Le disjoncteur air-air est un dispositif de protection basse ou haute tension qui utilise l'air comme moyen d'extinction d'arc et d'isolation. Sa fonction principale est de protéger les équipements et les personnes grâce à une coupure rapide du circuit. Le principe de fonctionnement peut être divisé en trois étapes : commutation normale, interruption sur défaut et extinction de l'arc. Il combine des mécanismes mécaniques et électriques pour une protection fiable. Voici un aperçu plus approfondi :
I. Structure de base et composants de base
Le disjoncteur pneumatique se compose des composants clés suivants, qui fonctionnent ensemble pour assurer la protection :
Système de liaison
Contact de mouvement et statique : circuit de guidage lorsqu'il est fermé, arc lorsqu'il est déconnecté.
Matériau de contact : fabriqué en alliages résistants aux hautes températures et aux arcs tels que l'argent tungstène pour réduire l'usure et l'oxydation.
Feu d'arc
Grille d'arc : constituée de plaques métalliques, l'arc est divisé en sections courtes, augmentant ainsi la zone de dissipation thermique.
Axe de l'arc : guidez l'arc dans la grille pour éviter qu'il ne s'échappe.
Section des services aux véhicules (dispositif de protection)
Unité de déclenchement thermique : déclencheur qui déclenche et fournit une protection contre les surcharges et la flexion thermique d'un bilame.
Dispositif de déclenchement électromagnétique : l'effet magnétique du courant est utilisé pour générer une attraction et interrompre rapidement le courant de court-circuit-.
Dispositif de déclenchement électronique (en option) : microprocesseur intégré pour une protection précise contre les surcharges, les courts-circuits et les défauts à la terre.
Mécanismes opérationnels
Ressort accumulateur d'énergie : déclenchement de l'accumulateur d'énergie pour assurer un actionnement rapide.
Mécanisme de connexion : transmet la force opérationnelle aux contacts fermés ou ouverts.
Composants de manchon et d'isolation
Boîtier isolant (sous forme de disjoncteurs à boîtier moulé) : isole les pièces sous tension pour éviter l'électrocution.
Structure encadrée (comme un disjoncteur de boîte) : prend en charge les composants de grande capacité pour augmenter la résistance mécanique.
ii. Comment ça marche : De fermé à ouvert.
1. Fermeture normale
Contact fermé : le mécanisme de commande libère de l'énergie via le ressort de stockage d'énergie et le contact mobile est en contact étroit avec le contact statique, complétant ainsi le circuit.
Flux de courant : le courant circule vers la charge à travers la jonction et le jeu de barres pour assurer le fonctionnement normal du 2. Détection et déclenchement des défauts
Le démarreur déclenche le disjoncteur lorsque :
Surcharge : lorsque le courant dépasse le niveau nominal mais n'atteint pas le niveau de court-circuit-, les deux-bandes métalliques du trio thermique se plient sous la chaleur, propulsant le levier de déclenchement et déclenchant le disjoncteur.
Court-circuit : lorsque le courant augmente rapidement (par exemple, plusieurs fois le courant nominal), la bobine de déclenchement électromagnétique produit un champ magnétique puissant qui attire l'armature et tire directement le mécanisme de commande, provoquant le déclenchement du disjoncteur.
Sous-tension/perte de tension : lorsque la tension est inférieure à la valeur nominale, le déclenchement basse tension est déclenché et le disjoncteur s'ouvre automatiquement.
3. Processus de déclenchement et extinction d'arc
Séparation des contacts : le mécanisme de commande sépare rapidement le contact mobile du contact fixe, créant ainsi un arc électrique entre eux.
Guide d'arc : Le dôme guide l'arc dans les grilles d'extinction d'arc qui divisent l'arc long en arcs plus courts.
Arc éteint :
Allongement de l'arc : la longueur de l'arc augmente, la zone de dissipation thermique augmente.
Effet de refroidissement : la convection de l'air élimine la chaleur et réduit la température de l'arc en dessous de la valeur critique requise pour maintenir la combustion. Déionisation : l'arc recombine des ions et des électrons dans un arc pour restaurer les propriétés isolantes.
4. Déconnexion terminée
Contacts entièrement séparés : l'arc est complètement éteint et le circuit est déconnecté de manière fiable.
Préparation de réinitialisation : réinitialiser manuellement ou automatiquement le mécanisme de commande en vue du prochain arrêt.
III. Technologie clé : optimisation des mécanismes d'extinction d'arc
Les performances du disjoncteur aérien ont une influence directe sur les performances de son disjoncteur. La conception moderne améliore l'efficacité de l'extinction de l'arc en :
Grilles d'extinction d'arc à plusieurs-étages
L'augmentation du nombre de grilles conduit à une segmentation plus fine de l'arc, permettant une dissipation thermique plus rapide.
Optimisez l’espacement des grilles, équilibrez la répartition du champ électrique et réduisez le risque de réamorçage d’arc.
Applications Gaz-Matériaux générateurs
La paroi interne de la hotte à arc est recouverte d'un matériau produisant du gaz (tel qu'un matériau isolant organique). L'arc se décompose à haute température pour produire du gaz, formant un flux d'air à haute pression, soufflant l'arc et accélérant l'arc.
Arc magnétique éteint
Le champ magnétique permanent ou la bobine électromagnétique est placé dans la chambre d'extinction de l'arc et l'arc est attiré dans la porte d'extinction de l'arc par un champ magnétique, ce qui améliore la vitesse d'extinction de l'arc. Technologie de limitation de courant
Des résistances de contact rapide ou de limitation de courant-sont utilisées pour limiter la valeur maximale du courant de court-circuit-et réduire la difficulté d'extinction de l'arc.
IV. INTRODUCTION Scénarios d'application typiques
Les disjoncteurs pneumatiques sont largement utilisés dans les situations suivantes. Choisissez différents types en fonction du volume et de la fonctionnalité :
Basse tension (inférieure ou égale à 1250A)
Disjoncteurs à boîtier moulé : utilisés dans le contrôle de moteurs industriels, la distribution commerciale, l'éclairage résidentiel et d'autres domaines.
Disjoncteurs miniatures : protègent les circuits domestiques, tels que les prises et les circuits d'éclairage.
Moyenne et Haute Tension (630A et plus)
-Disjoncteurs montés sur châssis (ACB) : principaux commutateurs pour les grands équipements industriels, protection contre les pannes de centrale électrique, systèmes d'alimentation électrique pour les centres de données.
Environnements spéciaux
Disjoncteurs antidéflagrants- : utilisés dans les usines chimiques, les mines de charbon et autres environnements inflammables et explosifs.
Disjoncteur d'air DC : protège le côté DC de la production d'énergie renouvelable (par exemple photovoltaïque, éolienne).
V. Points clés de sélection et de maintenance
Paramètres de sélection
Nominal : tension de circuit correspondante (par exemple AC 400 V, DC 1000 V). Courant nominal : courant de fonctionnement maximal supérieur ou égal au circuit avec quantité résiduelle.
Capacité de coupure : courant de court-circuit-attendu supérieur ou égal à 50 kA, 100 kA.
Caractéristiques de déclenchement : les types B, C ou D sont sélectionnés en fonction du type de charge (le type B est destiné aux équipements électroniques et le type D est destiné au démarrage du moteur).
Recommandations d'entretien
Inspection périodique : observer l'usure des contacts et l'intégrité de la grille d'extinction de l'arc, ainsi que l'élimination de la poussière et des corps étrangers.
Tests fonctionnels : des tests de déconnexion manuelle et de déclenchement automatique sont effectués chaque année pour garantir un fonctionnement fiable.
Contrôle environnemental : évitez l’humidité et les gaz corrosifs, évitez le déclin des performances d’isolation. VI. INTRODUCTION Disjoncteurs à air et autres disjoncteurs
Dimensions de comparaison : Disjoncteur à air (ACB) Disjoncteur à vide (VCB) Disjoncteur SF6
Moyen d'extinction d'arc : air, vide, gaz SF6
Capacité de concassage : moyenne (moyenne à basse pression) élevée (moyenne à haute pression) très élevée (moyenne et ultra-haute pression)
Coûts de maintenance : Élevé à faible (pas de risque de fuite de gaz) (vérifications régulières du niveau de vide requises) (Élevé (détection de fuite SF6 requise)
Impact environnemental : Non-polluant Non-polluant Le SF6 est un puissant gaz à effet de serre
Utilisations : réseaux de distribution basse tension-industriels, commerciaux et résidentiels ; systèmes moyenne-tension pour centrales électriques et sous-stations ; lignes de transmission à haute-tension
