Disjoncteur à air : principe de fonctionnement et avantages

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:16

Le disjoncteur à air est un dispositif mécanique de commutation qui éteint l'arc avec de l'air comprimé et éteint, conduit, allume les courants lorsque le circuit est installé. Il est utilisé pour prévenir les courts-circuits et les surcharges dans les installations électriques, ainsi que dans le contrôle des circuits électriques. Certains appareils sont équipés d'une fonction de protection supplémentaire contre les chutes de tension critiques et d'autres situations.

Description

Il existe certaines exigences pour les appareils de ce type, notamment assurer une utilisation continue sûre et une protection fiable contre les surcharges et les courts-circuits dans le réseau. La qualité de l'appareil joue un rôle particulier, car le fonctionnement des disjoncteurs à air peut se produire dans diverses conditions de température et d'humidité, en présence decharges de vibration et commutations fréquentes. Les récepteurs électriques sont sous l'influence électrodynamique et thermique des interrupteurs, grâce à cela, les pertes technologiques sont minimisées et la durée de vie est augmentée.

Les disjoncteurs automatiques à air contrôlent et protègent le réseau en même temps. Ils sont classés en plusieurs types selon le temps de réponse qui est alloué pour l'ouverture des contacts à partir du moment du signal:

sélectif;
standard;
haute vitesse (avoir une fonction de limitation de courant).

Appareils à huile

Ces produits sont fabriqués sous la forme d'un réservoir de forme rectangulaire, ovale ou ronde. Les disjoncteurs huile-air ont été inventés à la fin du siècle dernier et agissaient comme un disjoncteur dans les circuits à haute tension. Les isolateurs à contacts fixes sont passés à travers leur capot, fixé aux deux extrémités. À l'aide d'une tige isolante, le dispositif d'entraînement est connecté à un contact mobile, qui, à son tour, est situé entre deux contacts fixes unipolaires. Ils sont entièrement recouverts d'huile de transformateur, qui remplit le réservoir jusqu'à un certain niveau. Le coussin d'air occupe l'espace entre le couvercle et la surface de l'huile.

Montage

La conception de l'appareil est dans un boîtier diélectrique. Les disjoncteurs à air utilisés pour la basse tension sont fixés en place avec un rail DIN. Pour visser des élémentsle câblage est connecté et à l'aide du levier, l'appareil est éteint et allumé. Le boîtier est maintenu sur le rail par un loquet spécial - de sorte que l'appareil peut être rapidement retiré en l'éloignant d'abord. Les contacts fixes et mobiles sont essentiels pour le processus de commutation du circuit. L'élément mobile utilise un ressort pour permettre aux contacts d'être libérés. Cette action peut être effectuée par un séparateur magnétique ou thermique.

Répartiteur de chaleur

La plaque bimétallique qui compose le séparateur thermique est chauffée par la tension qui circule. Le mécanisme de séparation se produit après le pliage de la plaque, provoqué par le passage d'un courant avec une tension supérieure à la valeur de consigne. Les propriétés du courant affectent directement la période de réponse, qui peut être inférieure à une heure. L'élément répond à la tension réglée pendant la production. Le disjoncteur à air HBV peut être utilisé immédiatement après que la plaque ait atteint la température normale, ce qui n'est pas typique pour un fusible à flotteur.

Répartiteur magnétique

Le mécanisme d'action du dispositif magnétique est entraîné par un noyau mobile. Le séparateur de ce type est un solénoïde, à travers l'enroulement duquel le courant passe à travers l'interrupteur, lorsque la valeur nominale est dépassée, le noyau commence à se rétracter. Le type magnétique a la propriété de réponse instantanée, dont le thermique ne peut pas se vanter, mais la réaction ne se produit que si le seuil défini est largement dépassé. Plusieurs variétés sont utilisées, qui ont des degrés de sensibilité variables.

Dans le processus de séparation, il y a une possibilité d'arc électrique. Pour éviter cela, une grille d'arc est placée à côté des contacts et les éléments eux-mêmes sont réalisés sous une forme spéciale.

Vues

Le disjoncteur à air peut avoir différentes caractéristiques et caractéristiques, qui sont divisées en certains types:

avec et sans capacité de limitation de courant;
le pôle de l'appareil dépend du nombre de pôles disponibles;
avec répartiteur de tension zéro, indépendant ou maximum;
sans contacts et avec des contacts libres existants pour les réseaux secondaires;
propriétés du retard de période du séparateur de courant peuvent être différentes: par exemple, les appareils peuvent avoir un retard qui dépend inversement de la tension, indépendamment de la tension, ou il peut être absent; une variante qui combine toutes les propriétés est également possible;
disjoncteurs à air, dont l'appareil a une connexion universelle, combinée (bornes inférieures avec connexion arrière et bornes supérieures avec connexion avant) et avant;
Actionné par ressort, moteur ou manuel.

Extinction d'arc

La conception peut avoir de un à quatre pôles, alors que dans tous les cas il y a des contacts auxiliaires, un séparateur, un dispositif de séparation, un système d'extinction d'arc électriqueet le système de contact principal. Il peut être à un étage (dans le cas de l'utilisation d'éléments céramique-métal), à deux étages (arc et contacts principaux) et à trois étages (en plus de l'arc et des contacts principaux, des contacts intermédiaires sont ajoutés).

Le système d'extinction de l'arc peut être réalisé avec des chambres à arc spéciales dans les chambres ou avoir des chambres avec de petits espaces. Pour le fonctionnement à haute tension, des types combinés sont utilisés, combinant deux options pour éteindre l'arc.

Caractéristiques

Tout disjoncteur à air VVB a une limite de tension de court-circuit définie, s'il y a un courant supérieur au paramètre existant, il y a une possibilité de soudure ou de brûlure des contacts, et par conséquent, l'appareil se casse. Il peut être réalisé en version escamotable ou stationnaire, et avoir un entraînement motorisé ou manuel. L'entraînement peut avoir des actions pneumatiques, à distance, électromagnétiques et autres et est conçu pour éteindre et allumer l'appareil.

Un relais avec un mécanisme d'action direct agit comme un répartiteur. Dans ce cas, les pièces thermobimétalliques ou électromagnétiques assurent un arrêt si le réseau primaire est caractérisé par l'absence de courant, ainsi qu'en cas de surcharge et de court-circuit. La conception de séparation comprend des ressorts de déclenchement, des culbuteurs, des loquets et des leviers. En plus d'ouvrir le disjoncteur, il est utilisé pour empêcher la possibilité de fermeture sur un court-circuit.

Extrait

Le processus d'arrêt peut être caractérisé par la présence d'un retardou son absence. Le type de commutateur, en particulier la vitesse de sa réponse, dépend de l'intervalle de temps pendant lequel la valeur existante est dépassée et les contacts divergent. Ainsi, les aiguillages rapides, sélectifs et standards se sont généralisés. Les deux dernières options n'ont pas la possibilité de limiter le courant. Dans les appareils sélectifs, la protection du réseau est réalisée à l'aide de commutateurs installés avec des vitesses de réponse différentes: le consommateur a la valeur minimale, ce paramètre augmente progressivement vers la source d'alimentation.

Interrupteur et fusible

Les surcharges du réseau peuvent provoquer un incendie ou au moins endommager l'équipement électrique installé. Pour éviter de telles situations, un disjoncteur à air pour STP 100 et un fusible sont utilisés, dont le mécanisme consiste à interrompre le courant, mais chacun d'eux a ses propres caractéristiques. La partie principale du fusible est un élément métallique qui fond lorsqu'il est chauffé de manière excessive. Le disjoncteur à air utilise un mécanisme spécial qui est déclenché par une tension critique, et il suffit d'actionner l'appareil après avoir réagi, tandis que les fusibles doivent souvent être remplacés par de nouveaux, mais leur principal avantage est la vitesse de réponse rapide.

Il convient également de noter qu'en fonction des conditions de fonctionnement, chacune des options est préférable. Les fusibles sont implémentés dans tousmagasins de produits connexes et se distinguent par leur faible coût. La réponse rapide aux surtensions offre une protection fiable pour les appareils très sensibles.

En plus d'être réinitialisable, le disjoncteur à air 110 kV présente de nombreux autres avantages. Par exemple, vous pouvez immédiatement identifier l'appareil qui réagit et le mettre rapidement en marche.

Côtés négatifs

Le principal inconvénient est l'installation coûteuse et la réparation ultérieure des disjoncteurs à air. Ils se caractérisent également par une vitesse de réponse plus lente en cas de dépassement du courant nominal, ce qui peut endommager les appareils électroniques. De plus, ils sont sensibles aux contraintes mécaniques et aux vibrations.

Étant donné que le disjoncteur à air et le fusible ont des fonctions différentes, ils ne peuvent pas être interchangés. Afin de décider de quel appareil vous avez besoin, vous devez contacter les professionnels, ils vous aideront à choisir la meilleure option pour le réseau électrique existant.

Protection supplémentaire

Afin d'éviter d'endommager les appareils causés par les surtensions, une protection contre les surtensions du réseau est utilisée. Il existe deux possibilités pour monter de tels appareils: sur un rail spécial dans une armoire électrique lorsqu'il est utilisé pour un groupe de consommateurs d'énergie ou localement sur un appareil spécifique.

De tels dispositifs permettent de filtrer les surtensions d'urgence dans le réseau externe et de bloquer les flux de forte puissance. Malgrédu fait que les pics de tension n'atteignent pas les consommateurs d'énergie, le flux de courant reste au même niveau. Les derniers circuits électroniques garantissent de longues durées de fonctionnement et des temps de réponse rapides. La protection du réseau grâce aux processeurs électroniques réagit au dépassement des paramètres en millièmes de seconde.

Efficacité

Aujourd'hui, divers types de disjoncteurs à air sont devenus plus parfaits et fonctionnels, ceci a été réalisé en faisant les ajouts suivants:

Les groupes électrogènes utilisent un circuit de refroidissement forcé.
Des matériaux de qualité et une construction soignée garantissent une grande fiabilité et une longue durée de vie avant la nécessité d'une réparation.
Les surtensions de commutation ont acquis une limitation, dont la présence joue un rôle particulier pour les appareils à haute tension.
La disposition en série modulaire offre la possibilité de créer à partir de modules identiques de plusieurs séries, caractérisés par une large plage de tension, pour tester et réaliser des dispositifs faciles à fabriquer, à installer puis à utiliser.
Utilisez des schémas de contrôle avec une réponse rapide et une variation de temps minimale. Leur tâche principale est d'assurer le fonctionnement des appareils pour un excès de tension important et une déconnexion pendant un demi-cycle. De plus, grâce à eux, les appareils avec fonction d'activation et de désactivation synchrone.
Eléments pour l'extinction de l'arcplacés dans de l'air comprimé. Cela permet d'obtenir des caractéristiques de débit élevées pour la tension nominale, une isolation fiable des espaces entre les contacts, une réponse rapide et des propriétés de commutation. Le plus souvent, la pression atmosphérique est comprise entre 6 et 8 MPa.