jusqu'à ce que les contacts principaux soient fermés. Par conséquent, les contacts principaux ne se fermeront qu'après l'ouverture de la bobine de fermeture.

Ainsi, le principe du déclenchement libre est réalisé pour les disjoncteurs VAB-2. L'écart entre l'armature magnétique 4 (autrement appelée armature à déclenchement libre) et l'extrémité du noyau de la bobine de fermeture en position fermée de l'interrupteur doit être compris entre 1,5 et 4 mm.

Le circuit de commande prévoit la fourniture d'une impulsion de courant de courte durée à la bobine de fermeture, dont la durée n'est suffisante que pour avoir le temps de déplacer l'armature vers la position "On". Ensuite, le circuit de la bobine de fermeture s'ouvre automatiquement.

La présence d'un voyage gratuit peut être vérifiée de la manière suivante. Une feuille de papier est placée entre les contacts principaux et le contact du contacteur est fermé. Le disjoncteur est fermé, mais tant que le contact du contacteur est fermé, les contacts principaux ne doivent pas se fermer et le papier peut être librement retiré de l'espace entre les contacts.Dès que le contact du contacteur est ouvert, l'armature magnétique sera arrachée de l'extrémité de la bobine de fermeture et les contacts principaux fermés. Dans ce cas, le morceau de papier sera coincé entre les contacts et il ne sera pas possible de le retirer.

Lorsque l'interrupteur est allumé, un double coup caractéristique se fait entendre: le premier - de la collision de l'armature et du noyau de la bobine de fermeture, le second - de la collision des contacts principaux fermés.

La polarisation de l'interrupteur consiste à choisir le sens du courant dans la bobine de maintien, en fonction du sens du courant dans la bobine de courant principale.

Pour que l'interrupteur coupe le circuit lorsque le sens du courant change, le sens du courant dans la bobine de maintien est choisi de sorte que les flux magnétiques créés par la bobine de maintien et la bobine de courant principale coïncident dans le sens dans le noyau de la bobine de fermeture. Par conséquent, lorsque le courant circule dans le sens direct, le courant du circuit principal aidera à maintenir le disjoncteur en position fermée.

En mode secours, lorsque le sens du courant principal est inversé, le sens du flux magnétique créé par la bobine de courant principal dans le noyau de la bobine de fermeture va changer, c'est-à-dire que le flux magnétique de la bobine de courant principal sera dirigé contre le flux magnétique de la bobine de maintien et à une certaine valeur du courant principal, le noyau de la bobine de fermeture sera démagnétisé et les ressorts d'ouverture ouvriront le disjoncteur. La vitesse est déterminée dans une plus grande mesure par le fait que tandis que dans le noyau de la bobine de commutation le flux magnétique diminue, dans le noyau de la bobine de courant principale, le flux magnétique augmente.

Pour que le disjoncteur coupe le circuit lorsque le courant dépasse le courant de réglage dans le sens direct, le sens du courant dans la bobine de maintien est sélectionné de sorte que le flux magnétique de la bobine de maintien dans le noyau de la fermeture bobine est dirigée contre le flux magnétique de la bobine de courant principale lorsque le courant direct la traverse. Dans ce cas, avec une augmentation du courant principal, la démagnétisation du noyau de la bobine de fermeture augmente, et à une certaine valeur du courant principal, égale ou supérieure au courant de réglage, le disjoncteur s'ouvre.

Le courant de réglage dans les deux cas est régulé en modifiant la valeur du courant de la bobine de maintien et en modifiant l'écart δ1.

L'amplitude du courant de la bobine de maintien est régulée en modifiant l'amplitude de la résistance supplémentaire connectée en série avec la bobine.

Une modification de l'entrefer δ1 modifie la résistance du flux magnétique de la bobine de courant principale. Avec une diminution de l'entrefer 1, la résistance magnétique diminue et, par conséquent, l'amplitude du courant de coupure diminue. L'écart δ1 est modifié à l'aide de la vis de réglage 11.

L'écart δ2 entre les butées 14 et les joues du levier d'armature 15 en position marche de l'interrupteur caractérise la qualité de la fermeture des contacts principaux et doit être compris entre 2 et 5 mm. L'usine produit des interrupteurs avec un écart δ2 égal à 4-5 mm. La taille de l'entrefer δ2 détermine l'angle de rotation du levier de contact 19 autour de l'axe 20.

L'absence d'entrefer δ2 (les butées 14 sont en contact avec les joues du levier d'armature 15) indique un mauvais contact ou un manque de contact entre les contacts principaux. Un écart δ2 inférieur à 2 ou supérieur à 5 mm indique que les contacts principaux sont en contact uniquement au niveau du bord inférieur ou supérieur. L'écart δ2 peut être faible en raison de la forte usure des contacts, qui sont alors remplacés.

Si les dimensions des contacts sont suffisantes, l'écart δ2 est ajusté en déplaçant l'ensemble du mécanisme de commutation le long du cadre de l'interrupteur. Pour déplacer le mécanisme, deux boulons sont libérés qui fixent le mécanisme au cadre.

La distance entre les contacts principaux en position ouverte doit être de 18 à 22 mm. L'enfoncement des contacts principaux pour les interrupteurs pour courant nominal jusqu'à 2000 A inclus doit être compris entre 20 et 26 kg, et pour les interrupteurs pour courant nominal 3000 A - entre 26 et 30 kg.

En figue. 2, b montre le système de déplacement de l'interrupteur avec la désignation de la limite d'usure des contacts. Le contact mobile est considéré comme usé lorsque la dimension B devient inférieure à 16 mm, et le contact fixe - lorsque la dimension A devient inférieure à 6 mm.

En figue. 3 montre un schéma de commande détaillé pour le disjoncteur VAB-2. Le schéma prévoit la fourniture d'une impulsion à court terme à la bobine de fermeture et ne permet pas de multiples allumages répétés lorsque le bouton d'alimentation est enfoncé pendant une longue période, c'est-à-dire qu'il protège contre la "sonnerie". La bobine de maintien est constamment chargée de courant.

Pour allumer l'interrupteur, appuyez sur le bouton "On", fermant ainsi le circuit des bobines du contacteur K et du blocage RB. Dans ce cas, seul le contacteur est activé, ce qui ferme le circuit de la bobine de fermeture VK.

Dès que l'armature prend la position "On", les contacts auxiliaires de fermeture du disjoncteur BA se ferment, et les contacts d'ouverture s'ouvrent. L'un des contacts auxiliaires contourne la bobine du contacteur K, ce qui va couper le circuit de la bobine de fermeture. Dans ce cas, la totalité de la tension secteur sera appliquée à la bobine du relais de blocage RB qui, s'étant déclenché, shunte à nouveau la bobine du contacteur avec ses contacts.

Pour refermer l'interrupteur, ouvrez le bouton d'alimentation et refermez-le.

La résistance de décharge CP, connectée en parallèle avec la bobine de maintien du courant continu, sert à réduire la surtension lorsque le circuit de la bobine est ouvert. La résistance LED réglable permet de modifier le courant de la bobine de maintien.

Le courant nominal de la bobine de maintien à 110 V est de 0,5 A et le courant nominal de la bobine de maintien à la même tension et à la même connexion en parallèle des deux sections est de 80 A.

Riz. 3. Circuit électrique pour la commande du disjoncteur VAB-2 : Off. - bouton d'arrêt, DC - bobine de maintien, LED - résistance supplémentaire, CP - résistance de décharge, BA - contacts auxiliaires de commutation, , ЛЗ - lampes de signalisation rouges et vertes, Incl. - bouton ON, K - contacteur et son contact, RB - relais de blocage et son contact, VK - bobine de fermeture, AP - interrupteur automatique

Les fluctuations de tension des circuits de fonctionnement sont admissibles de - 20 % à + 10 % de la tension nominale.

Le temps total de déconnexion du circuit par le disjoncteur VAB-2 est de 0,02 à 0,04 s.

L'extinction de l'arc lorsque le disjoncteur coupe le circuit sous charge se produit dans la chambre de coupure à l'aide d'un soufflage magnétique.

La bobine de soufflage magnétique est généralement connectée en série avec le contact fixe principal de l'interrupteur et constitue un tour du bus principal porteur de courant, à l'intérieur duquel se trouve un noyau en ruban d'acier. Pour concentrer le champ magnétique dans la zone de formation d'arc au niveau des contacts, le noyau de la bobine de soufflage magnétique au niveau des commutateurs comporte des pièces polaires.

La chambre d'extinction d'arc (Fig. 4) est une boîte plate en amiante-ciment, à l'intérieur de laquelle sont réalisées deux cloisons longitudinales 4. La corne 1 est installée dans la chambre, à l'intérieur de laquelle passe l'axe de rotation de la chambre. Cette corne est reliée électriquement au contact mobile. Un autre cornet 7 est fixé sur un contact fixe. Pour assurer une transition rapide de l'arc du contact mobile au cornet 1, la distance entre le cornet et le contact ne doit pas dépasser 2-3 mm.

L'arc électrique survenant lors de la déconnexion entre les contacts 2 et 6 sous l'action d'un fort champ magnétique de la bobine de soufflage magnétique 5 est rapidement soufflé sur les cornes 1 et 7, s'allonge, est refroidi par le contre-courant de l'air et les parois de la chambre en fentes étroites entre les cloisons et s'éteint rapidement. Il est recommandé d'insérer des carreaux de céramique dans les parois de la chambre dans la zone d'extinction d'arc.

Les chambres d'extinction d'arc pour disjoncteurs pour des tensions de 1500 V et plus (Fig. 5) diffèrent des chambres pour des tensions de 600 V par leurs grandes dimensions et par la présence de trous dans les parois extérieures pour la sortie des gaz et d'un dispositif de soufflage magnétique supplémentaire .

Riz. 4. Chambre d'extinction d'arc du disjoncteur VAB-2 pour tension 600 V : 1 et 7 - cornes, 2 - contact mobile, 3 - parois extérieures, 4 - cloisons longitudinales, 5 - bobine magnétique, 6 - contact fixe

Riz. 5. Chambre d'extinction d'arc du disjoncteur VAB-2 pour une tension de 1500 V : a - dispositif de chambre, b - circuit d'extinction d'arc avec souffle magnétique supplémentaire ; 1 - contact mobile, 2 - contact fixe, 3 - bobine de soufflage magnétique, 4 ET 8 - pavillons, 5 et 6 - pavillons auxiliaires, 7 - bobine de soufflage magnétique auxiliaire, I, II, III, IV - position de l'arc pendant l'extinction

Le dispositif de soufflage magnétique supplémentaire se compose de deux cornes auxiliaires 5 et 6, entre lesquelles est connectée la bobine 7. Au fur et à mesure que l'arc s'allonge, il commence à se fermer à travers les cornes auxiliaires et la bobine, ce qui, en raison du courant qui la traverse, crée une explosion magnétique supplémentaire. Toutes les chambres ont des plaques polaires métalliques à l'extérieur.

Pour une extinction rapide et stable de l'arc, la divergence de contact doit être d'au moins 4-5 mm.

Le corps de l'interrupteur est constitué d'un matériau non magnétique - le silumin - et est connecté à un contact mobile, par conséquent, pendant le fonctionnement, il est sous pleine tension de fonctionnement.

Interrupteur CC automatique à grande vitesse BAT-42

Fonctionnement des disjoncteurs CC

En fonctionnement, il est nécessaire de surveiller l'état des contacts principaux. La chute de tension entre eux à charge nominale doit être inférieure à 30 mV.

L'oxyde est retiré des contacts avec une brosse métallique (brossage). Lorsqu'un affaissement apparaît, ils sont enlevés avec une lime, cependant, les contacts ne doivent pas être limés pour retrouver leur forme plate d'origine, car cela conduit à leur usure rapide.

Il est nécessaire de nettoyer périodiquement les parois de la chambre d'extinction d'arc des dépôts de cuivre et de charbon.

Lors de la révision d'un interrupteur à courant continu, l'isolement des bobines de maintien et de fermeture est vérifié par rapport au corps, ainsi que la résistance d'isolement des parois de la chambre d'extinction d'arc. L'isolement de la chambre à arc est vérifié en appliquant une tension entre les contacts principaux mobiles et fixes avec la chambre fermée.

Avant de mettre l'interrupteur en service après une réparation ou un stockage à long terme, la chambre doit être séchée pendant 10 à 12 heures à une température de 100 à 110 ° C.

Après séchage, la chambre est installée sur l'interrupteur et la résistance d'isolement est mesurée entre les deux points de la chambre situés en regard des contacts mobiles et fixes lorsqu'ils sont ouverts. Cette résistance doit être d'au moins 20 ohms.

Les réglages du disjoncteur sont calibrés en laboratoire avec un courant obtenu à partir d'un générateur basse tension avec une tension nominale de 6-12 V.

Au poste, les disjoncteurs sont calibrés avec un courant de charge ou à l'aide d'un rhéostat de charge à une tension nominale de 600 V. Une méthode d'étalonnage des commutateurs CC peut être recommandée en utilisant une bobine d'étalonnage de 300 tours de fil PEL d'un diamètre de 0,6 mm, montée sur le noyau de la bobine de courant principale. En faisant passer un courant continu dans la bobine, la valeur du réglage du courant est définie en fonction du nombre d'ampères-tours au moment où l'interrupteur est éteint. Les interrupteurs de la première version, qui ont été produits plus tôt, se distinguent des interrupteurs de la deuxième version par la présence d'un amortisseur à huile.

Les disjoncteurs DC modulaires, ou, plus simplement, les machines automatiques, sont utilisés dans les réseaux électriques et les installations électriques, les armoires de télécommunication, les panneaux d'automatisation. Pourquoi sont-ils appelés modulaires ? Le fait est qu'ils sont disponibles dans des boîtiers compacts standard et sont des modules unipolaires, dont peuvent être composés des dispositifs unipolaires, bipolaires ou tripolaires. Selon la norme en vigueur, la largeur d'un tel poteau est de 17,5 mm.

Un disjoncteur CC diffère d'un disjoncteur conventionnel en ce qu'il coupe automatiquement le circuit en cas de court-circuit ou de surcharge. La conception de l'appareil comprend plusieurs éléments principaux :

Dès le début de l'émergence de l'électricité, les ingénieurs ont commencé à réfléchir à la sécurité des réseaux et appareils électriques contre les surcharges de courant. En conséquence, de nombreux appareils différents ont été conçus, qui se distinguent par une protection fiable et de haute qualité. L'un des derniers développements concerne les machines électriques.

Cet appareil est dit automatique du fait qu'il est équipé de la fonction de couper l'alimentation en mode automatique, en cas de court-circuit, de surcharge. Après le déclenchement, les fusibles conventionnels doivent être remplacés par des neufs et les disjoncteurs, après avoir éliminé les causes de l'accident, peuvent être réactivés.

Un tel dispositif de protection est nécessaire dans tout circuit électrique. Le disjoncteur protégera un bâtiment ou une pièce de diverses urgences :

• Les feux.
• Chocs électriques à une personne.
• Défauts de câblage.

Types et caractéristiques de conception

Il est nécessaire de connaître les informations sur les types de disjoncteurs existants afin de sélectionner le bon appareil au moment de l'achat. Il existe une classification des machines électriques selon plusieurs paramètres.

Pouvoir de coupure

Cette propriété détermine le courant de court-circuit auquel la machine ouvrira le circuit, déconnectant ainsi le réseau et les appareils qui étaient connectés au réseau. Par cette propriété, les automates sont subdivisés :

• Les machines automatiques pour 4500 ampères, sont utilisées pour éviter les dysfonctionnements des lignes électriques des anciens bâtiments résidentiels.
• A 6000 ampères, ils sont utilisés pour prévenir les accidents en cas de court-circuit dans le réseau des maisons des bâtiments neufs.
• 10 000 ampères, utilisé dans l'industrie pour protéger les installations électriques. Un courant de cette amplitude peut être généré à proximité immédiate de la sous-station.

Le déclenchement du disjoncteur se produit lors de courts-circuits accompagnés de l'apparition d'un certain courant.

La machine protège le câblage électrique contre les dommages à l'isolation par un courant élevé.

Nombre de pôles

Cette propriété nous renseigne sur le plus grand nombre de fils qui peuvent être connectés au disjoncteur pour assurer la protection. En cas d'urgence, la tension à ces pôles est coupée.

Caractéristiques des machines à un pôle

De telles machines électriques sont de conception la plus simple et servent à protéger des sections individuelles du réseau. Deux fils peuvent être connectés à un tel disjoncteur : entrée et sortie.

La tâche de tels dispositifs est de protéger le câblage électrique contre les surcharges et les courts-circuits. Le fil neutre est connecté au bus zéro, contournant la machine. La mise à la terre est connectée séparément.

Les machines électriques à un pôle ne sont pas entrées, car lorsqu'elles sont éteintes, la phase est interrompue et le fil neutre reste toujours connecté à l'alimentation. Cela ne fournit pas une protection à 100 %.

Propriétés des machines à deux pôles

Dans les cas où une urgence nécessite une déconnexion complète du réseau électrique, des disjoncteurs à deux pôles sont utilisés. Ils sont utilisés comme information d'introduction. En cas d'urgence, ou en cas de court-circuit, tout le câblage électrique est déconnecté en même temps. Cela permet d'effectuer des travaux de réparation et d'entretien, ainsi que des travaux sur les équipements de connexion, car une sécurité totale est garantie.

Les machines électriques bipolaires sont utilisées lorsqu'un interrupteur séparé est requis pour un appareil fonctionnant à partir d'un réseau 220 volts.

Une machine automatique à deux pôles est reliée à l'appareil à l'aide de quatre fils. Parmi ceux-ci, deux proviennent de l'alimentation et les deux autres en proviennent.

Machines électriques tripolaires

Dans un réseau électrique à trois phases, des disjoncteurs tripolaires sont utilisés. La mise à la terre n'est pas protégée et les conducteurs de phase sont connectés aux pôles.

Un disjoncteur tripolaire sert de dispositif d'entrée pour tous les consommateurs de charge triphasés. Le plus souvent, cette version de la machine est utilisée en milieu industriel pour alimenter en électricité des moteurs électriques.

6 conducteurs peuvent être connectés à la machine, dont trois sont les phases du réseau électrique, et les trois autres sont issus de la machine et sont protégés.

Utilisation d'un disjoncteur tétrapolaire

Pour assurer la protection d'un réseau triphasé avec un système de conducteurs à quatre fils (par exemple, un moteur électrique connecté dans un circuit "en étoile"), un disjoncteur à 4 pôles est utilisé. Il agit comme un périphérique d'entrée pour un réseau à quatre fils.

Il est possible de connecter huit conducteurs à l'appareil. D'une part - trois phases et zéro, d'autre part - la sortie de trois phases avec zéro.

Caractéristique temps-courant

Lorsque les appareils consommateurs d'énergie et le réseau électrique fonctionnent normalement, le courant circule normalement. Ce phénomène s'applique également à une machine électrique. Mais, dans le cas d'une augmentation de l'intensité du courant pour diverses raisons au-dessus de la valeur nominale, le déclenchement de la machine est déclenché, et le circuit est coupé.

Le paramètre de cette opération est appelé la caractéristique temps-courant de la machine électrique. C'est la dépendance du temps de fonctionnement de la machine et du rapport entre le courant réel traversant la machine et la valeur du courant nominal.

L'importance de cette caractéristique réside dans le fait que le moins de fausses alarmes est assuré d'un côté, et la protection contre les surintensités est réalisée de l'autre côté.

Dans l'industrie de l'énergie, il existe des situations dans lesquelles une augmentation de courant à court terme n'est pas associée à un accident et la protection ne doit pas être déclenchée. Cela arrive aussi avec les machines électriques.

Les caractéristiques temps-courant déterminent après combien de temps la protection fonctionnera et quels paramètres de l'intensité du courant apparaîtront dans ce cas. Plus la surcharge est importante, plus la machine fonctionnera rapidement.

Machines électriques marquées "B"

Les interrupteurs automatiques de catégorie "B" sont capables de se désactiver en 5 à 20 s. Dans ce cas, la valeur du courant est de 3 à 5 valeurs de courant nominal ≅0,02 s. Ces machines sont utilisées pour protéger les appareils ménagers, ainsi que tout le câblage électrique dans les appartements et les maisons.

Propriétés des machines marquées "C"

Les machines électriques de cette catégorie peuvent s'éteindre en un temps de 1 à 10 s, à 5 à 10 fois la charge actuelle 0,02 s. Ceux-ci sont utilisés dans de nombreux domaines, les plus populaires pour les maisons, les appartements et autres locaux.

La signification du marquage "D "sur la machine

Avec cette classe, les machines sont utilisées dans l'industrie et sont réalisées sous forme de versions 3 pôles et 4 pôles. Ils sont utilisés pour protéger les moteurs électriques puissants et divers appareils triphasés. Leur temps de réponse peut aller jusqu'à 10 secondes, tandis que le courant de réponse peut dépasser la valeur nominale de 14 fois. Cela permet de l'utiliser avec l'effet nécessaire pour protéger divers circuits.

Les moteurs électriques de puissance importante sont le plus souvent reliés par des machines électriques de caractéristique "D", car courant de démarrage élevé.

Courant nominal

Il existe 12 versions de machines automatiques, qui diffèrent par la caractéristique du courant de fonctionnement nominal, de 1 à 63 ampères. Ce paramètre détermine la vitesse à laquelle la machine s'éteint lorsque la limite de courant est atteinte.

La machine pour cette propriété est sélectionnée en tenant compte de la section des conducteurs des fils, du courant admissible.

Le principe de fonctionnement des machines électriques

Mode normal

Pendant le fonctionnement normal de la machine, le levier de commande est armé, le courant circule dans le fil d'alimentation à la borne supérieure. De plus, le courant va au contact fixe, à travers celui-ci au contact mobile et à travers le fil flexible à la bobine du solénoïde. Après cela, le courant traverse le fil jusqu'à la plaque bimétallique du déclencheur. De là, le courant passe à la borne inférieure et ensuite à la charge.

Mode surcharge

Ce mode se produit lorsque le courant nominal de la machine est dépassé. La plaque bimétallique est chauffée par un courant élevé, se plie et ouvre le circuit. L'action de la plaque prend du temps, qui dépend de la valeur du courant passant.

Le disjoncteur est un appareil analogique. Il y a certaines difficultés à le mettre en place. Le courant de déclenchement du déclencheur est réglé en usine à l'aide d'une vis de réglage spéciale. Une fois la plaque refroidie, la machine peut à nouveau fonctionner. La température de la plaque bimétallique dépend de l'environnement.

Le déclencheur n'agit pas immédiatement, permettant au courant de revenir à sa valeur nominale. Si le courant ne diminue pas, le déclencheur se déclenchera. Une surcharge peut se produire en raison d'appareils puissants sur la ligne ou de la connexion de plusieurs appareils à la fois.

Mode court-circuit

Dans ce mode, le courant monte très rapidement. Le champ magnétique dans la bobine du solénoïde déplace le noyau qui entraîne le déclencheur et déconnecte les contacts d'alimentation, soulageant ainsi la charge de secours du circuit et protégeant le réseau d'un éventuel incendie et destruction.

Le déclencheur électromagnétique agit instantanément, ce qui diffère du déclencheur thermique. Lorsque les contacts du circuit de travail sont ouverts, un arc électrique apparaît, dont l'amplitude dépend du courant dans le circuit. Il provoque la destruction des contacts. Pour éviter cette action négative, une chambre de coupure est réalisée, constituée de plaques parallèles. Dans celui-ci, l'arc s'estompe et disparaît. Les gaz résultants sont évacués dans une ouverture spéciale.