Pourquoi sommes-nous nécessaires et quels sont les dispositifs de commutation de puissance

L'appareil de commutation remplit la fonction principale de contrôle du circuit électrique: l'allumer et l'éteindre. Ce type d'appareil comprend : les interrupteurs à couteau, les interrupteurs, les sectionneurs.

Les interrupteurs sont conçus pour allumer et éteindre les circuits électriques "sous tension", c'est-à-dire pendant qu'un courant électrique circule dans le circuit.

Tous les appareils électriques avec des pièces mobiles peuvent être divisés en automatiques et non automatiques. Automatique - ce sont des dispositifs qui entrent en action à partir d'un mode de circuit donné, ou de machines, et non automatiques, dont l'action ne dépend que de la volonté de l'opérateur.

Les disjoncteurs sont basse tension (disponibles pour des tensions jusqu'à 1000 V) et haute tension (pour des tensions supérieures à 1000 V).

L'interrupteur basse tension non automatique le plus simple — changercomposé principalement d'une lame mobile, d'un contact fixe et d'une poignée.

L'opérateur allume ou éteint manuellement l'interrupteur en faisant tourner la lame en position verticale ou horizontale. Les contacts du disjoncteur sont situés dans l'air uniquement.

Un simple interrupteur rouble unipolaire

700 roubles dans une centrale hydroélectrique historique en Allemagne

Fusibles dans les appareillages électriques intérieurs en Chine

Avec l'augmentation de la tension et de la puissance de fonctionnement, un tel appareil ne peut plus répondre aux besoins du travail, et progressivement des types de commutateurs de plus en plus avancés apparaissent.

Dans les installations électriques pour des tensions jusqu'à 1000 V, ils sont les plus largement utilisés brise-vent de différentes conceptions.

Disjoncteur basse tension Siemens pour courant 16A

Disjoncteur basse tension Schneider Electric 125 A

Disjoncteurs domestiques dans la salle électrique (il y a un écart de 30 ans entre eux)

Lorsque le circuit est hors tension entre les contacts de déviation de l'interrupteur un arc électrique se produit être payé. Pour une meilleure extinction de l'arc, des dispositifs spéciaux sont utilisés dans les machines qui améliorent le processus d'extinction de l'arc, le soi-disant chambres d'extinction d'arc conceptions différentes.

Tableau électrique de l'appareillage fermé

Pour les circuits haute tension, un simple disjoncteur à air ne peut plus répondre aux exigences de fonctionnement. La première chose qui a été faite dans le sens d'améliorer la conception de l'interrupteur a été d'abaisser les contacts dans l'huile de transformateur, entraînant le soi-disant changement d'huile. Actuellement, le brise-huile est déjà un appareil très complexe qui utilise de nombreuses réalisations de la science et de la technologie pour son travail.

Disjoncteur d'huile haute tension de sous-station de transformation

Le fonctionnement du commutateur d'huile lors de l'arrêt est réduit à ce qui suit: sous l'action de la température élevée de l'arc, l'huile se décompose en gaz dont le composant principal est l'hydrogène.Ainsi, l'arc brûle dans un milieu gazeux qui est dans un état dynamique, il y a un mélange violent de particules ionisées et non ionisées, de particules de gaz froides et chaudes, et à l'un des moments où le courant passe par zéro, en raison de la périodicité, l'arc s'éteint.

La formation de gaz est très forte, une pression importante s'accumule dans l'interrupteur et si l'interrupteur n'est pas conçu correctement, il peut exploser.

Avec les disjoncteurs à huile avec chambres d'extinction d'arc, l'extinction d'arc est plus indolore et rapide. Ici, l'énergie de l'arc est utilisée pour créer une pression qui augmente considérablement le mouvement du gaz autour de l'arc et contribue ainsi à l'extinction de l'arc.

Il existe de nombreuses conceptions d'appareils photo et les principes de leur fonctionnement sont assez différents, mais ils servent tous principalement l'un des deux objectifs suivants :

• ou créer un mouvement de pétrole et de gaz par rapport à l'arc ;
• ou l'arc est déplacé par rapport à l'huile et aux parois de chambres spéciales.

Pour de tels interrupteurs, l'entraînement n'est plus une unité structurelle avec l'interrupteur : dans la plupart des cas, l'entraînement est implémenté structurellement séparément de l'interrupteur et est connecté à ce dernier à l'aide de mécanismes spéciaux.

Il existe également de nombreux autres types de disjoncteurs haute tension qui ont depuis longtemps remplacé les disjoncteurs à huile en vrac. Ceci, par exemple, commutateurs d'huile de petit volume, dans lesquels des réservoirs en porcelaine sont utilisés et donc aucune isolation spéciale des parties de contact du réservoir n'est requise et la quantité d'huile qu'ils contiennent est bien moindre.

Commutateur de colonne d'huile pour tension 10 kV

Citons ensuite les « interrupteurs à air comprimé », où l'arc est éteint par un jet d'air comprimé. Ces interrupteurs présentent de nombreux avantages et remplacent de plus en plus les interrupteurs à huile. L'entraînement pour eux fonctionne également à partir d'air comprimé, mais la commande d'entraînement est électrique.

Disjoncteur à air pour tension 110 kV

Des disjoncteurs à vide et SF6 modernes sont également utilisés.

Brise-vide

Disjoncteur SF6

La conception des clés modernes est très diversifiée et vous pouvez en savoir plus à leur sujet ici :Caractéristiques comparatives des disjoncteurs haute tension à huile, SF6 et sous vide

Les sectionneurs sont également un appareil de coupure à haute tension, mais ils ne sont pas conçus pour s'allumer et s'éteindre sous tension (sauf dans les cas de coupure de très faibles courants, spécifiquement indiqués pour chaque type de sectionneur).

Sectionneur haute tensionen règle générale, il est construit à l'air, c'est-à-dire avec des contacts qui sont simplement dans l'air, car l'une des principales exigences d'un sectionneur est que ses contacts soient directement visibles, de sorte qu'il soit possible de déterminer avec précision si le sectionneur est Allumé ou éteint.

Sectionneur

Essentiellement, un sectionneur est un appareil électrique conçu pour connecter (ou déconnecter) deux sections métalliques d'un circuit ensemble lorsque le courant ne peut pas circuler à travers ces sections.

La conception du sectionneur est très similaire à la conception de l'interrupteur à couteau, seules ses dimensions, correspondant à sa haute tension de fonctionnement, sont beaucoup plus grandes et le système d'entraînement est beaucoup plus complexe que celui de l'interrupteur à couteau.

Un certain nombre d'autres appareils qui effectuent des opérations de marche et d'arrêt peuvent être attribués à l'équipement de commutation de puissance, par exemple interrupteurs-sectionneurs, séparateurs et courts-circuits, mais les appareils répertoriés dans cet article sont les principaux représentants des équipements de commutation.

Voir également: Quels sont-ils, comment sont agencés les appareillages basse tension et comment fonctionnent-ils