Fusible HRC (Fusible à Haute Capacité de Rupture) et ses types

Qu'est-ce qu'un fusible à haute capacité de rupture (HRC) ?

Un fusible à haute capacité de rupture (HRC) est un type de dispositif de protection utilisé dans les systèmes électriques pour protéger contre les surintensités et les courts-circuits. Il est conçu pour interrompre en toute sécurité des courants de défaut de grande ampleur sans endommager les équipements environnants ou lui-même. Les fusibles HRC peuvent gérer et éliminer efficacement de grands courants de défaut, généralement jusqu'à 80 kA ou plus, tout en éliminant les risques d'explosion ou d'incendie.

Un fusible HRC contient un élément fusible conçu pour supporter en toute sécurité les courants de court-circuit pendant une durée spécifiée. Si le défaut est éliminé dans ce laps de temps, le fusible reste intact ; sinon, l'élément fond et déconnecte le circuit de l'alimentation électrique, assurant ainsi la sécurité du circuit.

Bien que le verre soit un matériau couramment utilisé pour les corps de fusibles HRC, il n'est pas le seul choix possible - d'autres composés chimiques peuvent être utilisés selon les exigences spécifiques. L'enveloppe externe d'un fusible HRC est hermétique pour protéger les composants internes des facteurs environnementaux. Une limitation majeure des fusibles HRC semi-encapsulés est leur capacité de coupure inférieure et moins prévisible par rapport aux types entièrement encapsulés.

Fusible HRC avec dispositif de déclenchement

Lorsqu'un fusible saute en raison d'une condition de défaut, il déclenche le dispositif de déclenchement, provoquant l'action du disjoncteur. Le corps du fusible est fait de matériau céramique, avec des caps métalliques fixés à chaque extrémité, connectés par une série d'éléments fusibles en argent.

Une extrémité du fusible est équipée d'un piston qui, en cas de défaut, frappe le mécanisme de déclenchement du disjoncteur pour le faire fonctionner et interrompre le circuit. Le piston est connecté à l'autre extrémité du cap via un lien fusible et un fil de tungstène.

Lorsqu'un défaut se produit, l'élément fusible en argent saute en premier, et le courant est transféré au fil de tungstène. La course du piston est conçue de telle sorte qu'il ne s'éjecte pas du corps du fusible en cas de défaut.

Avantages du fusible HRC avec dispositif de déclenchement

• Protection contre les défauts monophasés dans les systèmes triphasés : Lorsqu'un défaut monophasé se produit dans un système triphasé, le piston déclenche le disjoncteur, ouvrant simultanément les trois phases pour éviter l'alimentation monophasée déséquilibrée.

• Réduction des coûts des disjoncteurs : En permettant au fusible de gérer l'interruption principale des courants de défaut, le disjoncteur n'a besoin de prendre en compte que les effets des courts-circuits, permettant l'utilisation de modèles de disjoncteurs moins coûteux.

• Réduction de la fréquence de remplacement des fusibles : Le disjoncteur déclenché peut gérer les petits courants, éliminant la nécessité de remplacer fréquemment le fusible (sauf en cas de défauts de courant élevé).

• Large gamme de capacités de coupure : Les fusibles HRC basse tension sont disponibles avec des capacités de coupure allant de 16 000 A à 30 000 A à 400 V (certains modèles s'étendent jusqu'à 80 kA à 120 kA), largement utilisés pour la protection contre les surcharges et les courts-circuits dans les systèmes de distribution basse tension.

Types de fusibles HRC

• Fusible NH

• Type DIN

• Contact lame

Type NH

Les fusibles NH offrent une protection contre les surcharges et les courts-circuits pour les systèmes basse et moyenne tension, servant de protection de secours pour les démarreurs de moteurs et autres équipements contre les courts-circuits et les surcharges. Ces fusibles sont légers et compacts.

Type DIN

Les fusibles de type DIN sont disponibles avec une large gamme de courants nominaux, adaptés à diverses applications et présentant des caractéristiques de performance spécifiques sous différentes conditions de température. Ils peuvent être utilisés à différents niveaux de tension et sont applicables pour la protection des transformateurs, même en l'absence de protection secondaire basse tension (LV) ou de protection de secours. Ils présentent une excellente capacité de coupure pour les faibles surintensités et une performance idéale en cas de court-circuit. Les fusibles DIN sont largement utilisés dans les postes de sectionnement à air et à gaz, dans les mines, les transformateurs et la sectionnement de lignes d'alimentation.

Type lame

Également connus sous le nom de fusibles à couteau ou à prise, les fusibles de type lame disposent d'un corps en plastique avec deux caps métalliques pour l'installation sur prise. Principalement utilisés dans les câblages automobiles pour la protection contre les courts-circuits, ils sont légers et ont un courant de coupure faible. Ils servent également de protection de secours pour les moteurs contre les courts-circuits. Disponibles en différentes tailles, formes et ampérages (imprimés sur le dessus), ces fusibles offrent une flexibilité pour différentes applications.

Avantages & Inconvénients
Avantages

• Élimine les courants de défaut élevés et faibles

• Ne se détériore pas avec l'âge

• Fonctionne à grande vitesse

• Fournit une discrimination de protection fiable

• Nécessite aucun entretien

• Plus rentable que d'autres dispositifs d'interruption de circuit de même classement

• Assure une performance constante

• Opération de fusion rapide sans bruit ni fumée

Inconvénients

• Nécessite un remplacement après chaque opération

• La chaleur générée par l'arc peut affecter les interrupteurs adjacents

Applications

• Protection des transformateurs : Couramment utilisés pour protéger les transformateurs contre les surintensités et les courts-circuits

• Protection des moteurs : Sert de protection de secours pour les moteurs contre les surcharges et les courts-circuits

• Systèmes automobiles : Appliqués dans les systèmes électriques automobiles pour protéger les câbles et les composants

• Stators de moteurs : Conçus spécifiquement pour la protection contre les défauts électriques dans les stators de moteurs

• Protection de secours : Fonctionne comme protection de secours pour divers équipements et systèmes électriques

• Systèmes de distribution basse tension : Prévient et atténue les impacts des défauts dans les réseaux basse tension

• Applications industrielles : Utilisés dans divers environnements industriels pour protéger les circuits et les équipements électriques

• Sectionnement de lignes d'alimentation : Assure la fiabilité et la sécurité de la distribution électrique par le sectionnement des lignes d'alimentation

• Postes de sectionnement à air et à gaz : Protège les composants à l'intérieur des postes de sectionnement à air et à gaz

• Opérations minières : Fournit une protection de circuit dans les environnements miniers

Conclusions

Après avoir évalué les avantages et les inconvénients des fusibles HRC dans les installations basse tension, leur facilité de remplacement, leur protection rapide contre les courts-circuits et les surintensités, et leur contribution à la stabilité de la distribution de puissance industrielle et à la protection des semi-conducteurs sont évidents. Dans les systèmes basse tension, les fusibles et les disjoncteurs se complètent : les fusibles HRC peuvent fournir une protection de secours aux disjoncteurs avec une haute capacité de coupure.