Qu'est-ce qu'un disjoncteur à vide ? Principes et composants

Qu'est-ce qu'un disjoncteur à vide ?

A disjoncteur à vide est un type d'équipement de commutation électrique utilisé dans les systèmes d'alimentation pour protéger les circuits et les équipements contre les dommages en coupant rapidement le courant lorsqu'un défaut se produit dans le circuit. Souvent appelé disjoncteur à extinction d'arc sous vide, son principe de fonctionnement est basé sur l'extinction d'arc qui se produit dans un environnement sous vide.

Principe de fonctionnement des disjoncteurs à vide

Le mécanisme principal d'un disjoncteur à vide est l'élimination de l'énergie de l'arc entre les contacts. Lorsque les contacts sont ouverts dans un environnement sous vide, les vapeurs métalliques de l'arc sont ionisées et un arc électrique se forme. En raison des propriétés isolantes élevées du vide, les ions et les vapeurs métalliques générés par l'arc se condensent rapidement, ce qui entraîne une consommation rapide de l'énergie de l'arc et donc une extinction rapide de l'arc. Cette caractéristique rend les disjoncteurs à vide particulièrement adaptés aux équipements électriques à haute tension.

Caractéristiques des disjoncteurs à vide

Les disjoncteurs à vide présentent les caractéristiques supérieures suivantes :

Performances d'isolation supérieures : la capacité à éteindre les arcs électriques dans un environnement sous vide le rend comparable en termes de performances aux disjoncteurs à air et au SF6.
Déconnexion rapide : La déconnexion initiale du courant doit être effectuée à la position zéro, et les caractéristiques de perturbation de l'arc permettent d'augmenter la rigidité diélectrique des milliers de fois.
Efficace et économique : les disjoncteurs à vide sont légers, nécessitent peu d'entretien particulier et ont une longue durée de vie.
Faible niveau de bruit : convient à une utilisation dans des environnements soumis à des exigences strictes en matière de bruit.

Composants des disjoncteurs à vide

Les principaux composants d'un disjoncteur à vide sont les suivants :

Bouteille à vide : le composant central, utilisé pour l'isolation et la trempe à l'arc, généralement en céramique ou en verre, capable de résister à des températures et à des pressions élevées.
Contacts : les principales pièces de connexion électrique, généralement en cuivre, avec une bonne conductivité électrique et une bonne résistance à l'usure.
Contacts fixes : contacts fixes situés dans le corps de la bouteille à vide pour assurer la stabilité et la sécurité du circuit.
Ressort : la principale source de force utilisée pour pousser la séparation de la bouteille sous vide et du contact mobile.
Levier de commande : le dispositif qui commande l'état de commutation du disjoncteur à vide, qui peut être actionné à la main ou par un moteur électrique.
Barre conductrice : composant électrique qui relie l'alimentation externe aux contacts internes du disjoncteur à vide.
Mécanisme de déclenchement : Mécanisme qui assure l'ouverture rapide du disjoncteur à vide dans des conditions anormales.

Applications des disjoncteurs à vide

Les disjoncteurs à vide sont largement utilisés dans les systèmes dont la tension est comprise entre 11 et 33 kV. Comme leurs contacts ne produisent pas d'arc électrique lorsqu'ils sont séparés, ils réduisent les besoins de maintenance et évitent les émissions de gaz. En outre, les disjoncteurs à vide ont une longue durée de vie et un faible niveau de bruit, ce qui les rend idéaux pour une utilisation en intérieur.

Au fur et à mesure que la technologie progresse, les disjoncteurs à vide continuent d'être optimisés en termes de conception et de fonction. À l'avenir, avec le développement des réseaux intelligents et des énergies renouvelables, les disjoncteurs à vide joueront un rôle plus important dans l'amélioration de l'efficacité de la gestion de l'énergie, le renforcement de la stabilité du réseau et la promotion du développement durable.

En résumé, le disjoncteur à vide est un système complexe de protection de l'énergie, dont les composants fonctionnent ensemble pour assurer la sécurité et la stabilité du système électrique. Lors de son utilisation, il doit être exploité en stricte conformité avec les dispositions afin de garantir un fonctionnement sûr.