Caractéristiques de fonctionnement du disjoncteur - principe de fonctionnement dans diverses situations. Machines électriques. Types et travail. Caractéristiques Comment fonctionne la machine

• air;
• huile;
• vide

L'extinction d'un arc électrique dans l'huile ou sous vide est principalement utilisée dans les disjoncteurs haute tension. La trempe d’arc dans l’air peut être utilisée dans les disjoncteurs basse et haute tension.

Les disjoncteurs peuvent être activés manuellement, à l'aide d'un moteur électrique intégré ou d'un entraînement électromagnétique. Entraînements électriques principalement utilisé pour télécommande machines automatiques. La plupart des disjoncteurs basse tension, conçus pour des courants relativement faibles, sont généralement équipés d'un entraînement manuel.

Il convient de noter que bien que les disjoncteurs soient des appareils de commutation, leur durée de vie tout ou rien est nettement inférieure à celle des démarreurs ou contacteurs magnétiques.

Dans ce document, nous considérerons les machines largement utilisées conçues pour être installées sur un rail DIN.

Objet et principe de fonctionnement des protections disjoncteur

Comme indiqué ci-dessus, les disjoncteurs sont équipés de deux types de protection actuelle, une protection contre les courants de court-circuit et une protection thermique.

Dans les disjoncteurs modulaires, la protection contre les courants de court-circuit est réalisée à l'aide de déclencheurs électromagnétiques installés sur chaque phase. Un déclencheur électromagnétique est une bobine de plusieurs tours de fil épais à travers laquelle circule le courant. À l’intérieur de la bobine se trouve un noyau en matériau ferromagnétique. Lorsque le courant atteint une valeur seuil, le noyau est tiré dans la bobine et le déclencheur électromagnétique est déclenché. Le courant auquel le déclencheur électromagnétique est déclenché est appelé réglage de coupure. Il convient de noter que la coupure se produit très rapidement. La coupure est donc une protection de courant sans temporisation. Le seuil de fonctionnement de la coupure de courant est généralement choisi supérieur à 4. La multiplicité du courant de fonctionnement des déclencheurs est indiquée sur le corps de la machine.

La protection contre les courants de surcharge dans les disjoncteurs est mise en œuvre à l'aide de relais thermiques installés sur chaque phase. Un relais thermique est une plaque bimétallique sur laquelle est enroulé un fil à travers lequel circule le courant. Lorsqu'un courant dépasse le courant nominal de l'interrupteur, le bilame chauffe et se déforme. La plaque déformante affecte le disjoncteur et celui-ci se coupe. Le réglage des déclencheurs thermiques des disjoncteurs est généralement de 1,2I nom. Le temps de réponse de la protection dépend de la valeur actuelle. Plus le courant est élevé, plus la protection fonctionne rapidement. Ainsi, à l'aide d'un relais thermique, non seulement la valeur du courant est contrôlée, mais également une temporisation est effectuée. Il est à noter que le fonctionnement de la protection thermique dépend directement de la température ambiante. Par conséquent, la protection contre les surcharges des disjoncteurs peut être garantie de maintenir ses caractéristiques uniquement dans la plage de température spécifiée par le fabricant.

La dépendance du temps de réponse de la protection du disjoncteur au courant est appelée caractéristique temps-courant. Un graphique typique des caractéristiques temps-courant de la machine est présenté sur la figure.

Le graphique montre que le temps de réponse de la protection thermique, selon le courant, peut aller d'une heure à une seconde. La vitesse de réponse de coupure dépend dans une bien moindre mesure de la valeur actuelle.

Conception de disjoncteurs modulaires

Les principales parties du disjoncteur modulaire sont représentées sur la figure.

Les disjoncteurs modulaires sont conçus pour un montage sur rail DIN. À cet effet, il existe une rainure spéciale à l'arrière des machines et un verrou qui fixe solidement l'interrupteur sur le rail. Les disjoncteurs peuvent avoir de un à quatre pôles. Dans un réseau monophasé, les disjoncteurs unipolaires sont le plus souvent utilisés, et dans un réseau triphasé, les disjoncteurs tripolaires sont le plus souvent utilisés.

Les principaux composants des machines sont :

• Système de contact ;
• Relâchements, thermiques et électromagnétiques ;
• Système d'extinction d'arc ;
• Mécanisme d'armement et de libération.

Le système de contacts se compose de contacts mobiles et fixes. Pour garantir une faible résistance de contact, les surfaces de contact sont recouvertes de céramique métallique à base d'argent. Le contact mobile est relié au déclencheur électromagnétique via une connexion métallique flexible.

L'extinction des arcs dans les disjoncteurs est réalisée dans des chambres d'extinction d'arc. Pour éteindre l'arc, une série de plaques métalliques sont installées dans la chambre, qui écrasent et refroidissent l'arc. La chambre est constituée de fibres qui, lorsqu'elles sont chauffées, libèrent des gaz qui aident à éteindre l'arc. La pression excessive du gaz est évacuée du corps de la machine par un canal spécial.

Le mécanisme d'activation et de désactivation du disjoncteur est conçu de telle manière que l'activation et la désactivation du disjoncteur se produisent rapidement, quelle que soit la vitesse de déplacement du levier de commande.

Critères de sélection des disjoncteurs

Le courant nominal du disjoncteur doit correspondre au courant maximum admissible de la ligne protégée. Généralement, le courant maximum est déterminé par la section et le matériau des fils ou des câbles.

La multiplicité de courant du déclencheur électromagnétique de la machine est choisie en fonction des courants de démarrage des moteurs électriques protégés par le disjoncteur. Cela est dû au fait que les courants de démarrage des moteurs peuvent dépasser les courants nominaux de quatre fois ou plus.

Ce qui s'est passé disjoncteur?

Disjoncteur(automatique) est un appareil de commutation conçu pour protéger le réseau électrique des surintensités, c'est-à-dire des courts-circuits et des surcharges.

La définition de « commutation » signifie que cet appareil peut allumer et éteindre des circuits électriques, autrement dit les commuter.

Les disjoncteurs automatiques sont livrés avec un déclencheur électromagnétique qui protège le circuit électrique des courts-circuits et un déclencheur combiné - lorsqu'en plus du déclencheur électromagnétique, un déclencheur thermique est utilisé pour protéger le circuit des surcharges.

Note: Conformément aux exigences du PUE, les réseaux électriques domestiques doivent être protégés à la fois des courts-circuits et des surcharges. Par conséquent, pour protéger le câblage électrique domestique, des disjoncteurs à déclencheur combiné doivent être utilisés.

Les interrupteurs automatiques sont divisés en unipolaires (utilisés dans les réseaux monophasés), bipolaires (utilisés dans les réseaux monophasés et biphasés) et tripolaires (utilisés dans les réseaux triphasés). disjoncteurs polaires (peuvent être utilisés dans les réseaux triphasés avec un système mise à la terre TN-S).

1. Conception et principe de fonctionnement d'un disjoncteur.

La figure ci-dessous montre dispositif coupe-circuit avec une version combinée, c'est-à-dire ayant à la fois un déclencheur électromagnétique et thermique.

1,2 - bornes à vis respectivement inférieure et supérieure pour connecter le fil

3 - contact mobile ; 4-chambre à arc ; 5 - conducteur flexible (utilisé pour connecter les parties mobiles du disjoncteur) ; 6 - bobine de déclenchement électromagnétique ; 7 - noyau du déclencheur électromagnétique ; 8 — dégagement thermique (plaque bimétallique); 9 — mécanisme de libération ; 10 — poignée de commande ; 11 — pince (pour monter la machine sur un rail DIN).

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

Les principaux éléments du disjoncteur sont les déclencheurs électromagnétiques et thermiques :

Déclenchement électromagnétique offre une protection circuit électrique des courants de court-circuit. Il s'agit d'une bobine (6) avec un noyau (7) situé en son centre, qui est monté sur un ressort spécial. En fonctionnement normal, le courant traversant la bobine selon la loi de l'induction électromagnétique crée un champ électromagnétique qui attire le noyau. à l'intérieur de la bobine, mais les forces de celle-ci Champ électromagnétique pas suffisant pour vaincre la résistance du ressort sur lequel le noyau est installé.

Lors d'un 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 rétraction soit suffisante pour vaincre les ressorts de résistance, se déplaçant à l'intérieur de la bobine, le noyau ouvre le contact mobile du disjoncteur, mettant le circuit hors tension :

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

Libération thermique assure la protection du circuit électrique contre les courants de surcharge. Une surcharge peut se produire lorsqu'un équipement électrique est connecté au réseau avec une puissance totale dépassant la charge admissible de ce réseau, ce qui peut entraîner une surchauffe des fils, la destruction de l'isolation du câblage électrique et sa défaillance.

Le déclencheur thermique est une plaque bimétallique (8). Plaque bimétallique - cette plaque est soudée à partir de deux plaques de métaux différents (métal « A » et métal « B » dans la figure ci-dessous) ayant des coefficients de dilatation différents lorsqu'ils sont chauffés.

Lorsqu'un courant dépassant le courant nominal du disjoncteur traverse la plaque bimétallique, la plaque commence à chauffer, tandis que le métal « B » a un coefficient de dilatation plus élevé lorsqu'il est chauffé, c'est-à-dire lorsqu'il est chauffé, il se dilate plus rapidement que le métal « A », ce qui entraîne une courbure de la plaque bimétallique. En se pliant, il affecte le mécanisme de déclenchement (9), qui ouvre le contact mobile (3).

Le temps de réponse du déclencheur thermique dépend de la quantité de courant excédentaire dans le réseau électrique du courant nominal de la machine ; plus cet excès est important, plus le déclencheur fonctionnera rapidement ;

En règle générale, le déclencheur thermique fonctionne à des courants 1,13 à 1,45 fois supérieurs au courant nominal du disjoncteur, tandis qu'à un courant 1,45 fois supérieur au courant nominal, le déclencheur thermique éteindra le disjoncteur en 45 minutes - 1 heure.

Chaque fois que le disjoncteur est désactivé sous charge, un arc électrique se forme sur le contact mobile (3), ce qui a un effet destructeur sur le contact lui-même, et plus le courant commuté est élevé, plus l'arc électrique est puissant et plus sa puissance est grande. effet destructeur. effet. Pour minimiser les dommages causés par un arc électrique dans un disjoncteur, celui-ci est dirigé vers la chambre d'extinction d'arc (4), qui est constituée de plaques séparées installées en parallèle ; lorsque l'arc électrique tombe entre ces plaques, il est écrasé et éteint.

3. Marquage et caractéristiques des disjoncteurs.

VA47-29- type et série de disjoncteur

Courant nominal— le courant maximal du réseau électrique auquel le disjoncteur est capable de fonctionner pendant une longue période sans arrêt d'urgence du circuit.

Tension nominale— la tension maximale du réseau pour laquelle le disjoncteur est conçu.

PKS— le pouvoir de coupure ultime du disjoncteur. Cette figure montre le courant de court-circuit maximum qui peut désactiver un disjoncteur donné tout en conservant sa fonctionnalité.

Dans notre cas, le PKS est indiqué à 4500 A (Ampère), cela signifie qu'avec un courant de court-circuit (court-circuit) inférieur ou égal à 4500 A, le disjoncteur est capable d'ouvrir le circuit électrique et de rester en bon état , si le courant de court-circuit. dépasse ce chiffre, il existe une possibilité que les contacts mobiles de la machine fondent et se soudent les uns aux autres.

Caractéristiques de déclenchement— détermine la plage de fonctionnement de la protection du disjoncteur ainsi que la durée pendant laquelle ce fonctionnement se produit.

Par exemple, dans notre cas, une machine avec la caractéristique « C » est présentée ; sa plage de réponse est de 5·I n à 10·I n inclus. (I n - courant nominal de la machine), c'est-à-dire de 5*32=160A à 10*32+320, cela signifie que notre machine assurera une déconnexion instantanée du circuit déjà à des courants de 160 - 320 A.

4. Sélection d'un disjoncteur

Le choix de la machine s'effectue selon les critères suivants :

— Par nombre de pôles : les unipolaires et bipolaires sont utilisés pour les réseaux monophasés, tripolaires et tétrapolaires - en réseau triphasé.

— Par tension assignée : La tension nominale du disjoncteur doit être supérieure ou égale à la tension nominale du circuit qu'il protège :

Unom. UN B⩾ Unom. réseaux

— Par courant nominal :Le courant nominal requis du disjoncteur peut être déterminé de l'une des quatre manières suivantes :

1. Avec l'aide de notre .
2. Avec l'aide de notre .
3. En utilisant le tableau suivant :

1. Calculez-vous en utilisant la méthode suivante :

Le courant nominal du disjoncteur doit être supérieur ou égal au courant nominal du circuit qu'il protège, c'est-à-dire le courant pour lequel ce réseau électrique est conçu :

jenom. UN B⩾ jecal. réseaux

Le courant calculé du réseau électrique (réseau nominal I) peut être déterminé à l'aide du nôtre, ou vous pouvez le calculer vous-même à l'aide de la formule :

jecal. réseaux= P.réseaux/(Réseau U *K)

où : réseau P - puissance du réseau, Watt ; Réseau U - tension réseau (220V ou 380V) ; K - coefficient (Pour un réseau monophasé : K=1 ; Pour un réseau triphasé : K=1,73).

La puissance du réseau est définie comme la somme des puissances de tous les récepteurs électriques de la maison :

P.réseaux=(P. 1 + P. 2 …+ P n)*K s

Où: P1, P2, Pn— puissance des récepteurs électriques individuels ; Ks— coefficient de demande (K c = de 0,65 à 0,8) si un seul récepteur de puissance ou un groupe de récepteurs de puissance connectés au réseau en même temps est connecté au réseau K c = 1.

La puissance maximale autorisée pour l'utilisation peut également être considérée comme la puissance du réseau, par exemple à partir de spécifications techniques, projet ou contrat de fourniture d'électricité, le cas échéant.

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

REMARQUE : En plus de la méthode décrite ci-dessus, il est possible de simplifier le calcul du disjoncteur pour cela il vous faut :

1. Déterminez la puissance du réseau en kiloWatts (1 kiloWatt=1000Watt) à l'aide de la formule ci-dessus :

P réseau =(P 1 + P 2 ...+ P n)*K s, kW

2. Déterminez le courant du réseau en multipliant la puissance du réseau calculée par le facteur de conversion ( Kp) égal: 1,52 -pour réseau 380 Volts ou 4,55 — pour un réseau 220 Volts :

jeréseaux= P.réseaux*Kp, Ampère

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

Et en conclusion sélectionner la caractéristique de réponse(voir tableau des caractéristiques ci-dessus). Par exemple, si nous devons installer un disjoncteur pour protéger le câblage électrique de toute la maison, nous sélectionnons la caractéristique « C » si l'éclairage électrique et le groupe de prises sont divisés en deux disjoncteurs différents, alors pour l'éclairage nous pouvons installer un disjoncteur avec caractéristique "B", et pour les prises - avec caractéristique "C", si vous avez besoin d'un disjoncteur automatique pour protéger le moteur électrique, sélectionnez la caractéristique "D".

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

• Machine à laver d'une puissance de 800 watts (W) (équivalent à 0,8 kW)
• Four à micro-ondes - 1200W
• Four électrique - 1500 W
• Réfrigérateur - 300 W
• Ordinateur - 400 W
• Bouilloire électrique - 1200W
• Téléviseur - 250W
• Éclairage électrique - 360 W

Tension secteur : 220 Volts

Supposons que le coefficient de demande soit de 0,8

Alors la puissance du réseau sera égale à :

10

Pour un électricien, les équipements de commutation sont l'un des principaux appareils avec lesquels il doit travailler. Les disjoncteurs ont à la fois un rôle de commutation et de protection. Pas un seul tableau électrique moderne ne peut se passer de machines automatiques. Dans cet article, nous verrons comment un disjoncteur est conçu et fonctionne.

Définition

Un disjoncteur est un appareil de commutation conçu pour protéger les câbles des valeurs de courant critiques. Ceci est nécessaire afin d'éviter d'endommager les âmes conductrices des fils et câbles en cas de défauts entre phases et de défauts à la terre.

Important: Le rôle principal d'un disjoncteur est de protéger ligne de câble des conséquences des courants de court-circuit.

Les principales caractéristiques des disjoncteurs sont :

Courant nominal (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630 , 1 000, 1 600, 2 500, 4 000, 6 300) ;

Tension de commutation ;

Caractéristique temps-courant.

Les machines sont les plus répandues dans les réseaux électriques domestiques et industriels avec une tension de 220/380 volts. Les tensions sont données pour les réseaux électriques domestiques. À l’étranger, ils peuvent différer. DANS lignes à haute tension des circuits de relais et des transformateurs de courant sont utilisés. reflète après quelle période de temps et à quelle valeur du courant par rapport à celui nominal les contacts s'ouvriront. Un exemple en est présenté dans la figure ci-dessous :

Principe d'opération

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

Libération électromagnétique.

Libération thermique.

Chacun d'eux effectue le même travail : ouvrir les contacts de puissance, mais lorsque conditions différentes. Regardons-les de plus près.

Lorsque le courant circule dans la machine en dessous de la valeur nominale, ses contacts seront fermés indéfiniment. Mais si le courant est légèrement dépassé, le déclencheur thermique, représenté par une plaque bimétallique, va les ouvrir.

Plus le courant circulant à travers les contacts du disjoncteur est important, plus la plaque bimétallique chauffera rapidement - ceci est décrit lors de la caractéristique de courant et est indiqué par la vitesse du disjoncteur (la lettre à côté du courant nominal dans le marquage ). Selon le degré de surcharge du disjoncteur, le temps d'arrêt en dépend ; il peut être de plusieurs dizaines de minutes ou de quelques secondes seulement.

Le déclencheur électromagnétique se déclenche lorsque croissance rapide actuel L'amplitude de son courant de fonctionnement est plusieurs fois supérieure au courant nominal.

Cela soulève la question : « Alors pourquoi la machine a-t-elle besoin de deux protections, si vous pouvez simplement la concevoir de manière à ce qu'elle 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. Lors de la connexion d'appareils au disjoncteur, dont le courant change 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 et, pendant leur fonctionnement, des surcharges à court terme sur l'arbre peuvent survenir (par exemple, tour). Ensuite, lors d'un démarrage long, la machine s'arrêtera également.

Appareil

Le disjoncteur est composé de :

Logements (6 sur la figure).

Bornes de connexion des conducteurs porteurs de courant (2 sur la figure).

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

Chambre d'arc (8 sur la figure).

Leviers connectés à des boutons ou des drapeaux pour l'allumer et l'éteindre (contacts de fermeture et d'ouverture) (sur la figure - 1 et à quoi il est connecté).

Sectionneur thermique (5 sur la figure).

Sectionneur électromagnétique (7 sur la figure).

Le chiffre 9 indique un loquet pour le montage sur un rail DIN.

Vers les terminaux (généralement ceux du haut, en pratique il n'y a pas signification particulière) l'alimentation est connectée, la charge est connectée aux bornes du côté opposé. Le courant traverse les contacts de puissance, la bobine du sectionneur électromagnétique et le sectionneur thermique.

La protection électromagnétique est réalisée sous la forme d'une bobine constituée de fil de cuivre, il est enroulé sur un châssis à l'intérieur duquel se trouve un noyau mobile. La bobine contient de plusieurs unités à quelques dizaines de tours, en fonction de son courant nominal. De plus, plus le courant nominal est faible, plus il y a de tours et plus la section du fil de la bobine est petite.

Lorsque le courant traverse la bobine, un champ magnétique se forme autour d'elle, ce qui affecte le noyau mobile à l'intérieur. En conséquence, il s'étend et pousse le levier, provoquant l'ouverture des contacts de puissance. Si vous regardez la figure, le levier est situé sous la bobine, et lorsque son noyau est abaissé, le mécanisme est activé.

Une protection thermique est nécessaire en cas de surintensités à long terme. Il s'agit d'une plaque bimétallique qui se plie d'un côté lorsqu'elle est chauffée. Lorsqu'un état critique est atteint, il pousse le levier et les contacts sont déconnectés. La chambre de coupure est nécessaire pour éteindre l'arc qui se produit en raison de l'ouverture du circuit sous charge.

Le processus de formation de l'arc dépend de la nature de la charge et de son ampleur. Dans ce cas, lorsqu'une charge inductive (moteur électrique) est déconnectée, des arcs plus forts se produisent que lorsqu'une charge résistive est commutée. Les gaz formés à la suite de sa combustion sont évacués par un canal spécial. Cela augmente considérablement la durée de vie des contacts de puissance.

La chambre à arc est constituée d'un ensemble de plaques métalliques et de couvercles diélectriques. Conclusion Auparavant, les disjoncteurs étaient réparés et il était possible d'en assembler un fonctionnant normalement parmi plusieurs. Il a été possible d'ajuster et de remplacer les contacts d'alimentation et d'autres composants.

Actuellement, les mitrailleuses sont enfermées dans un corps moulé ou assemblé par rivets non séparables. Les réparer est peu pratique, compliqué et prend du temps. Par conséquent, les machines sont simplement remplacées par des neuves.

Il est plus facile et moins coûteux de prévenir les conséquences dangereuses d'un incendie en cas de destruction que de se plaindre amèrement des mesures non prises. La prévention des incendies électriques passe par l’installation d’équipements de protection. Au siècle dernier, la fonction de protection contre les courts-circuits et les risques de surcharge était confiée à des fusibles en porcelaine à fusibles remplaçables, puis à des fiches automatiques. Cependant, en raison d’une augmentation significative de la charge sur les lignes électriques, la situation a changé. Il est temps de remplacer les appareils obsolètes par des machines fiables. Pour que la sélection d'un disjoncteur aboutisse à l'achat d'un appareil présentant les caractéristiques appropriées, des informations sur un certain nombre de nuances techniques électriques sont nécessaires.

Pourquoi avons-nous besoin de mitrailleuses ?

Les disjoncteurs sont des dispositifs conçus pour protéger câble d'alimentation, plus précisément, son isolement de la fusion et de la perte d'intégrité. Les machines ne protègent pas les propriétaires d'équipements des chocs et ne protègent pas l'équipement lui-même. À ces fins, un RCD est équipé. La tâche des machines est d'éviter la surchauffe qui accompagne le flux de surintensités vers la section confiée du circuit. Grâce à leur utilisation, l'isolant ne fondra pas et ne sera pas endommagé, ce qui signifie que le câblage fonctionnera normalement sans risque d'incendie.

Le fonctionnement des disjoncteurs consiste à ouvrir le circuit électrique en cas de :

• l'apparition de courants de court-circuit (ci-après courants de court-circuit) ;
• surcharge, c'est-à-dire le passage de courants à travers la section protégée du réseau, dont l'intensité dépasse la valeur opérationnelle admissible, mais n'est pas considéré comme un TKZ ;
• réduction notable ou disparition complète des tensions.

Les machines gardent la section de la chaîne qui les suit. En termes simples, ils sont installés à l'entrée. Ils protègent les lignes et prises d'éclairage, les lignes de raccordement des appareils électroménagers et les moteurs électriques des habitations privées. Ces lignes sont posées avec des câbles de différentes sections, car ils alimentent des équipements de puissance différente. Par conséquent, pour protéger des sections de réseau avec des paramètres inégaux, des dispositifs de protection aux capacités inégales sont nécessaires.

Si vous souhaitez apprendre à installer des boîtiers de prises, nous vous recommandons de lire l'article

Il semblerait que vous puissiez, sans tracas inutiles, acheter les dispositifs d'arrêt automatique les plus puissants à installer sur chacune des lignes. La démarche est complètement fausse ! Et le résultat ouvrira un « chemin » direct vers le feu. Se protéger des aléas du courant électrique est une affaire délicate. Il est donc préférable d'apprendre à choisir un disjoncteur et à installer un dispositif qui coupe le circuit lorsqu'il y a un réel besoin.

Attention. Un disjoncteur surfait véhiculera des courants critiques pour le câblage. Cela ne déconnectera pas la section protégée du circuit à temps, ce qui fera fondre ou brûler l'isolation du câble.

Les machines automatiques aux caractéristiques réduites présenteront également de nombreuses surprises. Ils briseront sans cesse la ligne lors du démarrage de l'équipement et finiront par se briser en raison d'une exposition répétée à trop de courant. Les contacts sont soudés ensemble, c'est ce qu'on appelle « collés ».

Conception et principe de fonctionnement de la machine

Il sera difficile de faire un choix sans comprendre la conception du disjoncteur. Voyons ce qui se cache dans une boîte miniature en plastique diélectrique réfractaire.

Sorties : leurs types et leur finalité

Les principales parties actives des disjoncteurs automatiques sont des déclencheurs qui coupent le circuit si les paramètres de fonctionnement standard sont dépassés. Les rejets diffèrent par la spécificité de leur action et par la gamme de courants auxquels ils doivent répondre. Parmi leurs rangs figurent :

• déclencheurs électromagnétiques, qui réagissent presque instantanément à l'apparition d'un défaut et « coupent » la section protégée du réseau en centièmes ou millièmes de seconde. Ils sont constitués d'une bobine avec un ressort et un noyau qui se rétracte contre les effets des surintensités. En se rétractant, le noyau tend le ressort, ce qui fait fonctionner le dispositif de déclenchement ;
• déclencheurs bimétalliques thermiques, agissant comme une barrière contre les surcharges. Ils répondent sans aucun doute également à TKZ, mais doivent remplir une fonction légèrement différente. La tâche des contreparties thermiques est de rompre le réseau si les courants qui le traversent dépassent les paramètres maximaux de fonctionnement du câble. Par exemple, si un courant de 35A traverse le câblage destiné à transporter 16A, la plaque constituée de deux métaux va se plier et provoquer l'arrêt de la machine. D’ailleurs, elle « tiendra » courageusement le 19A plus d'une heure. Mais 23A ne pourra pas « tolérer » pendant une heure, il fonctionnera plus tôt ;
• versions de semi-conducteurs sont rarement utilisés dans les machines ménagères. Cependant, ils peuvent servir d’organe de travail interrupteur de sécurité en entrée à une maison privée ou sur la ligne d'un puissant moteur électrique. La mesure et l'enregistrement du courant anormal qui y règne sont effectués par des transformateurs, si l'appareil est installé sur un réseau à courant alternatif, ou par des amplificateurs à self, si l'appareil est connecté à la ligne. courant continu. Le découplage est réalisé par un bloc de relais semi-conducteurs.

Il existe également des versions nulles ou minimales, le plus souvent utilisées en complément. Ils déconnectent le réseau lorsque la tension chute à une valeur limite spécifiée dans la fiche technique. Une bonne option sont les déverrouillages à distance qui vous permettent d'éteindre et de rallumer la machine sans ouvrir l'armoire de commande, ainsi que les verrous qui verrouillent la position « arrêt ». Il convient de noter que l'équipement de ces ajouts utiles affecte considérablement le prix de l'appareil.

Les machines automatiques utilisées dans la vie quotidienne sont le plus souvent équipées d'une combinaison fonctionnant en douceur d'un déclencheur électromagnétique et thermique. Les appareils équipés de l'un de ces appareils sont beaucoup moins courants et utilisés. Toujours des disjoncteurs type combiné plus pratique : deux en un est plus rentable dans tous les sens.

Ajouts extrêmement importants

Il n’y a aucun composant inutile dans la conception du disjoncteur. Tous les composants fonctionnent avec diligence au nom de la sécurité globale, à savoir :

• un dispositif d'extinction d'arc monté sur chaque pôle de la machine, composé de une à quatre pièces. Il s’agit d’une chambre dans laquelle, par définition, s’éteint l’arc électrique qui se produit lorsque les contacts de puissance sont forcés de s’ouvrir. Des plaques d'acier cuivrées sont situées parallèlement dans la chambre, divisant l'arc en petites parties. La menace fragmentée pesant sur les pièces fusibles de la machine dans le système d'extinction d'arc se refroidit et disparaît complètement. Les produits de combustion sont évacués par des canaux de sortie de gaz. Un ajout est un pare-étincelles ;
• un système de contacts, divisés en fixes, montés dans le boîtier, et mobiles, fixés de manière articulée aux arbres d'essieu des leviers des mécanismes d'ouverture ;
• vis de calibrage, avec laquelle le déclencheur thermique est réglé en usine ;
• un mécanisme avec l'inscription traditionnelle « on/off » avec une fonction correspondante et avec une poignée destinée à la mise en œuvre ;
• bornes de connexion et autres dispositifs de connexion et d'installation.

Voici à quoi ressemble le processus d'extinction de l'arc :

Attardons-nous un peu sur les contacts de puissance. La version fixe est soudée à l'argent électromécanique, ce qui optimise la résistance à l'usure électrique de l'interrupteur. Lorsqu'un fabricant peu scrupuleux utilise un alliage d'argent bon marché, le poids du produit diminue. Du laiton argenté est parfois utilisé. Les « substituts » sont plus légers que le métal standard, c'est pourquoi un appareil de haute qualité d'une marque réputée pèse légèrement plus que son analogue « de gauche ». Il est important de noter que lors du remplacement de la soudure à l'argent des contacts fixes par des alliages bon marché, la durée de vie de la machine est réduite. Il résistera à moins de cycles d’arrêt puis de remise en marche.

Décidons du nombre de pôles

Il a déjà été mentionné que ce dispositif de protection peut comporter de 1 à 4 pôles. Choisir le nombre de pôles de la machine est aussi simple que d'éplucher des poires, car tout dépend de son objectif d'utilisation :

• Un disjoncteur unipolaire fera un excellent travail de protection des lignes d’éclairage et des prises. Monté uniquement sur une phase, pas de zéros !;
• un interrupteur bipolaire protégera le câble alimentant les cuisinières électriques, machines à laver et chauffe-eau. Si puissant appareils ménagers pas dans la maison, il est placé sur une ligne allant du panneau à l'entrée de l'appartement ;
• un appareil tripolaire est requis pour les équipements de câblage triphasé. Il s'agit déjà d'une échelle semi-industrielle. Dans la vie quotidienne, il peut y avoir une ligne d'atelier ou pompe de puits. Un appareil tripolaire ne doit pas être connecté au fil de terre. Il doit toujours être prêt au combat ;
• Les disjoncteurs à quatre pôles sont utilisés pour protéger le câblage à quatre fils du feu.

Si vous envisagez de protéger le câblage d'un appartement, d'un bain public ou d'une maison à l'aide de disjoncteurs bipolaires et unipolaires, installez d'abord un appareil bipolaire, puis un appareil unipolaire avec le calibre maximum, puis par ordre décroissant. Le principe du « classement » : du composant le plus puissant au plus faible mais sensible.

L’étiquetage – matière à réflexion

Nous avons compris la structure et le principe de fonctionnement des machines. Nous avons découvert quoi et pourquoi. Commençons maintenant avec audace par l’analyse des marquages ​​apposés sur chaque disjoncteur, quels que soient le logo et le pays d’origine.

Le principal point de référence est la dénomination

Parce que Le but de l’achat et de l’installation d’une machine est de protéger le câblage, vous devez donc tout d’abord vous concentrer sur ses caractéristiques. Le courant circulant dans les fils chauffe le câble proportionnellement à la résistance de son âme conductrice de courant. En bref, plus le noyau est épais, plus le courant qui peut le traverser est important sans faire fondre l’isolant.

En fonction de la valeur maximale du courant transporté par le câble, le calibre du dispositif d'arrêt automatique est sélectionné. Il n'est pas nécessaire de calculer quoi que ce soit ; les valeurs interdépendantes des appareils d'installation électrique et du câblage par des électriciens attentionnés ont longtemps été résumées dans le tableau :

Les informations tabulaires doivent être légèrement ajustées en fonction des réalités nationales. Montant prédominant prises domestiques conçu pour connecter un fil avec un conducteur de 2,5 mm², ce qui, selon le tableau, suggère la possibilité d'installer une machine d'une puissance nominale de 25A. La valeur nominale réelle de la prise elle-même n'est que de 16 A, ce qui signifie que vous devez acheter un disjoncteur avec une valeur nominale égale à celle de la prise.

Un ajustement similaire doit être effectué en cas de doute sur la qualité du câblage existant. Si l'on soupçonne que la section du câble ne correspond pas à la taille spécifiée par le fabricant, il est préférable de jouer la prudence et de prendre une machine dont la valeur nominale est inférieure d'une position à la valeur du tableau. Par exemple : selon le tableau, une machine de 18 A convient pour la protection des câbles, mais nous en prendrons une de 16 A, car nous avons acheté le fil à Vasya au marché.

Caractéristique calibrée de la classification de l'appareil

Cette caractéristique correspond aux paramètres de fonctionnement d'un déclencheur thermique ou de son analogue semi-conducteur. C'est un coefficient par lequel on multiplie pour obtenir le courant de surcharge que l'appareil peut ou non supporter pendant une certaine période de temps. La valeur de la caractéristique calibrée est établie au cours du processus de production et ne peut pas être ajustée à domicile. Ils le sélectionnent dans la gamme standard.

La caractéristique calibrée indique combien de temps et quel type de surcharge la machine peut supporter sans déconnecter la section du circuit de l'alimentation électrique. Il s'agit généralement de deux nombres :

• la valeur la plus basse indique que la machine laissera passer du courant avec des paramètres dépassant la norme pendant plus d'une heure. Par exemple : un disjoncteur de 25 A fera passer un courant de 33 A pendant plus d'une heure sans déconnecter la section protégée du câblage ;
• la valeur la plus élevée est la limite au-delà de laquelle l'arrêt se produira en moins d'une heure. L'appareil indiqué dans l'exemple s'éteindra rapidement à un courant de 37 ampères ou plus.

Si le câblage passe dans une rainure formée dans un mur avec une isolation impressionnante, le câble ne refroidira pratiquement pas en cas de surcharge et de surchauffe qui l'accompagne. Cela signifie qu'en une heure, le câblage peut souffrir un peu. Peut-être que personne ne remarquera immédiatement le résultat de l'excès, mais la durée de vie des fils sera considérablement réduite. Par conséquent, pour câblage caché Nous rechercherons un interrupteur avec des caractéristiques d'étalonnage minimales. Pour la version ouverte, vous n’avez pas besoin de trop vous concentrer sur cette valeur.

Réglage – indicateur de réponse instantanée

Ce numéro sur le corps est une caractéristique du fonctionnement du déclencheur électromagnétique. Ça veut dire Valeur limite intensité de courant anormale qui, lors d'arrêts répétés, n'affectera pas les performances de l'appareil. Il est normalisé en unités de courant et est indiqué en chiffres ou en lettres latines. Avec les chiffres, tout est extrêmement simple : c'est la valeur nominale. Voici le sens caché désignations de lettres Cela vaut la peine de le découvrir.

Les lettres sont estampillées sur des machines fabriquées selon les normes DIN. Ils indiquent le multiple du courant maximum qui se produit lorsque l'équipement est allumé. Un courant plusieurs fois supérieur aux caractéristiques de fonctionnement du circuit, mais qui ne provoque pas d'arrêt et ne rend pas l'appareil inutilisable. Simplement, combien de fois le courant de commutation de l'équipement peut dépasser la valeur nominale de l'appareil et du câble sans conséquences dangereuses.

Pour les disjoncteurs utilisés au quotidien, ce sont :

• DANS– désignation des machines capables de réagir sans s'auto-endommager à des courants dépassant la valeur nominale dans la plage de 3 à 5 fois. Très adapté pour équiper des bâtiments anciens et zones rurales. Ils ne sont pas souvent utilisés, car réseau commercial sont le plus souvent un article personnalisé ;
• AVEC– désignation de ces équipements de protection dont la plage de réponse est de 5 à 10 fois. L'option la plus courante, demandée dans les nouveaux bâtiments et les nouveaux maisons de campagne avec des communications autonomes;
• D- désignation des interrupteurs qui coupent instantanément le réseau lorsqu'un courant est fourni avec une force dépassant la valeur nominale de 10 à 14, parfois jusqu'à 20 fois. Des dispositifs présentant de telles caractéristiques ne sont nécessaires que pour protéger le câblage de moteurs électriques puissants.

Il existe des variations à l’étranger, à la fois plus élevées et plus faibles, mais le propriétaire moyen d’un bien immobilier national ne devrait pas s’y intéresser.

Classe limite actuelle et sa signification

Parlons-en brièvement, car la plupart des appareils proposés dans le commerce appartiennent à la 3ème classe de limitation de courant. Parfois, il y en a un deuxième. Il s'agit d'un indicateur de la vitesse de l'appareil. Plus il est élevé, plus l'appareil répondra rapidement à TKZ.

Il existe de nombreuses informations, mais sans elles, il sera difficile de choisir le bon disjoncteur et de protéger les biens contre les incendies indésirables. Des informations sont également nécessaires pour ceux qui ordonneront l'installation de dispositifs de protection. Après tout, il ne faut pas faire confiance inconditionnellement à tout électricien qui se positionne comme un grand spécialiste.

Le fusible est Appareil électroménager, assurant la protection du réseau électrique contre les situations d'urgence liées à des paramètres de courant (courant, tension) dépassant les limites spécifiées. Le fusible le plus simple est un fusible.

Il s'agit d'un appareil connecté en série au circuit protégé. Dès que le courant dans le circuit dépasse un courant prédéterminé, le fil fond, le contact s'ouvre et la section protégée du circuit reste ainsi intacte. L'inconvénient de cette méthode de protection est que le dispositif de protection est jetable. Brûlé - doit être remplacé.

Dispositif coupe-circuit

Un problème similaire est résolu à l'aide de ce que l'on appelle les disjoncteurs (AB). Contrairement aux fusibles jetables, les machines automatiques sont des appareils assez complexes ; lors de leur choix, plusieurs paramètres doivent être pris en compte.

Ils sont également connectés en série dans le circuit. Lorsque le courant augmente, le disjoncteur coupe le circuit. Les interrupteurs automatiques sont produits dans une grande variété de conceptions et avec différents paramètres. Les machines les plus courantes aujourd'hui sont celles à monter sur rail DIN (Fig. 1).

Les fusils d'assaut AP-50 (Fig. 3-5) et bien d'autres sont largement connus depuis l'époque soviétique. Les machines sont produites avec un nombre de pôles (lignes de connexion) de un à quatre. Dans le même temps, les disjoncteurs à deux et quatre pôles peuvent inclure non seulement des groupes de contacts protégés, mais également non protégés, qui sont généralement utilisés pour couper le neutre.

Composition et structure de l'AB

La plupart des disjoncteurs comprennent :

• mécanisme de commande manuel (utilisé pour allumer et éteindre manuellement la machine) ;
• dispositif de commutation (ensemble de contacts mobiles et fixes) ;
• dispositifs d'extinction d'arc (grille de plaques d'acier);
• libère.

Les dispositifs d'extinction d'arc assurent l'extinction et le soufflage de l'arc, qui se forme lorsque les contacts traversés par la surintensité sont ouverts (Fig. 2)

Libération - un appareil (partie d'une machine ou appareil supplémentaire), relié mécaniquement au mécanisme AB et assurant l'ouverture de ses contacts.

Le disjoncteur contient généralement deux déclencheurs.

La première version - réagit à une surcharge de réseau à long terme mais faible (libération thermique). Habituellement, ce dispositif est basé sur une plaque bimétallique qui, sous l'influence d'un courant qui la traverse, s'échauffe progressivement et change de configuration. Finalement, elle appuie sur le mécanisme de retenue, ce qui libère et ouvre le contact à ressort.

La deuxième version est dite « électromagnétique ». Il fournit une réponse rapide de l'AV à un court-circuit. Structurellement, ce déclencheur est un solénoïde, à l'intérieur de la bobine duquel se trouve un noyau à ressort avec une broche qui repose sur un contact de puissance mobile.

Le bobinage est connecté en série. Lors d'un court-circuit, le courant qu'il contient augmente fortement, ce qui entraîne Flux magnétique. Dans ce cas, la résistance du ressort est surmontée et le noyau ouvre le contact.

Paramètres AB

Le premier paramètre est la tension nominale. Les machines automatiques sont produites uniquement pour le courant continu et pour le courant alternatif et continu. Les disjoncteurs DC à usage général sont assez rares. Dans les réseaux domestiques et industriels, les AV sont principalement utilisés pour le courant alternatif et continu. Le plus souvent, des AV avec une tension nominale de 400 V, 50 Hz sont utilisés.

Le deuxième paramètre est le courant nominal (In). Il s'agit du courant de fonctionnement que la machine traverse elle-même en mode long terme. La plage habituelle de valeurs nominales (en ampères) est 6-10-16-20-25-32-40-50-63.

Le troisième paramètre est le pouvoir de coupure, le pouvoir ultime de coupure (UCC). Il s’agit du courant de court-circuit maximum auquel la machine peut ouvrir le circuit sans être détruite. La série habituelle de valeurs du passeport PKS (en kiloampères) est de 4,5-6-10. A une tension de 220 V, cela correspond à une résistance de réseau (R=U/I) de 0,049 Ohm, 0,037 Ohm, 0,022 Ohm.

En règle générale, la résistance des fils électriques domestiques peut atteindre 0,5 Ohm ; un courant de court-circuit de 10 kA n'est possible qu'à proximité immédiate d'une sous-station électrique. Par conséquent, les PKS les plus courants sont de 4,5 ou 6 kA. Les disjoncteurs avec PKS 10 kA sont principalement utilisés dans les réseaux industriels.

Le quatrième paramètre caractérisant l'AB est le courant de réglage (réglage) du déclencheur thermique. Ce paramètre pour diverses machines varie de 1,13 à 1,45 du courant nominal. Nous avons noté que lors du passage du courant nominal, il est garanti long travail circuits avec AB.

Le réglage du déclencheur thermique est supérieur à la valeur nominale ; c'est le courant réel qui atteint la valeur réglée qui provoquera l'arrêt de la machine. Il convient de noter que dans les machines période soviétique un réglage manuel du réglage de la protection thermique est prévu (Fig. 5). L'accès à la vis de réglage n'est pas possible dans les machines installées sur un rail DIN.

Le cinquième paramètre du disjoncteur est le courant de réglage du déclencheur électromagnétique. Ce paramètre détermine le multiple d'excès du courant nominal auquel l'AV fonctionnera presque instantanément, en réaction à un court-circuit.

Une caractéristique importante de la machine est la dépendance du temps de réponse au courant (Fig. 6). Cette dépendance est constituée de deux zones. Le premier est le domaine de responsabilité de la protection thermique. Sa particularité est une diminution progressive du temps nécessaire au passage du courant avant de déclencher. Ceci est compréhensible - plus le courant est élevé, plus la plaque bimétallique chauffe et le contact s'ouvre rapidement.

Si le courant est très élevé (court-circuit), le déclencheur électromagnétique se déclenche presque instantanément (en 5 à 20 ms). Il s'agit de la deuxième zone de notre carte.

Selon le réglage du déclencheur électromagnétique, toutes les machines automatiques sont divisées en plusieurs types :

• A Principalement pour protéger les circuits électroniques et les circuits longue distance ;
• B Pour les circuits d'éclairage conventionnels ;
• C Pour les circuits à courants de démarrage modérés (moteurs et transformateurs d'appareils électroménagers) ;
• D Pour circuits avec charges inductives importantes, pour moteurs électriques industriels ;
• K Pour charges inductives ;
• Z Pour appareils électroniques.

Les plus courants sont B, C et D.

Caractéristique B - utilisée pour les réseaux à usage général, en particulier lorsqu'il est nécessaire d'assurer la sélectivité de la protection. Le déclencheur électromagnétique est configuré pour fonctionner avec un rapport de courant de 3 à 5 par rapport à la valeur nominale.

Lors du raccordement de charges purement actives (ampoules à incandescence, radiateurs...), les courants de démarrage sont presque égaux aux courants de fonctionnement. Cependant, lors du raccordement de moteurs électriques (même de réfrigérateurs et d'aspirateurs), les courants de démarrage peuvent être importants et provoquer un faux fonctionnement de la machine présentant la caractéristique en question.

Les plus courantes sont les machines automatiques de caractéristique C. Elles sont assez sensibles et ne déclenchent en même temps pas de fausses alarmes lors du démarrage des moteurs d'appareils électroménagers. Un tel interrupteur se déclenche à 5 à 10 fois l'excès valeur nominale. Ces machines sont considérées comme universelles et sont utilisées partout, y compris dans les installations industrielles.

La caractéristique D est le réglage du déclencheur électromagnétique pour 10 à 14 courants nominaux. Habituellement, de telles valeurs sont nécessaires lors de l'utilisation moteurs asynchrones. En règle générale, les disjoncteurs de caractéristique D sont utilisés en version tripolaire ou tétrapolaire pour protéger les réseaux industriels.

Lorsque vous utilisez des disjoncteurs ensemble, vous devez comprendre le concept de protection sélective. La construction d'une protection sélective garantit que les disjoncteurs situés plus près du lieu de l'accident se déclenchent, tandis que les disjoncteurs plus puissants situés plus près de la source de tension ne devraient pas fonctionner. Pour y parvenir, des machines plus sensibles et plus rapides sont installées plus près des consommateurs.