Les disjoncteurs des appareillages de commutation sont les composants essentiels utilisés pour connecter et déconnecter les circuits, coupant automatiquement le courant et protégeant les équipements et les lignes électriques en cas de surcharge, de court-circuit ou de sous-tension. C'est un dispositif de contrôle et de protection indispensable dans le système électrique. Voici un aperçu plus approfondi :
I. Fonctions de base d'un disjoncteur
Commandes marche/arrêt normales
Fonctionnement manuel : Pour fermer ou ouvrir manuellement un disjoncteur au moyen d'un mécanisme de commande (tel qu'une poignée ou un bouton) sur le panneau de commande pour contrôler la connexion ou la déconnexion du circuit.
Contrôle automatique : interagissez avec les relais, les-anneaux de verrouillage de phase et d'autres dispositifs d'automatisation pour obtenir une commutation à distance ou temporisée, adaptée à un fonctionnement sans personnel.
Fonctions de protection contre les pannes
Protection contre les surcharges : lorsque le courant dépasse la valeur nominale (par exemple . 1.2 fois le courant nominal en 1 heure), le déclencheur thermique du disjoncteur est activé, déconnectant le circuit.
Protection contre les courts-circuits : lorsqu'un court-circuit provoque une forte augmentation du courant (jusqu'à plusieurs dizaines de fois le courant nominal), le déclencheur électromagnétique s'active instantanément, déconnectant rapidement le circuit (généralement en 0,1 seconde). Protection contre les sous-tensions : lorsque la tension chute en dessous d'un certain pourcentage de la valeur nominale (par exemple . 70 % -35 %), une libération de pression inadéquate est activée pour empêcher l'équipement de fonctionner à basse pression et de causer des dommages.
Protection contre les fuites (certains modèles) : Détectez le courant de fuite dans le circuit et déconnectez le circuit si le courant de fuite dépasse la valeur définie (par exemple, 30 mA) pour éviter l'électrocution.
ii. Le rôle des disjoncteurs dans les appareillages de commutation
Centre de contrôle des circuits
L'équipement de commutation est le « hub » du système électrique. Les disjoncteurs, en tant que composant principal, sont responsables du contrôle de l'état de marche et d'arrêt du circuit principal, de la distribution et de la commutation de l'alimentation.
Par exemple, dans un tableau de distribution basse tension-, les disjoncteurs peuvent contrôler l'alimentation électrique de différentes branches pour répondre aux besoins électriques de plusieurs appareils.
Barrière de protection des équipements
Lorsque des équipements en aval (tels que des moteurs, des transformateurs, etc.) sont surchargés ou court-circuités-, les disjoncteurs interrompent rapidement le courant de défaut pour éviter tout dommage à l'équipement ou tout incendie.
Lorsque le moteur démarre par exemple, le courant peut atteindre 5 à 7 fois sa valeur nominale. Les disjoncteurs peuvent résister à une surcharge à court terme et éviter les déclenchements intempestifs. Isolation de sécurité du système
Lors de l'inspection ou de la maintenance, le disjoncteur peut être déclenché manuellement pour isoler complètement la pièce défectueuse de l'alimentation électrique, garantissant ainsi la sécurité du personnel.
Par exemple, dans un appareillage à haute tension-, les disjoncteurs fonctionnent avec le disjoncteur pour mettre en œuvre les « cinq protections » (empêchant le disjoncteur de fonctionner de manière inattendue et de s'ouvrir et de se fermer sous charge).
III. Types et classification des disjoncteurs
Par tension
Disjoncteurs basse tension : tension nominale inférieure ou égale à 1kV (par exemple, AC 400V, DC 800V) pour la distribution de bâtiments, le contrôle industriel, etc.
Disjoncteurs haute tension : tension nominale supérieure à 1 kV (par exemple . 10kV, 35 kV, 110 kV) pour les systèmes de transport haute tension tels que les centrales électriques, les sous-stations, etc.
Par type de structure
Disjoncteur encadré :
Convient aux applications à courant élevé telles que 630 A à 6 300 A, telles que la commande de moteurs industriels et la distribution de centres de données.
La conception modulaire permet l'intégration de plusieurs fonctions de protection (par exemple, surcharge, court-circuit et défaut à la terre). Disjoncteur à boîtier moulé (MCCB) :
Convient aux applications à courant modéré (par exemple. 10A-1600A) telles que la distribution de bâtiments et l'éclairage commercial.
Il est compact,-faible coût, mais relativement simple à protéger.
Disjoncteur miniature (MCB) :
Convient aux applications à faible courant telles que 1A-125A, telles que la distribution domestique et la protection des équipements terminaux.
Il est compact et peut inclure une protection contre les fuites (par exemple, RCD).
Par moyen d’extinction d’arc :
Disjoncteur à air : utilisant l'air comme moyen d'extinction d'arc, structure simple, faible coût, mais capacité de concassage limitée.
Disjoncteur à vide : utilisez la haute résistance d'isolation du vide pour éteindre l'arc, adapté aux moyennes et hautes tensions (par exemple, 10 kV-35 kV), haute fragilité, longue durée de vie.
Disjoncteur SF6 : utilisation de gaz hexafluorure de soufre (SF6) pour éteindre l'arc pour les applications à ultra-haute pression (par exemple au-dessus de 110 kV). Le SF6 est cependant un puissant gaz à effet de serre qui nécessite un traitement spécial. IV. INTRODUCTION Paramètres techniques clés des disjoncteurs
Courant nominal : courant maximal autorisé à traverser un disjoncteur sur une longue période de temps. Ce paramètre doit être sélectionné en fonction du courant de charge (par exemple, 1,2 à 1,5 fois le courant nominal du moteur).
Tension nominale : niveau de tension auquel un disjoncteur fonctionne normalement. Ce paramètre doit correspondre à la tension du système (par exemple, AC 400 V, DC 110 V).
Capacité de concassage (Icu/Ics) :
Pouvoir de coupure ultime (Icu : courant de court-circuit maximal-(par exemple. 50kA) que le disjoncteur peut interrompre en toute sécurité.
Capacité de panne de service : capacité d'un disjoncteur à continuer de fonctionner après avoir interrompu un courant de court-circuit-(généralement 50 % à 100 % Icu).
Durée de vie : la durée de vie mécanique (par exemple . 10 000 cycles de fermeture et d'ouverture) et la durée de vie électrique (par exemple 2 000 interruptions de court-circuit-) doivent répondre aux exigences de l'application.
V. Sélection de disjoncteurs et exemples d'application
Principes de sélection
Adaptation de charge : sélectionnez le courant nominal du disjoncteur en fonction du courant nominal de l'appareil et du courant de démarrage. Coordination de la protection : les disjoncteurs de niveau haut-et-de bas doivent fonctionner de manière coordonnée pour éviter les-déclenchements excessifs (par exemple, le disjoncteur de ligne primaire doit fonctionner plus longtemps que le disjoncteur de dérivation).
Adaptabilité environnementale : les disjoncteurs avec un indice de protection élevé (par exemple IP65) doivent être utilisés dans des environnements chauds, humides et corrosifs.
Cas d'application
Distribution d'énergie du centre de données : utilisez des disjoncteurs comme interrupteur principal, réglez la protection contre les surcharges, les courts-circuits et les défauts à la terre en un, assurez la continuité de l'alimentation électrique.
Boîte de distribution domestique : des disjoncteurs miniatures (MCB) combinés à un dispositif à courant résiduel (RCD) offrent une protection contre les surcharges des circuits de dérivation et une protection contre les chocs personnels.
Génération d'énergie renouvelable : le disjoncteur à vide haute tension est utilisé pour le contrôle du réseau des centrales photovoltaïques et des parcs éoliens afin d'interrompre rapidement les courants de défaut et de protéger les onduleurs et autres équipements.
