Connaissances connexes sur les disjoncteurs à vide
Le disjoncteur à vide doit son nom au vide poussé utilisé pour l'extinction de l'arc et l'isolation de l'entrefer après extinction. Il présente l'avantage d'être compact, léger, adapté à une utilisation fréquente et ne nécessite aucune maintenance pour l'extinction de l'arc. Son application est très répandue dans les réseaux électriques. Ce disjoncteur est un appareil de distribution électrique intérieur pour les systèmes triphasés 3-10 kV, 50 Hz. Il assure la protection et la commande des équipements électriques dans les entreprises industrielles et minières, les centrales électriques et les postes de transformation. Pour les environnements nécessitant une maintenance fréquente, il peut être installé dans des armoires intermédiaires, des armoires doubles ou des armoires fixes afin de protéger les équipements électriques haute tension.
Spécification:
1. Les disjoncteurs à vide peuvent généralement être classés selon plusieurs niveaux de tension. Le modèle basse tension est généralement utilisé pour les applications électriques antidéflagrantes, comme dans les mines de charbon, etc.
2. Le courant nominal atteint 5000 A, le courant de coupure atteint un bon niveau de 50 kA et la tension s'est développée jusqu'à 35 kV.
Principales normes nationales
JB/T 3855-2008 « Disjoncteur à vide haute tension CA »
DL/T 403-2017 « Disjoncteur à vide haute tension CA »
Il convient de préciser ici : la norme CEI ne comporte pas de norme spécifique correspondant à la norme chinoise JB 3855 ; c’est la norme « Disjoncteur haute tension CA CEI 56 » qui est appliquée. Par conséquent, les normes chinoises relatives aux disjoncteurs à vide sont plus strictes que les normes CEI, notamment sur les points suivants :
(1) Niveau d'isolation :
| Description | Tension d'essai | IEC | Chine |
| Tension de tenue à la fréquence industrielle de 1 min (kV) | 42 | 42 (entre les poteaux, du poteau au sol) | 48 (entre les fractures) |
| 1.2/50 Tension de tenue aux impulsions (kV) | 75 | 75 (entre les poteaux, du poteau au sol) | 84 (entre les fractures) |
(2) Le niveau de tension de tenue de la rupture de l'interrupteur à vide après la fin du test de durée de vie électrique : il n'y a pas de réglementation dans IEC56.
La norme chinoise JB3855-96 stipule que la capacité d'isolation du disjoncteur à vide après avoir effectué le test de durée de vie électrique ne doit pas être inférieure à 80 % du niveau d'isolation initial, c'est-à-dire que la fréquence du réseau est de 1 min 33,6 kV et l'impact de 60 kV.
(3) Temps de rebond du contact : la CEI n'a pas de réglementation, mais la réglementation chinoise n'exige pas plus de 2 ms.
(4) Courant d'essai pour le test d'échauffement : La norme CEI stipule que le courant d'essai est égal au courant nominal du produit. La norme chinoise DL403-91 exige que le courant d'essai soit égal à 110 % du courant nominal du produit.
La structure principale
Les disjoncteurs à vide comprennent principalement trois parties : un interrupteur à vide, un mécanisme de commande électromagnétique ou à ressort, un support et d’autres composants.
interrupteur à vide
Selon le type d'interrupteur, on distingue l'interrupteur à vide en céramique blindée extérieurement, l'interrupteur à vide miniaturisé à champ magnétique longitudinal en forme de coupelle scellée centralement et l'interrupteur à bulle de verre scellée intérieurement. Leur structure de base est la suivante :
① Système d'isolation étanche à l'air (boîtier)
Le système d'isolation étanche, composé d'un cylindre isolant étanche en céramique, en verre ou en vitrocéramique, d'un couvercle mobile, d'un couvercle fixe et de soufflets en acier inoxydable, constitue un conteneur étanche sous vide. Afin de garantir l'étanchéité, outre le respect rigoureux des techniques de mise en œuvre propres à ce type de système, le matériau lui-même doit présenter une faible perméabilité à l'air et limiter le dégazage interne.
② Système conducteur
Il est composé d'une tige conductrice fixe, d'une surface d'arc fixe, d'un contact fixe, d'un contact mobile, d'une surface d'arc mobile et d'une tige conductrice mobile. On distingue trois types principaux de structures de contact : contact cylindrique, contact à champ magnétique transversal avec surface d'arc à rainures hélicoïdales et contact à champ magnétique longitudinal. Actuellement, grâce à la technologie du champ magnétique longitudinal, ce type de chambre d'extinction d'arc offre une capacité de coupure d'arc puissante et stable.
③ Système de blindage
Le couvercle de protection est un élément indispensable de l'interrupteur à vide. Il existe différents types de couvercles de protection principaux entourant les contacts, de couvercles de protection à soufflet et de couvercles de protection à égalisation de pression. La fonction du couvercle de protection principal est de :
a) empêcher les projections de produits d'arc sur la paroi intérieure de l'enveloppe isolante pendant le processus d'arc, réduisant ainsi la résistance de l'isolation de l'enveloppe.
b) Améliorer l'uniformité de la distribution du champ électrique à l'intérieur de la chambre d'extinction d'arc, ce qui est bénéfique pour réduire l'intensité du champ local et favoriser la miniaturisation de l'interrupteur à vide.
c) Condenser le produit de l'arc, absorber une partie de l'énergie de l'arc et aider à rétablir la résistance de l'espace après l'arc.
mécanisme de fonctionnement
Selon le type de disjoncteur, différents mécanismes de fonctionnement sont utilisés. Les mécanismes de fonctionnement les plus courants sont :
1) mécanisme de fonctionnement à ressort,
2) Mécanisme de fonctionnement électromagnétique CD10,
3) Mécanisme de fonctionnement électromagnétique CD17,
4) Mécanisme de fonctionnement du stockage d'énergie du ressort CT19,
5) Mécanisme de fonctionnement du stockage d'énergie du ressort CT8.
Autres parties
Socle, support isolant, isolateur, etc.
Caractéristiques
① La distance de contact est faible, la distance de contact du disjoncteur à vide de 10 kV n'est que d'environ 10 mm, la puissance de fonctionnement du mécanisme de commande est faible, la course de la partie mécanique est faible et la durée de vie mécanique est longue.
② La durée de l'arc est courte et n'a rien à voir avec l'amplitude du courant de commutation, généralement seulement une demi-période.
③Après l'extinction de l'arc, la vitesse de récupération du milieu d'entrefer est rapide et les performances du défaut proche de la rupture sont meilleures.
④Comme l'usure du contact est faible lors de la coupure du courant, la durée de vie électrique du contact est longue, avec une capacité de coupure maximale jusqu'à 30 à 50 fois, une capacité de coupure du courant nominal jusqu'à plus de 5000 fois, un faible niveau sonore et convient à un fonctionnement fréquent.
⑤Petite taille et poids léger.
⑥ Convient pour interrompre le courant de charge capacitive.
Grâce à ses nombreux avantages, il est largement utilisé dans les sous-stations électriques. Les modèles actuels comprennent principalement : ZN12-10, ZN28A-10, ZN65A-12, ZN12A-12, VS1, ZN30, ZW32, ZW43, etc.
Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement du disjoncteur à vide est le suivant : lorsque les contacts mobiles et fixes s'ouvrent sous l'action du mécanisme de commande, un arc électrique se forme entre les contacts, et la surface de contact vaporise de la vapeur à haute température. Grâce à la forme particulière du contact, un champ magnétique est généré lors de son passage. Sous l'effet de ce champ magnétique, l'arc se propage rapidement tangentiellement à la surface de contact. Une partie de la vapeur métallique se condense sur le cylindre métallique (couvercle de protection). La tension du milieu est rapidement rétablie.
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