Objectif et conception des disjoncteurs.  Interrupteur automatique : dispositif, principe de fonctionnement Pourquoi des trous sont-ils nécessaires dans les disjoncteurs

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

Cet appareil est dit automatique car il est équipé d'une fonction permettant de couper l'alimentation en mode automatique en cas de court-circuit ou de surcharge. Les fusibles conventionnels doivent être remplacés par des neufs après leur déclenchement, et les disjoncteurs peuvent être réactivés après avoir éliminé les causes de l'accident.

Un tel dispositif de protection est nécessaire dans tout circuit du réseau électrique. Un disjoncteur protégera un bâtiment ou des locaux de diverses situations d'urgence :

• Les feux.
• Chocs électriques sur une personne.
• Défauts de câblage électrique.

Types et caractéristiques de conception

Besoin de connaître des informations sur types existants disjoncteurs afin de sélectionner correctement l'appareil approprié lors 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, éteignant ainsi le réseau et les appareils connectés au réseau. Sur la base de cette propriété, les machines sont divisées en :

• Des disjoncteurs de 4 500 ampères sont utilisés pour éviter les pannes les lignes électriques vieux bâtiments résidentiels.
• A 6000 ampères, ils sont utilisés pour prévenir les accidents lors de courts-circuits dans le réseau de maisons des bâtiments neufs.
• À 10 000 ampères, utilisé dans l'industrie pour la protection installations électriques. Un courant de cette ampleur peut se produire à proximité immédiate d’une sous-station.

Déclenchement disjoncteur se produit lors de courts-circuits accompagnés de l'apparition d'une certaine quantité de courant.

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

Nombre de pôles

Cette propriété nous parle le plus grand nombre fils qui peuvent être connectés à la machine pour assurer la protection. En cas d'accident, la tension à ces pôles est coupée.

Caractéristiques des machines à un pôle

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

Le but de ces dispositifs est de protéger le câblage électrique des surcharges et des courts-circuits des fils. Le fil neutre est connecté au bus neutre, 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 déconnectées, la phase est coupée 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 introductions. En cas d'urgence ou en cas de court-circuit, tous câblage électrique s'éteint en même temps. Cela permet d'effectuer des travaux de réparation et d'entretien, ainsi que des travaux de raccordement des équipements, puisqu'une sécurité totale est garantie.

Les disjoncteurs électriques bipolaires sont utilisés lorsqu'il est nécessaire de disposer d'un interrupteur séparé pour un appareil fonctionnant sur un réseau 220 volts.

Une machine à deux pôles est connectée à l'appareil par quatre fils. Parmi ceux-ci, deux proviennent de l’alimentation électrique et les deux autres en proviennent.

Disjoncteurs électriques tripolaires

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

Le disjoncteur tripolaire sert de dispositif d'entrée pour tous les consommateurs de charge triphasés. Le plus souvent, cette version de la machine est utilisée dans des conditions industrielles pour alimenter des moteurs électriques.

Vous pouvez connecter 6 conducteurs à la machine, dont trois sont des phases du réseau électrique, et les trois autres provenant de la machine et munis d'une protection.

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 en étoile), un disjoncteur à 4 pôles est utilisé. Il joue le rôle de 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’électricité et le réseau électrique fonctionnent normalement, le courant circule normalement. Ce phénomène s'applique également aux machines électriques. Mais, en cas d'augmentation de l'intensité du courant raisons diverses plus haut valeur nominale, le déclenchement de la machine se déclenche et le circuit est coupé.

Le paramètre de cette opération est appelé la caractéristique temps-courant de la machine électrique. Cela dépend de la durée de fonctionnement de la machine et de la relation entre le courant réel traversant la machine et la valeur du courant nominal.

L'importance de cette caractéristique réside dans le fait qu'elle assure le plus petit nombre les fausses alarmes d'une part et la protection actuelle d'autre part.

DANS industrie de l'énergie Il existe des situations où une augmentation à court terme du courant n'est pas associée à un accident et la protection ne doit pas fonctionner. La même chose se produit avec les machines électriques.

Les caractéristiques temps-courant déterminent après quelle heure la protection fonctionnera et quels paramètres de courant apparaîtront.

Machines électriques marquées « B »

Les interrupteurs automatiques avec une propriété désignée par la lettre « B » sont capables de s'éteindre en 5 à 20 s. Dans ce cas, la valeur actuelle peut aller jusqu'à 5 valeurs de courant nominal. De tels modèles de machines sont utilisés pour protéger les appareils ménagers, ainsi que tout le câblage électrique des appartements et des maisons.

Propriétés des machines marquées « C »

Les machines électriques portant ce marquage peuvent s'éteindre dans un intervalle de temps de 1 à 10 s, à 10 fois la charge actuelle. De tels modèles sont utilisés dans de nombreux domaines, les plus populaires étant les maisons, les appartements et autres locaux.

La signification du marquage "D" sur automatique

Les machines automatiques de cette classe sont utilisées dans l'industrie et se présentent sous la forme de versions à 3 et 4 pôles. Ils sont utilisés pour protéger les moteurs électriques puissants et divers appareils triphasés. Leur durée de fonctionnement peut aller jusqu'à 10 secondes, tandis que le courant de fonctionnement 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 connectés via des machines électriques de caractéristique « D ».

Courant nominal

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

Un automate basé sur cette propriété est sélectionné en tenant compte coupe transversale conducteurs de fils, courant admissible.

Principe de fonctionnement des machines électriques

Mode normal

Pendant le fonctionnement normal de la machine, le levier de commande est armé, le courant circule à travers le fil d'alimentation à la borne supérieure. Ensuite, le courant circule vers le contact fixe, à travers lui jusqu'au contact mobile et le long de fil flexibleà la bobine solénoïde. Après cela, le courant circule à travers 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 nécessite du temps, qui dépend de la valeur du courant qui passe.

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 du bilame 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 déclenche. Une surcharge peut survenir 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 augmente très rapidement. Le champ magnétique dans la bobine solénoïde déplace le noyau qui actionne le déclencheur et déconnecte les contacts d'alimentation, supprimant ainsi la charge de secours du circuit et protégeant le réseau des incendie possible et des destructions.

Un déclencheur électromagnétique agit instantanément, ce qui est différent d'un déclencheur thermique. Lorsque les contacts du circuit de fonctionnement s'ouvrent, un arc électrique apparaît dont l'ampleur dépend du courant dans le circuit. Cela provoque la destruction des contacts. Pour éviter cet effet négatif, une chambre de coupure est réalisée, composée de plaques parallèles. Dans celui-ci, l'arc s'estompe et disparaît. Les gaz résultants sont évacués dans un trou spécial.

AB est un appareil de commutation électrique conçu pour conduire le courant de circuit en modes normaux et pour arrêter automatiquement les installations électriques en cas de surcharges et de courants de court-circuit, de chutes de tension excessives et d'autres modes d'urgence. Il est possible d'utiliser les appareils pour des allumages et des extinctions opérationnels peu fréquents (6 à 30 fois par jour). Leur utilisation est possible dans des réseaux jusqu'à 1 kV.

Les AB sont fabriqués à un, deux, trois et quatre pôles. Pour l'exécution fonctions de protection Les AV sont équipés de déclencheurs soit thermiques (protection contre les courants de surcharge), soit électromagnétiques (protection contre les courants de court-circuit), soit combinés (thermiques et électromagnétiques). L'action des déclencheurs thermiques des machines automatiques repose sur l'utilisation du chauffage d'une plaque bimétallique constituée d'une jonction de deux métaux avec des coefficients de dilatation thermique différents. Dans un déclencheur avec un courant dépassant le courant de conception pour lequel il est sélectionné, l'une des plaques s'allonge davantage lorsqu'elle est chauffée et, en raison de son plus grand allongement, affecte le mécanisme à ressort de déclenchement. En conséquence, le dispositif de commutation de la machine s'ouvre. Ce déclencheur possède une forte inertie thermique, c'est pourquoi il ne peut pas protéger la conduite d'alimentation ou moteur asynchrone des courants de court-circuit. Ceux. La durée des courants de court-circuit est nettement inférieure au temps de réponse du déclencheur thermique.

Un déclencheur électromagnétique est un électro-aimant qui agit sur un mécanisme de déclenchement à ressort. Si le courant dans la bobine dépasse une certaine valeur prédéfinie (courant de fonctionnement), le déclencheur électromagnétique coupe instantanément la ligne. Le réglage du déclencheur à un courant de fonctionnement donné est appelé réglage actuel. Le réglage actuel du déclencheur électromagnétique pour un fonctionnement instantané est appelé coupure. En fonction de la présence de mécanismes régulant le temps de réponse des déclencheurs, les AV sont divisés en non sélectifs avec un temps de fonctionnement de 0,02...0,1 s, sélectifs avec une temporisation réglable et limitant le courant avec un temps de fonctionnement d'au plus que 0,005 s.

Les AB sont fabriqués avec des entraînements manuels, électromagnétiques et motorisés, en versions stationnaires ou rétractables.

Le système de contacts AB pour courants élevés est à deux étages et se compose de contacts principaux et d'extinction d'arc. Les contacts principaux doivent avoir une faible résistance de contact, car le courant principal les traverse.

Appareil AB général :

1 – boîtier en plastique avec ou sans couvercle ; 2 – contacts principaux (mobiles et fixes) ; 3 – chambres d'extinction d'arc (2 joues en fibre et une rangée de plaques de cuivre) ; 4 – mécanisme de libération libre ; 5 – les sorties ; 6 – conduire ; 7 – ressort de déconnexion ; 8 – contacts auxiliaires.

14. Objet, conception générale, principe de fonctionnement et types de fusibles pour des tensions jusqu'à 1 kV

Un fusible est un appareil de commutation électrique destiné à déconnecter le circuit protégé en détruisant les pièces sous tension spécialement conçues à cet effet sous l'influence d'un courant dépassant une certaine valeur.

Dans la plupart des fusibles, le circuit est déconnecté en faisant fondre le fusible, qui est chauffé par le courant du circuit protégé qui le traverse. Plus le flux de courant est important, plus le temps de fusion du fusible est court. Cette dépendance est appelée caractéristique de protection du fusible. Pour réduire le temps de réponse du fusible, des fusibles sont utilisés matériau différent(zinc, cuivre, aluminium, plomb et argent), de forme spéciale, et utilise également un effet métallurgique.

Avec des courants de court-circuit, des zones de fusion étroites, en raison d'une faible évacuation de la chaleur par rapport au temps de chauffage, brûlent avant que le courant de court-circuit n'atteigne son état stable (dans les circuits courant continu) ou valeur de choc (dans les circuits à courant alternatif). Ceux. les fusibles ont un effet limiteur de courant, dans lequel le courant de court-circuit est limité à la valeur je GGR (2 à 5 fois).

Les principaux éléments d'un fusible sont : le corps, l'insert de fusible (élément fusible), la pièce de contact, le dispositif d'extinction d'arc et le moyen d'extinction d'arc.

Les fusibles sont fabriqués pour des tensions de 36, 220, 380, 660 V AC et 24, 110, 220, 440 V DC. Des éléments fusibles pour différents courants nominaux peuvent être insérés dans le même corps de fusible.

Les fusibles peuvent résister à des courants qui dépassent leurs courants nominaux de 30 à 50 % pendant une heure ou plus. Lorsqu'ils dépassent 60-100 %, ils fondent en moins d'une heure.

Types de fusibles :

Type en vrac PN-2. Servir à protéger les circuits d'alimentation jusqu'à 500 V AC et 440 V DC. Effectué à des courants nominaux de 100 à 600 A. Il se compose d'un tube rectangulaire en porcelaine, rempli à l'intérieur de Le sable de quartz. Le lien fusible est soudé aux rondelles des couteaux de contact découpés. Des bouchons avec des joints en amiante ferment hermétiquement le tube. Lien fusible - bandes de cuivre avec des découpes et des gouttes d'étain au milieu.

Les fusibles NPN sont similaires aux PN, mais possèdent une cartouche en verre non séparable sans lames de contact et sont conçus pour des courants jusqu'à 63 A. Le fusible est fil de cuivre avec une goutte d'étain.

Fusibles de type PR-2, qui produisent jusqu'à 1 000 A et sont pliables. La composition contient une cartouche de fibres et l'effet de la température sur celle-ci provoque une extinction intense de l'arc par les émissions de gaz du matériau de la cartouche. Le fusible est une plaque de zinc avec des étranglements.

Les fusibles de la série PP-31 avec inserts en aluminium pour des courants nominaux de 63 à 1 000 A sont conçus pour remplacer les fusibles de la série PN-2.

• 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 y a 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 déclenchement électromagnétique du disjoncteur 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.

Malgré la variété des types de disjoncteurs (disjoncteurs automatiques), beaucoup fonctionnent selon des principes similaires et sont construits sur la base ensemble standardéléments fonctionnels. En raison de l'utilisation généralisée des disjoncteurs de type modulaire (notamment dans les réseaux électriques domestiques et basse tension), il est raisonnable d'étudier le fonctionnement d'un disjoncteur à l'aide de leur exemple. L'échantillon expérimental sera un disjoncteur unipolaire bon marché de la marque DEK, type VA-101-1 C3.

Une machine de type modulaire est extérieurement un appareil de taille standardisée dans un boîtier en plastique, ayant deux ou plusieurs bornes d'entrée (en fonction du nombre de pôles) pour connecter l'alimentation d'un côté (généralement par le haut) et connecter la charge de l'autre (de ci-dessous). Sur le panneau avant de la machine se trouve un levier de commande qui permet d'allumer et d'éteindre manuellement la machine (charge). Il y a des trous technologiques sur les côtés du boîtier pour l'installation appareils supplémentaires, par exemple, contacts de l'état de la machine, déclenchement indépendant et quelques autres. Au-dessus de la machine se trouvent des trous pour accéder à la vis de réglage du dégagement thermique et à l'évacuation des produits de combustion par décharge d'arc. Installation (montage) machine modulaire dans l'armoire électrique, elle est réalisée sur ce qu'on appelle le rail DIN - un profilé en métal ou en plastique d'une certaine forme.

Montage de la machine sur un rail DIN et retrait de celui-ci.

Windows pour connecter des appareils supplémentaires à la machine.

DEK automatique. Vue d'en-haut.
1 - trou de sortie pour les produits de combustion de l'arc ; 2 trous avec vis de réglage pour dégagement thermique.

DANS circuit électrique la machine est connectée en série - dans le circuit ouvert de l'alimentation de la charge (consommateurs). Le principe de fonctionnement du disjoncteur est de contrôler la puissance courant électriqueà travers la machine et, si nécessaire, couper le circuit (déconnexion de la charge) à une vitesse ou à une autre (délai), à partir du moment où le courant est dépassé et en fonction de la « gravité » (multiplicité) de cet excès.

Schéma de raccordement d'un disjoncteur unipolaire au circuit d'alimentation d'une lampe à incandescence.

Le corps d’une machine modulaire, dans la plupart des cas, n’est pas séparable. Pour l'ouvrir pour étude, vous devrez retirer (percer et retirer) tous les rivets et diviser le corps en deux parties. Les éléments du boîtier sont en plastique ignifuge avec une capacité d'isolation électrique (calculée) suffisante. AVEC à l'intérieur Les demi-caisses comportent des rainures et des guides pour l'installation des éléments fonctionnels de la machine.

Le processus d’ouverture de la machine.

Disjoncteur DEC à l’intérieur.

La machine est entièrement démontée.

La conception d'un disjoncteur avec des étiquettes de ses éléments fonctionnels.

Mécanisme d'armement et de déclenchement- un système mécanique de ressorts et de leviers qui remplit deux fonctions principales : maintenir les contacts dans un état fermé pendant le fonctionnement normal, et, en cas d'urgence, sur commandes des déclencheurs ou de l'opérateur (arrêt manuel), retirer rapidement le contact mobile à partir du contact fixe.

La machine est en marche, le mécanisme est armé.

Déclenchement électromagnétique est un électro-aimant avec un noyau mobile (armature), qui fonctionne comme un poussoir. Lorsque le courant traversant le bobinage atteint une certaine valeur, l'armature appuie sur le levier mécanisme de déclenchement, ce qui conduit à son fonctionnement et à la déconnexion de la charge. Le nombre de tours de la bobine et la section du fil de bobinage de l'électro-aimant sont conçus de manière à fonctionner uniquement dans des excès relativement importants du courant nominal de la machine (par exemple, lors d'un court-circuit), ainsi que résister à de tels excès à plusieurs reprises.

La borne inférieure, la bobine de déclenchement électromagnétique et la plaque bimétallique sont reliées par soudage.

L'armature du déclencheur électromagnétique sous forme assemblée (à gauche) et démontée (à droite).

Lorsque l'armature descend dans le sens de la flèche rouge, le mécanisme de déclenchement se désengage (cercle rouge).

Lorsque l'armature descend, elle entraîne avec elle le contact mobile, ce qui aide le mécanisme de déclenchement à séparer les contacts.

Libération thermique- se plier dans une certaine direction lorsqu'il est chauffé à la suite du passage du courant à travers un conducteur spécial à haute résistance enroulé dessus (plaque bimétallique chauffée indirectement). À un certain angle de courbure de la plaque, sa pointe appuie sur le levier du mécanisme de liste - la machine s'éteint. Contrairement à un déclencheur électromagnétique, un déclencheur thermique est plus lent et ne peut pas fonctionner en une fraction de seconde, mais il est plus précis et peut être réglé avec précision.

Lorsque la pointe du bilame est pliée dans le sens de la flèche rouge, le mécanisme de déclenchement se désengage (cercle rouge).

Chambre à arc, disponible dans le dispositif disjoncteur, assure une extinction rapide de la décharge d'arc qui peut se former à l'ouverture des contacts. Il s'agit d'un ensemble de plaques métalliques situées à une courte distance les unes des autres. Une fois sur les plaques, l'arc se divise, est aspiré dans la chambre d'extinction d'arc et s'éteint. Les produits de la combustion de l'arc et de la surpression sont évacués vers l'extérieur par un canal spécial situé dans le corps de la machine.

Le disjoncteur est conçu et fonctionne sur le principe de la surveillance constante de l'intensité du courant électrique, et utilise deux déclencheurs-détecteurs à la fois : électromagnétique et thermique. Le premier a grande vitesse réaction, nécessaire à la protection contre les surintensités à croissance rapide, la seconde - avec précision et un certain retard de fonctionnement, ce qui permet d'éliminer les arrêts intempestifs de charge avec un faible excès de courant à court terme.

Beaucoup d'entre nous se sont sûrement demandé pourquoi les disjoncteurs remplaçaient si rapidement les fusibles obsolètes des circuits électriques ? L'activité de leur mise en œuvre est justifiée par un certain nombre d'arguments très convaincants, parmi lesquels la possibilité d'acheter ce type de protection, qui correspond parfaitement aux données temps-courant de types spécifiques d'équipements électriques.

Vous doutez de la machine dont vous avez besoin et ne savez pas comment la choisir correctement ? Nous vous aiderons à trouver la bonne solution - l'article traite de la classification de ces appareils. Et caractéristiques importantes, auquel vous devez prêter une attention particulière lors du choix d'un disjoncteur.

Pour vous faciliter la compréhension des machines, le matériel de l'article a été complété photos claires et des recommandations vidéo utiles d'experts.

La machine déconnecte presque instantanément la ligne qui lui est confiée, ce qui élimine les dommages au câblage et aux équipements alimentés par le réseau. Une fois l'arrêt terminé, la branche peut être redémarrée immédiatement sans remplacer le dispositif de sécurité.

Lorsqu'un court-circuit est enregistré automatiquement, l'arrêt est effectué par une bobine électromagnétique (situation A). Lorsque les courants nominaux sont dépassés, le réseau est ouvert par une plaque bimétallique (situation B)

Le rôle d'un disjoncteur est de protéger le câblage (et non l'équipement et les utilisateurs) des courts-circuits et de la fonte de l'isolation lorsque les courants dépassent les valeurs nominales.

Par nombre de pôles

Cette caractéristique indique le nombre maximum possible de fils pouvant être connectés à l'AV pour protéger le réseau.

Ils sont éteints en cas d'urgence (lorsque le courant admissible est dépassé ou que le niveau de la courbe temps-courant est dépassé).

Cette caractéristique indique le nombre maximum possible de fils pouvant être connectés à l'AV pour protéger le réseau. Ils sont éteints en cas d'urgence (lorsque le courant admissible est dépassé ou que le niveau de la courbe temps-courant est dépassé).

Galerie d'images

Caractéristiques des disjoncteurs unipolaires

Un interrupteur de type unipolaire est la modification la plus simple de la machine. Il est conçu pour protéger les circuits individuels, ainsi que les circuits monophasés, biphasés, câblage électrique triphasé. Il est possible de connecter 2 fils à la conception du commutateur : le fil d'alimentation et le fil sortant.

Les fonctions d'un appareil de cette classe incluent uniquement la protection du fil contre le feu. Le neutre du câblage lui-même est placé sur le bus zéro, contournant ainsi la machine, et le fil de terre est connecté séparément dans le bus de terre.

La connexion d'un AB unipolaire se fait avec un fil unipolaire, mais parfois des câbles bipolaires sont utilisés. L'alimentation est connectée en haut de la machine, et la ligne protégée en bas, ce qui simplifie l'installation. L'installation s'effectue sur un rail DIN de 18 mm

Un disjoncteur unipolaire ne remplit pas la fonction d'un disjoncteur d'entrée, car lorsqu'il est forcé de s'éteindre, la ligne de phase est coupée et le neutre est connecté à la source de tension, ce qui n'offre pas une garantie à 100 % de protection.

Caractéristiques des interrupteurs bipolaires

Lorsqu'il est nécessaire de déconnecter complètement le réseau de câblage électrique de la tension, un disjoncteur bipolaire est utilisé.

Il est utilisé en guise d'introduction, lorsque lors d'un court-circuit ou d'une panne de réseau, tous les câblages électriques sont mis hors tension simultanément. Cela permet d'effectuer des réparations et une modernisation des circuits en temps opportun en toute sécurité.

Les disjoncteurs bipolaires sont utilisés dans les cas où un interrupteur séparé est nécessaire pour un appareil électrique monophasé, par exemple un chauffe-eau, une chaudière, une machine-outil.

Le raccordement d'un disjoncteur bipolaire prend en compte schéma électrique protection par fil à 1 ou 2 fils (le nombre de fils dépend du schéma électrique). L'installation s'effectue sur un rail DIN 36 mm

La machine est connectée à l'appareil protégé à l'aide de 4 fils, dont deux sont des fils d'alimentation (l'un d'eux est directement connecté au réseau et le second alimente avec un cavalier) et deux sont des fils sortants qui nécessitent une protection, et ils peuvent être à 1, 2 ou 3 fils.

Modifications tripolaires des disjoncteurs

Pour protéger un réseau triphasé à 3 ou 4 fils, des disjoncteurs tripolaires sont utilisés. Ils conviennent au raccordement en étoile (le fil central n'est pas protégé et les fils de phase sont connectés aux pôles) ou en triangle (avec le fil central manquant).

En cas d'accident sur l'une des lignes, les deux autres sont coupées indépendamment.

Le raccordement d'un AB tripolaire se fait avec des fils à 1, 2, 3 fils. L'installation nécessite un rail DIN de 54 mm de large.

L'interrupteur tripolaire sert d'entrée et d'interrupteur commun pour tous les types de charges triphasées. Cette modification est souvent utilisée dans l'industrie pour fournir du courant aux moteurs électriques.

Jusqu'à 6 fils sont connectés au modèle, 3 d'entre eux sont présentés fils de phase alimentation triphasée. Les 3 restants sont protégés. Ils représentent trois câblages monophasés ou un câblage triphasé.

Application d'une machine quadriphasée

Pour protéger un réseau électrique triphasé ou quadriphasé par exemple, Moteur puissant, connectée selon le principe en étoile, une machine quadriphasée est utilisée. Il est utilisé comme commutateur d'entrée pour un réseau triphasé à quatre fils.

L'interrupteur tétrapolaire est connecté à l'aide d'un fil à 1, 2, 3, 4 fils, le schéma dépend du type de connexion, le boîtier est installé sur un rail DIN de 73 mm de large

Il est possible de connecter huit fils au corps de la machine, quatre d'entre eux sont des fils de phase du réseau électrique (l'un d'eux est neutre) et quatre sont des fils sortants (3 phases et 1 neutre).

Selon la caractéristique temps-courant

Les AB peuvent avoir le même indicateur, mais les caractéristiques de consommation électrique des appareils peuvent être différentes.

La consommation électrique peut être inégale et varier en fonction du type et de la charge, ainsi que lors de la mise sous tension, hors tension ou emploi permanent un appareil ou un autre.

Les fluctuations de la consommation d'énergie peuvent être assez importantes et l'éventail de leurs changements peut être large. Cela conduit à l'arrêt de la machine en raison d'un dépassement du courant nominal, ce qui est considéré comme un faux arrêt du réseau.

Pour éliminer la possibilité d'un fonctionnement inapproprié d'un fusible lors de changements de normes non urgents (augmentation du courant, changement de puissance), des disjoncteurs avec certaines caractéristiques temps-courant (TCC) sont utilisés.

Cela vous permet de faire fonctionner des disjoncteurs avec les mêmes paramètres de courant avec des charges admissibles arbitraires sans déclenchement intempestif.

VTX indique après quelle heure le commutateur fonctionnera et quels seront les indicateurs du rapport entre l'intensité du courant et le courant continu de la machine dans ce cas.

Caractéristiques des machines de caractéristique B

Une machine présentant la caractéristique spécifiée s'éteint dans les 5 à 20 secondes. L'indicateur de courant correspond à 3 à 5 courants nominaux de la machine. Ces modifications sont utilisées pour protéger les circuits qui alimentent les appareils électroménagers standards.

Le plus souvent, le modèle est utilisé pour protéger le câblage des appartements et des maisons privées.

Caractéristique C - principes de fonctionnement

La machine portant la désignation de nomenclature C s'éteint en 1 à 10 secondes à 5 à 10 courants nominaux.

Les interrupteurs de ce groupe sont utilisés dans tous les domaines - dans la vie quotidienne, la construction, l'industrie, mais ils sont les plus demandés dans le domaine de la protection électrique des appartements, des maisons et des locaux d'habitation.

Fonctionnement des interrupteurs avec caractéristique D

Les machines de classe D sont utilisées dans l'industrie et sont représentées par des modifications à trois et quatre pôles. Ils sont utilisés pour protéger les moteurs électriques puissants et divers appareils triphasés.

Le temps de réponse de l'AV est de 1 à 10 secondes à un multiple de courant de 10 à 14, ce qui lui permet d'être utilisé efficacement pour protéger divers câblages.

La partie inférieure du graphique montre les multiples valeurs du courant nominal et la ligne verticale indique le temps d'arrêt. Pour la caractéristique B, l'arrêt se produit lorsque le courant effectif dépasse le courant nominal de 3 à 5 fois, pour C - 5 à 10 fois, pour D - 10 à 14 fois

Les moteurs industriels puissants fonctionnent exclusivement avec des moteurs de caractéristique D.

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Selon le courant de fonctionnement nominal

Au total, il existe 12 modifications de machines, différant par - 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A. Le paramètre est responsable de la vitesse de fonctionnement de la machine lorsque le courant effectif dépasse la valeur nominale.

Le tableau illustre la puissance maximale de chaque modification de la machine, en fonction du schéma de connexion et de la tension du réseau. La sortie maximale du disjoncteur se produit lorsque la charge est connectée dans une configuration en triangle.

La sélection d'un interrupteur selon la caractéristique spécifiée est effectuée en tenant compte de la puissance du câblage électrique, du courant admissible que le câblage peut supporter en mode normal. Si la valeur actuelle est inconnue, elle est déterminée à l'aide de formules utilisant des données sur la section transversale du fil, son matériau et sa méthode d'installation.

Les machines automatiques 1A, 2A, 3A sont utilisées pour protéger les circuits à faibles courants. Ils conviennent pour fournir de l'électricité à un petit nombre d'appareils, par exemple une lampe ou un lustre, un réfrigérateur de faible puissance et d'autres appareils dont la puissance totale ne dépasse pas les capacités de la machine.

Le commutateur 3A peut être utilisé efficacement dans l'industrie s'il est mis en œuvre connexion triphasée comme un triangle.

Les interrupteurs 6A, 10A, 16A peuvent être utilisés pour fournir de l'électricité à des circuits électriques individuels, petites pièces ou des appartements.

Ces modèles sont utilisés dans l'industrie, avec leur aide, ils alimentent les moteurs électriques, les solénoïdes, les radiateurs, machines à souder reliés par une ligne séparée.

Les disjoncteurs tripolaires et tétrapolaires 16A sont utilisés comme disjoncteurs d'entrée pour un circuit d'alimentation triphasé. En production, la préférence est donnée aux appareils avec une courbe en D.

Les machines automatiques 20A, 25A, 32A sont utilisées pour protéger le câblage appartements modernes, ils sont capables de fournir de l'électricité machines à laver, radiateurs, séchoirs électriques et autres équipements de haute puissance. Le modèle 25A est utilisé comme machine d’introduction.

Les commutateurs 40A, 50A, 63A appartiennent à la classe des appareils haute puissance. Ils sont utilisés pour fournir de l’électricité à des équipements de grande puissance dans la vie quotidienne, dans l’industrie et dans la construction civile.

Sélection et calcul des disjoncteurs

Connaissant les caractéristiques de l'AB, vous pouvez déterminer quelle machine est adaptée à un usage particulier. Mais avant de choisir le modèle optimal, il est nécessaire d'effectuer quelques calculs grâce auxquels vous pourrez déterminer avec précision les paramètres de l'appareil souhaité.

Étape n°1 – déterminer la puissance de la machine

Lors du choix d’une machine, il est important de prendre en compte la puissance totale des appareils connectés.

Par exemple, vous avez besoin d’une machine automatique pour connecter les appareils de cuisine au secteur. Disons qu'une cafetière (1 000 W), un réfrigérateur (500 W), un four (2 000 W), un four à micro-ondes (2 000 W) et une bouilloire électrique (1 000 W) seront connectés à la prise. La puissance totale sera égale à 1000+500+2000+2000+1000=6500 (W) soit 6,5 kV.

Le tableau montre la puissance nominale de certains appareils ménagers nécessaires à leur travail. Selon les données réglementaires, la section du fil d'alimentation pour leur alimentation et le disjoncteur pour protéger le câblage sont sélectionnés.

Si vous regardez le tableau des disjoncteurs par puissance de connexion, tenez compte du fait que la tension de câblage standard dans les conditions domestiques est de 220 V, alors un disjoncteur unipolaire ou bipolaire de 32A d'une puissance totale de 7 kW convient pour opération.

Il convient de noter qu'une consommation d'énergie plus élevée peut être nécessaire, car pendant le fonctionnement, il peut être nécessaire de connecter d'autres appareils électriques qui n'étaient pas initialement pris en compte. Pour parer à cette situation, un facteur multiplicateur est utilisé dans les calculs de la consommation totale.

Disons qu’en ajoutant des équipements électriques supplémentaires, il fallait augmenter la puissance de 1,5 kW. Ensuite, vous devez prendre le coefficient 1,5 et le multiplier par la puissance calculée résultante.

Dans les calculs, il est parfois conseillé d'utiliser un facteur de réduction. Il est utilisé lorsque l'utilisation simultanée de plusieurs appareils est impossible.

Disons que la puissance totale du câblage de la cuisine était de 3,1 kW. Le facteur de réduction est alors de 1, puisque le nombre minimum d'appareils connectés en même temps est pris en compte.

Si l'un des appareils ne peut pas être connecté à d'autres, le facteur de réduction est alors pris inférieur à un.

Étape #2 - calcul de la puissance nominale de la machine

La puissance nominale est la puissance à laquelle le câblage ne s'éteint pas.

Il est calculé à l'aide de la formule :

M = N * CT * cos(φ),

• M.– puissance (Watts);
• N– tension secteur (Volts) ;
• ST– intensité du courant capable de traverser la machine (Ampère) ;
• cos(φ)– la valeur du cosinus de l'angle, qui prend la valeur de l'angle de décalage entre phases et tension.

La valeur du cosinus est généralement égale à 1, car il n'y a pratiquement aucun décalage entre les phases de courant et de tension.

A partir de la formule on exprime ST :

CT = M/N,

Nous avons déjà déterminé la puissance, et la tension du réseau est généralement de 220 Volts.

Si la puissance totale est de 3,1 kW, alors :

CT = 3100/220 = 14.

Le courant résultant sera de 14 A.

Pour calculer à charge triphasée utilisez la même formule, mais tenez compte des décalages angulaires, qui peuvent atteindre des valeurs importantes. Ils sont généralement indiqués sur l'équipement connecté.

Étape #3 - Calculer le courant nominal

Vous pouvez calculer le courant nominal à l'aide de la documentation de câblage, mais s'il n'est pas disponible, il est déterminé en fonction des caractéristiques du conducteur.

Les données suivantes sont requises pour les calculs :

• carré ;
• matériau utilisé pour les noyaux (cuivre ou aluminium);
• méthode de pose.

Dans des conditions domestiques, le câblage est généralement situé dans le mur.

Pour calculer la surface transversale, vous aurez besoin d’un micromètre ou d’un pied à coulisse. Il est nécessaire de mesurer uniquement l'âme conductrice, et non le fil et l'isolation.

Après avoir effectué les mesures nécessaires, nous calculons la surface de la section transversale :

S = 0,785 * D * D,

• D– est le diamètre du conducteur (mm) ;
• S– surface de la section transversale du conducteur (mm 2).

En déterminant de quel matériau les âmes conductrices sont constituées et en calculant la section transversale, vous pouvez déterminer les indicateurs de courant et de puissance que le câblage électrique peut supporter. Données données pour le câblage caché dans le mur

Compte tenu des données obtenues, nous sélectionnons le courant de fonctionnement de la machine, ainsi que sa valeur nominale. Il doit être égal ou inférieur au courant de fonctionnement. Dans certains cas, il est permis d'utiliser des machines dont la puissance nominale dépasse le courant de câblage effectif.

Étape n ° 4 - détermination de la caractéristique temps-courant

Pour déterminer correctement le VTX, il est nécessaire de prendre en compte les courants de démarrage des charges connectées.

Les données nécessaires peuvent être trouvées à l'aide du tableau ci-dessous.

Le tableau montre quelques types appareils électriques, ainsi que la multiplicité du courant d'appel et la durée de l'impulsion en secondes

Selon le tableau, vous pouvez déterminer l'intensité du courant (en ampères) lorsque l'appareil est allumé, ainsi que la période après laquelle le courant maximum se reproduira.

Par exemple, si vous prenez un hachoir à viande électrique d'une puissance de 1,5 kW, calculez son courant de fonctionnement à partir des tableaux (il sera de 6,81 A) et, en tenant compte du multiple du courant de démarrage (jusqu'à 7 fois) , on obtient la valeur actuelle 6,81*7=48 (A).

Un courant de cette force circule à des intervalles de 1 à 3 secondes. En considérant les graphiques VTK pour la classe B, vous pouvez constater qu'en cas de surcharge, le disjoncteur se déclenchera dans les premières secondes après le démarrage du hachoir à viande.

Évidemment, la multiplicité de cet appareil correspond à la classe C, il faut donc utiliser une machine automatique de caractéristique C pour assurer le fonctionnement d'un hachoir à viande électrique.

Pour les besoins domestiques, on utilise généralement des interrupteurs répondant aux caractéristiques B et C. Dans l'industrie, pour les équipements à courants multiples importants (moteurs, alimentations, etc.), un courant allant jusqu'à 10 fois est créé, il est donc conseillé d'utiliser. D-modifications de l'appareil.

Cependant, la puissance de ces appareils, ainsi que la durée du courant de démarrage, doivent être prises en compte.

Les interrupteurs automatiques autonomes diffèrent des interrupteurs conventionnels en ce qu'ils sont installés dans des tableaux de distribution séparés.

Les fonctions de l'appareil incluent la protection du circuit contre les surtensions inattendues, les pannes de courant partout ou certaine zone réseaux.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Sélection AB par caractéristique actuelle et un exemple de calcul de courant sont présentés dans la vidéo suivante :

Le calcul du courant nominal de l'AV est démontré dans la vidéo suivante :

Les machines sont installées à l'entrée d'une maison ou d'un appartement. Ils sont situés en . La présence d'AV dans le circuit électrique domestique est un gage de sécurité. Les appareils permettent l'arrêt rapide de la ligne électrique si les paramètres du réseau dépassent un seuil spécifié.

En tenant compte des principales caractéristiques des disjoncteurs et en effectuant les calculs corrects, vous pouvez faire bon choix cet appareil et .

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