Qu’est-ce qu’un appareillage de commutation/contacteur ?
Un appareillage de commutation/contacteur est un dispositif électrique qui contrôle l’alimentation ou la déconnexion du courant en ouvrant ou en fermant un point de contact.
En anglais, on les appelle “switches” (interrupteurs). Les interrupteurs/contacteurs typiques des circuits basse tension sont des interrupteurs/contacteurs électromagnétiques actionnés par des bobines électromagnétiques. Si un relais thermique est présent, il s’agit d’un appareillage de commutation électromagnétique ; sinon, il s’agit d’un contacteur électromagnétique.
Utilisations de l’appareillage de commutation/contacteur
Les appareillages de commutation/contacteurs sont utilisés dans un large éventail de domaines industriels. Voici quelques exemples d’utilisations de l’appareillage de commutation/contacteur :
- Entraîner des moteurs de pompes et de ventilateurs
- Contrôler l’activation et la désactivation des chauffages électriques
- Contrôler l’alimentation électrique d’unités industrielles entières
- Alimenter en haute tension de locaux commerciaux
Lors de l’entraînement de moteurs à basse tension, il est nécessaire de prévoir une protection contre les courts-circuits pour protéger le circuit supérieur en cas de court-circuit de la bobine et une protection contre les surintensités pour protéger le moteur en cas de surcharge. Les relais thermiques des commutateurs électromagnétiques sont souvent utilisés dans la commande des moteurs car ils ont des caractéristiques adaptées à la protection contre les surintensités. De plus, pour les moteurs à basse tension, les exigences en matière de protection contre les courts-circuits sont souvent satisfaites par des disjoncteurs.
Les contacteurs électromagnétiques sont souvent utilisés pour contrôler l’alimentation des radiateurs électriques basse tension. En effet, les radiateurs électriques n’ont pas de dispositif de charge et ne nécessitent pas de relais thermique car le courant ne varie pas en fonction de la charge. Les contacteurs électromagnétiques conviennent également à la commande de l’alimentation secteur.
Principe des appareillages de commutation/contacteur
Les contacteurs électromagnétiques, exemples typiques d’appareillage/contacteurs, sont constitués de bornes, de contacts, d’un noyau de fer, de bobines électromagnétiques et d’un boîtier. Dans le cas de l’appareillage électromagnétique, un relais thermique est également inclus.
1. Bornes
Les bornes sont les pièces qui se connectent au câblage. Selon le produit, la plupart des bornes au Japon sont des bornes rondes et le câblage est fixé solidement à l’aide de vis après le traitement des bornes. A l’étranger, des bornes à ressort sont également souvent utilisées.
2. Contacts
Les contacts sont des composants d’entraînement qui fournissent un chemin pour l’électricité. Plus l’application de courant est élevée, plus les contacts sont grands ou nombreux.
Pour réduire la résistance électrique, l’on utilise des alliages d’argent et de l’or pour les contacts. Les alliages d’argent sont largement utilisés en raison de leur faible résistance électrique. L’or est plus résistant à l’oxydation que les alliages d’argent, mais son point de fusion est plus bas et il est plus cher, ce qui le rend adapté aux petites charges.
Les contacts des contacteurs électromagnétiques peuvent être mobiles ou fixes. Les contacts fixes sont solidement fixés à un boîtier ou à un élément similaire. Les contacts mobiles sont entraînés par le noyau de fer mobile, qui entre en contact avec les contacts fixes pour conduire l’électricité.
Les contacteurs électromagnétiques à basse tension sont souvent équipés de contacts auxiliaires. Les contacts auxiliaires ont un courant admissible inférieur à celui des contacts principaux et sont utilisés pour l’indication d’état et l’interverrouillage des circuits de commande.
3. Noyaux de fer et bobines électromagnétiques
Le noyau de fer et la bobine électromagnétique sont des composants qui commandent les contacts mobiles en alimentant l’alimentation de commande. Il existe deux types de noyaux de fer : les noyaux de fer mobiles et les noyaux de fer fixes, où le noyau de fer mobile est intégré aux contacts mobiles. Lorsque la puissance de commande est appliquée à la bobine électromagnétique, celle-ci est magnétisée et le noyau de fer mobile est attiré vers le noyau de fer fixe pour l’entraîner.
Les noyaux de fer fixe et mobile sont généralement séparés par un ressort et sont normalement maintenus à l’écart. Ils ne sont attirés l’un vers l’autre que lorsque les bobines électromagnétiques sont excitées par l’alimentation de commande. Toutefois, les contacteurs électromagnétiques à verrouillage mécanique restent en continuité même lorsque l’excitation est interrompue.
4. Boîtier
Le boîtier est le composant qui isole la section de charge interne tout en la protégeant de manière robuste. Les contacteurs électromagnétiques de petite et moyenne capacité sont fournis avec des connecteurs de montage sur rail DIN à l’arrière. Des résines synthétiques robustes et isolantes sont couramment utilisées comme matériaux.
Types d’appareillages de commutation/contacteurs
Différents types d’appareillages/contacteurs sont disponibles. En voici quelques exemples.
1. Contacteur électromagnétique / appareillage électromagnétique
Il s’agit de contacteurs/opérateurs dont les contacts sont actionnés par des forces électromagnétiques. Il s’agit du type d’interrupteur/contacteur le plus répandu et il est principalement employé dans les circuits à basse tension.
2. Station à boutons-poussoirs
La station à bouton-poussoir est un contacteur/fermeture dont les contacts sont actionnés par une force humaine au lieu d’une force électromagnétique. Le contact actionné est maintenu par un mécanisme de verrouillage jusqu’à ce que l’on appuie sur le bouton d’arrêt. Les relais thermiques ne sont pas inclus mais sont désignés comme appareillage de commutation dans le cas d’une commande par bouton-poussoir.
3. Appareillage de commutation sectionnel homologué pour l’air
Les interrupteurs de la catégorie aérienne sont des interrupteurs destinés à la commutation en charge des circuits à haute tension. Ils sont également appelés interrupteurs pneumatiques ou PAS (Pole Air Switch). Ils sont souvent installés au point de responsabilité de la compagnie de transport et de distribution et du client.
Comme le PAS lui-même ne fournit pas de protection contre les surcharges ou les défauts à la terre, il est souvent installé en même temps qu’un SOG (Storage Over Current Ground).