Qu'est-ce qu'un fusible électrique et comment fonctionne-t-il ?

De nombreux composants électriques de votre maison doivent leur sécurité au fusible.

Chaque fois que vous rencontrez d'énormes surtensions mais que vous constatez toujours que votre prise d'extension n'a pas brûlé au sol, le fusible, s'il est utilisé, est le composant qui garantit que c'est le cas.

Qu'est-ce qu'un fusible et comment fonctionne-t-il ?

Notre guide tente de répondre à ces questions aujourd'hui en vous présentant tout ce que vous devez savoir sur un fusible, y compris les différents types et la différence entre un fusible et un disjoncteur.

Nous allons passer aux choses sérieuses.

Qu'est-ce qu'un fusible ?

Un fusible électrique est un petit appareil avec une fine bande de conducteur qui protège les maisons et les appareils électriques contre les surtensions excessives. Il s'agit d'un dispositif de protection électrique qui coupe l'alimentation d'un instrument ou d'un système électrique lorsque le courant circulant dépasse la valeur recommandée.

L'électricité n'est pas seulement un élément qui présente un risque d'électrocution pour nous. Tout comme les humains ont une quantité maximale de tension qui peut traverser le corps sans aucun décès, vos appareils et systèmes électriques ont généralement leurs propres caractéristiques de courant et de tension. 

Lorsque l'alimentation électrique dépasse ces limites, vos systèmes électriques reçoivent un coup fatal. Dans les maisons et les entreprises, cela signifie dépenser beaucoup d'argent pour réparer ou même remplacer des appareils et des appareils coûteux. 

Parfois, une telle surtension, lorsqu'il n'y a pas de protection, peut même provoquer un incendie et être très dangereuse pour une personne. Pour se protéger des effets néfastes des surintensités, un fusible entre en jeu.

A quoi sert un fusible ?

Pour se protéger contre les surtensions, une fine bande conductrice dans le fusible fond et coupe le circuit. Ainsi, le flux d'électricité vers d'autres composants du circuit est interrompu et ces composants sont préservés de la combustion. Le fusible est utilisé comme victime pour la protection contre les surintensités. 

Un conducteur mince est un fil ou un élément interne en zinc, cuivre ou aluminium, ainsi que d'autres métaux prévisibles.

Le fusible est installé en série dans le circuit de sorte que tout le courant le traverse. Dans le fusible lui-même, les fils sont installés entre deux bornes et entrent en contact avec les bornes aux deux extrémités. 

En plus de sauter en raison d'une alimentation électrique excessive, les fusibles sautent également en cas de court-circuit ou de défaut à la terre.

Un défaut à la terre se produit lorsqu'il y a un conducteur étranger dans le circuit qui sert de terre alternative.

Ce court-circuit peut être causé par une main humaine ou tout objet métallique entrant en contact avec un fil sous tension. Un fusible électrique conçu à cet effet saute ou fond également.

Savoir si un fusible a sauté est relativement facile. Vous pouvez inspecter visuellement les types transparents pour voir si le fil est cassé, fondu ou brûlé.

Vous pouvez également utiliser un multimètre pour vérifier la continuité du fusible. C'est la méthode de diagnostic la plus précise.

Caractéristiques des fusibles électriques

Les fusibles sont de conceptions différentes et avec des valeurs nominales différentes. Le calibre du fusible est la quantité maximale de courant ou de tension qui peut traverser son fil métallique fin avant qu'il ne fonde.

Cette cote est généralement inférieure de 10 % à la cote de l'appareil que le fusible protège, la protection est donc adéquate.

Un fusible peut également avoir un pouvoir de coupure et des durées de fonctionnement différents selon le type de fusible.

note actuelle

Le courant nominal est le courant maximal pour lequel le fusible est conçu. Tout léger dépassement de cette cote conduit à l'épuisement du fil.

Cependant, cette valeur nominale est toujours utilisée conjointement avec la tension nominale et la valeur nominale du temps de déclenchement, qui dépendent du circuit dans lequel le fusible est utilisé. 

Niveau de tension

Comme le courant nominal, la tension nominale d'un fusible est la tension maximale que la bande métallique peut supporter. Cependant, lors de la détermination de cette valeur nominale, elle est généralement définie au-dessus de la tension d'alimentation de la source.

Ceci est particulièrement important lorsque plusieurs appareils du système électrique utilisent le même courant nominal mais des tensions nominales différentes. La tension nominale est généralement réglée sur la tension de sécurité maximale. 

Pour cette raison, les variétés moyenne tension ne sont pas utilisées dans les circuits ou systèmes basse tension pour fournir une protection fiable des composants. 

Temps de réponse

Le temps de fusible est le délai avant que la bande métallique ne brûle. Ce temps de réponse est étroitement lié au courant nominal afin de fournir la protection la plus adéquate. 

Par exemple, les fusibles standard nécessitent une source d'alimentation deux fois leur valeur nominale pour sauter en une seconde, tandis que les fusibles à fusion rapide avec la même valeur nominale et la même puissance peuvent sauter en 0.1 seconde. Un fusible temporisé coupe l'alimentation après plus de 10 secondes. 

Leur choix dépend de la sensibilité et des caractéristiques de l'appareil protégé.

Les fusibles à action rapide sont utilisés dans les applications avec des composants très sensibles aux moindres surtensions, tandis que les fusibles à action lente ou à action retardée sont utilisés dans les moteurs où les composants consomment généralement plus de courant que d'habitude pendant quelques secondes. 

Pouvoir de rupture

Le pouvoir de coupure du fusible est le calibre utilisé dans les versions à haut pouvoir de coupure (HRC). Les fusibles HRC laissent passer la surintensité pendant un certain temps dans l'espoir qu'elle diminuera. Ils se cassent ou fondent alors si cette contraction ne se produit pas. 

Vous avez peut-être deviné correctement que cela est spécifique aux types de temporisation et que le point d'arrêt est simplement le courant maximum autorisé pendant ce court délai. 

Lorsque le temps de retard nominal n'est pas atteint, mais que la résistance à la traction est dépassée, le fusible saute ou fond. C'est une sorte de double protection. À cet égard, les fusibles HRC peuvent également être appelés fusibles à haut pouvoir de coupure (HBC).

Il existe également des fusibles HRC haute tension utilisés dans les circuits électriques haute tension et des fusibles HRC basse tension utilisés dans les systèmes de distribution basse tension. Ces fusibles HRC basse tension sont généralement plus gros que les fusibles conventionnels.

Conception de fusible

En général, le calibre du fusible détermine sa résistance et sa conception. Par exemple, dans les fusibles haute puissance, vous pouvez trouver plusieurs bandes ou fils métalliques, tandis que d'autres fusibles utilisent des tiges d'acier pour empêcher la bande de se déformer.

Certains utilisent des matériaux pour contrôler le fractionnement du métal, et vous trouverez également des fils rubans ressemblant à des ressorts pour accélérer le processus de fractionnement. 

Histoire du fusible

L'histoire du fusible remonte à 1864. C'est alors que Breguet propose d'installer sur le site un dispositif conducteur pour protéger les postes télégraphiques des coups de foudre. Ensuite, à cette fin, de nombreux fils conducteurs ont été créés qui fonctionnaient exactement comme un fusible. 

Cependant, ce n'est qu'en 1890 que Thomas Edison a breveté l'utilisation d'un fusible dans les systèmes de distribution électrique pour protéger les maisons de ces énormes surtensions. 

Quels sont les types de fusibles ?

Généralement, il existe deux catégories de fusibles. Ce sont des fusibles AC et des fusibles DC. Il n'est pas difficile de comprendre la différence entre les deux.

Les fusibles AC fonctionnent uniquement avec le courant alternatif tandis que les fusibles DC fonctionnent avec le courant continu. Cependant, une différence significative entre les deux est que vous pouvez constater que les fusibles CC sont légèrement plus gros que les fusibles CA.

Or ces deux catégories de fusibles se divisent en fusibles basse tension et fusibles haute tension. Les options de fusibles plus spécifiques sont ensuite triées dans ces deux groupes.

Fusibles basse tension

Les fusibles basse tension sont des fusibles fonctionnant à basse tension. Ils peuvent être divisés en cinq types; fusibles à cartouche, fusibles enfichables, fusibles à impact, fusibles inverseurs et fusibles débrochables.

• Fusibles électriques remplaçables. Les fusibles remplaçables sont largement utilisés dans les systèmes de distribution d'énergie dans les maisons et les bureaux. Ce sont généralement des fusibles recouverts de porcelaine avec une poignée qui fonctionne avec la base du fusible. Ils ont également deux bornes à lame pour recevoir et décharger l'électricité dans le circuit, tout comme une conception de fusible conventionnelle.

Les fusibles démontables sont utilisés dans les environnements domestiques et de bureau en raison de la facilité de les connecter et de les retirer de la base. 

• Fusibles à cartouche : ce sont des fusibles dont tous les composants sont complètement enfermés dans un conteneur, avec uniquement les bornes du circuit exposées. Les cartouches fusibles se présentent sous de nombreuses formes et ont une variété d'applications.

Les fusibles à cartouche de type D ont la forme d'une bouteille et se trouvent le plus souvent dans les petits appareils. Ils sont généralement placés dans un boîtier en céramique avec des extrémités métalliques pour conduire l'électricité.

Les fusibles sont des fusibles HRC basse tension, tandis que les fusibles à lame peuvent être facilement remplacés, tout comme les fusibles reconnectables, mais sont recouverts de plastique à la place. Les fusibles à lame sont couramment utilisés dans les automobiles.

• Fusibles à percuteur électriques : Le fusible à percuteur n'utilise pas de fine bande de fusion. Au lieu de cela, il éjecte une broche de contact pour couper le circuit et sert également de repère visuel externe pour déterminer si un fusible a sauté.
• Fusibles de commutation : Ce sont des fusibles utilisés dans les systèmes basse tension avec des interrupteurs externes qui peuvent être utilisés pour fermer ou ouvrir le chemin du courant. 
• Fusibles déroulants : Les fusibles déroulants éjectent une bande fondue par le bas et se trouvent couramment dans les systèmes de suspension de transformateur basse tension. 

Fusibles haute tension

Les fusibles haute tension existent en différentes variantes. Il existe des fusibles haute tension liquides HRC qui utilisent des liquides pour éteindre l'arc.

Nous avons également des fusibles à poussoir qui utilisent de l'acide borique pour interrompre le processus, et des fusibles HRC de type cartouche qui fonctionnent de la même manière que leurs homologues basse tension. 

Où utiliser les fusibles ?

Les fusibles sont couramment utilisés dans les petits et grands systèmes CA avec transformateurs. Les fusibles haute tension à courant nominal élevé sont utilisés dans les transformateurs de systèmes électriques fonctionnant jusqu'à 115,000 XNUMX volts. 

Les fusibles basse et moyenne tension sont utilisés pour protéger les petits systèmes de transformateurs électriques. Ceux-ci comprennent, entre autres, les systèmes des téléviseurs, des réfrigérateurs et des ordinateurs. 

Aussi, qu'il soit possible ou non d'installer un fusible n'importe où dans le circuit, il est préférable de l'installer au début du système. C'est pourquoi vous voyez des fusibles montés sur les fiches des appareils ou à l'avant du point de connexion primaire d'un transformateur.

Qu'est-ce qu'un bloc fusible ?

Les boîtes à fusibles sont des hubs dans les systèmes électriques qui abritent plusieurs fusibles qui protègent différentes parties de votre maison ou de votre bureau. Ils servent de protection par défaut contre les surtensions si l'un de vos appareils n'est pas équipé d'un fusible interne. 

Vous verrez généralement des boîtes à fusibles appelées panneaux de commutation ou boîtes de jonction, mais elles remplissent toutes la même fonction. Ils contiennent six à douze fusibles calibrés individuellement. 

Bien que les anciennes boîtes à fusibles résidentielles n'aient été évaluées qu'à 60 ampères, nous voyons aujourd'hui des boîtes à fusibles d'une puissance totale de 200 ampères. Il s'agit de la somme des valeurs nominales de tous les fusibles individuels dans la boîte.

Or, les boîtes à fusibles sont souvent confondues avec les coffrets disjoncteurs.

La différence entre les fusibles avec disjoncteurs

Les disjoncteurs remplissent la même fonction que les fusibles électriques ; ils protègent les appareils électroménagers des surtensions en bloquant le circuit. Cependant, la façon dont les deux appareils procèdent est différente.

Au lieu d'avoir une bande fondue ou extrudée, les disjoncteurs fonctionnent avec des contacts internes et des interrupteurs externes. Les contacts internes complètent normalement le circuit, mais sont déplacés en présence de surintensité. La commande externe du disjoncteur aide à mettre les contacts et le disjoncteur dans un état de protection. 

À partir de cela, vous pouvez voir que même si les fusibles sont toujours remplacés lorsqu'ils sautent, les disjoncteurs peuvent être utilisés encore et encore. Il vous suffit de les réinitialiser. Les coffrets disjoncteurs comportent alors plusieurs de ces interrupteurs plutôt que des fusibles. 

Quand remplacer le fusible

Un fusible peut durer toute une vie s'il est installé sur les systèmes d'alimentation recommandés et qu'il n'y a pas de surtension. Il en est de même lorsqu'il n'est pas installé dans un environnement mouillé ou humide où il est sujet à la corrosion.

Cependant, vous devez toujours changer les fusibles après 20 à 30 ans d'utilisation. C'est leur durée de vie normale.

Guide vidéo

Qu'est-ce qu'un fusible électrique et comment ça marche

Conclusion

Utiliser des appareils sans fusible électrique ou avoir une maison sans boîte à fusibles électriques est un signe avant-coureur de catastrophes électriques et d'incendies. Assurez-vous toujours que le bon fusible est installé dans les systèmes ou circuits électriques et assurez-vous de le remplacer s'il est grillé.

LES QUESTIONS LES PLUS FRÉQUENTES

A quoi sert un fusible ?

Un fusible est utilisé pour protéger les circuits contre les surtensions ou les défauts à la terre. Il a une bande métallique interne qui se brise ou brûle pour couper le chemin du courant et couper l'alimentation.

Le fusible réduit-il le courant ?

Seuls les fusibles limiteurs de courant réduisent l'apport de courant lorsqu'une surtension se produit dans le circuit. D'autres ne réduisent pas le courant dans les circuits, mais l'empêchent complètement de circuler.