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Disjoncteur différentiel

    3 juillet 2015 à 23:10:57

    Salut,

    Je voudrai que vous me disiez si j'ai bien compris cette notion, et a fortiori, m'expliquer la fin que je n'ai pas saisi. 

    On m'a expliqué qu'un disjoncteur a 2 rôles : couper le courant en cas de surcharge (d'où le rôle des bilames métalliques) et couper le courant en cas de courts-circuits (d'où le rôle du torre électromagnétique).

    Je suis parti de ce schéma :

    Quand tout va bien, le courant entrant par la phase Ph est le même que le courant sortant par le neutre N et donc le champs magnétique créé au niveau de la bobine rouge est le même que celui de la bobine bleue. Ainsi, la différence de champs magnétique en K1 est nulle.

    Mais en cas de fuite, on se retrouve avec un champs magnétique en K1 non nul.

    Un courant induit naît (force de Laplace) et je n'ai pas compris la suite. J'ai entendu parler de déionisation de l'air lors d'une augmentation de température, mais pouvez vous me dire concrètement comment le courant est coupé ?

    J'ai aussi trouvé que le gaz pénétrant dans les déions (languettes d'acier cuivré) divise l'arc en plusieurs arcs de cercles. Bref, je suis un peu perdu une fois que le courant a été créé en K1.

    Merci :)

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      4 juillet 2015 à 0:54:24

      En faite, il te manque une partie en pleins milieux du fonctionnement, d'où le fait que ça ne veule rien dire ;)


      Lorsqu'il y a une fuite de courant, il y a effectivement un courant induit qui se crée dans la troisième bobine.

      C'est ce courant induit qui va couper le circuit au travers d'un mécanisme (probablement une sorte de relais).


      La coupure du circuit se fait un peu comme dans un interrupteur : 2 lames qui étaient précédemment en contact l'une sur l'autre (donc laissant passer le courant de l'une à l'autre) vont s'éloigner de façon à ce que le courant ne puisse plus passer.

      Serte, cette éloignement est très rapide mais avant d'être séparée d'une bonne distance l'une de l'autre, il y a forcément un moment où elles vont se retrouver extrêmement proche sans pour autant se toucher (au tout début du processeur d'éloignement).

      Le fait qu'elles soient très proche va permettre à un arc électrique de s'établir sur cette très faible distance.

      Cet arc électrique précédemment créé va quand à lui ioniser l'air qui se trouve autours.

      Or cet air ionisé est beaucoup plus conducteur que de l'air normal donc cela favorise le passage du courant et maintient l'arc électrique en place tandis que les 2 lames s'éloignent.

      Lorsque les lames sont assez éloignées, aucun arc électrique ne pourrait normalement se produire mais le fait qu'un arc soit déjà en place et entouré d'air ionisé permet à celui-ci de se maintenir en vie.

      Au final, le circuit n'est pas réellement coupé puisque l'arc électrique laisse passer du courant.

      Bref, le disjoncteur est donc aussi équipé d'une partie avec une forme assez spéciale permettant de fractionner l'arc afin de le détruire ;)


      A noter que la tension fournie par EDF est alternative à 50Hz donc même sans système de fractionnage d'arc, celui-ci ne pourra pas se maintenir en vie bien longtemps puisque la tension passe par 0 Volt 100 fois par secondes.

      Ce système de fractionnage de l'arc est uniquement indispensable sur les tensions continues assez élevées.

      Du coup, beaucoup de systèmes n'en sont pas équipés et c'est pour cette raison que l'on se retrouve avec des caractéristiques annonçant un pouvoir de coupure AC (alternatif) bien plus important que le pouvoir de coupure DC (continu).

      -
      Edité par lorrio 4 juillet 2015 à 1:04:19

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        4 juillet 2015 à 11:27:14

        D'accord mais dans ce cas, comment le courant est-il réellement coupé une fois le fractionnement de l'arc réalisé ? En effet, si le fractionnement de l'arc le détruit, cela signifie qu'il faut le changer à chaque coupure de courant. Or un disjoncteur a cet avantage sur le fusible qu'il ne nécessite pas de changer une quelconque pièce entre 2 coupure de courant.

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          4 juillet 2015 à 16:10:15

          Je crois que je me suis un peu mal exprimé...

          Le fractionnement de l'arc détruit l'arc en question mais pas le disjoncteur ;)

          Une fois les lames éloignée et l'arc détruit, le courant ne passe plus et le disjoncteur est toujours en parfaite santé.

          Lorsque tu le réenclenche en le remettant en position ON, tu remets en contact les 2 lames et le courant passe à nouveau jusqu'à la prochaine fuite qui réenclenchera le système d'écartement.

          -
          Edité par lorrio 4 juillet 2015 à 16:14:58

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            4 juillet 2015 à 17:26:30

            Est-ce que j'ai correctement résumé ? ^^

            La bobine K1 se voit donc traversée par un champs magnétique non nul : un courant induit naît (force de Laplace) et créé une violente aimantation de l'armature mobile. Cela a comme conséquence d'ouvrir le circuit aval du disjoncteur.

            A ce niveau, on trouve 2 lames en contact l'une avec l'autre. Leur proximité implique la création d'un arc électrique et la libération d'un gaz qui contribue à la déionisation de l'air. 

            Cet air déionisé étant plus conducteur que l'air, le courant passe plus facilement et permet le maintien de l'arc électrique, tout en contribuant à l'éloignement des 2 lames. 

            Lorsque les lames sont assez éloignées, le champs électrique va se rompre et l'arc va se fractionner. Le courant ne passe alors plus.

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              4 juillet 2015 à 20:23:25

              Je crois que tu mélange un peu tout là :-°

              Reprenons donc calmement ;)


              En temps normale, les 2 lames sont en contact l'une sur l'autre donc le courant passe de l'une à l'autre.

              => Dans ce cas là, le circuit est fermé et le courant passe très bien.


              Si il y a une fuite de courant quelque part, alors voici ce qu'il se passe :

              La bobine K1 se voit traversée par un champs magnétique non nul : un courant induit naît (force de Laplace) et créé une violente aimantation de l'armature mobile.

              Cette aimantation a pour conséquence d'éloigner les 2 lames l'une de l'autre et donc d'ouvrir le circuit.

              Cependant, au tout début de l'éloignement, les 2 lames se retrouvent inexorablement très proche l'une de l'autre sans pour autant se toucher se toucher.

              Étant extrêmement proche avec de la haute tension, un arc électrique se crée entre les 2 lames.

              L'arc électrique ionise l'air autours de lui, ce qui le rend alors beaucoup plus conducteur et permet à l'arc de continuer d'exister tandis que la distance entre les 2 lames augmente de plus en plus.

              La forme très spécifique de cette zone du disjoncteur est étudiée pour fractionner l'arc afin que celui-ci soit détruit même en présence d'air ionisé.

              Une fois l'arc détruit, le courant ne passe plus et on peut dire que le disjoncteur a fait son boulot.

              -
              Edité par lorrio 4 juillet 2015 à 20:23:32

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                4 juillet 2015 à 20:29:00

                Bref, pour résumer :

                fuite de courant => courant induit

                courant induit => aimantation

                aimantation => début écartement des lames

                début écartement des lames => lames très proche sans pour autant se toucher

                lames très proche et haute tension => création de l'arc

                présence d'un arc électrique => ionisation de l'air autours de lui

                arc présent et air ionisé => arc maintenu en vie même si les lames continues de s'éloigner

                formes spéciales du disjoncteur => fractionnage de l'arc

                arc fractionné => arc détruit

                arc détruit et lames éloignées => fin de passage du courant et pas de création de nouvel arc (car les lames sont maintenant trop éloignées)

                -
                Edité par lorrio 4 juillet 2015 à 20:30:05

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                  4 juillet 2015 à 23:07:11

                  On est bien d'accord que le disjoncteur a 2 rôles ?

                  Couper le courant en cas de surcharge (d'où le rôle des bilames métalliques) et couper le courant en cas de courts-circuits (d'où le rôle du tore électromagnétique).

                  Par contre, toi tu me parles de ionisation de l'air alors que moi j'avais trouvé que c'était une déionisation de l'air. Est-tu sur de toi sur ça ? Ma source n'était peut-être pas fiable : http://www.installations-electriques.net/Apelm/Mater/Disjoncteur.htm

                  En tout cas merci pour tout :)

                  -
                  Edité par Abrahan 4 juillet 2015 à 23:07:51

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                  Anonyme
                    4 juillet 2015 à 23:16:09

                    Abrahan a écrit:

                    Salut,

                    Je voudrai que vous me disiez si j'ai bien compris cette notion, et a fortiori, m'expliquer la fin que je n'ai pas saisi. 

                    On m'a expliqué qu'un disjoncteur a 2 rôles : couper le courant en cas de surcharge (d'où le rôle des bilames métalliques) et couper le courant en cas de courts-circuits (d'où le rôle du torre électromagnétique).

                    Je suis parti de ce schéma :

                    Quand tout va bien, le courant entrant par la phase Ph est le même que le courant sortant par le neutre N et donc le champs magnétique créé au niveau de la bobine rouge est le même que celui de la bobine bleue. Ainsi, la différence de champs magnétique en K1 est nulle.

                    Mais en cas de fuite, on se retrouve avec un champs magnétique en K1 non nul.

                    Un courant induit naît (force de Laplace) et je n'ai pas compris la suite. J'ai entendu parler de déionisation de l'air lors d'une augmentation de température, mais pouvez vous me dire concrètement comment le courant est coupé ?

                    J'ai aussi trouvé que le gaz pénétrant dans les déions (languettes d'acier cuivré) divise l'arc en plusieurs arcs de cercles. Bref, je suis un peu perdu une fois que le courant a été créé en K1.

                    Merci :)


                    Attention, il faut faire la différence entre disjoncteur magnéto-thermique (court-circuit et surcharge) et différentiel.

                    Ta figure représente un différentiel qui repère les fuites, pas les surcharges ni courts-circuit (à moins que ça fuite plein pot !).

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                      4 juillet 2015 à 23:18:33

                      Oula, du coups, je suis paumé ...

                      On m'a parlé d'un disjoncteur qui avait une bilame pour se prémunir des surcharges et un tore magnétique pour se prémunir des cours-circuits. On m'a donc parlé d'un disjoncteur magnéto-thermique ?

                      Quelle est la différence avec le disjoncteur différentiel de ce fait ?

                      -
                      Edité par Abrahan 4 juillet 2015 à 23:18:56

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                      Anonyme
                        4 juillet 2015 à 23:26:51

                        Le différentiel détecte les fuites vers la terre. Une fuite entrainera un courant I1 + I2 sur Ph (le courant pour alimenter l'appareil branché et le courant de fuite vers la terre)

                        Si il y a déséquilibre entre Ph et N, une tension se forme aux bornes de K1 et actionne le dispositif K2, comme te l'a expliqué Lorrio.

                        Le thermique est fait de bilames. Là, c'est simple. La déformation des lames actionne un dispositif qui ouvre le circuit.

                        La magneto, lui, est une bobine de quelques spires, mais qui se comportera en électro aimant et ouvrira le circuit si un court circuit est rencontré.

                        Sur le secteur EDF, un court circuit pompe quelques milliers d'ampères en très, très peu de temps. Quelques spires sur le circuit suffisent donc à détecter le cour circuit.

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                          4 juillet 2015 à 23:30:59

                          Moi, je parle du fait que l'arc électrique ionise l'air.

                          L'air ionisé étant beaucoup plus conducteur que de l'air normal, cela facilite le passage du courant et donc le maintient en vie de l'arc électrique.

                          Pour pouvoir casser cet arc plus facilement, il est donc préférable de déioniser l'air afin de le rendre moins conducteur.

                          Et c'est exactement ce que précise ton article : les joues latérales libèrent un gaz qui contribue à la déionisation de l’air

                          -
                          Edité par lorrio 4 juillet 2015 à 23:32:41

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                            4 juillet 2015 à 23:39:39

                            Ok, donc en gros, j'ai carrément mélangé les deux notions.

                            Pour le magnéto, c'est juste un aimant qui ouvre le circuit, c'est tout ?

                            Merci infiniment ! :) 

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