Questions et réponses sur les contacteurs

Qu’est-ce qu’un contacteur ?

Un contacteur est un composant électrique qui ressemble en plusieurs points à un relais. Mais comme il est normalement utilisé par des applications beaucoup plus importantes, il se différencie d’un relais standard par un grand nombre de caractéristiques. Dans la plupart des cas, un contacteur est spécifiquement conçu pour fonctionner avec des niveaux de courant élevés.

Les contacteurs et les relais se différencient aussi par le fait que ces derniers peuvent être utilisés dans deux configurations : « normalement ouvert » ou « normalement fermé ». La plupart des contacteurs sont conçus pour être uniquement utilisés dans la position « normalement ouvert ». Cette conception est la norme, bien qu’il existe des variations. Les disjoncteurs sont « normalement fermés » et sont donc différents des contacteurs et des relais. Ils s’ouvrent lorsque des conditions dangereuses apparaissent sur un circuit auquel ils sont connectés.

Pour ce qui est des dimensions physiques, les contacteurs sont souvent, mais pas toujours, beaucoup plus encombrants que les relais. Un petit contacteur a normalement la taille d’une main, approximativement. Cependant, les plus grands contacteurs peuvent parfois nécessiter des équipements de levage et de transport pour les déplacer et les installer.

Fondamentalement, les contacteurs sont des interrupteurs qui peuvent être contrôlés à distance. Ils peuvent être conçus pour fonctionner à la même tension que les dispositifs qui contrôlent leur état ou à la même tension que les charges qu’ils contrôlent. Du fait de la généralisation de cette dernière application, on peut classer les contacteurs parmi les équipements industriels intégrés à des circuits utilisant des tensions et des courants beaucoup plus élevés que ceux normalement autorisés pour les applications domestiques.

À cause de leurs conditions d’utilisation, la fabrication des contacteurs intègre des facteurs largement différents de ceux des relais, leurs petits cousins. Par exemple, la conception de la plupart des contacteurs inclut un système de suppression d’arcs qui prolonge considérablement leur durée de vie. Le type de système de suppression d’arcs est choisi en fonction du courant CC ou CA utilisé avec chaque contacteur.

Les contacteurs sont également définis par leur type d'interruption (pôles et positions). Ils peuvent ainsi fonctionner comme n’importe quel autre interrupteur pour changer l’état de plusieurs circuits, mais aussi pour changer seulement l’état d’un circuit en particulier.

Les contacteurs sont des dispositifs relativement simples, même s’ils font partie des composants des équipements les plus sophistiqués au monde.             Ils permettent de contrôler efficacement à distance des machines complexes et importantes en intégrant des fonctions d’automatisation.

 

À quoi servent les contacteurs ?

Les contacteurs sont normalement utilisés dans des applications industrielles lourdes comme en témoignent leurs classifications. La norme IEC 60947-4-1 réunit différentes classifications de contacteurs, identifiées par des numéros débutant par AC, compris entre AC-1 et AC-4. D’autres systèmes de classification existent aussi.

Les applications des contacteurs incluent les systèmes de démarrage, les contrôles de chaudières, les contrôles de vitesse pour très gros moteurs et d’autres applications à grande échelle.

Des dispositifs de soufflage magnétique sont couramment utilisés pour contrôler les arcs électriques par déplacement physique, pour les éloigner des contacts et prévenir leur détérioration.

La quantité de courant, les matériaux de fabrication, la technologie de suppression d’arcs intégrée et d’autres facteurs déterminent la durée de vie de chaque contacteur. Cependant, ces systèmes sont mécaniquement extrêmement robustes. Lorsqu’ils bénéficient du niveau de protection nécessaire et s’ils sont utilisés dans des conditions adéquates, ils peuvent durer pendant très longtemps.

 

Qu’est-ce qu’un contacteur temporisé ?

Les contacteurs temporisés sont le plus souvent utilisés pour des systèmes d’éclairage, et permettent d’activer et de désactiver certains équipements selon des horaires spécifiques. Ils permettent donc de contrôler l’action des contacteurs en intégrant des dispositifs de temporisation, par exemple des horloges ou de simples minuteries.

Ils n’ont pas nécessairement besoin de fonctionner avec des courants extrêmement élevés. Nombre d’entre eux sont de simples appareils ménagers conçus pour le marché de la grande consommation. Par contre, la temporisation est une fonction inséparable de la production industrielle et les temporisateurs sont disponibles dans toutes les tailles et pour tous les niveaux de charge et d'intensité.

 

Qu’est-ce qu’un contact auxiliaire ?

Les contacts auxiliaires peuvent faire partie de la conception des contacteurs, ou être ajoutés aux contacteurs sous forme de composants ou modules séparés. Ils permettent de contrôler les informations destinées à un contrôleur logique qui gère l’activation ou la désactivation de divers dispositifs, dans une séquence spécifique, selon les données émises, dans la plupart des applications.

Les contacts auxiliaires sont le plus souvent montés mécaniquement sur les contacts principaux. Leur état change avec l’état de leur contact principal. Ils servent aussi d’unités de contrôle pour divers types d’équipements. Dans les contrôleurs à bouton poussoir, ils sont souvent intégrés à la conception des boutons de démarrage.

 

Que signifie la configuration des pôles et des positions d’un contacteur ?

Les pôles spécifient le nombre de circuits auxquels un contacteur peut être relié. Les positions indiquent le nombre de positions ou directions qu’un contacteur peut prendre. Le type d’interrupteur le plus simple est unipolaire, monodirectionnel, et contrôle l’état activé ou désactivé d’un seul circuit.

La modification du nombre de pôles et de positions permet d’utiliser des contacteurs pour contrôler des systèmes de circuits très sophistiqués. Dans certaines situations, l'interconnexion filaire non-conventionnelle des pôles et des positions d’un interrupteur permet d’intégrer d’autres fonctions sur un circuit.

 

Que signifie la configuration de l’état normal d’un contacteur ?

La configuration de l’état normal d’un contacteur décrit la disposition des contacts sans application du courant. La plupart des contacteurs sont normalement ouverts, ce qui signifie qu’ils se ferment lorsqu’ils sont énergisés. Il existe des variations, mais cette configuration est une des caractéristiques fondamentales des contacteurs et un des facteurs qui les différencient des relais standard.

Son application est facile à comprendre avec un exemple typique. Pour démarrer une machine, un contacteur est énergisé lorsque l’utilisateur appuie sur le bouton de démarrage. Ce contacteur reste fermé tant qu’il est alimenté. Les boutons de démarrage industriels font partie des applications les plus courantes des contacteurs dans le domaine des commandes d'équipements.

 

Qu’est-ce que la tension de bobine d’un contacteur ?

La tension de bobine fait partie des spécifications de vente des contacteurs. Un contacteur peut être alimenté en courant alternatif ou en courant continu. La tension de bobine peut être choisie en fonction des dispositifs à faible ou haute tension, un contacteur pouvant parfois avoir la même tension que la charge qu’il contrôle.

La tension de bobine d’un contacteur est une des spécifications qui déterminent son adaptation ou inadaptation à une application spécifique. La tension de bobine doit être choisie en tenant compte du circuit à contrôler et en fonction de la puissance nominale du dispositif, car son dépassement peut provoquer des anomalies de fonctionnement ou l’usure prématurée du contacteur.

Sur les contacteurs à basse tension, des suppresseurs d'arcs à air comprimé et des suppresseurs à vide sont utilisés pour contrôler les arcs électriques.

 

Qu’est-ce que le courant de contact ?

Le courant de contact est la quantité maximale de courant que les contacts peuvent porter sans détérioration. La détérioration peut être progressive ou provoquer une défaillance immédiate. L'exposition des contacteurs à des courants supérieurs à leurs spécifications d’origine peut toutefois considérablement réduire leur durée de vie.

Le comportement du courant varie avec le type du circuit. Dans un circuit à courant alternatif, le courant est alternativement fort et faible. Dans un circuit à courant continu, le courant peut être constamment très fort. Ces différences ont une influence déterminante sur la formation d’arcs électriques et leur contrôle.

 

Qu’est-ce que la tension de contact ?

La tension de contact est la tension à laquelle le contacteur est conçu pour fonctionner correctement. Le dépassement de cette valeur peut provoquer des problèmes au niveau des composants ainsi que des défaillances. La tension de contact est parfois seulement indiquée sous le terme « tension », mais toutes les documentations techniques des contacteurs la spécifient.

Dans une large mesure, les contacteurs sont définis par une tension de contact normalement élevée. Ces dispositifs tolèrent bien toutes les tensions hautes. La tension de contact joue fréquemment un rôle pour déterminer le système de suppression d’arcs utilisé. Par exemple, les contacteurs à haute tension utilisent souvent des gaz inertes ou des systèmes sous vide pour contrôler les arcs électriques. Certains utilisent des charges d’air comprimé. Ces types de systèmes de suppression sont habituellement présents sur des contacteurs conçus pour fonctionner à plus de 1 000 V.

 

Qu’est-ce qu'un dispositif de soufflage magnétique ?

Le soufflage magnétique est une technique utilisée pour supprimer les arcs électriques. Ces dispositifs suppriment les arcs électriques par déplacement ou par extension. Dans la plupart des cas, ces systèmes fonctionnent avec des aimants en terres rares, qui sont directement intégrés aux dispositifs. Les aimants en terres rares génèrent un champ magnétique qui éteint l’arc et le pousse vers l’extérieur.

Les champs magnétiques sont particulièrement efficaces lorsque l’application utilise des charges inductives.

Les dispositifs à soufflage magnétique sont extrêmement utiles sur les circuits à courant continu. Lorsqu’il est constamment très élevé, le courant continu a tendance à générer des arcs qui peuvent détériorer les contacts du contacteur, instantanément ou progressivement. Le courant alternatif se différencie par des périodes pendant lesquelles le courant d’arc est faible, ce qui facilite largement l’extinction et la prévention d’arcs par rapport à un système à courant continu.

Les dispositifs de soufflage magnétique ne sont qu’un des types de systèmes de suppression d’arcs disponibles. D’autres types de suppression d’arcs peuvent être sélectionnés, selon l’application du contacteur, le niveau de tension et d’autres critères. Dans certains cas, le risque d’arc est suffisamment élevé pour justifier le montage du contacteur à une distance de sécurité minimale d’un autre circuit et séparé du reste du système par un disjoncteur.

 

Les contacts électriques sont-ils sensibles à la polarité ?

Sur les systèmes dotés de dispositifs de soufflage magnétique, les contacts sont sensibles à la polarité. Dans ce cas, la borne de potentiel le plus élevé est identifiée par le signe « + ». Les contacts sans dispositif de soufflage magnétique ne sont pas sensibles à la polarité.

 

Comment déterminer le courant drainé par une bobine de contacteur ?

Pour déterminer le courant drainé par une bobine de contacteur, vous pouvez utiliser la formule VA/V.

 

Que signifie « à déclenchement libre » ?

« Trip free » ou « à déclenchement libre » est un terme utilisé pour décrire un disjoncteur. Dans ce type de disjoncteur, si une faute intervient pendant que le bouton poussoir retient le disjoncteur en position « ON », le disjoncteur est déclenché. Il reste déclenché, même si le bouton est maintenu sur la position « ON ».