À propos des fusibles
Aug 04, 2023
Introduire
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Un fusible fait référence à un appareil électrique qui utilise la chaleur générée par lui-même pour faire fondre la matière fondue et déconnecter le circuit lorsque le courant dépasse une valeur spécifiée. Un fusible est un disjoncteur qui fait fondre la matière fondue avec la chaleur générée par elle-même après que le courant dépasse une valeur spécifiée pendant un certain temps, provoquant ainsi la rupture du circuit ; Un protecteur de courant est réalisé selon ce principe. Les fusibles sont largement utilisés dans les systèmes de distribution haute et basse tension, les systèmes de contrôle et les équipements électriques. Les protecteurs de court-circuit et de surintensité sont l’un des dispositifs de protection les plus couramment utilisés.
Principe de fonctionnement
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Le principe de fonctionnement de base d'un fusible implique l'utilisation d'un élément fusible, généralement constitué d'un métal ou d'un alliage à bas point de fusion. Le matériau le plus couramment utilisé pour les fusibles est un mélange d’étain et de plomb, appelé soudure. Lorsque le courant circulant dans le fusible dépasse sa valeur nominale, la température de l'élément fusible augmente en raison de l'effet de chauffage Joule. Lorsque la température atteint le point de fusion du métal, l’élément fond et coupe le circuit électrique, interrompant ainsi la circulation du courant.
Voici une explication étape par étape du principe de fonctionnement :
- Conditions normales de fonctionnement :Dans des conditions normales, lorsque le courant circulant dans le circuit se situe dans les limites du courant nominal du fusible, l'élément fusible reste à l'état solide. Il présente une résistance négligeable au flux de courant, permettant à l’électricité de passer sans entrave à travers le fusible.
- Condition de surintensité :Si le courant dans le circuit dépasse le courant nominal du fusible, par exemple lors d'un court-circuit ou d'une charge excessive, le courant traversant l'élément fusible augmente considérablement.
- Effet de chauffage Joule :L'augmentation du courant provoque un échauffement de l'élément fusible en raison de l'effet de chauffage Joule. Ce phénomène se produit lorsque le courant traverse un matériau résistif, générant une chaleur proportionnelle au carré du courant.
- Fusion de l'élément fusible :À mesure que la température de l’élément fusible augmente, celui-ci finit par atteindre son point de fusion. À cette température critique, le métal passe de l’état solide à l’état liquide.
- Interruption de circuit :Une fois l’élément fusible fondu, il coupe le circuit électrique, créant ainsi un entrefer dans le fusible. Cet espace empêche toute circulation de courant supplémentaire dans le circuit, déconnectant ainsi la section défectueuse ou surchargée du reste du système.
- Protection:En interrompant le circuit, le fusible protège l'équipement électrique et le câblage des effets nocifs d'un courant excessif. Il prévient les incendies électriques, les dommages aux appareils électroménagers et autres dangers potentiels.
Types communs
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- Fusibles à cartouche :Ces fusibles sont constitués d'un corps cylindrique en céramique, en verre ou en d'autres matériaux non conducteurs. A l'intérieur de la cartouche se trouve un lien fusible en métal. Les fusibles à cartouche peuvent être trouvés dans deux catégories principales : les fusibles de type D et de type NH. Les fusibles de type D sont des fusibles à usage général utilisés dans les applications industrielles et résidentielles, tandis que les fusibles de type NH sont plus gros et utilisés dans les applications industrielles à courant élevé.
- Fusibles à fiche :Il s'agit de fusibles à visser conçus pour s'adapter aux porte-fusibles Edison standard. Les fusibles à fiche sont couramment utilisés dans les systèmes électriques résidentiels pour protéger les circuits de dérivation et les appareils. Ils sont disponibles dans différentes valeurs nominales de courant et sont souvent codés par couleur pour une identification facile.
- Fusibles à lame :Également appelés fusibles automobiles, les fusibles à lame sont couramment utilisés dans les véhicules pour protéger divers circuits électriques. Ils ont un corps en plastique avec deux ou plusieurs broches métalliques à l'arrière. Les fusibles à lame sont disponibles en différentes tailles, telles que mini, standard et maxi, chacune avec des intensités nominales variables.
- Fusibles réinitialisables (coefficient de température positif polymère - fusibles PTC) :Ces fusibles sont également appelés fusibles PTC ou fusibles réarmables. Contrairement aux fusibles traditionnels, les fusibles réarmables n'ont pas besoin d'être remplacés après le déclenchement. Ils contiennent un élément polymère qui présente une résistance élevée aux températures normales de fonctionnement. Si une condition de surintensité se produit, l'élément chauffe et sa résistance augmente considérablement, limitant ainsi le flux de courant. Une fois le défaut résolu, le fusible PTC refroidit et sa résistance revient à un état bas, permettant à nouveau la circulation du courant.
- Fusibles thermiques :Également appelés coupures thermiques ou fusibles thermiques, ces dispositifs de sécurité sont conçus pour protéger contre la surchauffe. Ils contiennent un lien fusible qui fond à une température spécifique, coupant le circuit et coupant l'alimentation pour éviter une surchauffe supplémentaire.
- Fusibles haute tension :Ces fusibles sont spécialement conçus pour les applications haute tension, telles que dans les systèmes de transmission et de distribution d'énergie. Ils ont une construction robuste pour gérer des courants élevés et se trouvent généralement dans des boîtiers remplis d'huile ou de gaz.
- Fusibles semi-conducteurs :Ces fusibles sont conçus pour protéger les composants électroniques sensibles et les dispositifs semi-conducteurs. Ils ont des caractéristiques d'action rapide pour éviter les dommages causés par les transitoires à haute énergie et les courts-circuits.
Utilisation et entretien
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Dans les systèmes de distribution basse tension, les fusibles sont un type d'appareil électrique qui joue un rôle de protection de sécurité. Les fusibles sont largement utilisés pour la protection du réseau électrique et la protection des équipements électriques. Lorsqu'un défaut de court-circuit ou une surcharge se produit dans le réseau électrique ou dans un équipement électrique, ils peuvent automatiquement couper le circuit pour éviter d'endommager l'équipement électrique et empêcher la propagation des accidents.
Un fusible est composé d'une base isolante (ou composant de support), de contacts, d'une matière fondue, etc. La matière fondue est la principale partie active du fusible. La masse fondue équivaut à une section spéciale de fil connectée en série dans un circuit. Lorsqu'un court-circuit ou une surcharge se produit dans le circuit, le courant est trop élevé et la matière fondue fond en raison d'une surchauffe, coupant ainsi le circuit. Les fondus sont souvent transformés en filaments, grilles ou feuilles. Les matériaux fondus ont les caractéristiques d’un point de fusion relativement bas, de caractéristiques stables et d’une fusion facile. Généralement, on utilise un alliage plomb-étain, une feuille de cuivre argentée, du zinc, de l'argent et d'autres métaux. Pendant le processus de fusion et de coupure du circuit, un arc sera généré. Afin d'éteindre l'arc de manière sûre et efficace, la matière fondue est généralement installée dans le boîtier du fusible et des mesures sont prises pour éteindre rapidement l'arc.
Les fusibles présentent les avantages d'une structure simple, d'une utilisation pratique et d'un prix bas, et sont largement utilisés dans les systèmes basse tension.
note
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Compte tenu des excellentes performances de protection contre les courts-circuits des fusibles, ils sont largement utilisés dans les systèmes de distribution haute et basse tension, les systèmes de contrôle et les équipements électriques. Les protecteurs de court-circuit et de surintensité sont l’un des dispositifs de protection les plus utilisés et les plus importants.
Lors de l'application, il convient de prêter attention aux précautions d'utilisation des fusibles, aux inspections quotidiennes et à la maintenance.
Précautions d'utilisation des fusibles :
1. Les caractéristiques de protection du fusible doivent être adaptées aux caractéristiques de surcharge de l'objet protégé. Compte tenu de l'éventuel courant de court-circuit, il convient de choisir un fusible avec un pouvoir de coupure correspondant ;
2. La tension nominale du fusible doit s'adapter au niveau de tension de ligne et le courant nominal du fusible doit être supérieur ou égal au courant nominal de la fonte ;
3. Le courant nominal de chaque niveau de fusion de fusible dans le circuit doit être adapté en conséquence, et le courant nominal du niveau de fusion précédent doit être supérieur au courant nominal du niveau de fusion suivant ;
4. La fonte du fusible doit être adaptée selon les exigences, et il n'est pas permis d'augmenter arbitrairement la fonte ou d'utiliser d'autres conducteurs pour remplacer la fonte.
Contrôle des fusibles :
1. Vérifiez si les valeurs nominales des fusibles et des fontes correspondent à l'équipement protégé ;
2. Vérifiez l'apparence du fusible pour déceler tout dommage ou déformation, et vérifiez l'isolation en porcelaine pour déceler des marques de décharge clignotantes ;
3. Vérifiez si chaque point de contact du fusible est intact, étroitement connecté et s'il n'y a pas de phénomène de surchauffe ;
4. Si l'indicateur de signal de fusible est normal.
Utilisation et entretien des fusibles :
1. Lorsque la fonte fond, il est nécessaire d'analyser soigneusement la cause de la fonte. Les raisons possibles incluent
(1) défaut de court-circuit ou fusion normale due à un fonctionnement en surcharge ;
(2) Si la fonte est utilisée trop longtemps, elle peut se briser en raison de l'oxydation ou de la température élevée pendant le fonctionnement, entraînant des modifications dans les caractéristiques de la fonte ;
(3) Il y a des dommages mécaniques lors de l'installation de la fonte, ce qui réduit sa section transversale et provoque une déconnexion accidentelle pendant le fonctionnement.
2. Lors du remplacement de la fonte, il est nécessaire de :
(1) Avant d'installer une nouvelle fonte, la cause de la fonte doit être identifiée. Si la cause de la fonte n'est pas déterminée, ne remplacez pas la fonte pour une livraison d'essai ;
(2) Lors du remplacement d'une nouvelle fonte, vérifiez si la valeur nominale de la fonte correspond à l'équipement protégé ;
(3) Lors du remplacement d'une nouvelle fonte, il est nécessaire de vérifier l'état de combustion interne du tube fusible. En cas de brûlures graves, le tube fusible doit être remplacé en même temps. Lorsque le tube de fusion en porcelaine est endommagé, il n'est pas autorisé à le remplacer par un autre tube de matériau. Lors du remplacement de la fonte d'un fusible de type remplissage, il convient de prêter attention au remplissage du remplissage.
3. Le fusible doit être réparé en même temps que le dispositif de distribution d'énergie :
(1) Nettoyez la poussière et vérifiez l'état de contact des points de contact ;
(2) Vérifiez l'apparence du fusible (retirez le tube du fusible) pour déceler tout dommage ou déformation, et vérifiez les composants en porcelaine pour déceler des marques de scintillement de décharge ;
(3) Vérifiez si le fusible, la fonte et le circuit ou l'équipement protégé correspondent et enquêtez rapidement sur tout problème ;
(4) Faites attention à vérifier la ligne N dans le système de mise à la terre TN et la ligne de protection de mise à la terre de l'équipement. Il n'est pas permis d'utiliser des fusibles ; (5) Lors de l'entretien et de l'inspection des fusibles, il est nécessaire de couper l'alimentation électrique conformément aux règles de sécurité, et il n'est pas autorisé de retirer le tube du fusible avec de l'électricité.
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