Dans de nombreuses installations électriques, disjoncteurs sont généralement connectés en série avec la charge plutôt que d'être installés uniquement du côté de l'alimentation. On peut se poser la question suivante : pourquoi adopter une telle conception ? Une telle configuration est-elle vraiment nécessaire ? Cet article examine les raisons et les avantages de la connexion des disjoncteurs en série avec les charges.
Raison principale : Protection des circuits
La fonction principale d'un disjoncteur est de détecter et de couper le courant de surcharge ou de court-circuit. Ce n'est que lorsque le courant traverse complètement le disjoncteur que celui-ci peut ouvrir rapidement le circuit en cas de défaut, empêchant ainsi le courant de continuer à circuler vers la charge et l'équipement en amont. Si le disjoncteur est connecté en parallèle avec la charge, le courant se divise et une partie du courant ne peut pas être détectée par le disjoncteur, ce qui peut empêcher la fonction de protection de fonctionner normalement.
Réseaux électriques avec défauts de court-circuit
Avantages du montage en série des disjoncteurs
Formation d'un chemin de courant unique pour réaliser un "déclenchement en série"
Les contacts, les éléments de détection de courant et les charges des disjoncteurs traditionnels sont tous connectés en série dans le même circuit. Ainsi, lorsque le disjoncteur se déclenche, l'ensemble du circuit est immédiatement déconnecté et toutes les charges suivantes sont coupées. Cette caractéristique de chemin unique rend la localisation des défauts et le rétablissement du système plus concis et plus fiable.
Obtenir une protection sélective pour l'ensemble du circuit
Dans les systèmes de distribution d'électricité, un disjoncteur principal est souvent installé d'abord sur la ligne principale, puis des disjoncteurs de dérivation sont installés sur les lignes de dérivation. La relation en série entre le disjoncteur principal et les disjoncteurs de dérivation permet au disjoncteur en amont d'agir en premier lorsqu'un défaut grave se produit sur une dérivation, empêchant ainsi le courant de défaut de se propager à l'ensemble du réseau de distribution, ce qui permet d'obtenir une protection hiérarchique et sélective.
Faciliter la coordination avec d'autres éléments de protection
Lorsque le pouvoir de coupure d'un disjoncteur est insuffisant, des fusibles ou d'autres composants limitant le courant sont souvent connectés en série avant et après le disjoncteur pour former une "double protection". Cette combinaison en série peut fonctionner séparément à différents niveaux de défaut, ce qui améliore la fiabilité du système global.
Détection de l'usure et maintenance des disjoncteurs après un fonctionnement à long terme
Pourquoi prêter attention à l'usure des disjoncteurs ?
Au cours d'une utilisation à long terme, même dans des conditions de fonctionnement normales, les composants clés internes d'un disjoncteur s'usent progressivement. Cela peut entraîner :
- Temps de déclenchement prolongé
- Diminution de la précision de la protection
- Risque accru d'échec complet
Courbe de vie électrique théorique des disjoncteurs à vide
Vue d'ensemble des principaux composants de l'usure
| Composant | Mécanisme d'usure principal | Signification de la détection |
| Contacts mobiles et fixes (contacts en arc) | Corrosion par arc, impact mécanique provoquant un amincissement de la surface de contact | Détermine directement le pouvoir de coupure/fermeture et la durée de vie du disjoncteur |
| Mécanisme de fonctionnement (ressort, tringlerie, tampon) | Fatigue mécanique, usure par impact | Affecte le temps d'action et la fiabilité |
| Chambre d'extinction d'arc / moyen d'extinction d'arc (vide, SF₆, huile) | Energie d'arc cumulée, vieillissement moyen | Détermine l'efficacité de l'extinction de l'arc et le niveau d'isolation |
| Composants d'isolation et d'étanchéité (caoutchouc, graisse) | Vieillissement thermique, décomposition chimique | Affecte la résistance de l'isolation et les performances en matière de prévention des fuites |
| Circuit de détection/commande (transformateur de courant, relais) | Vieillissement de la bobine, mauvais contact | Affecte la sensibilité de l'opération de protection |
Méthodes de détection et recommandations pratiques
Détection des contacts
- Utiliser une caméra thermique infrarouge ou un dispositif de mesure du courant dédié pour détecter si l'élévation de température des contacts est anormale.
- Observer s'il y a des traces d'ablation, de carbonisation ou de mauvais contact à la surface des points de contact.
Mécanisme de fonctionnement et ressort
- Manuellement ou en utilisant des instruments de test pour simuler l'opération, vérifiez si les actions de fermeture et de rupture sont fluides et si la force du ressort a diminué.
- Testez le temps de pause et le temps de récupération pour vous assurer qu'ils se situent dans la fourchette standard.
Dispositif d'extinction d'arc
- Observer s'il y a un dépôt de carbone évident ou des dommages dans la chambre d'extinction de l'arc ou dans la canalisation conductrice.
- Nettoyez ou remplacez régulièrement les consommables pour garantir la fiabilité du fonctionnement du disjoncteur.
Recommandations complètes en matière d'entretien
Pour les disjoncteurs de charges critiques, un plan d'inspection périodique peut être formulé en tenant compte du temps de fonctionnement réel et du nombre de déclenchements.
Déterminer si un remplacement ou une réparation est nécessaire sur la base des données de détection afin d'éviter les coupures de courant inattendues ou l'endommagement de l'équipement.
Conclusion
Les disjoncteur doit être connecté en série avec la charge, ce qui est une condition de base pour assurer le fonctionnement normal du système de protection de la sécurité électrique. Au fur et à mesure que le temps d'utilisation augmente, nous devons également prêter attention à l'usure des composants internes du disjoncteur. Grâce à une inspection et à un entretien réguliers, nous pouvons nous assurer qu'il reste en bon état de fonctionnement.
Une méthode de connexion correcte et des vérifications régulières de l'état de l'appareil sont deux mesures importantes pour le maintien de la sécurité électrique.
