Les fusibles - leur but, leurs types, leur construction et leur principe de fonctionnement

Un fusible est un composant d'un réseau électrique qui assure une fonction de protection. Contrairement à un disjoncteur, il doit être remplacé par un nouveau fusible à chaque fois qu'il est déclenché. Le maillon fusible qui se déclenche lorsque le courant nominal dépasse sa valeur admissible doit être choisi en tenant compte de la charge du réseau.

Principe de fonctionnement et désignation des fusibles

À l'intérieur de l'insert du fusible se trouve le conducteur en métal pur (cuivre, zinc, etc.).cuivre, zinc, etc.) ou un alliage (acier). La protection des circuits est basée sur la propriété physique des métaux à chauffer lorsque le courant passe. De nombreux alliages ont également un coefficient de résistance thermique positif. Son effet est le suivant :

• lorsque le courant est inférieur à la valeur nominale prévue pour le conducteur, le métal s'échauffe de façon homogène, ayant le temps de dissiper la chaleur, et ne surchauffe pas ;
• Un courant élevé fait chauffer le conducteur, de sorte qu'un fusible conçu pour un certain ampérage sera détruit.

Cette propriété est basée sur la fusion d'un fil fin placé dans un fusible électrique. Selon l'application, la forme et la section du conducteur peuvent varier d'un fil fin dans les appareils ménagers et les automobiles à des plaques épaisses conçues pour des courants de plusieurs milliers d'ampères (A).

La partie compacte protège le circuit électrique contre les surcharges et les courts-circuits. Si le courant de secteur admissible (c'est-à-dire le courant nominal) l'insert se brisera et le circuit sera interrompu. Il ne peut être rétabli qu'après le remplacement de l'élément. En cas de défaut de l'équipement connecté, les fusibles sautent immédiatement après la mise en marche de l'appareil défectueux, ce qui permet de préserver l'intégrité de l'appareil et d'indiquer la présence du problème. Si un court-circuit se produit sur le réseau, le dispositif de protection se déclenche de la même manière.

Désignation graphique dans le schéma de circuit

Dans les schémas de circuit conformes à la documentation uniforme du système russe, les fusibles sont identifiés par un rectangle contenant une ligne droite à l'intérieur. Il est connecté aux 2 parties du circuit avant et après le fusible.

D'autres désignations peuvent également être trouvées dans la documentation des appareils importés :

• Rectangle avec des pièces séparées aux extrémités (norme CEI) ;
• Une ligne ondulée (IEEE/ANSI).

Types de fusibles

Pour l'application dans les circuits électriques, différents types et variantes de fusibles sont utilisés. Les produits, fabriqués en Russie, se distinguent par leur type de construction :

• rempli de la marque PN-2 ; PPN, NPN, etc ;
• non rempli (PP-2).

Le concept de plénitude est lié à la présence d'une substance à l'intérieur des différents types d'inserts qui éteint l'arc électrique qui se produit lorsque le conducteur se consume. Le circuit ne sera ouvert qu'après sa disparition. C'est pourquoi les ampoules remplies de PP contiennent du sable de silice. Ceux qui ne sont pas remplis sont capables de libérer des gaz qui éteignent l'arc. Cela se produit lorsque le matériau du corps de l'insert s'échauffe.

Une distinction est faite entre les différents types de PP :

1. Courant faible sont utilisés dans les appareils domestiques de faible puissance dont la consommation de courant peut atteindre 6A. Il s'agit de douilles cylindriques avec des contacts aux extrémités.
2. BCs de type fourche sont souvent installés dans les véhicules. Le nom vient de l'apparence : les contacts sont situés sur un côté du corps et sont insérés dans les prises comme une fiche dans une prise.
3. Liège - Les fiches sont courantes dans les installations monophasées. Ces prises ont un courant nominal de 63 A et sont conçues pour s'adapter à plusieurs appareils ménagers en même temps. Dans un tel fusible, l'insert brûlant se trouve à l'intérieur d'un boîtier en céramique avec une cartouche, 1 contact reste à l'extérieur et l'autre est relié aux contacts de la fiche. Si la charge est dépassée, la pièce brûle, ce qui met le plat complètement hors tension. L'alimentation électrique peut être rétablie en remplaçant l'insert par un nouveau.
4. Tubulaire PP Le fusible tubulaire a une structure similaire à celle d'un insert de fiche, mais il est monté entre 2 broches. Le type de fusible est non rempli et l'enveloppe est en fibre, qui libère du gaz lorsqu'elle est fortement chauffée.
5. Les fusibles à lame Les fusibles à couteau ont un courant nominal de 100 à 1250 A et sont utilisés dans les réseaux qui nécessitent une capacité de transport de courant élevée (Par exemple, lors du raccordement d'un appareil doté d'un moteur puissant.).
6. QuartzLes fusibles à quartz, remplis de sable de quartz, sont utilisés dans les réseaux dont la tension peut atteindre 36 kV.
7. Générateur de gaz, pliable et non pliable. La combustion des variétés PSN et PVT produit un puissant dégagement de gaz, accompagné d'un bruit d'éclatement. Le capteur est utilisé pour les réseaux de tension de 35 à 110 kV. Le courant nominal d'un tel capteur peut atteindre 100A.

En fonction de la charge totale du réseau, différents types de CC sont installés - les plus puissants sont installés dans des armoires de transformation spéciales et peuvent répondre aux besoins en courant d'une zone résidentielle ou d'une entreprise. Ceux de faible capacité sont installés dans les compteurs : ils protègent les appartements individuels. Les appareils ménagers plus anciens peuvent aussi être équipés d'un PP (courant faible), mais les appareils modernes contiennent rarement ces éléments.

Choix de l'insert du fusible

Le choix des fusibles est effectué en tenant compte de leurs valeurs nominales, des caractéristiques temps-courant et de la charge globale du réseau (puissance totale de tous les éléments de fonctionnement). Le courant nominal d'un fusible est celui que l'élément fusible pourra supporter avant de se rompre. Cette valeur est indiquée sur le boîtier du fusible (Par exemple, le marquage 63 A pour les fusibles en liège domestiques.).

Les caractéristiques temps-courant sont calculées à partir de diagrammes spéciaux. Ils doivent être pris en compte lors de l'incorporation de moteurs électriques dont le courant de démarrage dépasse de plusieurs fois le courant de fonctionnement. Lorsque plusieurs moteurs sont utilisés (dans l'usine), le courant de démarrage du moteur le plus puissant est calculé.

La capacité de charge totale (maximale) du réseau est la somme de tous les courants de fonctionnement des appareils (indiqués dans les instructions et sur le boîtier). Si un moteur électrique est inclus dans le réseau, son courant de démarrage est également pris en compte, divisé par le facteur k = 2,5 (pour le démarrage progressif et le rotor à cage d'écureuil) ou 2-1,6 (pour les rotors à démarrage intensif ou à connexion de phase) ou 2-1.6 (pour les rotors à cage d'écureuil).).

Utilisez la formule pour calculer l'indice requis : I np>1/k (I commun + I début). Lors du calcul, il faut se rappeler que la valeur nominale du capteur doit toujours être supérieure à la valeur obtenue par le calcul du courant.

Pour éviter des calculs fastidieux, sélectionnez le courant nominal du lien fusible dans le tableau.

Première ligne (Windique la puissance nominale de l'interrupteur à fusibles telle qu'elle est indiquée sur le boîtier, la deuxième ligne (А) est le calibre du fusible. Pour un réseau plat, vous devrez additionner les valeurs en watts de tous les appareils domestiques et trouver le nombre approprié dans le tableau, mais il serait préférable d'utiliser des disjoncteurs.

Calcul du diamètre du fil d'un fusible

Des calculs complexes sont effectués afin de réparer temporairement un insert brûlé s'il n'est pas possible de le remplacer. Pour que le réseau soit protégé contre la surcharge, l'épaisseur du fil utilisé pour installer le "mouchard" doit correspondre au calibre de l'insert détruit. Pour un réseau dans un appartement en ville où un PP de 63A est installé, un fil de cuivre d'un diamètre de 0,9 mm peut être utilisé.

Si un autre dispositif de protection doit être réparé, déterminez le calibre du PP (indiqué sur le boîtier), puis déterminez l'adéquation du fil de cuivre disponible :

• mesurer son diamètre ;
• cuber ce nombre et prendre la racine carrée de la valeur ;
• Multipliez ce nombre par 80.

Le résultat doit être approximativement égal à l'indice PP indiqué sur le corps.

Lors de la réparation, le fil sélectionné est enroulé autour des contacts de l'insert brûlé, les reliant ainsi. Le mouchard est inséré dans la douille du corps du fusible.

Si le fil fond à nouveau, cela signifie que le défaut se situe dans l'appareil à protéger ou dans le réseau de l'appartement et qu'il doit être réparé. N'utilisez pas de fil plus épais, car cela pourrait provoquer un incendie.

Essais fonctionnels

Les fusibles des voitures modernes sont parfois dotés d'un indicateur de claquage intégré. Cela permet au propriétaire de savoir quand une pièce doit être remplacée. Dans les fusibles à faible courant, le fil est visible à travers le boîtier transparent. Mais certains PCB sont opaques et ne présentent aucun indicateur.

S'il n'est pas possible de détecter visuellement un conducteur rompu à l'intérieur du capteur, un multimètre peut être utilisé pour déterminer si le capteur est opérationnel. Avant de tester un fusible avec un testeur, sélectionnez une valeur de résistance minimale (ohms). Placez le stylet du testeur sur les bornes du capteur et déterminez la lecture :

• si la valeur de la résistance est nulle ou proche de 0, on peut conclure que l'insert est fonctionnel ;
• si le testeur affiche un signe 1 ou infini, le capteur est grillé.

Si le testeur est équipé d'un dispositif sonore, le fusible peut être testé simplement en plaçant le stylet sur les contacts. Le bip du testeur indique que l'élément est en état de marche.

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