Lorsque tous les appareils et le réseau électrique lui-même fonctionnent normalement, un flux de courant normal y est observé. Ce phénomène s'applique pleinement au disjoncteur. Cependant, si le courant dépasse sa valeur nominale pour une raison quelconque, le dispositif de protection se déclenche et le circuit est ouvert. Le paramètre d'un tel fonctionnement est connu sous le nom de caractéristique temps-courant du disjoncteur. Il représente la dépendance du temps de réponse de la machine et la relation entre le courant réel circulant dans la machine et le courant nominal de l'appareil.
Pourquoi la caractéristique temps-courant est-elle nécessaire ?
Les difficultés d'application pratique de ce paramètre sont principalement liées aux graphiques, qui doivent être correctement lus et appliqués dans la pratique. La mise hors tension des machines de même calibre ne s'effectuera pas de la même manière en cas de surintensités différentes. Par conséquent, chaque type de commutateur possède sa propre courbe affichée sur le graphique. Cela permet d'utiliser des disjoncteurs ayant des caractéristiques différentes pour un type de charge spécifique.
En conséquence, le disjoncteur remplit une fonction de courant de protection tout en minimisant les faux déclenchements. C’est précisément la principale signification pratique de la caractéristique temps-courant.
Dans le domaine de l'énergie, des situations surviennent souvent dans lesquelles une augmentation du courant pendant une courte période n'est pas associée à la survenance d'une opération d'urgence. Dans ces cas-là, les dispositifs de protection ne doivent pas réagir à de tels changements. Cela se produit lors de la mise en marche des moteurs électriques, lorsqu'une surtension importante est observée, plusieurs fois supérieure à la valeur nominale. Si vous suivez les conclusions logiques, la machine doit nécessairement s'éteindre. Par exemple, si l'appareil est réglé sur 10 A et que le courant d'appel est de 12 A, cela déclenchera inévitablement la protection. Pour éviter que cela ne se produise, il est nécessaire d'augmenter le seuil de réponse, par exemple à 16 ampères. Cependant, si cela se produit, l'appareil risque de ne pas s'éteindre.
Un niveau de déclenchement trop bas fera réagir la machine même à des sauts mineurs. Ce problème peut être résolu par la caractéristique temps-courant, qui détermine le mode de fonctionnement principal de chaque dispositif de protection.
Caractéristiques temps-courant des machines
Le fonctionnement des disjoncteurs automatiques est dû à l'action de ses principaux éléments - les déclencheurs thermiques et électromagnétiques. La conception du déclencheur thermique consiste en une plaque bimétallique qui chauffe sous l'influence du courant circulant. En conséquence, il se plie et active le mécanisme de déclenchement. Pour le fonctionnement, une charge à long terme est nécessaire, inversement proportionnelle à la temporisation. Le niveau de surcharge affecte directement l'échauffement de la plaque et le temps de réponse du déclencheur thermique.
Les principaux composants d'un déclencheur électromagnétique sont une bobine et un noyau. Lorsque le courant atteint un certain niveau, le champ magnétique de la bobine attire le noyau, sous l'influence duquel le mécanisme de déclenchement est activé. L'appareil réagit instantanément en cas de court-circuit, sans attendre que le déclencheur thermique chauffe. La durée de fonctionnement de la machine dépend de l'intensité du courant traversant le disjoncteur. Cette dépendance est précisément la caractéristique temps-courant du dispositif de protection.
Sur le corps de chaque appareil sont marqués les symboles latins B, C et D. Chacun d'eux correspond au multiple du réglage du déclencheur électromagnétique à la valeur nominale de la machine. C'est-à-dire qu'à l'aide de ces lettres, le courant de déclenchement instantané du déclencheur ou la sensibilité du disjoncteur est affiché. Ce paramètre indique le courant minimum auquel le dispositif de protection est désactivé instantanément. Ainsi, la caractéristique temps-courant de chaque machine spécifique est indiquée en lettres latines. Le symbole « B » correspond aux caractéristiques 3-5 x ln, « C » - 5-10 x ln et « D » - 10-20 x ln.
La signification de ces chiffres doit être considérée à l'aide de l'exemple de deux machines de puissance égale, c'est-à-dire avec le même courant nominal, par exemple les modèles B16 et C16. Pour l'interrupteur B16, la plage de fonctionnement du déclencheur électromagnétique sera de 16 x (3-5) = 48-80 A. En conséquence, pour le disjoncteur C16, cette plage sera comprise entre 16 x (5-10) = 80-160 ampères. . Ainsi, en présence d'un courant de 100 A, le modèle B16 s'éteindra instantanément, et l'appareil C16 s'éteindra quelques secondes seulement après avoir chauffé la plaque bimétallique.
Pour les bâtiments résidentiels et administratifs, les options les plus appropriées sont les machines automatiques marquées B et C. Cela est dû à l'absence de courants de démarrage importants et à la mise en marche extrêmement rare de moteurs électriques de forte puissance. Les machines de catégorie D sont principalement utilisées dans les installations où se trouvent des moteurs électriques puissants et d'autres appareils avec des courants de démarrage élevés.
La courbe caractéristique temps-courant prend nécessairement en compte la température du dispositif de protection lui-même. Dans le cas du premier déclenchement, l'extinction est plus longue car le bilame est froid. Lors d'un nouveau déclenchement, lorsque la plaque a déjà été préalablement chauffée, l'arrêt se produit plus rapidement.
Graphique caractéristique temps-courant
Ce graphique montre les caractéristiques de temps et de courant pour différents types de disjoncteurs - B, C et D. Le paramètre principal est la valeur du courant circulant à travers le dispositif de protection, qui a un impact direct sur le temps de déclenchement. Le rapport entre le courant circulant dans le circuit et le courant nominal de la machine est affiché en l/ln sur l'axe X. Le temps de réponse de l'appareil, mesuré en secondes, est enregistré sur l'axe Y.
Étant donné que chaque machine est constituée d'un déclencheur électromagnétique et thermique, le graphique présenté est conditionnellement divisé en deux sections. La section raide reflète le fonctionnement du déclencheur thermique, qui protège contre les surcharges, et la section plus plate reflète l'action du déclencheur électromagnétique, qui s'arrête en cas de court-circuit.
Le graphique montre clairement que sous différentes charges, le temps d'arrêt de l'appareil change également. Le temps d'arrêt à la même charge sera différent pour une machine froide et chaude. Ainsi, le graphique caractéristique temps-courant vous permet d'effectuer à l'avance tous les calculs nécessaires et de sélectionner le dispositif de protection le plus adapté aux conditions de fonctionnement spécifiques.
Choisir une machine pour votre maison
Pour la plupart des appartements, des disjoncteurs de catégorie B, à sensibilité accrue, sont recommandés. Son fonctionnement lors de surcharges s'effectue de la même manière que celui d'une machine de type C. Cependant, en cas de court-circuit, leurs actions peuvent différer.
Les conditions idéales incluent la présence d'une nouvelle maison, un bon état du réseau et l'emplacement d'une sous-station à proximité de l'installation. La qualité de toutes les connexions est d'une grande importance. Dans une telle situation, en cas de court-circuit, même le disjoncteur d'entrée peut fonctionner.
Les conditions sont complètement différentes dans les vieilles maisons. En règle générale, ils ont un câblage électrique très ancien et à haute résistance. Le courant peut ne pas être suffisant et en cas de court-circuit, la machine ne fonctionnera pas. Dans de telles installations, la caractéristique temps-courant du disjoncteur doit nécessairement correspondre à la catégorie B. Cette condition s'applique non seulement aux appartements, mais également aux datchas et aux vieilles maisons rurales.