Qu’est-ce qu’un détecteur d’étincelles ?
Les détecteurs d’étincelles sont des dispositifs qui suppriment les étincelles et les surtensions qui se produisent lorsque les interrupteurs sont activés et désactivés.
Lorsque des étincelles se produisent, les éléments semi-conducteurs et les transistors du circuit peuvent être endommagés, et les surtensions peuvent également détruire les composants électroniques.
En particulier lorsque des interrupteurs sont utilisés dans des circuits à courant continu, des détecteurs d’étincelles et d’autres mesures de protection contre les étincelles doivent être prises dans le circuit.
Utilisations des détecteurs d’étincelles
Les détecteurs d’étincelles sont largement utilisés dans les équipements électriques fonctionnant avec du courant continu. En particulier lorsque le courant continu est utilisé comme source d’alimentation, l’utilisation de détecteurs d’étincelles est essentielle en raison de la possibilité de formation d’étincelles à proximité des interrupteurs.
Des problèmes similaires se posent dans les circuits à courant alternatif, d’où l’utilisation de détecteurs d’étincelles. Les détecteurs d’étincelles ont des tensions nominales, des valeurs de résistance, une capacité et une température d’utilisation définies avec précision. Ils doivent être choisis en tenant compte de ces facteurs.
Si les détecteurs d’étincelles ne résistent pas à la tension dans l’environnement d’utilisation, ils peuvent provoquer des accidents.
Principe des détecteurs d’étincelles
Lorsqu’un interrupteur tel qu’un relais est activé ou désactivé, une surtension est générée si la charge contient une composante d’inductance. De plus, si des étincelles se produisent aux points de contact des interrupteurs et des relais, la durée de vie des contacts est réduite. Les détecteurs d’étincelles sont des dispositifs conçus pour réduire les surtensions et les étincelles.
Les détecteurs d’étincelles se composent d’une résistance et d’un condensateur connectés en série. La constante de temps du détecteur d’étincelles est déterminée par la valeur de la capacité et de la résistance du condensateur et garantit que les surtensions ne changent pas rapidement.
Le condensateur à film utilisé doit avoir une capacité suffisante pour que la tension ne devienne pas trop élevée en cours d’utilisation. Pour les résistances, il convient de choisir des résistances ayant une immunité suffisante contre les surtensions.
Comment choisir un détecteur d’étincelles
Un détecteurs d’étincelles est constitué d’un circuit en série composé d’une résistance R et d’un condensateur C. Le calcul de C et R est le suivant lorsque le courant du circuit est I (A)
C = I x 2/10 à I x 2/20 (μF)
R = résistance au courant continu de la charge (Ω)
*La résistance en courant continu de la charge n’est souvent pas connue, auquel cas la norme de 120 Ω est utilisée.
*Les calculs de C et R ne sont donnés qu’à titre indicatif. En fin de compte, ces valeurs doivent être utilisées comme guide et l’effet d’absorption des surtensions doit être vérifié lors d’essais de montage.
Les connexions peuvent être réalisées au moyen d’un fil de plomb, d’un fil recouvert ou d’une borne métallique. Les composants électroniques utilisés doivent avoir une tension nominale supérieure à la tension du circuit.
Tension continue utilisable ≤ Tension nominale AC x√2
La tension nominale des détecteurs d’étincelles est indiquée en AC. Comme les détecteurs d’étincelles sont également utilisés dans des circuits à courant continu, la tension nominale du tueur d’étincelles doit être convertie en tension continue pour déterminer s’il peut être utilisé ou non.
Autres informations sur les détecteurs d’étincelles
1. Disposition des détecteurs d’étincelles
Dans les circuits composés d’une alimentation, d’un interrupteur et d’une charge telle qu’une résistance, il existe deux types fondamentaux de placement des détecteurs d’étincelles : en parallèle avec l’interrupteur ou en parallèle avec la charge.
Dans les circuits à courant continu, deux méthodes différentes sont utilisées. L’effet d’absorption des surtensions est le même pour les deux mais la méthode de connexion en parallèle avec l’interrupteur est plus efficace lorsque des étincelles sont visiblement visibles au niveau des contacts de l’interrupteur.
Lorsque l’interrupteur est désactivé, le circuit est connecté à travers le détecteur d’étincelles de sorte qu’aucune différence de potentiel importante n’est créée au niveau de l’interrupteur. Le détecteur d’étincelles empêche donc la génération de tensions élevées, ce qui réduit le risque de formation d’étincelles.
De plus, dans les circuits à courant alternatif, lorsqu’un détecteur d’étincelles est connecté en parallèle avec l’interrupteur, un courant de fuite circule lorsque l’interrupteur est désactivé. Ce courant de fuite peut entraîner un dysfonctionnement de l’interrupteur. C’est pourquoi il est courant, en courant alternatif, de connecter les détecteurs d’étincelles en parallèle à la charge.
2. Absorption des surtensions
Dans les circuits comportant des charges inductives telles que des relais et des moteurs, un détecteur d’étincelles est inséré en parallèle avec la charge inductive. Il absorbe la composante de surtension générée par la charge inductive pendant les opérations d’ouverture et de fermeture de l’interrupteur. Sans détecteurs d’étincelles, la tension de choc peut être 10 à 30 fois supérieure à la tension de commande de la charge inductive et la fréquence de bruit peut dépasser 100 MHz.
Les surtensions provoquent des ruptures d’isolation des composants électroniques dans le circuit et endommagent le motif de la carte de circuit imprimé. De plus, les composantes harmoniques des surtensions générées sont rayonnées directement et à partir de la configuration du circuit, provoquant divers effets nocifs sur les équipements et dispositifs périphériques. L’installation de détecteurs d’étincelles appropriés permet d’absorber ces surtensions.