Quel est le principe de fonctionnement d'un disjoncteur ?

Le principe de fonctionnement d'undisjoncteurtourne autour de la logique fondamentale de surveillance, de jugement et d’exécution. Grâce à son mécanisme de déclenchement intégré et à son système d'extinction d'arc, il permet un contrôle normal de connexion et de déconnexion des circuits et une interruption rapide des circuits défectueux. Plus précisément, il peut être divisé en mode de fonctionnement normal et en mode de protection contre les pannes. Le système d’extinction d’arc est un mécanisme auxiliaire crucial garantissant un déclenchement fiable.

Lorsqu'un circuit subit des défauts tels qu'une surcharge, un court-circuit ou une sous-tension, l'unité de déclenchement intégrée déclenche le déverrouillage du mécanisme de verrouillage, obtenant ainsi un déclenchement automatique. Différents défauts correspondent à différents principes de déclenchement :

Protection contre les surcharges (principe de déclenchement thermique)

Composant central : bande bimétallique (constituée de deux feuilles de métal pressées ensemble avec des coefficients de dilatation thermique sensiblement différents).

Logique de fonctionnement : lorsque le circuit est surchargé, le courant dépasse continuellement la valeur nominale, provoquant la courbure et la déformation du bilame à cause de la chaleur. Lorsque la déformation atteint un seuil, elle pousse le mécanisme de verrouillage pour se déverrouiller, et le contact mobile coupe le circuit sous l'action d'un ressort.

Caractéristiques : action retardée ; les surcharges à court terme (telles que le démarrage du moteur) ne déclencheront pas le déclenchement, évitant ainsi les faux déclenchements.

Protection contre les courts-circuits (principe de déclenchement électromagnétique)

Composant central : Bobine électromagnétique (enroulée autour d’un noyau de fer).

Logique de fonctionnement : lorsqu'un court-circuit se produit, le courant augmente instantanément jusqu'à des dizaines, voire des centaines de fois, la valeur nominale. La bobine électromagnétique génère une forte force électromagnétique, attirant le noyau de fer pour frapper le mécanisme de verrouillage, déverrouillant instantanément le circuit.

Caractéristiques : Action rapide de l'ordre de la milliseconde, capable de couper le circuit dans un temps extrêmement court, empêchant ainsi les brûlures d'arc sur l'équipement ou les incendies.

Protection contre les sous-tensions/pertes de tension (principe de déclenchement par sous-tension)

Composant principal : bobine de déclenchement à sous-tension, connectée en parallèle dans le circuit pour surveiller la tension.

Logique de fonctionnement : lorsque la tension descend en dessous d'environ 70 % de la valeur nominale ou est complètement perdue, la force électromagnétique de la bobine de déclenchement disparaît et le noyau de fer, sous l'action du ressort, déclenche le déverrouillage du mécanisme de verrouillage, coupant ainsi le circuit.

Fonction : empêche l'équipement de fonctionner anormal et de s'endommager sous basse tension, et évite les risques de sécurité causés par un démarrage soudain de l'équipement lorsque l'alimentation est rétablie.

Protection contre les fuites (principe de protection contre les courants résiduels)

Composant principal : transformateur de courant homopolaire.

Logique de fonctionnement : dans des circonstances normales, les courants dans les lignes de phase et neutre sont de même amplitude et de direction opposée. Les flux magnétiques dans le noyau du transformateur s'annulent, ce qui entraîne l'absence de courant induit. Lorsqu'une fuite se produit (comme un choc électrique), une partie du courant est perdue à travers le sol, provoquant un déséquilibre dans les courants biphasés. Le transformateur génère un signal induit, déclenchant le déclencheur.

Caractéristiques : Seuil de fonctionnement bas (généralement 30 mA), donnant la priorité à la sécurité personnelle.