Download
1 / 30
E N D
Le principe de la protection par fusibles consiste à insérer dans le circuit à protéger un conducteur calibré qui, en cas de surintensités, s’échauffera par effet Joule jusqu’à atteindre sa température de fusion (point faible réalisé par un élément conducteur dont la nature, la section et le point de fusion sont parfaitement connus).
Les coupe-circuit fusibles réalisent une protection phase par phase, avec un pouvoir de coupure important sous un faible volume. Ils se montent : - soit sur des supports spécifiques appelés porte-fusibles, - soit dans des sectionneurs en remplacement des douilles ou des barrettes.
Cartouches industrielles : Ils se classent en deux catégories, fusibles "distribution" type gG (usage général) et aM (accompagnement moteur). Cartouches domestiques (anciennement gF) : fusibles sans désignation (ou de type B) mais repérés par des couleurs, suivant leurs dimensions. Le type F : fusible rapide ; protection des variateurs de lumière, des blocs d’éclairage de secours, etc. Cartouche de type AD : fusible d’accompagnement disjoncteur pour la protection contre les court-circuits. Ce type de fusibles est utilisé par les distributeurs sur la partie de branchement (marquage en rouge).
4) Dispositif de protection contre la marche en monophasé (dpmm)
5) Constitution d’un fusible On distingue 2 types de fusibles : Les cartouches cylindriques et les cartouches à couteaux. 5.1) Cartouches cylindriques :
La silice : C’est une matière dont les propriétés physiques et chimiques assurent le refroidissement et l’extinction de l’arc électrique au moment de la coupure. Elle absorbe l’énergie d’arc et assure l’isolement après la coupure.
Les pièces de connexion : Ce sont les embouts supérieurs et inférieurs du fusible. Ils assurent la fixation du fusible sur son appareillage : coupe-circuit, sectionneur, etc… Il est primordial d’assurer un très bon contact électrique afin d’éviter toute zone d’échauffement préjudiciable au bon fonctionnement du fusible. Le percuteur : C’est un élément qui donne une information sur l’état du fusible. La visualisation est obtenue par une petite tige métallique qui est libérée lors de la fusion. Outre la signalisation, il peut agir sur des dispositifs tels que voyants ou contacts auxiliaires.
L’élément fusible : C’est le cœur du fusible. Il est sensible à lavaleur efficace du courant. Les caractéristiques électriques dépendent de lui. Il est réalisé en matériaux de très faible résistivité (Argent, Cuivre, Alliages appropriés). Il se présente sous la forme de fil ou de ruban de section réduite qui crée une zone de fusion privilégiée. Le corps de la cartouche : C’est l’enveloppe du fusible. Il peut être en verre, en céramique ou en d’autres matériaux équivalents. Il doit répondre aux critères suivants : Bonne résistance mécanique et bonne conduction thermique.
6) Caractéristiques d’un fusible : •Tension nominale, Un : C’est la tension maximale pour laquelle le fusible peut être utilisé (250,400, 500 ou 600V). Il existe des fusibles pour la haute tension. •Courant nominal, In : C’est le calibre du fusible. Il peut donc traverser le fusible en permanence sans provoquer la fusion ni d’échauffement anormal. •Courant de fusion, If : C’est la valeur spécifiée du courant qui provoque la fusion de la cartouche avant la fin du temps conventionnel (voir courbe ci-dessous). •Courant de non fusion, Inf : C’est la valeur du courant qui peut être supporté par le fusible pendant un temps conventionnel sans fondre (voir courbe ci-dessous).
Courbe de fonctionnement d’un fusible : C’est la courbe temps-courant qui définit la caractéristique de la cartouche pour un calibre et un type donné
•Pouvoir de coupure, PdC : C’est le courant maximal qu’un fusible peut couper sans que la tension de rétablissement ne provoque un réamorçage de l’arc. Les fusibles possèdent de très haut pouvoirs de coupure (de 80 à 170 kA). •Courant minimum de coupure : C’est le courant de défaut minimum qu’un fusible est capable d’interrompre de manière sûre. •Durée de coupure : C’est le temps qui s’écoule entre le moment où commence à circuler un courant suffisant pour provoquer la fusion et la fin de la fusion. Remarque : Les fusibles aM n’étant pas prévus pour une protection contre les faibles surcharges, les courants conventionnels de fusion ou de non fusion ne sont pas fixés. Ils fonctionnent à partir de 4 In environ.
7) Contraintes thermiques des fusibles : La contrainte thermique représente l’énergie thermique admissible dans un conducteur ou un fusible. Exemple : Une cartouche aM de 1A supporte 1A indéfiniment ou 20A pendant 20ms. La contrainte thermique est définie par la relation suivante : I² . t (A²s) La contrainte thermique de pré-arc est la valeur limite avant le début de la destruction de l’élément fusible.
8) Choix d’un fusible : • Pour choisir un fusible, il faut connaître les caractéristiques du circuit à protéger : • circuit de distribution, fusibles gG; • circuit d’utilisation moteur, fusible aM. • Une protection par fusible peut s’appliquer à un départ (ligne) ou à un récepteur. Le choix du fusible s’effectue sur les points suivants : • La classe : gG ou aM. • Le calibre In • La tension d’emploi U (inférieure ou égale à nominale Un ) • Le pouvoir de coupure • La forme du fusible (cylindrique ou à couteaux) • La taille du fusible
Par ailleurs, il faut vérifier que la contrainte thermique du fusible est bien inférieure à celle de la ligne à protéger. • I2 . t du fusible < I2 . t de la ligne • 9) Avantages et inconvénients d’un fusible : • Avantages : • Coût peu élevé • Facilité d’installation • Pas d’entretien • Très haut pouvoir de coupure • Très bonne fiabilité • Possibilité de coupure très rapide (UR) • Inconvénients : • Nécessite un remplacement après fonctionnement • Pas de réglage possible • Déséquilibre en cas de fusion d’un seul fusible sur une installation triphasée • Surtension lors de la coupure
