Appareillage basse tensionest un élément essentiel des systèmes de distribution d’énergie électrique. Il est responsable de la protection, du contrôle et de l’isolation des équipements et circuits électriques fonctionnant à basse tension, généralement inférieure à 1 000 volts. Comprendre les composants des appareillages basse tension est crucial pour garantir un fonctionnement sûr et fiable dans les systèmes électriques industriels, commerciaux et résidentiels. Ce blog explorera les composants clés qui composent l'appareillage basse tension et leurs rôles dans le maintien d'une distribution et d'une protection efficaces de l'énergie.
Les disjoncteurs sont l’un des composants les plus essentiels des appareillages basse tension. Leur fonction principale est d'interrompre le flux de courant électrique lorsqu'une surcharge, un court-circuit ou un défaut est détecté, protégeant ainsi l'équipement et le personnel contre tout dommage ou préjudice potentiel.
Types de disjoncteurs dans les appareillages basse tension :
- Disjoncteurs à boîtier moulé (MCCB) : ceux-ci sont utilisés pour interrompre des courants nominaux plus importants, généralement jusqu'à 2 500 ampères. Les MCCB sont courants dans les environnements industriels où il existe des demandes de puissance plus élevées.
- Disjoncteurs miniatures (MCB) : ils sont conçus pour des courants nominaux inférieurs, généralement jusqu'à 100 ampères, et sont plus couramment utilisés dans les applications résidentielles et les petites applications commerciales.
- Disjoncteurs à air (ACB) : ils sont utilisés dans les applications à courant élevé (jusqu'à 6 300 ampères) et se trouvent souvent dans les grands environnements industriels. Les ACB offrent une protection contre les surcharges et les courts-circuits, et offrent également des fonctions de déclenchement plus complexes que les MCCB et les MCB.
Les barres omnibus sont des conducteurs solides, généralement en cuivre ou en aluminium, qui distribuent l'énergie électrique dans l'appareillage de commutation. Ils constituent un élément essentiel de la structure électrique interne de l'appareillage de commutation, permettant à l'électricité de circuler entre différents composants tels que les disjoncteurs, les contacteurs et les transformateurs.
Principales caractéristiques des barres omnibus :
- Capacité de courant élevée : les barres omnibus sont conçues pour transporter efficacement de grandes quantités de courant.
- Conception modulaire : les appareillages basse tension modernes utilisent souvent des systèmes de jeux de barres modulaires, qui permettent des installations flexibles et évolutives.
- Isolation et protection : selon la conception, les jeux de barres peuvent être nus ou isolés, et ils sont logés dans des enveloppes de protection pour éviter tout contact accidentel et réduire le risque de défauts électriques.
Les sectionneurs, également appelés isolateurs, sont utilisés pour mettre complètement hors tension des sections du système électrique à des fins de maintenance ou en cas d'urgence. Ces interrupteurs permettent aux opérateurs d'isoler en toute sécurité les circuits et équipements électriques, évitant ainsi toute mise sous tension accidentelle lors de travaux de réparation ou d'inspection.
Types de sectionneurs :
- Sectionneurs à fusible : ils combinent un interrupteur et un fusible en une seule unité. Le fusible offre une protection contre les surintensités, tandis que l'interrupteur permet d'isoler le circuit.
- Sectionneurs sans fusible : ils sont utilisés dans les circuits où la protection contre les surintensités est assurée par un autre appareil (tel qu'un disjoncteur). L'interrupteur sert uniquement à isoler le circuit.
Les relais de protection sont des dispositifs qui surveillent les paramètres électriques tels que le courant, la tension et la fréquence pour détecter des conditions de fonctionnement anormales. Lorsqu'un problème tel qu'une surintensité, une sous-tension ou un défaut à la terre est détecté, le relais déclenche le disjoncteur pour isoler la section défectueuse du circuit.
Types courants de relais de protection :
- Relais de surintensité : ils détectent un flux de courant excessif susceptible d'endommager l'équipement.
- Relais différentiels : ils comparent le courant entrant et sortant d'une zone protégée et déclenchent le disjoncteur si une divergence est détectée, ce qui pourrait indiquer un défaut.
- Relais de défaut à la terre : ils sont conçus pour détecter les défauts à la terre, qui peuvent causer de graves dommages à l'équipement et créer des risques pour la sécurité.
Les transformateurs de courant (CT) et les transformateurs de tension (VT) sont utilisés pour abaisser les courants et les tensions élevés à des niveaux inférieurs, qui peuvent être surveillés et mesurés en toute sécurité par des systèmes de contrôle et des dispositifs de protection.
Fonctions des TC et TT dans les appareillages basse tension :
- Transformateurs de courant (TC) : les TC réduisent les courants élevés à un niveau inférieur et standardisé qui peut être lu en toute sécurité par les appareils de mesure. Ils jouent également un rôle essentiel dans le fonctionnement des relais de protection en fournissant des mesures de courant précises.
- Transformateurs de tension (TT) : les VT réduisent les hautes tensions à des niveaux sûrs pour la mesure et la surveillance. Ceux-ci sont particulièrement importants pour garantir que les systèmes de commande des appareillages de commutation reçoivent des lectures de tension précises.
Les dispositifs de commande tels que les interrupteurs, les boutons-poussoirs et les poignées rotatives permettent aux opérateurs de contrôler manuellement le fonctionnement de l'appareillage de commutation, comme l'ouverture et la fermeture des disjoncteurs. Les dispositifs de signalisation tels que les voyants lumineux, les alarmes et les compteurs fournissent des informations en temps réel sur l'état de fonctionnement du système.
Principaux types de dispositifs de contrôle et de signalisation :
- Commutateurs manuels : utilisés pour le fonctionnement manuel des disjoncteurs ou des sectionneurs.
- Voyants lumineux : fournissent un retour visuel sur l'état des disjoncteurs, des interrupteurs et des relais de protection.
- Compteurs : utilisés pour mesurer les paramètres électriques tels que le courant, la tension et le facteur de puissance, aidant ainsi les opérateurs à garantir que le système fonctionne dans des limites sûres.
La structure physique de l'appareillage basse tension est logée dans des enveloppes de protection. Ceux-ci sont généralement fabriqués en métal et sont conçus pour protéger les composants internes des risques environnementaux tels que la poussière, l'humidité et les contacts accidentels.
Types de boîtiers :
- Boîtiers intérieurs : ils sont conçus pour les appareillages installés à l'intérieur des bâtiments ou dans des environnements où ils sont protégés des conditions météorologiques extérieures.
- Boîtiers extérieurs : l'appareillage de commutation extérieur est logé dans des boîtiers résistants aux intempéries qui peuvent résister à divers facteurs environnementaux tels que la pluie, le vent et les températures extrêmes.
Les systèmes de protection contre les arcs électriques deviennent de plus en plus importants dans les appareillages basse tension modernes pour prévenir les défauts d'arc. Les défauts d'arc sont des décharges électriques dangereuses qui se produisent lorsque l'électricité saute entre deux conducteurs. Les dispositifs de protection contre les arcs électriques détectent l'apparition de défauts d'arc et déclenchent rapidement le circuit pour atténuer le risque de dommages et de blessures.
Composants des systèmes de protection contre les arcs électriques :
- Capteurs d'arc : Ceux-ci détectent la lumière intense émise par un arc électrique.
- Disjoncteurs à action rapide : ceux-ci coupent rapidement l'alimentation pour empêcher une nouvelle escalade de l'événement d'arc électrique.
- Systèmes de surveillance : les systèmes de surveillance en temps réel fournissent des informations et des alarmes pour alerter les opérateurs des conditions potentielles d'arc électrique.
La mise à la terre est un élément de sécurité fondamental dans tous les systèmes électriques, et les appareillages basse tension ne font pas exception. Une mise à la terre appropriée garantit que tout courant électrique vagabond est dirigé en toute sécurité vers la terre, réduisant ainsi le risque de choc ou de dommages matériels.
Éléments clés de la mise à la terre dans l'appareillage de commutation :
- Barres omnibus de terre : elles fournissent un point de mise à la terre commun pour l'ensemble du système de commutation.
- Relais de défaut à la terre : comme mentionné précédemment, ils détectent tout courant involontaire circulant vers la terre et déclenchent des dispositifs de protection pour isoler le circuit défectueux.
L'appareillage de commutation basse tension est un élément essentiel de tout système de distribution électrique, assurant la protection, le contrôle et la surveillance de divers types de charges électriques. Ses composants, des disjoncteurs aux relais de protection, fonctionnent ensemble pour assurer une distribution électrique sûre et fiable. Comprendre ces composants et leurs fonctions est essentiel pour entretenir et dépanner les systèmes électriques basse tension, garantissant ainsi l'efficacité, la sécurité et la longévité dans diverses applications. Qu'ils soient utilisés dans des installations industrielles, des bâtiments commerciaux ou des complexes résidentiels, les appareillages basse tension jouent un rôle essentiel dans les infrastructures électriques modernes.
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