Fusible

En électricité et électronique, le coupe-circuit à fusible, en abrégé fusible, est un organe de sécurité dont le rôle est d'ouvrir un circuit électrique quand le courant électrique dans ce dernier atteint une valeur dangereuse, ramenant ainsi ce courant à zéro.



Catégories :

Composant électrique - Électrotechnique

Définitions :

  • En électronique un fusible est un composant de sécurité qui arrête un courant excessif tout en laissant passer un courant normal.... (source : battery-components)
Fusible verre

En électricité et électronique, le coupe-circuit à fusible, en abrégé fusible, est un organe de sécurité dont le rôle est d'ouvrir un circuit électrique quand le courant électrique dans ce dernier atteint une valeur dangereuse, ramenant ainsi ce courant à zéro.

Son nom vient de ce qu'il fonctionne par fusion d'un filament conducteur, sous l'effet de l'élévation de température génèrée par la surintensité.


Emploi

fusible HT 16 ampères ; 17, 6 kV

Un fusible a pour fonction la protection d'un circuit d'alimentation vis-à-vis de court-circuits ou de surintensités générées par une défaillance de la charge alimentée. Cette protection permet dans le cas général :

Au contraire de une opinion répandue, le fusible ne protège pas la charge alimentée. Bien au contraire son déclenchement a comme origine, dans le cas général, une défaillance de celle-ci. En conséquence, l'emplacement du fusible dans le circuit définit une partie amont (que on veut protéger) et une partie aval (dont on redoute une défaillance).

Il existe cependant des situations où une certaine protection de la charge peut être obtenue, dans le cas où la charge alimentée se décompose elle-même en plusieurs éléments en série. La fusion du fusible génèrée par une défaillance d'un de ces éléments peut prévenir une propagation du défaut vers les autres composants de la charge. Sur un amplificateur audio, par exemple, un court-circuit du haut-parleur pourra ne pas entraîner la destruction des transistors de puissance - si le fusible est suffisamment rapide.


Un fusible n'est pas adapté à la protection des personnes et des animaux contre les électrisations :

Fonctionnement

Un fusible est sensible à la chaleur : il s'ouvrira pour un courant plus faible si sa température d'utilisation est élevée. D'autre part la durée de vie d'un fusible peut être affectée par des courants de charge variables et cycliques, de période comprise entre quelques secondes et plusieurs heures. Les dilatations et contractions entraînées par les échauffements et refroidissements successifs dus aux variations de courant provoquent un vieillissement prématuré du métal, pouvant aboutir à un fonctionnement indésirable du fusible.

Cet effet est recherché dans les fusibles thermiques, où la rupture de l'élément fusible est génèrée non par l'augmentation du courant qui traverse le fusible, mais par l'échauffement du corps du fusible positionné sur une pièce dont on craint un échauffement excessif.

Quelques fusibles utilisés dans les appareils électroniques

Constitution

Un fusible moderne est constitué d'un fil ou d'une bande en métal ou alliage fusible, montée dans un corps isolant et reliée à deux pièces de connexion. Le corps peut contenir de l'air, ou un matériau conçu pour absorber l'énergie thermique dégagée lors de la fusion : poudre de silice, liquide isolant... Le plus fréquemment, ce conditionnement impose l'utilisation d'un porte-fusible pour le raccordement du fusible au circuit électrique.

La nature du métal fusible fluctue selon les types de fusibles et les fabricants : zinc, argent, aluminium, alliage d'étain, etc... et la technologie de ce matériau est spécifiquement complexe. Les premiers fusibles se présentaient sous forme d'un fil nu, dont la couleur et la ductibilité rappelait le plomb, et que l'utilisateur enroulait autour de limites métalliques sur un support en céramique. Il en a résulté l'appellation familière (et erronée) de "plomb" pour désigner un fusible, mais aussi quelques dérivés argotiques ("péter les plombs", etc. ).

Type de fusibles

Tous les fusibles fonctionnent par interruption du courant, toujours faut-il que le fusible soit correctement choisi tant au niveau du calibre que de la courbe de réponse (type de fusible).

Il existe essentiellement 3 types de fusibles :

Le standard IEC 60127 prévoit 4 types de fusibles : FF, F, T, TT. Chaque type est défini suivant le temps indispensable pour couper 10x le courant nominal.

Choix

Dans certains secteurs (bâtiment, industrie), le choix du fusible doit se conformer à des textes réglementaires.

Contrainte thermique

Quand il est utilisé avec un composant de protection du type semiconducteur (diode, diode transil), la contrainte thermique du fusible doit être inférieure à celle du semi-conducteur :

I²t (fusible) < It(diode)

Fréquemment la contrainte thermique de la diode est donnée pour 10 ms (ITSM ou IFSM). La formule pour calculer le I²t est la suivante :

I²t = (I²TSM (10 ms) / 2). 10 { {exp|-2} }

Évolution

De plus en plus ce système à fusion du fusible est remplacé par des organes de disjonction réarmables, électromécaniques ou électroniques. Ces disjoncteurs offrent en outre l'avantage de pouvoir ouvrir l'ensemble des lignes du circuit alimenté (phases et neutre), isolant totalement ce dernier lors d'une intervention. Mais l'utilisation du fusible reste avantageuse quand un fort pouvoir de coupure est indispensable sous un volume réduit.

Aux faibles tensions et intensités, les "fusibles réarmables" (qui ne sont pas des fusibles, mais des résistances à cœfficient de température positif) peuvent être envisagés. Comme leur nom l'indique, ces composants n'ont pas besoin d'être remplacés après déclenchement : ils reviennent spontanément à l'état d'origine (conducteur) après la suppression ou la disparition du défaut. Comparé à un fusible classique, ils présentent néanmoins les inconvénients d'une tenue en tension limitée (quelques dizaines de volts), d'un volume supérieur, d'un temps de réponse assez long, et d'une particulièrement forte sensibilité à l'échauffement.

Références

  1. untitled

Liens externes

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 07/04/2010.
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