Fonctionnement des caractéristiques temps-courant des disjoncteurs et des fusibles

Le courant électrique a une particularité: il ne peut circuler qu'en boucle fermée. Si cette chaîne est brisée, son action cesse immédiatement. Cette propriété s’incarne dans le fonctionnement de la protection contre les surintensités basée sur l’utilisation de fusibles et disjoncteurs.

Ils sont sélectionnés de manière à pouvoir supporter longtemps la valeur nominale du courant qui les traverse. Cela garantit la fiabilité de l'alimentation électrique des consommateurs. Dans le même temps, les fusibles et les disjoncteurs ont des fonctions de protection: en cas d'urgence dans un circuit contrôlé, ils coupent le courant dangereux qui les traverse.

Dans le même temps, deux facteurs sont pris en compte dans le complexe:

1. l'amplitude du courant de charge circulant;

2. La durée de son exposition.

Le fusible fusible saute de la chaleur créée par le courant qui le traverse.

Le disjoncteur prend également en compte la surchauffe thermique du circuit et ouvre ses contacts de puissance du fait du fonctionnement du déclencheur thermique. Dans le même temps, il existe un autre appareil dans sa composition - un déclencheur électromagnétique, qui réagit à l'énergie électromagnétique excessive qui se produit même en mode pulsé.

Plus de détails sur l'appareil, le principe de fonctionnement et les caractéristiques de fonctionnement des disjoncteurs et des fusibles sont décrits ici:

Fusible ou disjoncteur - quel est le meilleur?

Fusibles à filetage automatique type PAR

Sélection des disjoncteurs par paramètres de base

Le fonctionnement de tous ces appareils est jugé par certaines caractéristiques techniques, généralement appelées temps-courant car elles déterminent avec précision le temps de réponse des protections, compte tenu de sa dépendance à la fréquence de dépassement du courant de secours par rapport à l'état nominal.

Caractéristiques temps-courant (VTX) exprimé en graphiques en coordonnées cartésiennes. L'axe des ordonnées est le temps mesuré en secondes, et l'abscisse est le rapport entre le courant circulant du mode d'urgence I et la valeur nominale In du dispositif de commutation.

Pourquoi la caractéristique de protection du fusible est-elle créée?

Pour le bon fonctionnement du fusible à l'intérieur du circuit électrique, il faut tenir compte:

• capacités techniques;

• conditions d'inspection;

• rendez-vous.

Les principaux paramètres des caractéristiques de protection du fusible

Le graphique de déclenchement des fusibles pour différents courants est exprimé par une ligne de courbe divisant l'espace de travail des coordonnées en deux parties:

1. la zone de travail dans laquelle le fusible reste intact et assure de manière fiable la circulation du courant dans le circuit protégé;

2. la zone de circulation des courants de l'arrêt limitatif, dans laquelle le circuit se brise.

La première partie du graphique est affichée en vert clair et la seconde est surlignée en beige.

La caractéristique de protection du fusible se situe à la limite de ces deux zones. Dans l'espace des courants de travail, le fusible reste intact, et lorsque leurs valeurs dépassent l'état critique, il saute.

La zone limite actuelle est dangereuse pour l'équipement et doit être désactivée le plus rapidement possible.

La caractéristique de protection du fusible exprime le temps écoulé entre le début de l'opération d'urgence et le moment où il est coupé, présenté en fonction de l'excès du courant dangereux sur le calibre du fusible.

Le fusible est caractérisé par trois types de courants:

1. évalué, qu'il peut résister à un temps presque illimité;

2. test minimum, sous l'action duquel il peut travailler plus d'une heure;

3. Le test maximum, qui provoque son burn-out en moins d'une heure.

L'insert de fusible protège le circuit qui lui est connecté de deux types de conditions d'urgence:

1. surcharges avec des charges accrues qui s'éteignent avec un retard;

2. courts-circuits - court-circuit nécessitant l'élimination la plus rapide possible.

Tous ces modes et types de courants sont pris en compte lors du choix d'un fusible et d'un fusible. Pour cela, des relations mathématiques sont développées, transformées par des graphiques et des tableaux sous une forme pratique.

Comment créer une caractéristique de fusible de protection

Le fusible ne peut actionner la protection qu'une seule fois. Après ça, ça brûle. Par conséquent, sa caractérisation ne peut être créée qu'indirectement.

Pour ce faire, l'usine sélectionne au hasard un certain nombre d'échantillons dans chaque lot de produits finis. Ils sont utilisés pour d'autres tests électriques sous différents courants. Selon leurs résultats, des tableaux et des graphiques sont compilés qui permettent de juger de la qualité de la série de fusibles lancée.

Affectation de la caractéristique de protection du fusible

Le fusible est évalué par des paramètres électriques pour résoudre une tâche purement pratique: assurer son bon choix en termes de propriétés de travail et de protection.

Pour ce faire, tenez compte:

• la valeur de la tension de fonctionnement du circuit dans lequel le fusible doit fonctionner;

• limiter le courant de coupure au niveau de l'insert fusible, capable de le couper (déconnecter);

• valeur du courant nominal du fusible, en tenant compte des coefficients de sa charge et du désaccord des surcharges.

Sans utiliser les caractéristiques de protection du fusible, il est impossible de choisir le fusible pour son fonctionnement fiable dans le circuit électrique.

Comment fonctionne la caractéristique temps-courant d'un disjoncteur?

Le choix des caractéristiques temps-courant est influencé par:

• caractéristiques de conception des protections intégrées;

• configuration de l'horaire sélectionné.

L'influence de la conception de la protection de la machine sur la forme de ses caractéristiques de réponse

Les propriétés de protection du disjoncteur sont deux dispositifs intégrés qui fonctionnent selon les principes des relais à action directe. Ils déconnectent les contacts de puissance de la machine lorsque les valeurs nominales sont dépassées selon les critères de restriction:

1. charge thermique;

2. exposition électromagnétique.

La plaque bimétallique du déclencheur thermique détecte le chauffage des fils de bobinage. Lorsqu'il est dépassé, il se plie, retirant l'embrayage de la rétention.

Sous l'action de la force de tension du ressort, la bascule mobile libérée du maintien tourne et ses contacts de puissance rompent le circuit de puissance.

Dans un déclencheur électromagnétique, la déconnexion des contacts de puissance se produit en raison de la suppression du levier de maintien du ressort par l'impact du poussoir, qui se produit sous l'influence du courant de secours.

Contrairement à un fusible avec un fusible grillé, ces deux appareils sont conçus pour une utilisation réutilisable. Ils vous permettent de restaurer rapidement les pannes de circuit après avoir évité des situations anormales.

Le fonctionnement du déclencheur thermique et de la coupure électromagnétique est inclus dans l'algorithme de déclenchement du disjoncteur et est complètement pris en compte lorsqu'il se déclenche pendant la caractéristique courant-courant.

Voir aussi:Comment s'assurer lors de l'achat d'une machine dans un magasin qu'elle fonctionne

Étant donné que la température ambiante et la plaque bimétallique affectent la vitesse des boucliers, toutes les mesures sont généralement prises à +30 degrés Celsius.

La courbe temps-courant d'un disjoncteur est une ligne complexe mise en évidence par les lettres ABC.La section supérieure AB correspond au fonctionnement du déclencheur thermique, et sa partie inférieure à la coupure électromagnétique.

Les principaux paramètres du graphique de la caractéristique temps-courant

Effets de la température

Contrairement à la caractéristique de protection de l'insert de fusible pour le disjoncteur, le graphique VTX est représenté par deux lignes:

1. haut, en tenant compte du fonctionnement de la protection directement à froid +30^Oh C;

2. inférieur, créé après une mise sous tension répétée, lorsque la conception de la machine n'a pas eu le temps de refroidir.

La zone entre ces deux parcelles extrêmes est mise en évidence. Lors de l'utilisation d'un disjoncteur, il convient de garder à l'esprit qu'il peut être situé quelque part à l'intérieur de la zone indiquée. Dans ce cas, le temps de coupure des courants de secours est quelque peu réduit à chaud et augmente à froid. Pour cette raison, une répartition des paramètres de réponse est créée.

La température des éléments de structure peut avoir un impact significatif sur le temps de réponse de la machine. Cela devient particulièrement pertinent lors des vérifications électriques qui nécessitent plusieurs mesures. Pour leurs répétitions, il est nécessaire de prévoir du temps pour le refroidissement des protections à +30 degrés.

Division de BTX en zones

Disjoncteurs fuseaux horaires strictement séparés -

caractéristiques du courant pour mettre en évidence les zones opérationnelles: à l'intérieur du premier, un flux fiable des courants de fonctionnement doit être assuré, et dans le second, les modes d'urgence doivent être désactivés.

Ligne de courants conditionnels non déclencheurs

Afin d'indiquer la première région en abscisse du graphique, 1,13 I / I nom est sélectionné. C'est ce qu'on appelle le point de non-désengagement conditionnel. En dessous de ces courants, le disjoncteur ne doit pas déclencher.

Lorsqu'il est atteint, les disjoncteurs avec une valeur de courant nominal jusqu'à 63 ampères doivent être coupés après 1 heure, et avec des valeurs nominales élevées - après deux.

L'emplacement du point de déclenchement conditionnel est indiqué sur le graphique BTX sans faute.

Déclenchement conditionnel de ligne

Un point sur l'axe des abscisses avec une valeur de 1,45 I / I nom est la deuxième valeur limite de la zone de courants de déclenchement conditionnel et de non déclenchement des contacts de puissance.

Le point 1.45 I / I nom caractérise les courants de déclenchement conditionnel, il est également indiqué sur tous les graphiques du VTX. Lorsque la charge connectée à la machine atteint cette valeur, celle-ci doit se déconnecter dans un instant:

• moins d'une heure si sa valeur nominale atteint 63 ampères;

• pas plus de deux heures lorsque le courant nominal dépasse cette valeur de 63 ampères.

Le graphique ci-dessus montre que le disjoncteur sélectionné a le temps de désactiver le mode d'urgence de l'état froid pendant 1 heure, et lorsqu'il est chauffé, il peut diminuer jusqu'à 40 secondes.

Application pratique des paramètres VTX

Une analyse de l'utilisation de la caractéristique temps-courant des disjoncteurs pour les courants des contacts de puissance à déclenchement conditionnel permet de prendre en compte la durée des surcharges dans le circuit électrique connecté. Ceci est important car ils peuvent endommager l'équipement.

Par exemple, lors du choix d'une machine avec une valeur nominale de 16 ampères et lorsqu'elle est froide, le courant de déclenchement conditionnel de 1,45 × 16 = 23,2 ampères agira sur le câblage connecté pendant une heure. Ce temps est suffisant pour surchauffer l'isolation des fils de cuivre de section carrée de 1,5 mm et la désactiver, créer les conditions d'un incendie. Et les cas de protection de tels conducteurs, et de l'aluminium carré de 2,5 mm, avec de telles machines automatiques se retrouvent encore souvent dans la pratique.

Pour exclure de telles situations, il est recommandé d'analyser soigneusement la caractéristique temps-courant des disjoncteurs par rapport à la charge qui leur est connectée. Pour faciliter leur sélection, une table de correspondance a été créée pour les courants nominaux et les sections des conducteurs en cuivre des câbles et fils.

Les fabricants de disjoncteurs vérifient la conformité de tous leurs produits aux normes acceptées. Les exigences de base pour les machines sont définies dans GOST R 50345—2010. Cependant, dans certaines régions, les caractéristiques temps-courant de chaque usine peuvent varier légèrement. Cette fonctionnalité doit être prise en compte lors du choix d'un modèle particulier et de ses vérifications.

Types de caractéristiques temps-courant des disjoncteurs

Les disjoncteurs peuvent être créés à diverses fins pour les conditions de fonctionnement. Selon ces indicateurs, leurs graphiques VTX ont des limites de réponse temporelle différentes. Cela leur permet de reconstruire sur la sélectivité, pour éviter les faux arrêts de l'équipement.

Les disjoncteurs sont disponibles pour un usage domestique ou industriel.

Les appareils électroménagers sont classés en trois groupes B, C et D:

1. La classe B est conçue pour protéger les longues lignes et les systèmes d'éclairage. La multiplicité des courants pour son fonctionnement se situe entre 3 ÷ 5 In;

2. La classe C protège les groupes de sortie ou l'équipement qui génère des courants d'appel modérés. La multiplicité des courants 5 ÷ 10 In;

3. La classe D est utilisée pour protéger les consommateurs avec des courants d'appel élevés, par exemple les transformateurs ou les machines avec des moteurs électriques asynchrones puissants. Multiplicité des courants 10 ÷ 20 Inom.

Les disjoncteurs de type B sont plus sensibles. Ils ont décidé de protéger les consommateurs finaux à l'intérieur des appartements et des maisons. Et en tant qu'automate d'introduction, il est préférable d'installer ceux qui appartiennent au type C.

La qualité de l'état du câblage et l'amplitude de la résistance de la boucle à phase zéro peuvent affecter le choix d'un disjoncteur. Une vieille isolation avec une teneur élevée en courants de fuite et des performances de boucle surestimées peut aggraver les conditions de fonctionnement d'une machine de type C ou la conduire à une défaillance. Dans de telles situations, la classe B est utilisée.

Les machines industrielles sont classées en trois groupes:

1. classe L - plus de 8 po;

2. classe Z - plus de 4 Inom;

3. classe K - plus de 12 inom.

Parmi les fabricants en Europe, il existe des modèles de machines de classe A, qui ont une limite de multiplicité actuelle de 2 ÷ 3 Inom.

Toutes ces caractéristiques doivent être prises en compte lors du choix de la conception du disjoncteur et de ses contrôles. Les automates marqués avec la même valeur nominale, selon le type de caractéristique temps-courant, ont des temps de réponse différents.

Plus sur ce sujet: Paramètres principaux des disjoncteurs