Sectionneur

Vue d’ensemble du sectionneur

Le sectionneur est un composant électrique qui ouvre ou ferme des circuits électriques au moyen d'un mouvement de basculement d'un grand bouton plat. Il est différent des autres interrupteurs qui eux fonctionnent par déclenchement. Autrement dit, lorsque l’on appuie sur un côté du sectionneur, l’autre se lève, comme un cheval à bascule ou un jeu de bascule. Ces interrupteurs disposent souvent d’un marquage sous forme d’un petit cercle pour indiquer que le dispositif qu’ils commandent est à l’ « arrêt » et d’un trait horizontal de l'autre côtée pour indiquer que le dispositif est en « marche ».

Les sectionneurs sont très largement utilisés dans toute l’Europe, dans de nombreux pays asiatiques, aux Etats-Unis et en Australie et présentent une conception ultra mince et sont généralement conçus pour présenter une saillie minimale sur le mur. La tendance en Australie est l’utilisation de petits sectionneurs avec un mécanisme à basculement de 16 mm. Le principal avantage de ces modèles miniatures est qu’ils occupent bien moins d’espace que les modèles plus grands généralement utilisés au Royaume Uni et aux Etats-Unis : la surface d'encombrement d'un seul sectionneur standard au Royaume Uni est quasiment équivalente à celle de six sectionneurs australiens.

Même lorsque les sectionneurs présentent une façade métallique, aucune des pièces extérieures n’a besoin d’être reliée à la terre (la façade décorative est simplement glissée sur un boîtier en plastiquec).

Les ingénieurs devraient noter que les plaques murales, plaques de recouvrement et les sectionneurs eux-mêmes ne sont généralement pas interchangeables lorsqu’ils ont été fabriqués par des fabricants différents.

Il existe de manière générale quatre types de sectionneurs :

• Unipolaire, bidirectionnel (SPDT)

• Unipolaire, unidirectionnel (SPST)

• Bipolaire, bidirectionnel (DPDT)

• Bipolaire, unidirectionnel (DPST)

Le sectionneur SPST coupe le circuit ou créé un circuit simplement en le fermant ou en l'ouvrant par le biais d'un mouvement de bascule de l'actionneur. La version SPDT permet la connexion d'un ou de deux terminaux au circuit principal comme par exemple les interrupteurs à l’étage et en bas qui fonctionnent sur le même circuit d’éclairage. Les sectionneurs DPST disposent de quatre bornes qui connectent ou déconnectent deux paires de bornes comme par exemple deux circuits d’éclairage (p. ex. les circuits du rez-de-chaussée et du premier étage), chacun équipés d’interrupteurs on/off. Les sectionneurs DPDT disposent de six bornes permettant la connexion d'une paire de bornes à deux autres paires de bornes.

La diversité des sectionneurs électroniques disponible aujourd’hui est très grande. Elle comprend :

• Les sectionneurs d’alimentation lumineux

• Les sectionneurs miniatures unipolaires (SPST)

• Les sectionneurs miniatures d’alimentation à action rapide

• Les sectionneurs d’alimentation bipolaires (DPST)

• Les sectionneurs miniatures et les interrupteurs à levier

• Les sectionneurs miniatures d’alimentation lumineux

• Les sectionneurs miniatures d’alimentation

• Sectionneurs ultra-miniaturisés

• Les sectionneurs miniatures d’alimentation

• Les sectionneurs d’alimentation

• Les sectionneurs d’alimentation et interrupteurs à levier

• Les sectionneurs d’alimentation unipolaires

• Les sectionneurs étanches

 

Historique des sectionneurs

La science a pris conscience du potentiel du courant électrique quelques temps avant l’arrivée des interrupteurs. Les expériences de Faraday et d’autres idées importantes avancées par les physiciens du calibre de William Hyde Wollaston ont permis de faire évoluer la compréhension générale des technologies conçues pour exploiter l’électromagnétisme. Toutefois, ce n'est qu'en 1884 qu'apparait l’interrupteur, fruit des travaux du pionnier de Newcastle, John Henry Holmes. Ce nouveau dispositif utilisait une « technologie à rupture brusque », une technologie encore utilisée dans les interrupteurs aujourd’hui.

L’invention de Holmes a fourni une solution technique au « problème de la formation d’arcs électriques » qui bloquait le développement de l’interrupteur. Dans le passé, les contacts électriques dans les interrupteurs étaient sujets à une détérioration rapide car ils étaient constamment endommagés par des arcs électriques. Ceux-ci piquaient un des contacts et recouvraient l’autre d’un résidu non conducteur. Comme l’indique son nom, la technologie de rupture brusque permet un rapprochement ou un éloignement très rapide des contacts, quelle que soit la force de la pression exercée par l’utilisateur. Cela a pour conséquence une baisse concomitante des dommages causés par les arcs électriques car le temps pour le rapprochement et l’éloignement des composants était tout simplement trop court pour que des arcs puissent se former.

En 1916, soit 22 ans plus tard, les new-yorkais William J. Newton etand Morris Goldberg inventèrent le nouveau design de l’interrupteur en utilisant la technologie de Holmes : le sectionneur, actionné par le mouvement de va-et-vient d’une barre ou d’un levier saillants.

 

Aspects techniques

De manière générale, dans un sectionneur unipolaire bidirectionnel (STDP), le levier ou l’actionneur à

bascule pivote dans deux trous situés à l’intérieur du boîtier du sectionneur (le « corps »). Dans la partie intérieure de l’actionneur se trouvent deux rainures dans lesquelles un métal conducteur « barre d’actionnement » est glissée. Celle-ci est ensuite pressée vers le bas à l’aide d’un « ressort de compression » sur une plaque plate de métal conducteur, la « barre de contact » qui est en cuivre et qui peut pivoter sur une petite tige métallique fixée sur la borne commune. Cependant, en raison de la pression exercée par le ressort de compression, la barre de contact commune sera toujours pressée contre un des deux contacts, ouvrant ou fermant ainsi le circuit (elle peut glisser latéralement mais le corps du commutateur l’empêche de le faire).

Lorsqu'une pression est exercée sur l’actionneur, l’énergie cinétique est transmise au ressort de compression sous forme d’énergie potentielle jusqu’à ce que l’actionneur passe par la position médiane (poin

 

t de basculement). Ensuite, le ressort relâche l'énergie qu'il a accumulée et pousse la barre de contact commune dans la direction opposée au moyen de la barre coulissante de l’actionneur jusqu’à ce qu’elle parvienne à l'autre contact.

Les fabricants prennent en considération deux variables clés lorsqu’ils calculent la durée de vie du sectionneur : la vie électrique et la vie mécanique du composant. Bien qu’il existe des dizaines de milliers de sectionneurs sur le marché qui mentionnent ces valeurs, il est rapidement clair que ces valeurs, lorsqu'elles sont mentionnées, sont rarement les mêmes. La durée de vie électrique de l’interrupteur est presque toujours plus courte que sa durée de vie mécanique car elle est affaiblie par la pression du courant qui passe lorsqu’il est fermé.

 

Utilisation du sectionneur dans la fabrication

Ces composants sont optimaux car ils sont compacts et économiques pour des courants nominaux inférieurs à 20 ampères. Les applications dans l’industrie sont innombrables; ils sont utilisés dans le domaine de la marine, de l’automobile, des alimentations pour ordinateurs, écrans d'affichage, machines à café et bien d'autres encore. Tout dispositif ayant besoin d’un interrupteur on/off peut utiliser un sectionneur à bascule. Ils sont également utilisés dans les calculatrices, appareils électroménagers, verrous magnétiques, bouton-poussoir de téléphones et dans une foule d’autres appareils électriques ménagers et commerciaux.

 

Comment le sectionneur se différencie des autres interrupteurs

Malgré le fait que le sectionneur partage le même principe technologique de rupture brusque

avec l’interrupteur à levier, les mécanismes internes d’actionnement sont tout à fait différents. Les deux leviers assemblés sur un élément pivotant dans le bouton sont remplacés par la barre d’actionnement, le ressort de compression et la barre de contact commune dans le sectionneur. Le processus d’actionnement est bien plus facile avec le sectionneur car la pression devant être exercée par l’utilisateur pour ouvrir ou fermer le circuit est bien plus faible en raison du mouvement de la barre d’actionnement et la transmission rapide de l’énergie potentielle en énergie cinétique par le ressort de compression.

 

 

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