Qu’est-ce qu’un interrupteur de charge ?
Un interrupteur de charge est un dispositif qui ouvre ou ferme un circuit électrique avec un courant de charge.
En général, il s’agit de produits qui activent et désactivent des courants de charge CA à haute tension. De plus, il s’agit souvent d’un interrupteur de rupture de charge (LBS). Les dispositifs qui ouvrent et ferment les circuits dans les conduits à haute tension comprennent les sectionneurs, les disjoncteurs et les interrupteurs de charge.
Les sectionneurs sont des dispositifs qui ne peuvent pas ouvrir ou fermer le courant de charge et sont utilisés pour le contrôle de la sécurité pendant les travaux de maintenance. Les disjoncteurs sont des dispositifs qui peuvent interrompre non seulement le courant de charge mais aussi le courant de défaut en cas de court-circuit. Ils sont largement utilisés dans le réseau et la distribution des équipements de réception de l’électricité.
Les interrupteurs de charge peuvent ouvrir et fermer les courants de charge mais ne peuvent pas interrompre les courants d’accident de court-circuit. Ils sont généralement utilisés en combinaison avec des fusibles limiteurs de courant pour protéger les circuits supérieurs contre les courants d’accident.
Utilisations des interrupteurs de charge
Les interrupteurs de charge sont largement utilisés dans les circuits de transmission et de distribution à haute tension. Voici quelques exemples d’utilisation des interrupteurs de charge :
- Dans les lignes d’alimentation dans les locaux commerciaux recevant de l’électricité à haute tension
- En amont des transformateurs qui passent de la haute à la basse tension
- En amont d’un condensateur d’avance de phase à haute tension
- En amont d’un moteur haute tension
Les interrupteurs de charge 1 sont souvent installés sur des poteaux, pour lesquels on utilise des interrupteurs à air. Les interrupteurs 2 et 3 sont souvent installés à l’intérieur de cabines, pour lesquels on utilise des LBS tandis que les interrupteurs 4 sont généralement installés dans des usines et des infrastructures, pour lesquels on utilise des interrupteurs électromagnétiques à vides. Les 5 et 6 quant-à-eux sont installés dans le système d’alimentation électrique, pour lesquels on utilise des interrupteurs électromagnétiques à vide et les 6 et 7 sont souvent installés à l’intérieur du système d’alimentation électrique, pour lesquels on utilise des interrupteurs électromagnétiques à vide.
Principe des interrupteurs de charge
Un exemple typique d’un interrupteur de charge est le LBS, qui se compose d’un contact principal, d’un mécanisme de commande et d’un fusible limiteur de courant.
1. Contact principal
Le contact principal est une pièce métallique qui permet au courant de passer ou de traverser. Le contact principal d’un AFB se compose souvent d’une lame et d’un porte-lame, mis sous tension en insérant la lame dans le porte-lame.
Lorsque le courant de charge d’un circuit haute tension est interrompu, un phénomène connu sous le nom d’arc électrique se produit. Il s’agit d’un phénomène dans lequel des décharges électriques se produisent à travers de fins fragments de métal en suspension dans l’air, etc. Si cet arc se produit pendant une longue période, la chaleur générée entraînera la défaillance de l’équipement périphérique. C’est pourquoi les réceptacles de lames LBS sont souvent équipés d’un composant d’extinction de l’arc appelé goulotte d’extinction de l’arc.
2. Mécanisme de fonctionnement
Le mécanisme de commande est l’élément structurel de l’opération d’ouverture et de fermeture. La construction la plus simple comporte une poignée de manœuvre fixée à la lame, qui est ouverte et fermée par une tige de manœuvre en matériau isolant. Des AFB motorisés sont également disponibles si des verrouillages, etc. sont nécessaires.
3. Fusible limiteur de courant
Les fusibles limiteurs de courant sont des composants installés pour interrompre le circuit en cas de court-circuit dans le câblage en aval. Le fusible contient un élément fusible et du sable de silice. En cas de court-circuit, l’élément fusible se rompt et le sable siliceux étouffe l’arc, remplissant ainsi sa fonction de protection.
À proprement parler, les fusibles limiteurs de courant ne font pas partie de l’appareillage de commutation de charge car ils peuvent interrompre les courants de défaut mais, dans la plupart des cas, ils sont installés ensemble.
Types d’interrupteurs de charge
Les interrupteurs de charge sont souvent appelés “LBS” mais il existe différents types d’appareillage de commutation de charge, tels que l’interrupteur pneumatique et l’interrupteur de charge à vide.
1. Interrupteurs pneumatiques
Les interrupteurs pneumatiques sont des interrupteurs destinés à la commutation en charge des circuits haute tension, également connus sous le nom de PAS (Pole Air Switch). Ils sont souvent installés au point de démarcation de la responsabilité entre la compagnie de transport et de distribution et le client.
Ils sont souvent installés avec des SOG (Storage Over Current Ground) car le PAS lui-même ne fournit pas de protection contre les surcharges ou les défauts à la terre.
2. Interrupteurs de charge à vide
Les interrupteurs de charge à vide sont des interrupteurs de charge qui éteignent les arcs électriques en créant un vide autour des contacts. Ils sont souvent équipés de fusibles limitant le courant et sont également appelés unités combinées haute tension ou VCS (Vacuum Circuit Switch).
Le principe est similaire à celui des disjoncteurs à vide et de nombreux produits sont actionnés par des bobines électromagnétiques ou similaires. Même si le courant de charge est fréquemment activé et désactivé, en principe, des arcs se produisent rarement et la vitesse de fusion des fusibles est plus rapide que celle des disjoncteurs, ce qui les rend appropriés pour contrôler le fonctionnement et l’arrêt des moteurs d’entraînement à haute tension.