Principe de fonctionnement et caractéristiques structurelles du coupe-fusible
Le principe de fonctionnement d'un coupe-fusible est le suivant :
Après un dépassement du courant spécifié pendant une certaine durée, le fusible fond sous l'effet de sa propre chaleur, interrompant ainsi le circuit. Dans les systèmes de distribution électrique, les systèmes de contrôle et les équipements électriques, le coupe-circuit à fusible, utilisé comme dispositif de protection contre les courts-circuits et les surintensités importantes, est l'un des dispositifs de protection les plus courants. Le coupe-circuit à fusible présente une caractéristique de temporisation inverse : plus le courant de surcharge est faible, plus le temps de fusion est long ; inversement, plus le courant de surcharge est élevé, plus le temps de fusion est court. Par conséquent, dans une certaine plage de courant de surcharge, lorsque le courant revient à la normale, le coupe-circuit à fusible ne fond pas et peut être utilisé en continu. Il existe différentes courbes de fusion pour les coupe-circuits à fusible, permettant de s'adapter aux besoins de protection de divers types d'appareils. Le coupe-circuit à fusible est installé en série dans le circuit. En cas de surcharge ou de court-circuit dans un circuit ou un équipement électrique, le fusible fond en premier, coupant l'alimentation et protégeant ainsi le circuit ou l'équipement. Il s'agit d'un dispositif de protection contre les courts-circuits.
Caractéristiques structurelles
Caractéristiques de l'ampère :
Le déclenchement du coupe-circuit est obtenu par la fusion du métal en fusion. Ce coupe-circuit présente une caractéristique très marquée : sa caractéristique ampère-seconde.
Pour le fusible, ses caractéristiques de courant et de temps de fonctionnement sont les caractéristiques ampère-seconde du coupe-circuit, également appelées caractéristiques de retard inverse, c'est-à-dire : lorsque le courant de surcharge est faible, le temps de fusion est long ; lorsque le courant de surcharge est important, le temps de fusion est court.
Pour comprendre la caractéristique ampère-seconde, la loi de Joule nous apprend que Q = I² * R * T. Dans un circuit série, la résistance R du fusible reste pratiquement constante, et son pouvoir calorifique est proportionnel au carré de l'intensité I et à la durée de chauffe T. Autrement dit, plus l'intensité est élevée, plus le temps de fusion est court. Inversement, plus l'intensité est faible, plus ce temps est long. Même si la vitesse d'accumulation de chaleur est inférieure à la vitesse de diffusion, la température du fusible n'atteindra pas son point de fusion et il ne fondra pas. Par conséquent, en cas de surcharge, lorsque le courant revient à la normale, le fusible ne fondra pas et peut être utilisé en continu.
Par conséquent, chaque matériau de fusion possède un courant de fusion minimal. Ce courant varie en fonction de la température. Bien qu'il soit influencé par l'environnement extérieur, il est généralement négligeable dans les applications pratiques. Le rapport entre le courant de fusion minimal et le courant nominal du matériau est appelé coefficient de fusion minimal. Ce coefficient est supérieur à 1,25 pour les matériaux de fusion couramment utilisés ; ainsi, un matériau de 10 A ne fondra pas si le courant est inférieur à 12,5 A.
Il ressort de ces données que la protection contre les courts-circuits par fusible est excellente, tandis que sa protection contre les surcharges est moyenne. Si son utilisation pour la protection contre les surcharges s'avère indispensable, il est impératif d'adapter soigneusement le courant de surcharge du réseau au courant nominal du fusible. Par exemple, l'utilisation d'un fusible de 8 A dans un circuit de 10 A pour la protection contre les courts-circuits et les surcharges ne garantit pas une protection optimale contre les surcharges.
Ce qui précède est une introduction au principe de fonctionnement et aux caractéristiques structurelles d'un coupe-circuit à fusible. D'autres informations sur les fusibles seront présentées dans de prochains articles.
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