Démystifier le disjoncteur à air : votre guide complet

Qu'est-ce qu'un disjoncteur à air (ACB) ?

Un disjoncteur à air (ACB) est un dispositif électrique essentiel utilisé pour fournir une protection contre les surintensités et les courts-circuits pour les circuits électriques de plus de 800 ampères à 10 000 ampères. Ces disjoncteurs sont utilisés dans les applications basse tension inférieures à 450 V.

Ces disjoncteurs se trouvent dans les tableaux de distribution, les systèmes de distribution électrique, les centres de contrôle des moteurs et d'autres emplacements critiques. La fonction de base de l'ACB est d'isoler le circuit et d'arrêter le flux d'électricité en cas de surcharge ou de défaut, protégeant ainsi le circuit contre les dommages.

Les disjoncteurs à coupure par coupure sont un choix privilégié dans de nombreux environnements industriels, car ils peuvent supporter des courants élevés et sont relativement faciles à entretenir. Ils fonctionnent en utilisant l'air comme milieu diélectrique pour éteindre l'arc généré lorsque le circuit est interrompu.

Contrairement aux disjoncteurs à huile, qui utilisent l'huile comme isolant et comme agent d'extinction de l'arc, les disjoncteurs à huile sont considérés comme plus respectueux de l'environnement. De plus, les disjoncteurs sont largement utilisés dans les applications nécessitant des commutations fréquentes, comme les démarreurs de moteurs.

Il s'agit d'un dispositif électrique robuste utilisé pour contrôler les auxiliaires des centrales électriques et des installations industrielles. Ces disjoncteurs fonctionnent grâce à l'air ambiant pour arrêter le flux d'électricité.

Comment fonctionne un ACB ? Comprendre le principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement d'un disjoncteur à air est fascinant. Lorsqu'un défaut survient, comme une surintensité ou un court-circuit, le mécanisme interne du disjoncteur à air le détecte. Le disjoncteur se déclenche et les contacts se séparent, ce qui crée un arc électrique.

L'objectif principal est d'éteindre l'arc en toute sécurité. Cela est réalisé grâce à un composant appelé chambre de coupure, également connu sous le nom de chambre d'air. La chambre de coupure est conçue pour refroidir et allonger l'arc, augmentant ainsi sa résistance jusqu'à ce qu'il ne puisse plus être maintenu. Les contacts se séparent lorsqu'un défaut se produit et un arc se forme dans la chambre de coupure.

Il existe deux types de contacts dans un disjoncteur : le contact principal et les contacts d'arc. Les contacts principaux sont en cuivre et transportent le courant de charge normal. Les contacts d'arc sont en carbone et sont conçus pour résister à l'arc pendant le processus d'interruption. 

Les disjoncteurs à air fonctionnent à une tension système de 1 kV. L'ACB utilise deux paires de contacts pour assurer une extinction efficace de l'arc. Les ACB utilisent deux paires, ou deux types de contacts : le contact principal transporte le courant et les contacts d'arc, qui éteignent l'arc lorsque le circuit est interrompu.

Les principes de fonctionnement des ACB DC et AC sont les mêmes. Le contact principal est constitué d'un alliage de cuivre pour une bonne conductivité, tandis que les contacts d'arc sont en carbone. Lorsque les contacts se séparent, l'arc se produit initialement entre les contacts principaux, mais se transfère rapidement aux contacts d'arc en raison du champ magnétique produit par les bobines de soufflage.

Ce principe est connu sous le nom de soufflage magnétique. Le champ magnétique fourni par le courant dans les bobines de soufflage force l'arc dans la chambre de soufflage, où il est refroidi et éteint.

Découverte des différents types de disjoncteurs à air

Il existe principalement trois types de disjoncteurs à air ou quatre types de disjoncteurs à coupure en courant alternatif : les disjoncteurs à coupure en courant simple, les disjoncteurs à coupure en courant magnétique, les disjoncteurs à coupure en courant d'air et les disjoncteurs à coupure en courant d'air.

Chaque type possède sa propre conception et sa propre méthode d'extinction de l'arc. Le choix du type dépend de l'application spécifique et du niveau de courant et de tension concernés.

1. Disjoncteur à rupture simple : il s'agit de la forme la plus simple de disjoncteur à rupture simple. Il s'appuie sur l'allongement naturel et le refroidissement de l'arc dans l'air pour l'éteindre. Ces disjoncteurs sont généralement moins efficaces que les autres types, en particulier à des courants plus élevés.
2. Disjoncteurs à soufflage magnétique : ces disjoncteurs utilisent un champ magnétique pour forcer l'arc dans une chambre de coupure. Le champ magnétique est généralement généré par une bobine qui transporte le courant du circuit. Cette méthode est plus efficace que le type à rupture simple.
3. Disjoncteur à coupure d'air à goulotte d'air : ce type utilise une goulotte d'air spécialement conçue pour améliorer le refroidissement et l'allongement de l'arc. La goulotte d'air est divisée en plusieurs sections et l'arc est forcé de se déplacer à travers ces sections, ce qui augmente sa résistance et facilite son extinction. C'est le principe de fonctionnement des disjoncteurs à coupure d'air à goulotte d'air.
4. Disjoncteur à air comprimé : ce type utilise un jet d'air comprimé dirigé vers l'arc pour l'éteindre. Ils sont généralement utilisés dans les applications à haute tension et sont très efficaces pour interrompre les courants importants. Ce jet d'air peut être utilisé pour refroidir l'arc.

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Où sont utilisés les ACB ? Applications dans tous les secteurs

Les disjoncteurs à air (ACB) sont utilisés dans une grande variété de configurations électriques. Ils sont couramment utilisés dans les installations industrielles, les centres de données, les bâtiments commerciaux et même les grands complexes résidentiels.

Les ACB sont particulièrement importants dans les environnements où l'interruption de courants élevés est nécessaire, comme dans les centres de contrôle de moteurs, les panneaux de distribution d'énergie et les systèmes de protection des transformateurs.

Voici un tableau présentant quelques applications courantes :

Les disjoncteurs à air comprimé sont utilisés pour contrôler les auxiliaires des centrales électriques et les installations industrielles. En particulier, les disjoncteurs à air comprimé sont utilisés dans les applications basse tension et les appareillages de commutation en raison de leur fiabilité et de leur efficacité.

Par exemple, une grande usine peut utiliser un disjoncteur de fuite à la terre pour protéger son alimentation électrique principale ou pour contrôler un moteur à courant élevé. Schneider PLC est une solution d'automatisation robuste et polyvalente à laquelle font confiance les industries du monde entier. Elle est utilisée pour contrôler l'alimentation et est disponible sur le marché. Vous pouvez en savoir plus à ce sujet via ce lien : Schneider PLC.

Pourquoi choisir un ACB plutôt que d’autres disjoncteurs ?

Les disjoncteurs ACB présentent plusieurs avantages par rapport aux autres types de disjoncteurs, tels que les disjoncteurs à huile. Ils sont généralement plus respectueux de l'environnement car ils n'utilisent pas d'huile, ce qui peut constituer un danger potentiel.

De plus, les disjoncteurs ACB sont connus pour leur grande capacité de coupure, ce qui les rend adaptés aux applications impliquant des courants élevés. Leur conception relativement simple les rend également plus faciles à entretenir par rapport à d'autres types de disjoncteurs. Vous vous demandez peut-être pourquoi utiliser un disjoncteur ACB ? Parce qu'ils sont respectueux de l'environnement et ont une grande capacité de coupure.

Par rapport aux disjoncteurs à boîtier moulé (MCCB), les disjoncteurs à boîtier moulé sont généralement utilisés pour des courants nominaux plus élevés. Les disjoncteurs intelligents sont une autre catégorie qui gagne en popularité. Ils offrent des fonctionnalités avancées telles que la surveillance et le contrôle à distance.

Les ACB ont remplacé les disjoncteurs à huile dans de nombreuses applications basse tension, en particulier lorsque les préoccupations environnementales sont une priorité.