Un disjoncteur à vide subit-il un blocage de courant chaque fois qu'il interrompt de petits courants capacitifs ou inductifs ?

Interruption des petits courants inductifs (par exemple, transformateurs non chargés, petits moteurs, réacteurs)

Caractéristique principale : le courant est « coupé » de force, ce qui entraîne un découpage du courant.

1. Processus physique

Le courant dans une bobine d'inductance ne peut pas changer brusquement (iL est continu). Lorsque le disjoncteur se déclenche, l'arc dans l'ampoule à vide est allongé et refroidi. En raison de la récupération extrêmement rapide de l'intensité du vide, l'arc peut être éteint de force avant que le courant à fréquence industrielle n'atteigne son point zéro naturel (par exemple, lorsque le courant est encore de plusieurs ampères, voire de plusieurs dizaines d'ampères).

2. Pourquoi le découpage actuel se produit-il ?

L'arc sous vide a une forte capacité d'extinction d'arc. Lorsque le courant diminue jusqu'à un certain niveau (appelé « valeur de découpage du courant » Ichop ), la vapeur métallique fournie par le point cathodique est insuffisante pour entretenir l'arc, et l'arc s'éteint soudainement.

3. Mécanisme de génération de surtension :

A l'instant où l'arc s'éteint (t0 ), le courant inducteur iL=Ichop (en supposant un sens positif). À ce stade, l'énergie du champ magnétique stockée sur la charge de l'inducteur est de 21 LIchop2 .

Étant donné que le courant ne peut pas changer brusquement, ce courant chargera immédiatement la capacité parasite C du côté charge. Selon U=C1 ∫idt, la tension du condensateur va augmenter fortement.

Théoriquement, la surtension crête aux bornes de la coupure peut atteindre :

Umax =U0 +Ichop CL où U0 est la valeur instantanée de la tension d'alimentation, L est l'inductance de charge et C est la capacité équivalente à la terre.

Résultat : Surtension de-coupure de courant. Le multiple de cette surtension est directement proportionnel à la valeur de coupure du courant-Ichop et inversement proportionnel à la capacité de boucle C. Plus la capacité équivalente de la charge est petite (par exemple, un transformateur de grande-capacité avec des fils très courts), plus C est petit et plus la surtension est élevée, ce qui peut mettre en danger l'isolation entre-spires de l'enroulement.

Couper les courants de petits condensateurs (par exemple, câbles non chargés, batteries de condensateurs, longues lignes)

Caractéristiques principales : le courant passe naturellement par zéro et éteint l'arc, mais il est sujet au réamorçage/rallumage.

1. Processus physique : le courant du condensateur entraîne la tension de 90 degrés. Lorsque le courant du condensateur iC passe naturellement par zéro (t=0), la tension d'alimentation est exactement à son pic ±Um.

À ce moment-là, les plaques du condensateur sont complètement chargées, la tension =Um, les contacts du disjoncteur viennent de se séparer et l'espacement de l'arc se rétablit.

Pourquoi est-il difficile de couper le courant ?

Puisqu'il s'agit d'un courant capacitif, la température de l'arc est basse lorsque le courant passe par zéro, ce qui facilite son extinction. De plus, l'arc s'éteint naturellement au passage à zéro, et il n'y a pas d'interruption prématurée forcée du courant, la notion de « coupure de courant » est donc essentiellement inexistante.

Mécanisme de génération de surtension (re-panne) : après l'extinction de l'arc au passage de zéro, un côté de la coupure est la tension d'alimentation us (t)≈0 (changeant à zéro), et l'autre côté est la tension du condensateur piégé uc =Um

La tension transitoire de rétablissement ur =uc −us oscillera et augmentera de Um à la fréquence d'alimentation.

Si le taux de récupération de la rigidité diélectrique de l'espace sous vide ne peut pas suivre le taux d'augmentation de ur (en particulier l'oscillation initiale à haute fréquence-), l'isolation se décomposera-c'est-à-dire une nouvelle-dégradation.

Une fois qu'une nouvelle-panne se produit, la tension d'alimentation us chargera et déchargera le condensateur C, générant des oscillations à haute-fréquence. Si le condensateur re- tombe en panne à nouveau après que le courant passe à zéro et que l'arc soit éteint, une surtension plus élevée peut se produire.

Résultat : surtension de ré-rallumage (des réallumages multiples-peuvent atteindre 3-5 fois la tension de phase). Pour les batteries de condensateurs, la fermeture de phase sélective ou la commutation synchrone est souvent utilisée pour éviter une panne préalable et un réallumage.

Tableau comparatif et récapitulatif

comparaison des paramètres du produit

Article	Interruption de courant dans les petits inducteurs (par exemple, transformateurs sans -charge)	Interruption de courant à faible-capacité (par exemple, batteries de condensateurs)
Charges typiques	Transformateurs, réacteurs, moteurs	Condensateurs, câbles longs et circuits ouverts
Caractéristiques de la forme d'onde actuelle	Le courant est coupé de force avant qu'il n'atteigne zéro	Extinction de l'arc au passage à zéro du courant naturel-
Principaux phénomènes	Coupe actuelle	Refrapper
Sources d'énergie	Énergie magnétique stockée dans un inducteur 21LI2	Échange d'énergie entre l'alimentation et le condensateur
Types de surtension	Surtension de serrage (atténuation de haute-fréquence)	Surtension de réallumage (oscillation à haute-fréquence)
Isolation dangereuse	Tourner-pour-tourner et superposer-pour-couche d'isolation (ondes à front raide-haute fréquence-)	Isolation par rapport à la terre et phase-à-phase (amplitude plus élevée)
Mesures restrictives communes	Parafoudres parallèles, absorbeurs RC et interrupteurs à faible -coupure-pouvoir de coupure	Interrupteur de synchronisation, résistance de fermeture, courantt-réacteur limiteur

Résumé

Charge inductive : le courant veut continuer à circuler mais est soudainement arrêté → La tension augmente fortement → Surtension de découpage de courant-.

Charge capacitive : la tension est piégée (charge piégée), la tension de récupération est trop élevée, brisant l'écart → charge et décharge répétées → surtension de réallumage.

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