Mécanisme de base de la séparation des contacts d'un fusible
La séparation des contacts à l'intérieur d'un fusible à chute est son principe de fonctionnement principal. Les contacts sont maintenus en contact par des ressorts ou un mécanisme thermique. En cas de surcharge, le fusible fond, générant des températures élevées qui provoquent une séparation rapide des contacts. Lors de cette séparation, un arc électrique se forme entre les contacts et est supprimé par le dispositif d'extinction d'arc du fusible, limitant ainsi la durée de l'impulsion de courant. Le matériau des contacts, le traitement de surface et la force des ressorts influent directement sur la vitesse de fonctionnement et la précision de coupure du fusible.
Le processus de séparation des contacts se divise en trois étapes :
Étape de séparation initiale : Lorsque le courant dépasse la valeur nominale, les contacts commencent à s'écarter légèrement, créant un petit espace.
Étape d'amorçage de l'arc : L'espace s'accroît, un arc localisé apparaît et le dispositif d'extinction d'arc interne du fusible intervient.
Étape de coupure complète : Les contacts atteignent leur distance de séparation maximale, l'arc se sépare et s'éteint, et le courant est totalement interrompu.
La durée de fonctionnement et la longueur d'arc de chaque étage sont étroitement liées et déterminent le pouvoir de coupure instantané et la tenue à la rupture répétée du fusible.
Facteurs structurels de la conception de la séparation des contacts :
La géométrie des contacts, le revêtement de surface et la disposition des points de contact conducteurs influent sur l'efficacité de la séparation des contacts du fusible. La conductivité électrique et la résistance thermique des matériaux doivent être équilibrées pour garantir une séparation rapide des contacts à haute température. La précharge du ressort de contact et le coefficient de frottement du mécanisme déterminent la vitesse et la fiabilité de la séparation.
La conception moderne des fusibles ajuste la structure des contacts par simulation et essais réels afin de rendre la séparation précise et contrôlable. L'uniformité de la séparation des contacts influe sur les performances globales du fusible ; par conséquent, la trajectoire du mouvement des contacts et l'état de contrainte doivent être vérifiés de manière itérative lors de la phase de conception.
