Il s'agit d'interrupteurs mécaniques qui protègent contre les courts-circuits et les surintensités dans les circuits alimentés en courant continu. Ils sont conçus pour interrompre le flux de courant dans les systèmes électriques à courant continu en cas de défaut.
Ils utilisent des mécanismes qui permettent de limiter le courant et d'éteindre les arcs électriques provoqués par une surintensité. Grâce à cela, la synchronisation différentielle du circuit est grandement améliorée.
Disjoncteur pour les bases du courant continu
Symbole de disjoncteur CC
Nous utilisons ces symboles principalement dans circuits électriques.
· Schéma de câblage du disjoncteur CC
Cependant, pour un schéma de câblage, vous trouverez une image 3D comme celle-ci :
Fonction du disjoncteur dans les systèmes à courant continu
Il ressort clairement de leur nom que nous utilisons ce terme disjoncteurs électriques pour protéger les systèmes qui utilisent le courant continu pour fonctionner. Ces systèmes ont une tension de sortie constante contrairement aux systèmes à courant alternatif.
Ils utilisent une combinaison de principes magnétiques et thermiques pour protéger les systèmes à courant continu. Si le courant dépasse la valeur nominale, le disjoncteur se déclenche à l'aide d'une protection thermique.
Il est conçu pour contenir momentanément tout défaut de courant qui se produit dans le circuit. Il sert également à éteindre rapidement les arcs provoqués par une surtension.
La protection thermique du disjoncteur est une sécurité contre tout courant de surcharge dans le système. En cas de courants de défaut importants, la protection thermique rapide la protection magnétique déclenche le disjoncteur.
Un courant constant circulant dans les circuits CC signifie que les contacts doivent être complètement ouverts au-delà de leurs limites. Cela permet de garantir que le flux de courant excédentaire soit complètement interrompu.
Cela signifie que les disjoncteurs protègent le système CC contre les défauts ou les courts-circuits. Ces courts-circuits ont tendance à être plus importants que la surcharge.
Types de disjoncteurs CC
Disjoncteurs de suppression d'arc CC
En matière d'extinction d'arc électrique, les arcs CC sont les plus difficiles. Nous fournissons du courant continu en continu, ce qui signifie qu'il est très stable sur un écart très large.
Pour réduire l'effet d'arc, nous devons nous assurer que le mécanisme de commutation sépare les contacts très rapidement. Cela devrait créer un espace d'air qui, une fois ouvert, éteindra l'arc.
Les contacts du disjoncteur doivent avoir un mouvement extrêmement rapide pour éviter les mêmes problèmes qu'ils rencontrent lors de leur ouverture. Le fabricant indique toujours les valeurs nominales CC sur le disjoncteur.
Tout court-circuit sur ce disjoncteur signifie que le courant de fonctionnement augmente pour devenir le courant de court-circuit. Tout cela dépend de l'inductance et de la résistance de la boucle de court-circuit.
Disjoncteur CC à grande vitesse
Ces disjoncteurs sont principalement utilisés dans les sous-stations et unités de traction. Ils sont conçus pour couper le courant juste avant que la valeur nominale maximale ne soit atteinte.
En cas de court-circuit, le disjoncteur est déclenché par l'augmentation du courant au-delà de la valeur nominale. Le courant est alors limité et finalement coupé.
Disjoncteur statique à courant continu
Ce disjoncteur est un remplacement avancé des disjoncteurs électromécaniques. Il remplace les pièces mobiles par des semi-conducteurs utilisés dans le contrôle de puissance avec interruption rapide du courant.
Grâce à une technologie logicielle avancée, ils peuvent éliminer les pannes en quelques secondes après des interruptions très rapides. Ils sont principalement utilisés dans les réseaux électriques dotés de systèmes de stockage d'énergie pour réduire l'effet des temps d'arrêt dus aux pannes.
En cas d'interruption, aucun arc électrique ne se produit, car aucune énergie n'est libérée.
Disjoncteur CC haute tension
Le disjoncteur HVDC a pour seul but de protéger les circuits CC haute tension contre les courants de défaut. Il convient de noter que le courant et la tension dans les circuits CC ne sont jamais nuls.
Cela signifie que lors de la séparation des contacts, le courant et la tension sont généralement très élevés entre eux. Les contacts finiront par surchauffer en raison de l'arc électrique et de la destruction du disjoncteur.
Pour contrer cela, nous introduisons un circuit à faible courant en parallèle de ce disjoncteur. Pour couper le circuit, il va créer un courant nul artificiel dans le circuit.
Sachant que le niveau de courant et de tension est directement proportionnel à la force de l'arc, nous utilisons un circuit externe. Celui-ci coupera le circuit juste après avoir réduit le courant de défaut à zéro.
Disjoncteur magnétique à courant continu
Il s'agit d'un dispositif de protection contre les surintensités. Il est conçu de telle manière que des aimants miniatures à l'intérieur servent à fermer et à ouvrir les contacts.
Il est composé d'une bobine de fil fermée qui entoure un piston en fer. Le piston est également doté de contacts fixés dessus.
Lorsque le courant est introduit dans les bobines, les contacts sont attirés vers elles. Les contacts du solénoïde sont fermés et ouverts grâce à ce mécanisme.
Lorsque la valeur du courant nominal est dépassée, le levier de déclenchement est déclenché par une attraction magnétique très forte. Cela ouvre le circuit et il peut être fermé en réinitialisant la poignée du levier de déclenchement après avoir supprimé la surcharge.
Disjoncteur thermique CC
Il utilise un mécanisme de verrouillage qui contient une bande bimétallique qui lui est reliée. La bande bimétallique réagit à la chaleur par dilatation de ses deux composants métalliques différents à des vitesses différentes.
Le circuit est ouvert lorsque la bande bimétallique se courbe en s'éloignant du contact. Son échauffement direct provient du courant du circuit et indirectement des températures élevées dues aux courants de circuit élevés.
Pour réarmer le disjoncteur à l'aide de son bouton poussoir, il faut laisser refroidir le bilame. Cela se produit à température ambiante normale.
Disjoncteur CC thermomagnétique
Ce disjoncteur utilise deux mécanismes. La protection contre les surcharges est assurée par un déclenchement thermique tandis que le déclenchement magnétique évite les courts-circuits.
On peut aussi les appeler disjoncteurs à temps inverse. Comme leur nom l'indique, une surcharge plus élevée raccourcit le temps d'ouverture du disjoncteur.
La chaleur est produite par l'excès de courant en cas de surcharge. L'élément bimétallique capte cette chaleur et le disjoncteur se déclenche lorsque sa valeur nominale est dépassée.
En cas de court-circuit, le capteur électromagnétique détecte le courant de défaut. Il réagit alors en coupant le circuit.
Disjoncteur hybride CC
Il s'agit d'un disjoncteur CC doté de trois branches distinctes configurées en parallèle pour effectuer différentes tâches de disjoncteur. La première branche est dotée d'un interrupteur mécanique utilisé pour transmettre le courant nominal.
Il dispose également de contacts métalliques qui agissent comme des disjoncteurs mécaniques par pertes de conduction. La deuxième branche réalise des opérations de commutation efficaces à l'aide de semi-conducteurs.
La troisième branche a pour seul but d'inhiber les tensions transitoires. Elle est constituée de varistances à oxyde métallique (MOV) et ils absorbent également l'énergie magnétique du système.
Nombre de pôles
Disjoncteur CC à 2 pôles
Il contient deux pôles et protège les circuits contre les courts-circuits avec la capacité d'isoler les charges. Il est couramment utilisé dans le stockage d'énergie et est normalement placé entre les onduleurs et les batteries.
Disjoncteur CC à 4 pôles
Ils sont conçus de manière unique avec un pôle neutre tandis que les autres pôles assurent la protection du circuit. Il déclenche et déconnecte tous les pôles immédiatement après avoir détecté un courant inapproprié.
Il n'est pas sensible à la polarité dans les applications de distribution de fils triphasés et tétraphasés. Il est important dans les endroits où sont utilisés des équipements électriques comme les hôpitaux qui nécessitent une protection.
Disjoncteur miniature CC/Disjoncteur miniature CC
La conception du DC MCB est un disjoncteur spécifique utilisant le courant continu. Il protège les équipements électriques des courts-circuits et des surintensités.
Il convient de noter que son fonctionnement et ses fonctions sont similaires à ceux d'un disjoncteur différentiel AC. Toutefois, les domaines d'application diffèrent.
Les disjoncteurs CC sont principalement utilisés dans les systèmes fonctionnant en courant continu, comme les systèmes photovoltaïques solaires. Le disjoncteur fonctionne dans une plage de tension comprise entre 12 et 500 V.
Le disjoncteur porte les symboles positif et négatif marqués dessus. De plus, le sens du courant est également indiqué dessus.
Disjoncteurs à boîtier moulé CC
Nous utilisons principalement le DC MCCB dans les applications qui nécessitent le stockage d'énergie. Ils constituent également le meilleur choix pour une utilisation dans les circuits CC industriels.
Disjoncteur à air CC
Tout comme les autres disjoncteurs, il assure une protection contre les surintensités et les courts-circuits dans les appareils électriques. Le mécanisme de protection consiste principalement à utiliser un jet d'air pour limiter les effets de l'arc électrique.
Son principe de fonctionnement n'est pas le même que celui des disjoncteurs classiques. C'est étrange mais regardez ça, il génère une tension d'arc lors de l'interruption d'un arc au lieu de fournir une tension d'alimentation.
La tension de l'arc est la tension minimale nécessaire pour entretenir un arc. L'une des façons d'augmenter la tension est de diviser l'arc en plusieurs séries.
Cela peut également allonger le trajet de l'arc, augmentant ainsi sa résistance. Cela nécessitera une tension d'arc supplémentaire sur le trajet, augmentant ainsi la tension.
Le disjoncteur est doté de deux paires de contacts, le contact principal en cuivre étant porteur de courant. L'autre contact est en carbone.
Le contact principal est le premier à s'ouvrir immédiatement après l'ouverture du disjoncteur tandis que le contact d'arc reste intact. L'arc électrique commence instantanément après la séparation des contacts.
Pièces de disjoncteur pour courant continu
Les composants des différents types de disjoncteurs sont fondamentalement les mêmes.
Regardons-les en détail :
Cadre – il est généralement très solide et rigide. Son rôle principal est de protéger les composants internes contre les agressions environnementales extrêmes. Il assure également une isolation.
Basculer/Poignée – normalement utilisé pour fermer ou ouvrir le disjoncteur CC. Pour les disjoncteurs plus gros, les opérateurs peuvent utiliser un processus en 2 étapes pour la protection.
Contacts – ils sont responsables du passage du courant une fois connectés. Dans les disjoncteurs basse tension, les contacts sont situés dans la chambre abritant l'interruption de l'arc.
Extincteur d'arc – lorsque le disjoncteur se déclenche en raison d'un défaut, il éteint l'arc généré. Comme on ne peut pas empêcher les arcs de se produire, le mieux que le disjoncteur puisse faire est de les contrôler.
Unité de déclenchement – lorsque le court-circuit ou la surcharge est long, le mécanisme de commande est ouvert par le déclencheur. Ils peuvent être électroniques ou fonctionner électromécaniquement.
Principe de fonctionnement du disjoncteur CC
La fonction principale du disjoncteur CC est de protéger le circuit contre les courants de défaut ou les surintensités. Il utilise des mécanismes de protection thermique ou magnétique pour y parvenir.
En cas de surintensité, le disjoncteur CC est déclenché par la protection thermique. Cela signifie que le courant électrique a dépassé la valeur nominale du disjoncteur.
Il est constitué de bandes bimétalliques constituées de deux métaux différents qui se dilatent lorsqu'elles sont chauffées. La différence de dilatation provoque la flexion de la bande bimétallique et la rupture du contact avec le contacteur.
Le mécanisme de protection thermique ne fonctionne que pour les courants de surcharge. Cela implique que le courant de fonctionnement conventionnel a été dépassé.
La protection magnétique est utilisée en cas de courant de défaut important dans le circuit. Elle déclenche le disjoncteur CC et l'action est rapide et instantanée.
Le disjoncteur peut être réenclenché à l'aide de la poignée ou du levier. Cette opération doit être effectuée après avoir éliminé la surcharge ou le court-circuit.
Valeur nominale du disjoncteur CC
Lorsque vous souhaitez choisir un circuit CC approprié, vous devez prendre en compte la tension nominale totale de votre système électrique. Vous pouvez calculer une telle valeur nominale en prenant la valeur la plus élevée applicable de tous les ports.
Lors du calcul de la tension, vous devez également tenir compte de la manière dont vous allez intégrer le disjoncteur et la distribution de tension. La tension nominale du disjoncteur doit être suffisante pour répondre à toutes les exigences de l'application finale.
L'ampérage du disjoncteur est également très important dans sa valeur nominale. En fonction des exigences de charge, le disjoncteur doit fonctionner à 100%.
Cependant, vous pouvez obtenir un fonctionnement maximal en choisissant un disjoncteur avec un courant de charge de 120%. Cela contribuera à amortir la chaleur émise par le système électrique.
Dimensionnement des disjoncteurs CC
Le dimensionnement d'un disjoncteur CC peut s'avérer être une tâche très ardue. Cependant, ce n'est jamais une tâche impossible.
Nous sommes parfaitement conscients que la taille du disjoncteur doit être suffisamment grande pour supporter le courant de charge requis. Un disjoncteur sous-dimensionné signifie que vous courez le risque de provoquer un incendie électrique.
Ne vous inquiétez pas. Quelques règles et vous pourrez dimensionner confortablement votre disjoncteur CC.
Ils sont:
Règle du disjoncteur 80%
La règle stipule en gros que vous ne pouvez avoir que 80% de l'intensité nominale du courant. Prenons l'exemple d'un disjoncteur de 40 A.
Le courant maximal le plus sûr que vous pouvez autoriser est de 32 A. Cette mesure de sécurité empêche le disjoncteur de brûler.
Calculer les ampères à partir de la puissance
Tous les appareils électroniques que vous utiliserez sont dotés d'une puissance nominale indiquée. Prenons l'exemple d'un grille-pain de 2 000 W.
Étant donné que le dimensionnement du disjoncteur dépend de l'intensité du courant, vous devrez convertir la puissance en ampères. En supposant que vous l'alimentiez en 240 V, le courant sera de 2 000 W/240 V, soit 8,33 A.
Si vous acceptez de suivre ces deux règles, le calcul de la taille du disjoncteur est un jeu d'enfant. Passons maintenant au calcul de la taille du disjoncteur à l'aide d'un exemple.
Prenons le grille-pain de 2000 W qui consomme 8,33 A. En appliquant la règle du disjoncteur 80%, cela nous donne 8,33 A.
Pour obtenir la taille du disjoncteur, nous prenons un facteur de 1,25 et le multiplions par l'ampérage consommé. Cela place la taille minimale du disjoncteur à 8,33 A × 1,25 = 10,42 A.
Étant donné que l'ampérage du disjoncteur doit être au minimum de 10,42, nous pouvons également utiliser un disjoncteur de 15 A. En résumé, nous aurons besoin d'un disjoncteur de 15 A pour le grille-pain de 2000 W alimenté par 240 V.
C'est ainsi que nous pouvons déterminer manuellement la taille du disjoncteur. Cependant, il existe des calculateurs dynamiques modernes qui sont beaucoup plus rapides et plus simples.
Si vous vous retrouvez avec des consommations d'ampères plus importantes, vous pouvez avoir quelques disjoncteurs de 30 ou 50 A en parallèle. Cela permettra d'obtenir l'ampérage global du disjoncteur.
Déclenchement magnétothermique dans un disjoncteur à courant continu
En cas de dépassement de la valeur nominale du courant dans un circuit électrique, le disjoncteur est déclenché par une protection thermique. Le disjoncteur thermique est doté de bandes bimétalliques qui comportent deux métaux qui se dilatent différemment.
La chaleur dégagée par le courant excessif fait plier la bande bimétallique et rompt le contact avec le contacteur. Le circuit est alors coupé en coupant le flux de courant.
Le déclenchement est rapide car la chaleur générée par le courant est trop importante pour le bilame. C'est le mécanisme de protection du disjoncteur contre les courants de surcharge qui dépassent le courant de fonctionnement.
Disjoncteur MCB CC vs disjoncteur à boîtier moulé (MCCB)
Les abréviations peuvent sembler très similaires, mais ne vous y trompez pas. Examinons quelques-unes de leurs différences pour mieux comprendre leurs applications.
Pour commencer, leur capacité est ce qui les différencie principalement. Le courant nominal des disjoncteurs est inférieur à 100 A et leur pouvoir de coupure ne dépasse pas 1 800 A.
De plus, nous les utilisons principalement dans des circuits de faible puissance. Il nous est donc impossible de régler leurs caractéristiques de déclenchement.
D'autre part, nous pouvons facilement ajuster les caractéristiques de déclenchement des disjoncteurs MMCB. Comme nous les utilisons principalement dans des applications à circuit élevé, ils offrent une plage d'ampérage d'environ 10 à 2 500 A selon l'application.
Leur gamme de courant de coupure est assez impressionnante, entre 10 000 et 200 000 A. Ils répondent facilement aux commandes à distance pour les opérations de moteur.
Disjoncteur CC ou CA
Les deux types de courant continu et alternatif ont les mêmes principes de fonctionnement, à l'exception du courant électrique. Ils utilisent tous deux des techniques de protection magnétique et thermique, mais sur des courants continus et alternatifs.
Il convient également de noter que le point d'extinction de l'arc dans les deux cas est plus bas dans les disjoncteurs à courant alternatif. En effet, la tension continue dans le courant continu garantit un arc constant difficile à interrompre.
Conséquence ? Nous avons des mesures d'extinction d'arc supplémentaires dans les disjoncteurs CC. L'arc est prolongé et dissipé pour rendre l'interruption beaucoup plus simple.
Au contraire, les disjoncteurs à courant alternatif ont la vie facile en cas d'interruption d'arc. L'amplitude des vibrations garantit que chaque cycle arrive à zéro, ce qui permet une interruption facile.
Applications des disjoncteurs dans les systèmes à courant continu
· Disjoncteur pour transmission de puissance en courant continu
Les disjoncteurs CC haute tension offrent une protection lorsque la transmission d'énergie s'effectue sur de longues distances. Les bornes nécessaires à la conversion CA/CC ou CC/CA coûtent cher et doivent être protégées. Les courants de défaut peuvent endommager tout équipement connecté, c'est pourquoi un disjoncteur est nécessaire.
· Disjoncteur de moteur à courant continu
Les disjoncteurs protègent les moteurs électriques à courant continu ayant diverses applications. La plupart d'entre eux sont automatisés avec des temps de réponse rapides avec des circuits de commande utilisant du courant continu. Tous ces éléments nécessitent un disjoncteur à courant continu pour leur protection.
· Disjoncteur solaire CC
Les panneaux solaires sont généralement assemblés en circuits en série, qui peuvent être multiples. Tous les circuits doivent être protégés par un disjoncteur CC, car ils sont très importants dans l'ensemble du circuit.
Comment choisir un disjoncteur pour courant continu
Vous trouverez différents disjoncteurs CC disponibles sur le marché. Avec de telles options, il vous devient plus facile de faire un choix.
Cependant, posez-vous certaines de ces questions avant de choisir la solution la plus appropriée :
- Quelle est la puissance nominale actuelle de votre appareil ?
- De combien de pôles avez-vous besoin pour votre disjoncteur ?
- Quelle est la tension requise pour votre appareil ?
- Quel est le courant total de votre circuit ?
- Quelles sont vos conditions d’exploitation atypiques ?
FAQ
· Les disjoncteurs CA peuvent-ils être utilisés dans les systèmes CC ?
Si l'on considère les systèmes CA et CC, on peut conclure que l'effet de chauffage est le même pour les deux systèmes. Cependant, les mêmes valeurs RMS contiennent toujours des paramètres variés.
Prenons l'exemple d'une alimentation CA et d'une tension. Leur effet sur un circuit est différent de celui d'une alimentation CC ayant la même tension.
Il est donc peu pratique d'utiliser des disjoncteurs CA dans de tels circuits. Le même principe s'applique à l'utilisation de disjoncteurs CC dans les circuits CA.
Examinons maintenant les faits en jeu ici.
De plus, compte tenu de la même tension d'alimentation, les systèmes AC nécessiteront généralement une meilleure isolation que les systèmes DC.
Cela implique qu'il y aura des réactions différentes lors de l'évaluation des matériaux isolants, en particulier lors de l'exposition à la tension nominale et opposée.
Les disjoncteurs CC ont une valeur de courant constante sans fréquence.
Par la suite, la direction n'est pas affectée par le courant ou la tension. Conséquence ? Les contacts du disjoncteur fondront plus rapidement lorsqu'un disjoncteur CC est utilisé dans un circuit CA.
· Arc électrique dans les disjoncteurs CC par rapport aux disjoncteurs CA
Lorsqu'on utilise un disjoncteur CC pour couper un circuit, les contacts subissent un flux constant d'électrons. Ce flux est renforcé par une poussée vers l'avant provenant de la tension appliquée.
L'effet est la génération d'un arc. L'impulsion des électrons rend cet arc plus fort que celui des disjoncteurs CA.
De plus, l'alimentation en électrons des disjoncteurs CA est facile à écouler. Il faut tenir compte de l'instabilité du courant et de la tension appliquée.
Cela signifie qu'ils présentent une fluctuation d'amplitude d'un pic à l'autre. Les pics sont positifs puis nuls, puis négatifs et enfin de nouveau nuls.
Le résultat est la génération d'impulsion causée par la distorsion vibratoire. Cela rend l'arc généré dans le courant alternatif plus faible que celui créé dans les disjoncteurs à courant continu.
· Disjoncteurs CC directionnels ?
En règle générale, le courant dans les circuits CC ne circule que dans un seul sens. Cela signifie que le disjoncteur CC doit également être unidirectionnel.
Cela garantit que le disjoncteur ne laisse passer la charge que dans la direction spécifiée. Lorsque nous inversons la polarité, nous risquons fort d'endommager les appareils électriques et d'entraîner de graves problèmes de sécurité.
Les disjoncteurs CC sont conçus de manière à ce que le courant puisse être interrompu par la tension de l'arc. Cela se produit lorsque les courants sont faibles.
French 
English 
Arabic 
Spanish 
Russian 
Japanese 
Korean 
Portuguese 
Indonesian 
Chinese