Utilisation et maintenance des appareils électriques basse tension

Lors de l’utilisation d’appareils électriques basse tension, nombreux sont les points auxquels il faut prêter attention ! Lorsqu’un appareil électrique basse tension tombe en panne, nous devons connaître la méthode de réparation de la panne des appareils électriques basse tension ! Les appareils électriques basse tension sont des composants ou des équipements capables d’ouvrir et de fermer le circuit manuellement ou automatiquement selon des signaux et des exigences externes, afin de commuter, commander, protéger, détecter, transformer et réguler le circuit ou des objets non électriques. Voyons les précautions d’utilisation des appareils électriques basse tension !

Précautions d’utilisation des appareils électriques basse tension

Les appareils électriques basse tension doivent choisir différents types de pouvoir de coupure en court-circuit des disjoncteurs afin de s’adapter au courant de court-circuit présumé de chaque ligne (dans le même cas) ; le principe de sélection des disjoncteurs est le suivant : le pouvoir de coupure en court-circuit des disjoncteurs ≥ le courant de court-circuit présumé de la ligne.

1. Pour les différentes charges des appareils basse tension, il convient de choisir différents types de disjoncteurs

Les charges les plus courantes des appareils basse tension sont les lignes de distribution, les moteurs et les installations domestiques et similaires (éclairage, appareils ménagers, etc.), soit trois catégories. À cela correspondent des disjoncteurs de type protection de distribution, de type protection de moteur et de type protection domestique et similaire. La nature de la protection et les caractéristiques de protection de ces trois types de disjoncteurs ne sont pas les mêmes. Pour les disjoncteurs de type distribution, il existe la classe A et la classe B : la classe A pour le type non sélectif, la classe B pour le type sélectif. Le type dit sélectif désigne le disjoncteur présentant trois caractéristiques de protection : retard long en cas de surcharge, retard court en cas de court-circuit et instantané en cas de court-circuit. Les disjoncteurs universels (également appelés à châssis) des séries DW15, DW17 (ME), AH et DW40, DW45 sont pour la plupart du type B, tandis que les séries DZ5, DZ15, DZ20, TO, TG, CM1, TM30 et HSM1, ainsi que certaines spécifications des universels DW15 et DW17, du fait de ne disposer que d’une protection à deux segments (retard long en cas de surcharge et instantané en cas de court-circuit), constituent des disjoncteurs de type A non sélectifs. Protection sélective.

2, lorsqu’un court-circuit se produit au point F, seul le disjoncteur QF2 proche du point F se déclenche, tandis que le disjoncteur QF1 situé en amont n’agit pas ; il s’agit d’une protection sélective (comme QF1 n’agit pas, l’alimentation des dérivations QF3 et QF4 est maintenue). Si QF2 et QF1 sont tous deux des disjoncteurs de classe A, alors un court-circuit se produit au point F. Lorsque la valeur du courant de court-circuit atteint une certaine valeur, QF1 et QF2 agissent simultanément, et le circuit du disjoncteur QF1 ainsi que toutes les dérivations situées en dessous sont mis hors tension, ce qui n’est pas une protection sélective. La raison de la protection sélective est que QF1 est un disjoncteur de classe B, doté de la caractéristique de retard court en cas de court-circuit ; lorsque survient le court-circuit au point F, le courant de court-circuit traversant la dérivation QF2 traverse également le circuit QF1, QF2 agit de manière instantanée par le déclencheur (généralement son temps total de coupure n’est pas supérieur à 0,02 s) ; en raison du retard court de QF1, QF1 n’agira pas dans les 0,02 s (son retard court ≥ 0,1 s ou 0,2, 0,3, 0,4 s). Lorsque QF2 agit et coupe la ligne en défaut, l’ensemble du système revient à la normale.

3, on peut constater que si l’on souhaite satisfaire aux exigences de la protection sélective, le niveau supérieur des disjoncteurs doit être choisi avec un disjoncteur de type B à protection à trois étages. Pour les appareils basse tension destinés à la protection directe des moteurs, à savoir les disjoncteurs de protection de moteur, il suffit qu’ils présentent des performances de protection à deux segments (retard long en cas de surcharge et instantané en cas de court-circuit) ; ils peuvent donc être choisis parmi les disjoncteurs de classe A (y compris les modèles à boîtier moulé et les universels) ; les séries DZ5, DZ15, TO, TG, GM1, TM30, HSM1 et DW15, outre leurs performances de protection de distribution, disposent toutes, dans leurs spécifications de 630 A et inférieures, de la fonction de protection des moteurs.

Réparation des pannes électriques basse tension

Les divers composants électriques s’endommagent après un usage prolongé ou en raison d’un usage inapproprié ; un entretien opportun est alors nécessaire. De nombreux appareils électriques sont utilisés dans le circuit électrique, et leur structure varie en complexité ; nous analyserons donc d’abord ici les défaillances courantes et les méthodes de réparation de chaque composant commun à chaque appareil électrique, puis nous analyserons les défaillances courantes et les méthodes de réparation de certains appareils courants.

1. Pannes courantes et maintenance des composants électriques

1.1 Défaillance des contacts et maintenance

(1) Surchauffe du contact. Lorsque le contact est établi, le courant qui le traverse produit de la chaleur ; dans des circonstances normales, le contact ne surchauffe pas. Lorsque la résistance de contact entre le contact fixe et le contact mobile est trop élevée ou que le courant qui le traverse est trop important, cela provoque une surchauffe du contact ; lorsque la température du contact dépasse la valeur admissible, les caractéristiques du contact se dégradent, voire il se produit une fusion par soudure. Analyse des causes spécifiques de la surchauffe du contact

Comme suit : ① Le courant entre les contacts mobile et fixe est trop important. Les contacts de tout appareil électrique doivent fonctionner à leur valeur de courant nominal, sinon les contacts surchauffent. Que le courant du contact soit trop élevé ou trop faible peut avoir quatre causes possibles : tension du système trop élevée ou trop faible ; fonctionnement en surcharge de l’équipement électrique ; sélection inappropriée de la capacité du contact électrique ; et fonctionnement en défaut. ② La résistance de contact entre les contacts fixe et mobile devient importante. L’ampleur de la résistance de contact est liée au degré d’échauffement du contact ; les raisons de son augmentation sont : premièrement, le ressort de pression du contact perd son élasticité et provoque une pression insuffisante, ou le contact s’use et s’amincit, auquel cas il faut remplacer le ressort ou le contact ; deuxièmement, un mauvais contact de la surface de contact. Par exemple, pendant le fonctionnement, la poussière, l’huile et les saletés recouvrent la surface de contact, augmentant la résistance de contact ; en outre, lorsque le contact se ferme et se coupe, l’arc brûle et érode la surface de contact, entraînant des irrégularités et une réduction de la surface de contact, et provoquant un mauvais contact. Par conséquent, il convient de prêter attention au fonctionnement des contacts et de renforcer l’entretien. La couche d’oxyde de la surface de contact en cuivre et les contacts brûlés peuvent être grattés ou corrigés à la lime fine ; pour les surfaces de contact à courant moyen et élevé, l’important est qu’elles soient plates ; les contacts de faible capacité exigent une bonne qualité de surface ; les contacts en argent et à base d’argent peuvent être nettoyés avec du coton imbibé d’essence ou de tétrachlorure de carbone, la couche d’oxyde n’affectant pas les performances du contact. Le personnel de maintenance, lors de la réparation des contacts, doit se rappeler de ne pas trop gratter ni rogner la broche, afin de ne pas nuire à la durée de vie, et de ne pas utiliser de toile abrasive ni de meule pour la réparation, afin que des grains de quartz ne s’incrustent pas dans la surface de contact et n’affectent les performances de contact du contact.

Pour le test de la pression de contact, on peut utiliser la méthode expérimentale de la bande de papier. Une bande de papier (de 0,01 mm d’épaisseur) légèrement plus large que les contacts est serrée entre le contact mobile et le contact fixe, l’interrupteur étant en position fermée ; tirez ensuite la bande de papier à la main. En général, pour les appareils de faible capacité, avec un peu de force, la bande de papier peut être extraite ; pour les appareils de plus grande capacité, la bande de papier est extraite après avoir présenté un phénomène de déchirure. Le phénomène ci-dessus indique que la pression de contact est appropriée. Si la bande de papier s’extrait facilement, cela signifie que la pression est insuffisante ; si la bande de papier se déchire, cela signifie que la pression de contact est trop importante.

Le réglage de la pression de contact peut être résolu en ajustant le ressort de contact. Si le ressort de contact est endommagé, il peut être remplacé par un nouveau ressort ou fabriqué soi-même selon les dimensions d’origine. Le ressort de pression de contact est généralement fabriqué en fil d’acier au carbone pour ressorts ; le ressort nouvellement enroulé doit être soumis à un revenu de 250 °C à 300 °C, avec un temps de maintien d’environ 20 à 40 min ; plus le diamètre du fil est grand, plus le temps nécessaire est long. Les ressorts galvanisés doivent être désoxydés, maintenus à une température d’environ 200 °C pendant 2 h afin d’éliminer la fragilité.

(2) Usure du contact. Il existe deux types d’usure du contact : l’une est l’usure électrique, causée par la température élevée de l’étincelle électrique ou de l’arc entre les contacts, qui provoque la vaporisation du métal du contact ; l’autre est l’usure mécanique, causée par le frottement de glissement de la surface de contact due à l’impact lors de la fermeture du contact, etc. Au cours de son utilisation, le contact s’amincit de plus en plus sous l’effet de l’usure ; lorsqu’il reste environ 1/2 de l’épaisseur d’origine, il doit être remplacé par de nouveaux contacts ; si le contact s’use trop rapidement, la cause doit être identifiée et le défaut corrigé.

(3) Fusion par soudure du contact. Le phénomène selon lequel les surfaces de contact mobile et fixe fondent, se soudent ensemble puis se séparent est appelé fusion par soudure du contact. Lorsque les contacts se ferment, en raison de l’impact et des vibrations, un courant de courte durée se produit dans le petit entrefer entre les contacts fixe et mobile, et la température de l’arc atteint 3000 °C à 6000 °C ; cela peut brûler ou fondre la surface de contact, soudant ainsi les contacts mobile et fixe. Les causes courantes de la soudure des contacts sont : une sélection inappropriée, de sorte que la capacité du contact est trop faible alors que le courant de charge est trop important ; une fréquence de manœuvre trop élevée ; un endommagement du ressort de contact qui réduit la pression initiale. Après la soudure du contact, seul le remplacement par un contact neuf est possible ; si la soudure par fusion résulte d’une capacité de contact insuffisante, il convient alors de choisir un appareil de plus grande capacité.

1.2 Défaillance et maintenance du système électromagnétique

(1) Le noyau de fer est bruyant. Le léger « bourdonnement » du système électromagnétique en fonctionnement est normal ; si le son est trop fort ou anormal, on peut juger que le mécanisme électromagnétique présente une défaillance. ① Le contact entre l’armature et la surface du noyau est mauvais ou l’armature est inclinée. Le noyau et l’armature se déforment et s’usent après de nombreux chocs magnétiques, ou, en raison de l’accumulation de saletés, d’huile, de rouille, etc. sur la surface de contact, provoquent un mauvais contact mutuel ainsi que des vibrations et du bruit. La vibration du noyau fait surchauffer la bobine, et dans les cas graves la brûle ; dans le noyau en forme de E, l’entrefer entre la colonne du noyau et l’armature est de 0,1-0,2 mm ; la déformation de la face frontale du noyau réduit l’entrefer, ce qui augmente aussi le bruit du noyau. S’il y a de la graisse sur la face frontale du noyau, elle doit être retirée et nettoyée ; s’il y a une déformation ou une usure sur la face frontale, on peut poser à plat une toile abrasive fine sur la surface plane pour réparer la face frontale. ② Détérioration de l’anneau de court-circuit. Après de nombreux chocs, l’anneau de court-circuit installé dans l’encoche du noyau peut se fracturer ou se détacher. La fracture de l’anneau de court-circuit se produit souvent à l’extérieur du coin de l’encoche et dans la partie de l’encoche ; lors de la maintenance, on peut souder solidement la fracture et fixer les deux extrémités avec de la résine époxy ; s’il n’est pas possible de souder, on peut aussi remplacer l’anneau de court-circuit ou le noyau ; si l’anneau de court-circuit saute, il peut d’abord être pressé dans l’encoche. ③ Causes mécaniques. Si la pression de contact est trop grande ou si une pièce mobile est bloquée, de sorte que le noyau ne puisse pas être attiré complètement, il se produira de fortes vibrations et du bruit.

(2) Défaillance de la bobine et sa maintenance. ① Défaillance de la bobine. Lorsque la tension aux deux extrémités de la bobine est constante, plus son impédance est grande, plus le courant qui la traverse est faible. Lorsque l’armature est en position de séparation, l’impédance de la bobine est minimale et le courant qui la traverse est maximal ; pendant le processus d’attraction du noyau, l’entrefer entre l’armature et le noyau diminue progressivement et l’impédance de la bobine augmente progressivement ; lorsque l’armature est complètement attirée, le courant de la bobine est minimal ; si l’armature et le noyau, quelle qu’en soit la raison, ne sont pas complètement attirés, le courant de la bobine augmentera, la bobine surchauffera, voire brûlera. Si l’isolation de la bobine est endommagée ou présente un dommage mécanique et qu’un court-circuit entre spires se forme, ou un court-circuit à la terre, un grand courant de court-circuit sera généré localement dans la bobine, provoquant une augmentation spectaculaire de la température jusqu’à brûler toute la bobine. En outre, si la tension d’alimentation de la bobine est basse ou la fréquence de manœuvre est trop élevée, la bobine surchauffera et brûlera. ② Réparation de la bobine. Une bobine brûlée doit généralement être rebobinée. Si le nombre de spires mises en court-circuit n’est pas élevé et que le court-circuit est proche de l’extrémité de la bobine, les autres parties étant encore intactes, on peut retirer les spires endommagées ; le reste peut continuer à être utilisé, l’impact sur les performances de fonctionnement de l’appareil ne sera pas important.

(3) Défaillance du système d’extinction de l’arc et maintenance. Une défaillance du système d’extinction de l’arc désigne l’endommagement du capot extincteur, l’humidité, la carbonisation, le court-circuit entre spires de la bobine de soufflage magnétique, le décollement de la corne d’arc et de la grille, etc. Ces défaillances peuvent faire que l’arc ne puisse pas être éteint ou prolonger le temps d’extinction de l’arc. Si le capot extincteur est humide, on peut le sécher ; s’il est carbonisé, on peut gratter les saletés accumulées ; si la bobine de soufflage magnétique est en court-circuit, on peut isoler la partie en court-circuit ; si la corne d’arc s’est détachée, elle doit être réinstallée ; si la grille s’est détachée et a brûlé, on peut utiliser une tôle de fer découpée selon les dimensions d’origine.

2. Pannes électriques courantes et maintenance

2.1 Défaillance et maintenance du contacteur

Outre l’analyse et la réparation des défaillances du contact et du système électromagnétique déjà présentées ci-dessus, d’autres défaillances courantes sont décrites ci-dessous.

(1) Manque de phase par mauvais contact. Le manque de phase causé par un mauvais contact d’une phase ou par le desserrage de la vis de fixation fait que le moteur fonctionne en manque de phase. À ce moment, le moteur peut encore tourner, mais la vitesse est faible et il émet un fort « bourdonnement ». Si cela se produit, il faut arrêter immédiatement et réparer.

(2) Soudure par fusion du contacteur. Une fréquence de manœuvre du contacteur trop élevée, le fonctionnement en surcharge, un court-circuit côté charge, la présence de particules conductrices sur la surface de contact ou une pression du ressort de contact trop faible, etc., provoqueront la soudure par fusion des contacts. Lorsque cette défaillance se produit, même si l’on appuie sur le bouton d’arrêt, le moteur ne s’arrêtera pas ; il faut immédiatement déconnecter l’interrupteur du niveau précédent, puis procéder à la révision.

(3) Court-circuit entre phases. En raison de la défaillance de l’interverrouillage marche avant-marche arrière du contacteur, ou d’une manœuvre incorrecte faisant que deux contacteurs entrent en fonctionnement en même temps et provoquent un court-circuit entre les phases ; ou parce que l’action du contacteur est trop rapide et le temps de commutation trop court, un court-circuit par arc se produisant pendant le processus de commutation. Dans de tels cas, l’interverrouillage composé du contacteur et du bouton peut être utilisé dans la ligne de commande pour commander la rotation avant et arrière du moteur.

2.2 Défaillance du relais thermique et réparation

La défaillance du relais thermique présente généralement les phénomènes d’élément thermique grillé, de fonctionnement intempestif et d’absence de fonctionnement.

(1) L’élément thermique est grillé. Lorsque la fréquence d’action du relais thermique est trop élevée, qu’un court-circuit se produit côté charge ou que le courant est trop important, l’élément thermique grille. Pour éliminer cette défaillance, il faut d’abord couper l’alimentation, vérifier le circuit afin d’écarter le court-circuit, puis choisir à nouveau un relais thermique approprié et régler à nouveau la valeur de consigne.

(2) Fonctionnement intempestif du relais thermique. Les causes de cette défaillance sont les suivantes : une valeur de calibrage trop faible, de sorte qu’il agit sans qu’il y ait surcharge ; un temps de démarrage du moteur trop long, de sorte que le relais thermique peut déclencher pendant le processus de démarrage ; une fréquence de manœuvre trop élevée, de sorte que le relais thermique subit fréquemment l’impact du courant de démarrage ; l’utilisation dans des lieux à forts chocs et vibrations, de sorte que le mécanisme d’action du relais thermique se desserre et déclenche ; en outre, si le fil de raccordement est trop fin, cela provoquera aussi un fonctionnement erroné du relais thermique. Face au phénomène de défaillance ci-dessus, il faut remplacer par un relais thermique adapté à la nature du travail indiquée et régler raisonnablement la valeur de calibrage, ou remplacer le fil de raccordement approprié.

(3) Le relais thermique ne fonctionne pas. En raison des éléments thermiques grillés ou déconnectés, d’une valeur de réglage du courant trop grande, de sorte qu’une surcharge prolongée n’entraîne toujours pas d’action ; du décollement de la plaque de guidage ; d’un fil de raccordement trop épais et d’autres raisons, le relais thermique ne fonctionne pas, de sorte que le moteur n’est pas protégé. Selon les causes mentionnées ci-dessus, une réparation ciblée peut être effectuée. En outre, après l’action du relais thermique, il ne faut pas le réarmer manuellement immédiatement ; il faut attendre 2 min, laisser refroidir le bilame, puis réarmer le contact.

2.3 Réparation des défaillances du relais temporisé

L’endommagement du sac d’air du relais temporisé pneumatique, ou un joint qui n’est pas étanche et qui fuit, fait que le temps d’action retardée est raccourci, voire qu’aucun retard ne se produit ; la chambre d’air exige une propreté extrême, car si le démontage laisse entrer de la poussière dans le canal d’air, celui-ci se bouchera et le temps de retard du relais temporisé deviendra très long. Face à la situation ci-dessus, on peut démonter la chambre d’air, remplacer la membrane en caoutchouc ou éliminer la poussière, ce qui résout la défaillance. Le relais temporisé pneumatique, en raison des variations de température ambiante et d’un stockage prolongé, subit des variations du temps de retard, qui peuvent être ajustées selon la situation concrète.

2.4 Défaillance et réparation du relais de vitesse

Lorsque le relais de vitesse tombe en panne, cela se manifeste généralement par le fait que le moteur ne parvient pas à freiner à l’arrêt. Cette défaillance est probablement due à un réglage inapproprié de la vis de réglage ou à la rupture du pendule en caoutchouc et bois si le contact n’est pas défectueux. Il suffit de démonter le capot arrière du relais de vitesse pour l’entretenir.