Qu’est-ce qu’un interrupteur à vide ?
Un interrupteur à vide est un interrupteur qui ouvre ou ferme un circuit en détectant une pression inférieure à la pression atmosphérique.
Il détecte les variations de la pression du vide et contrôle l’écoulement du fluide. Lorsqu’un point de consigne est atteint, l’interrupteur ouvre ou ferme un circuit électrique pour modifier le débit du fluide ou activer un dispositif de sécurité.
Les disjoncteurs destinés à activer et désactiver les hautes tensions dans le secteur de l’énergie constituent une autre de utilisation. Comme il est impossible de créer des arcs électriques dans le vide, le mécanisme de l’interrupteur est installé à l’intérieur du récipient sous vide et actionné de l’extérieur.
Utilisations des interrupteurs à vide
1. Pour le contrôle de l’automatisation
Les interrupteurs à vide sont utilisés comme interrupteurs pour les circuits de commande, de transport, de protection et de sécurité dans divers types d’équipements automatisés à vide. Ils sont utilisés dans une variété d’utilisations telles que les mécanismes de verrouillage de sécurité et le contrôle de la pression, qui exigent un niveau élevé de sécurité et de fiabilité.
Les utilisations spécifiques comprennent les équipements de fabrication de semi-conducteurs, les équipements d’analyse chimique, les équipements de dépôt sous vide et les surpresseurs mécaniques. Pour pouvoir être utilisés dans divers environnements, ils sont fabriqués en silicium ou en acier inoxydable, qui sont facilement compatibles avec tous les types de fluides. Certains produits sont disponibles sous la forme d’un ensemble de vacuostats et de pressostats.
2. Pour les applications de puissance
Dans le secteur de l’énergie, les bâtiments, les usines, les compagnies ferroviaires et autres reçoivent de l’électricité des compagnies d’électricité et installent des disjoncteurs à haute tension. Les interrupteurs à vide sont souvent utilisés dans ces disjoncteurs. Ils sont généralement actionnés manuellement, mais certains sont ouverts et fermés par des électro-aimants.
Les interrupteurs à vide sont également utilisés dans les appareillages de commutation à haute tension si le poteau comporte une structure métallique en forme de boîte en plus du transformateur. Les interrupteurs à vide, qui ouvrent le circuit par la force d’un électro-aimant et le ferment par la force d’un ressort, sont appelés “contacteurs électromagnétiques à vide”. Ils servent alors à ouvrir et à fermer des moteurs de grande capacité.
Ils sont souvent utilisés dans les circuits haute tension de 6 kV et 3 kV. Ils sont ainsi destinés à interrompre le circuit en cas de défaut dans l’équipement ou le système d’alimentation. Ces interrupteurs sont conçus pour être suffisamment robustes pour supporter des opérations répétées. Certains d’entre eux sont antidéflagrants, mais ils ne peuvent généralement pas être utilisés avec des gaz ou des fumées explosifs ou inflammables.
Principe des interrupteurs à vide
1. Les vacuostats de commande
Les vacuostats de contrôle se composent d’un interrupteur électrique, pneumatique, mécanique ou électronique et d’un capteur. La partie capteur détecte les conditions et les changements de pression et émet un signal prédéterminé lorsque la limite supérieure ou inférieure de la pression de service réglée est atteinte. Ce signal permet d’ouvrir et de fermer le circuit électrique, de sorte que la pièce à l’intérieur peut être transportée en toute sécurité ou maintenue dans un état sûr.
Le capteur de pression se compose d’une pièce mécanique telle qu’un tube de Bourdon, un soufflet ou une membrane en caoutchouc, et d’un commutateur mécanique ou électronique. Les matériaux utilisés comprennent le bronze phosphoreux, l’acier inoxydable et le caoutchouc siliconé et peuvent être utilisés pour différents gaz.
Les vacuostats sont disponibles avec un affichage analogique ou numérique. Le type numérique offre une excellente visibilité et est facile à régler.
2. Les interrupteurs à vide de puissance
Les interrupteurs à vide pour les usages électriques servent à interrompre le circuit en cas de défaut dans l’équipement ou le système d’alimentation. Ils se caractérisent par leurs performances élevées et leur capacité à interrompre tous les courants, y compris les courants de court-circuit, les courants de charge et les surintensités. Normalement, les signaux sont reçus en conjonction avec un relais de surintensité ou un dispositif similaire pour interrompre les courants anormaux.
Ces interrupteurs sont constitués d’une valve à vide. Le niveau de vide est élevé, de l’ordre de 10-3 à 10-5 Pa. La valve comporte deux électrodes fixes et deux électrodes mobiles. Lorsqu’une anomalie se produit, les contacts sont séparés par une certaine distance pour s’arrêter. Dans le vide, l’arc électrique au moment de l’arrêt est diffusé et éteint.
Caractéristiques des interrupteurs à vide
1. La large plage de réglage
La plage de réglage de la pression du vide est large, de -10 à -100 kP.
2. La longue durée de vie
L’erreur de réglage est faible, robuste et dispose d’une longue durée de vie de plus d’un million de cycles.
3. Compatible avec une grande variété de fluides
Son joint d’étanchéité à l’atmosphère est de construction soudée et est principalement constitué d’acier inoxydable. Cela le rend compatible avec de nombreux types de gaz.
4. Les contacts unipolaires et bicéphales
De nombreux vacuostats sont équipés d’un contact unipolaire à deux têtes. Celui-ci fournit un signal de commande ON/OFF à deux points à la limite supérieure ou inférieure de la pression de travail.
Autres informations sur les interrupteurs à vide
Interrupteurs à vide pour les courants de choc
Dans le domaine de l’énergie électrique et des expériences sur les plasmas à haute température, les courants de choc provoqués par les décharges de condensateurs sont souvent utilisés. L’utilisation d’interrupteurs à vide pour la commutation de ce courant de choc a permis d’obtenir de bonnes caractéristiques.
Il sert alors de dispositif de fermeture pour empêcher l’application d’une surtension à la charge en la court-circuitant et en faisant sauter le fusible en cas de courant important dû à un accident.