Un disjoncteur est un interrupteur électrique automatique, conçu pour protéger le circuit électrique contre les dommages causés par les surcharges ou les courts-circuits. Son objectif principal est de détecter un défaut dans le circuit en interrompant la continuité du flux d’électricité et en stoppant immédiatement ce flux. Le disjoncteur est un système qui peut créer ou couper un circuit, soit manuellement ou à distance, dans des conditions normales, mais aussi selon des conditions réglées par défaut.
Les disjoncteurs standards sont constitués d’un contact fixe et mobile appelé électrode. Dans des conditions normales, ces contacts restent fermés et ne seront pas ouverts tant que le système ne présente pas de défaut. Quand un défaut se produit dans une partie quelconque du système, les bobines de déclenchement du disjoncteur sont stimulées grâce au circuit de relais.
Les contacts mobiles (qui sont conçus en matériaux extrêmement conducteurs) sont déconnectés par un mécanisme qui permet en conséquence l’ouverture du circuit. Les contacts du disjoncteur doivent maintenir le courant de charge, sans pour autant provoquer un effet de chauffage. Le courant de charge doit résister à la chaleur de l’arc engendré par l’interruption (ouverture) du circuit.
L’arc, entre les contacts formés par l’ionisation de la vapeur d’air ou d’huile, agit comme un conducteur. En cas de court-circuit, un courant puissant traverse les contacts du disjoncteur jusqu’à ce qu’ils s’ouvrent. Au moment où les contacts commencent à se détacher, la surface de contact diminue rapidement, et un courant élargi augmente la densité de courant, augmentant ainsi la température qui en résulte, et générant de la chaleur dans l’huile ou dans l’air à ioniser.
Voici une liste des disjoncteurs les plus répandus dans le secteur de l’électricité :
- Disjoncteur à air
Le disjoncteur à air (ACB) utilise l’air comme isolation diélectrique primaire par phase-terre et phase-phase. Le disjoncteur à air utilise un jet d’air à haute pression comme moyen d’extinction de l’arc.
Les contacts sont ouverts par le flux de soufflage formé par l’ouverture de la soupape à air. Le jet d’air refroidit l’arc et balaie les composants de l’arc dans l’atmosphère. En conséquence, la rigidité diélectrique du milieu augmente rapidement entre les contacts et empêche l’arc de se rétablir.
- Disjoncteurs pétroliers
Dans le disjoncteur à huile, l’huile de transformateur est utilisée comme milieu d’extinction de l’arc. Il isole entre les phases et le sol, qui fournit le milieu où l’extinction de l’arc se produit.
Dès que l’arc électrique est formé dans l’huile, l’arc vaporise l’huile et produit une énorme bulle qui vient entourer l’arc. Le gaz situé à l’intérieur de la bulle est composé à environ 80 pour cent d’hydrogène, ce qui nuit à l’ionisation. L’huile recouvrant la bulle éloigne la chaleur de l’arc et contribue ainsi également à la dé-ionisation de l’arc.
- Disjoncteurs à vide
Les disjoncteurs à vide conviennent principalement aux applications à moyenne tension où l’extinction d’arc a lieu sous vide. Le vide, dont le pouvoir isolant est extrêmement élevé, est utilisé dans le disjoncteur à vide d’air comme milieu d’extinction d’arc.
Lorsque les contacts du disjoncteur sont ouverts dans un vide d’air, un arc est établi entre les contacts. L’arc est rapidement soufflé car les électrons, les vapeurs métalliques et les ions attirés par l’arc sont rapidement concentrés sur la surface des contacts du disjoncteur, ce qui entraîne une récupération rapide.
- Disjoncteurs intelligents
Les fabricants de disjoncteurs ont commencé à exploiter l’Internet des objets pour permettre la circulation de l’information en temps réel, tout comme le diagnostic, et une prédiction améliorée, qui offrent un meilleur rendement énergétique et une grille plus stable.
L’augmentation de l’utilisation du contrôle de supervision et de l’acquisition de données a également entraîné une demande accrue pour des disjoncteurs intelligents. Les disjoncteurs intelligents peuvent se connecter à Internet et disposent de fonctions de surveillance et de sécurité étendues.
- Disjoncteurs hybrides
Les disjoncteurs hybrides mélangent l’air traditionnellement isolé et la technologie à gaz isolé et peuvent être montés dans des applications intérieures et extérieures. Les disjoncteurs hybrides offrent comme principaux avantages de nécessiter environ 30% de moins en matière de superficie du poste de commutation, et une baie de base plus basse.
Ce type de disjoncteur se distingue par sa nature compacte et modulaire, qui permet de nombreuses fonctions, regroupées en un seul module. En outre, par rapport à l’AIS et au GIS, les tableaux hybrides peuvent être montés et reliés plus rapidement.
Par conséquent, divers appareillages de commutation doivent être prévus pour un fonctionnement idéal du réseau intelligent. Ils sont plus légers, plus efficaces et respectueux de l’environnement, et nécessitent en outre un temps d’installation réduit et un temps de mise en service optimal.
