Le disjoncteur miniature (MCB) est l'un des dispositifs de protection terminale les plus utilisés dans les dispositifs de distribution électrique. Il est généralement utilisé pour la protection contre les courts-circuits, les surcharges et les surtensions monophasés et triphasés inférieurs à 125 A, et est généralement disponible en versions unipolaire, bipolaire, tripolaire et tétrapolaire. La fonction principale du disjoncteur miniature (MCB) est de commuter le circuit. Lorsque le courant qui le traverse dépasse la valeur définie, il coupe automatiquement le circuit après une certaine temporisation. Si nécessaire, il peut également activer et désactiver manuellement le circuit comme un interrupteur classique.
Structure et principe de fonctionnement du disjoncteur miniature (MCB)
Les disjoncteurs miniatures (MCB) sont fabriqués en matériau isolant thermoplastique moulé dans un boîtier aux excellentes propriétés mécaniques, thermiques et isolantes. Le système de commutation est constitué de contacts fixes, statiques et mobiles, les contacts et les fils de sortie étant connectés entre eux et aux bornes de charge. Les contacts et les pièces conductrices de courant sont en alliages électrolytiques de cuivre ou d'argent, dont le choix dépend de la tension et du courant nominal du disjoncteur.
La séparation des contacts en cas de surcharge ou de court-circuit provoque la formation d'un arc. Les disjoncteurs miniatures modernes (MCB) permettent d'interrompre ou d'éliminer l'arc. Leur conception permet l'absorption de l'énergie de l'arc et son refroidissement par la chambre d'extinction intégrée à l'entretoise métallique. Ces entretoises sont fixées à l'aide d'un support isolé. De plus, l'utilisation de circuits conducteurs (les disjoncteurs sont désormais dotés d'une structure limitant le courant pour améliorer le pouvoir de coupure) ou le soufflage magnétique permettent à l'arc de se déplacer et de s'allonger rapidement, à travers le canal d'écoulement de l'arc jusqu'à la chambre de coupure.
Le mécanisme de fonctionnement du disjoncteur miniature (MCB) se compose d'un déclencheur magnétique à solénoïde et d'un déclencheur thermique bimétallique. Le dispositif de dénudage magnétique est en fait un circuit magnétique. Lorsque le courant circule normalement sur la ligne, la force électromagnétique générée par le solénoïde est inférieure à la tension du ressort pour former une force de réaction ; l'armature ne peut pas être aspirée par le solénoïde et le disjoncteur fonctionne normalement. En cas de court-circuit sur la ligne, lorsque le courant est plusieurs fois supérieur au courant normal, la force électromagnétique générée par l'électroaimant est supérieure à la force de réaction du ressort ; l'armature est aspirée par l'électroaimant via le mécanisme de transmission, ce qui favorise le mécanisme de déclenchement libre et libère les contacts principaux. Sous l'action du ressort de coupure, le contact principal se sépare, coupant ainsi le circuit et assurant la protection contre les courts-circuits.
Le composant principal du dispositif de déclenchement thermique est le bilame, généralement composé de deux métaux ou alliages différents. Chaque métal ou alliage présente une caractéristique particulière : sous l'effet de la chaleur, la dilatation et le changement de volume varient. Par conséquent, lorsqu'il est chauffé, le coefficient de dilatation du côté inférieur de la feuille bimétallique, associé à la courbure des deux métaux ou alliages, favorise la libération du mouvement rotatif de la tige et le déclenchement du déclencheur, assurant ainsi la protection contre les surcharges. Cette protection étant assurée par effet thermique, on parle de déclenchement thermique.
Sélection de disjoncteurs miniatures à 1, 2, 3 et 4 pôles
Les disjoncteurs miniatures unipolaires servent à commuter et à protéger une seule phase d'un circuit. Ces disjoncteurs sont principalement conçus pour les circuits basse tension. Ils permettent de contrôler des fils, des systèmes d'éclairage ou des prises spécifiques dans la maison. Ils peuvent également être utilisés pour les aspirateurs, les prises d'éclairage général, l'éclairage extérieur, les ventilateurs et les souffleries, etc.
Les disjoncteurs miniatures bipolaires sont généralement utilisés dans les tableaux de commande des appareils électroménagers, tels que les interrupteurs principaux. À partir du compteur d'énergie, le courant est réparti entre les différentes parties de la maison via le disjoncteur. Les disjoncteurs miniatures bipolaires assurent la protection et la commutation des fils de phase et de neutre.
Les disjoncteurs miniatures tripolaires sont utilisés pour assurer la commutation et la protection uniquement des trois phases d'un circuit, et non du neutre.
Un disjoncteur miniature tétrapolaire, en plus d'assurer la commutation et la protection des trois phases d'un circuit, possède un percuteur de protection principalement pour le pôle neutre (par exemple, le pôle N). Par conséquent, un disjoncteur miniature tétrapolaire doit être utilisé lorsque des courants neutres élevés peuvent être présents dans le circuit.
Sélection de courbes de type de disjoncteur miniature A (Z), B, C, D, K
(1) Disjoncteur de type A (Z) : 2 à 3 fois le courant nominal, rarement utilisé, généralement utilisé pour la protection des semi-conducteurs (des fusibles sont normalement utilisés)
(2) Disjoncteur de type B : 3 à 5 fois le courant nominal, généralement utilisé pour les charges résistives pures et les circuits d'éclairage basse tension, couramment utilisé dans le coffret de distribution des ménages pour protéger les appareils électroménagers et la sécurité personnelle, moins utilisé à l'heure actuelle.
(3) Disjoncteur de type C : 5 à 10 fois le courant nominal, doit être libéré dans les 0,1 seconde, les caractéristiques du disjoncteur sont les plus couramment utilisées, couramment utilisées dans la protection des lignes de distribution et des circuits d'éclairage avec un courant de mise sous tension élevé.
(4) Disjoncteur de type D : 10 à 20 fois le courant nominal, principalement dans l'environnement de courant instantané élevé des appareils électriques, généralement moins utilisé dans la famille, pour les charges inductives élevées et les systèmes à courant d'appel important, couramment utilisé dans la protection des équipements à courant d'appel élevé.
(5) Disjoncteur de type K : 8 à 12 fois le courant nominal, en 0,1 seconde. La fonction principale du disjoncteur miniature de type K est de protéger et de contrôler le transformateur, les circuits auxiliaires, les moteurs et autres circuits contre les courts-circuits et les surcharges. Il convient aux charges inductives et aux moteurs à courant d'appel élevé.
Date de publication : 09/04/2024