Différences et applications des disjoncteurs, des interrupteurs de charge et des sectionneurs

Que sont les disjoncteurs, les interrupteurs de charge et les sectionneurs ? La plupart des électriciens le savent probablement. Cependant, lorsqu'il s'agit de la différence et de l'application de ces trois éléments, beaucoup n'en connaissent qu'un seul, et certains débutants ne savent même pas quelles questions poser. On sait tous qu'un disjoncteur peut fermer le circuit, laisser passer le courant et l'interrompre en conditions normales, et également en conditions anormales (y compris en cas de court-circuit) dans un délai spécifié. L'interrupteur de charge est un dispositif de commutation entre le disjoncteur et l'interrupteur sectionneur. Il est équipé d'un dispositif d'extinction d'arc simple, capable de couper le courant nominal et un certain courant de surcharge, mais ne peut pas couper le courant de court-circuit.

L'interrupteur sectionneur est un circuit qui coupe le courant à vide, offrant ainsi un point de déconnexion clair entre l'équipement de maintenance et l'alimentation électrique et garantissant la sécurité du personnel de maintenance. L'interrupteur sectionneur ne possède pas de dispositif d'extinction d'arc spécifique ; il ne peut donc pas couper le courant de charge ni le courant de court-circuit. Par conséquent, son utilisation doit impérativement être effectuée lorsque le disjoncteur est déclenché. Dès lors, quelle est la différence entre un disjoncteur, un interrupteur de charge et un sectionneur ? Dans quels cas ces trois dispositifs sont-ils utilisés ? Cet article vous apportera des réponses détaillées. Après sa lecture, nous espérons que la plupart des électriciens comprendront mieux le fonctionnement des disjoncteurs, des interrupteurs de charge et des interrupteurs sectionneurs.

01 Explication des termes relatifs à l'interrupteur de charge, au sectionneur et au disjoncteur

Interrupteur de charge : Il s’agit d’un dispositif de commutation qui permet de fermer et de couper le courant de charge, le courant d’excitation, le courant de charge et le courant de la batterie de condensateurs dans des conditions de fonctionnement normales.

Interrupteur d'isolement : cela signifie que lorsqu'il est en position ouverte, il existe une distance d'isolation entre les contacts conforme aux exigences spécifiées et une marque de déconnexion évidente ; lorsqu'il est en position fermée, il peut supporter le courant dans des conditions de circuit normales et dans des conditions anormales (telles qu'un court-circuit) du dispositif de commutation sous courant.

Disjoncteur : Il s'agit d'un dispositif de commutation capable de fermer, de laisser passer et d'interrompre le courant dans des conditions de circuit normales, et de fermer, de laisser passer et d'interrompre le courant dans des conditions de circuit anormales (y compris en cas de court-circuit) dans un délai spécifié.

Conformément aux exigences du cahier des charges, certains circuits doivent comporter des points de déconnexion clairement identifiables. Dans ce cas, l'interrupteur de charge peut être utilisé seul, car le point de déconnexion est visible sur le circuit. Le disjoncteur est généralement utilisé conjointement avec l'interrupteur sectionneur. Il est impératif de s'assurer de la présence d'un point de déconnexion clairement identifiable sur le circuit. L'interrupteur sectionneur ne peut être actionné sous charge ; autrement dit, il ne peut être ouvert ou fermé que lorsqu'il est alimenté. L'interrupteur de charge, comme son nom l'indique, peut être actionné sous charge ; autrement dit, il peut être ouvert ou fermé lorsqu'il est alimenté.

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 : il utilise l’énergie de l’arc électrique initial pour que le matériau générateur de gaz contenu dans la chambre d’arc produise un gaz permettant d’éliminer l’arc. Sa structure est relativement simple et il convient aux produits de 35 kV et moins.

②Interrupteur de charge haute tension pneumatique : utilise le gaz comprimé du piston pour souffler l'arc pendant le processus de coupure, et sa structure est relativement simple, 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 interrompt les courants importants. Sa structure est relativement complexe et il convient aux produits de 60 kV et plus.

④Interrupteur de charge haute tension SF6 : le gaz SF6 est utilisé pour éteindre l'arc, et son courant de coupure est important, et les performances de coupure du courant capacitif sont bonnes, mais la structure est relativement compliquée, et il convient aux produits de 35 kV et plus.

⑤ Interrupteur haute tension immergé dans l'huile : L'énergie de l'arc électrique est utilisée pour décomposer et vaporiser l'huile environnante, puis la refroidir afin d'éteindre l'arc. De conception relativement simple, il est cependant 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 coupé avec la charge et possède la fonction d'extinction automatique de l'arc, mais sa capacité de coupure est très faible et limitée.

2. En général, 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 aussi des interrupteurs sectionneurs qui peuvent couper 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 constituent tous deux 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.