Différences et applications des disjoncteurs, des interrupteurs de charge et des sectionneurs
Les disjoncteurs, les interrupteurs de charge et les sectionneurs sont des composants essentiels des systèmes électriques. Si la plupart des électriciens connaissent ces termes, il peut subsister une certaine confusion quant à leurs différences et leurs applications. Pour les débutants, la distinction entre ces dispositifs peut s'avérer particulièrement complexe.
Un disjoncteur est conçu pour fermer, laisser passer et interrompre le courant dans des conditions de circuit normales et anormales, y compris en cas de court-circuit, dans un délai spécifié. C'est un dispositif de sécurité essentiel qui protège les circuits électriques contre les dommages dus aux surcharges ou aux courts-circuits.
Un interrupteur de charge, quant à lui, se place entre le disjoncteur et l'interrupteur sectionneur. Il est doté d'un dispositif simple d'extinction d'arc qui lui permet de couper les courants de charge nominaux et certains courants de surcharge. Cependant, il ne peut pas interrompre les courants de court-circuit. Les interrupteurs de charge sont souvent utilisés dans les situations nécessitant des commutations fréquentes de charges, comme dans les réseaux de distribution ou les circuits de commande de moteurs.
Un sectionneur, également appelé interrupteur d'isolement, sert à couper le circuit en l'absence de charge. Son rôle principal est de fournir un point de coupure visible entre l'équipement de maintenance et l'alimentation électrique, garantissant ainsi la sécurité du personnel de maintenance. Les sectionneurs étant dépourvus de dispositifs d'extinction d'arc spécifiques, ils ne peuvent pas être utilisés pour interrompre les courants de charge ou de court-circuit. Par conséquent, ils ne doivent être actionnés que lorsque le disjoncteur a déjà coupé le circuit.
Quelles sont donc les principales différences entre ces trois dispositifs ? Les disjoncteurs sont conçus pour protéger les circuits contre les surcharges et les courts-circuits, les interrupteurs de charge sont utilisés pour la commutation fréquente des charges et les interrupteurs sectionneurs offrent un point de déconnexion sûr à des fins de maintenance.
En ce qui concerne leurs applications, les disjoncteurs sont généralement installés dans le tableau de distribution principal ou les tableaux divisionnaires afin de protéger les circuits individuels. Les interrupteurs de charge se trouvent dans les systèmes de distribution, les circuits de commande de moteurs ou d'autres applications nécessitant des commutations de charge fréquentes. Les sectionneurs sont souvent utilisés dans les appareillages de commutation, les sous-stations ou autres lieux où le personnel de maintenance doit intervenir sur les équipements électriques hors charge.
En conclusion, il est essentiel pour les électriciens de bien comprendre les différences entre les disjoncteurs, les interrupteurs de charge et les sectionneurs. En vous familiarisant avec leurs caractéristiques et leurs applications spécifiques, vous garantirez le fonctionnement sûr et efficace de vos installations électriques.
▶ 01 Explication des termes relatifs à l'interrupteur de charge, au sectionneur et au disjoncteur
Commutateur de charge :
Fonction : Peut fermer et couper différents courants dans des conditions de fonctionnement normales, tels que le courant de charge, le courant d'excitation, le courant de charge et le courant de la batterie de condensateurs.
Application : Peut être utilisé seul dans les circuits qui nécessitent des points de déconnexion clairement identifiés en raison des exigences de spécification.
Conditions de fonctionnement : Peut fonctionner en charge, c'est-à-dire qu'il peut être allumé et éteint lorsqu'il est sous tension.
Interrupteur sectionneur (sectionneur) :
Fonction : Assure une distance d'isolation entre les contacts en position ouverte et constitue un repère de déconnexion évident. Fermé, il peut laisser passer le courant en conditions normales et anormales (court-circuits, par exemple), mais n'est pas conçu pour interrompre les courants de défaut.
Application : Souvent utilisé en association avec des disjoncteurs pour garantir un point de déconnexion évident dans le circuit.
Conditions de fonctionnement : Ne peut pas être actionné sous charge ; il ne peut être ouvert et fermé que lorsque le circuit n'est pas alimenté.
Disjoncteur :
Fonction : Permet de fermer, de laisser passer et d'interrompre le courant dans des conditions de circuit normales et anormales (y compris en cas de court-circuit) pendant un délai spécifié. Conçu pour protéger les circuits contre les dommages dus aux surcharges ou aux courts-circuits.
Application : Généralement utilisé dans le tableau de distribution principal ou les tableaux divisionnaires pour protéger les circuits individuels. Souvent utilisé en association avec des interrupteurs sectionneurs.
Conditions de fonctionnement : Peut fonctionner dans des conditions de circuit normales et anormales.
En résumé, l'interrupteur de charge, l'interrupteur sectionneur et le disjoncteur ont chacun des fonctions et des applications spécifiques. L'interrupteur de charge sert à commuter les charges, l'interrupteur sectionneur assure une coupure sécurisée et le disjoncteur protège les circuits contre les dommages. Comprendre ces différences est essentiel pour garantir le fonctionnement sûr et efficace des installations électriques.
▶ 02 Présentation des types d'interrupteurs de charge, de sectionneurs et de disjoncteurs
Les interrupteurs de charge, les interrupteurs d'isolement et les disjoncteurs sont divisés en haute et basse tension ;
1. Pour le commutateur de charge :
Il existe six principaux types de commutateurs de charge haute tension :
① Interrupteur de charge haute tension à génération de gaz solide : utilise l’énergie de l’arc d’amorçage lui-même pour que le matériau générateur de gaz dans la chambre d’arc produise du gaz afin d’éliminer l’arc. Sa structure est relativement simple et il convient aux produits de 35 kV et moins.
②Interrupteur pneumatique haute tension : utilise le gaz comprimé du piston pour éteindre l’arc électrique lors de la coupure ; sa structure est relativement simple et convient aux produits de 35 kV et moins.
③ Interrupteur de charge haute tension à air comprimé : utilise de l’air comprimé pour éteindre l’arc électrique et peut interrompre un courant important. Sa structure est relativement complexe et il convient aux produits de 60 kV et plus. ④ Interrupteur de charge haute tension SF6 : utilise du gaz SF6 pour éteindre l’arc électrique. Son courant de coupure est élevé et ses performances d’interruption du courant capacitif sont bonnes. Cependant, sa structure est relativement complexe et il convient aux produits de 35 kV et plus.
⑤ Interrupteur de charge haute tension immergé dans l'huile : utilise l'énergie de l'arc électrique pour décomposer et vaporiser l'huile environnante, la refroidissant et éteignant ainsi l'arc. Sa structure est relativement simple, mais il est lourd et convient aux applications extérieures de 35 kV et moins.
⑥ Interrupteur de charge haute tension de type vide : utilise le vide comme milieu pour éteindre l'arc, a une longue durée de vie électrique et un prix relativement élevé, et convient aux produits de 220 kV et moins.
Le sectionneur de charge basse tension, également appelé bloc-fusible, est conçu pour la mise en marche et l'arrêt manuels et ponctuels d'un circuit alimenté par le réseau électrique à fréquence alternative. Il assure également la protection contre les surcharges et les courts-circuits. Le disjoncteur est assuré par un électrode et la protection contre les surcharges et les courts-circuits par un fusible.
2. Pour les interrupteurs d'isolement
Selon leur mode d'installation, les sectionneurs haute tension se divisent en sectionneurs extérieurs et sectionneurs intérieurs. Un sectionneur extérieur est conçu pour résister aux intempéries (vent, pluie, neige, pollution, condensation, glace et gel épais) et est adapté à une installation en terrasse. Selon la structure de ses colonnes isolantes, on distingue les sectionneurs à une, deux ou trois colonnes.
Parmi ces dispositifs, l'interrupteur à couteau à colonne unique exploite directement l'espace vertical comme isolation électrique de la coupure sous la barre omnibus aérienne. Il présente ainsi l'avantage évident d'un gain de place, d'une réduction du nombre de câbles porteurs et d'une visibilité optimale de son état d'ouverture et de fermeture. Dans le cas des lignes de transport à très haute tension, le gain de surface au sol est encore plus significatif lorsque le poste adopte l'interrupteur à couteau à colonne unique.
Dans les équipements basse tension, il est principalement adapté aux systèmes de distribution d'énergie terminaux basse tension, tels que les maisons et les bâtiments résidentiels. Fonctions principales : coupure et connexion des lignes avec charge
Il convient de noter ici que, dans la distribution d'énergie aux bornes basse tension, l'interrupteur d'isolement peut être segmenté avec la charge ! Dans d'autres cas, et sous haute tension, cela est interdit !
3. Pour les disjoncteurs
Les disjoncteurs haute tension constituent le principal équipement de contrôle de l'alimentation électrique dans les centrales électriques, les sous-stations et les locaux de distribution. En cas de défaillance du système, ils coopèrent avec la protection par relais pour couper rapidement le courant de défaut et ainsi éviter la propagation de l'incident.
Par conséquent, la qualité du disjoncteur haute tension influe directement sur la sécurité de fonctionnement du réseau électrique. Il existe de nombreux types de disjoncteurs haute tension, que l'on peut classer selon leur capacité d'extinction d'arc : disjoncteurs à bain d'huile (à forte ou faible teneur en huile), disjoncteurs à hexafluorure de soufre (SF6), disjoncteurs à vide, disjoncteurs à air comprimé, etc.
Le disjoncteur basse tension, également appelé interrupteur automatique ou « coupe-circuit », sert à la distribution d'énergie électrique, au démarrage intermittent de moteurs asynchrones, à la protection des lignes électriques et des moteurs, etc. Il coupe automatiquement le circuit en cas de surcharge, de court-circuit ou de sous-tension importants. Son fonctionnement est similaire à celui d'un fusible et d'un relais de protection contre la surchauffe et la sous-chauffe. De plus, il ne nécessite généralement aucun remplacement de pièces après la coupure du courant de défaut, ce qui explique sa large utilisation.
▶ 03 Différence entre un interrupteur de charge, un sectionneur et un disjoncteur
1. L'interrupteur de charge peut être ouvert sous charge et possède une fonction d'extinction automatique de l'arc, mais son pouvoir de coupure est très faible et limité.
2. Généralement, l'interrupteur sectionneur ne peut pas être ouvert sous charge. Il n'y a pas d'extincteur d'arc dans la structure, et il existe également des interrupteurs sectionneurs qui peuvent interrompre la charge, mais leur structure est différente de celle d'un interrupteur de charge, qui est relativement plus simple.
3. L'interrupteur de charge et l'interrupteur sectionneur peuvent tous deux constituer un point de déconnexion évident. La plupart des disjoncteurs ne possèdent pas de fonction de sectionnement, et seuls quelques-uns en sont équipés.
4. L'interrupteur sectionneur ne possède pas de fonction de protection. La protection de l'interrupteur de charge est généralement assurée par un fusible, uniquement contre les coupures rapides et les surintensités.
5. Le pouvoir de coupure du disjoncteur peut être très élevé lors de sa fabrication. Il repose principalement sur l'ajout de transformateurs de courant, associés à un équipement secondaire de protection. Il peut assurer la protection contre les courts-circuits, les surcharges, les fuites de courant et d'autres fonctions.
