Principes de fonctionnement d'un disjoncteur sous vide

Conception

Un disjoncteur sous vide typique comprend un contact fixe, un contact mobile et un pare-arc montés dans une chambre sous vide. Un mécanisme de commande est relié au contact mobile par des soufflets en acier inoxydable pour éviter toute fuite. L'enveloppe isolante externe est en verre ou en céramique. Un pare-arc supplémentaire contrôle la rigidité diélectrique interne et empêche les vapeurs métalliques de se déposer sur l'isolant externe.

Fonctionnement

Le disjoncteur ouvre le circuit en écartant ses contacts flexibles des contacts fixes. Un arc se forme par ionisation entre les contacts ; les ions métalliques produits dépendent des matériaux des contacts. L'arc est rapidement éteint et absorbé par les contacts mobiles et les pare-arcs. Le vide offre une récupération extrêmement rapide de la rigidité diélectrique, expliquant l'extinction rapide de l'arc pour une faible séparation des contacts.

Forte capacité de coupure en court-circuit

À l'ouverture des contacts, un arc de vapeur métallique se forme à partir du courant à interrompre. L'arc brûle uniformément sur la surface de contact grâce à un arc sous vide diffus avec une capacité de coupure jusqu'à 10 kA. Par effet de pincement, sous forts courants, l'arc se contracte. Au passage par zéro du courant, l'arc s'éteint et les écarts de contact retrouvent leur rigidité diélectrique complète en quelques microsecondes.

Réserves thermiques élevées

Grâce à leur très faible résistance interne, les interrupteurs sous vide permettent de construire des pôles de disjoncteur relativement simples, supportant des courants jusqu'à 1,25 kA sans mesures spéciales de dissipation thermique.

Sécurité et fiabilité

Les disjoncteurs sous vide sont compacts, ont une longue durée de vie et ne présentent pas de risque d'incendie. Leur fonctionnement sans émission est écologique, contrairement aux disjoncteurs SF6 qui rejettent de l'hexafluorure de soufre. Ils peuvent interrompre tout courant de défaut, y compris les forts courants, avant que les contacts n'atteignent leur position d'ouverture définitive. La faible énergie d'arc et la résistance aux surtensions de foudre renforcent leur fiabilité. Maintenance limitée et fonctionnement silencieux les rendent adaptés à de nombreux environnements.