Sciences Physiques :
Électricité
Les disjoncteurs
Les relais électriques
1. Les disjoncteurs
Le disjoncteur est un appareil électrique dont le rôle
est d'assurer la protection des personnes et des circuits.
• Pour la protection des personnes contre les contacts indirects,
c'est à dire les courants de fuite à la terre, on utilise un
disjoncteur différentiel.
• Pour la protection des circuits contre les surintensités
dues aux surcharges ou aux courts-circuits, on utilise un
disjoncteur magnéto-thermique.
1.1. Les disjoncteurs différentiels
Les disjoncteur différentiel est surtout utile lorsqu'une
installation présente un défaut d’isolement.
Par exemple, un récepteur présente un défaut. Une partie If du courant
I qui y rentre va à la terre en passant à travers de la fil de la masse
(ground). Le courant I qui rentre dans le recpeteur est différent
de celui qui en ressort (I – If).
If est appelé le courant de fuite à la terre.
Le disjoncteur différentiel utilise cette différence de courant
pour ouvrir le circuit.
Principe de fonctionnement:
Le dispositif différentiel comporte un circuit magnétique en forme
de tore sur lequel sont bobinés le circuit d'entrée, de sortie
et celui de l'électro-aimant.
En l’absence de courant de fuite, ou courant résiduel de défaut,
les champs magnétiques produits par les bobines s’annulent. Le
champs magnétique (net) résultant est nul. Le disjoncteur reste enclenché
(mis en marche).
Si un défaut survient, le courant de fuite déséquilibre
le champ magnétique résultant dans les bobines. Ce champ résultant
devient donc non nul et apparaît dans le tore.
La bobine de détection devient le siège d’une force électromotrice qui
alimente l'électro-aimant. Celui-ci attire son armature et provoque le
déclenchement du disjoncteur.
1.2. Les disjoncteurs magnéto-thermiques
1.2.1. Détection magnétique
La lampe consomme un courant nominal lors de son
fonctionnement. Le champ magnétique crée dans la
bobine de l'électro-aimant est faible.
Lors d'un court-circuit, le courant augmente considérablement. Le
champ magnétique crée par l'électro-aimant devient important. La partie
mobile, retenue par un ressort, est attirée. Le contavt électrique
est libéré.
1.2.2. Détection thermique
Lorsque le courant est en fonctionnement normal, le bilame
ne se déforme pas.
Mais, lors d'une surcharge augmentant le courant, le bilame
s'échauffe, se dilate, et se déforme. Le contact
électrique est libéré.
Un bilame est constitué de deux lames métalliques différentes,
souples, soudées ou collées l'une contre l'autre. Leur dilatation étant
différente, le bilame se déforme avec les variations de température.
1.2.3. Disjoncteur combiné
La détection magnétique au moyen d'un électro-aimant est utilisée par un disjoncteur
différentiel et par un disjoncteur magnéto-thermique. Généralement un disjoncteur
est à la fois différentiel et magnéto-thermique.
2. Les relais électriques
Un relais électrique est un interrupteur. C'est un
dispositif qui commande un circuit haute tension par l'intermédiaire
d'un circuit basse tension.
Une fois l'interrupteur est férmé dans le circuit basse tension,
l'électro-aimant attire une armature solidaire du contact
électrique. Le circuit haute tension se ferme.
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