La Température des commutateurs et le recuit

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abnormal electrical resistance is evident in the pattern of localized heating at the pinch point of the switch.
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The Snell Group

Commençons cette discussion en précisant qu’il s’agit en fait de la « température apparente » des commutateurs. Tel que discuté dans nos cours de niveau I et de niveau II, les surfaces métalliques nues sont de mauvais émetteurs, et que d’essayer de pouvoir capter leur température radiométrique précise est presque impossible. Cela dit, nous pouvons utiliser la température apparente des contacts de commutateurs pour nous donner une meilleure idée de l’importance d'un défaut dépisté.

Une défaillance assez courante dans les commutateurs est l’effet du recuit. Le recuit peut être utilisé comme traitement d’échauffement pour certains métaux. Cet effet peut également se produire involontairement dans les composants métalliques qui sont surchauffés au fur et à mesure de leur utilisation normale. Ceci est dû à l'effet Joule que nous discutons durant la formation niveau I ; l'effet Joule étant à l'origine de l'échauffement normal et anormal des systèmes électriques. Puisque tout courant passant par une résistance électrique génère de la chaleur, ce phénomène peut se produire dans les contacts de commutateur de toutes les tailles. Lors du recuit, la dureté du métal en question est diminuée et sa ductilité est augmentée. La ductilité est une mesure de la capacité d'un matériau de se déformer avant de se rompre, semblable à la malléabilité. Dans certaines applications, ces effets sont souhaitables, mais non-souhaitables pour les contacts de commutateurs. Ces contacts dépendent de la tension d’un ressort pour maintenir leur jonction fermée et suffisamment serrée pour que la résistance électrique ne soit pas affectée de façon négative. Le recuit du métal dans les contacts de l'interrupteur peut faire diminuer la tension du ressort, augmentant ainsi la résistance électrique à la jonction. L'image ci-dessus est un exemple d’une résistance électrique anormale, évidente à cause du chauffage localisé au point de contact de l'interrupteur.

Lorsque les métaux tels que l'acier carbone sont recuits pour une application spécifique, la plage de températures utilisée peut être assez haute. Cependant, un recuit involontaire peut se produire à des températures relativement basses durant une période suffisamment longue. D'une manière générale, les températures aussi basses que 90°C peuvent provoquer un recuit si le métal en question est sujet à cette température pendant environ 30 jours ou plus. Bien que les métaux utilisés pour les composants des commutateurs ne soient pas en acier carbone, ils peuvent subir des effets similaires, à des températures équivalentes. Nous démontrons dans de nombreuses expériences dans nos cours que les métaux nus peuvent mesurer radiométriquement aussi peu qu’un tiers de leur température réelle. Donc, imaginez que vous ayez détecté une connexion apparente à haute résistance sur les contacts d’un commutateur et que la température mesurée soit d'environ 50° à 55°C. La température réelle pourrait donc être de deux à trois fois plus élevée, et ainsi peut-être aussi élevée que de 150° à 165°C ou plus. Il faut ensuite se poser la question : depuis combien de temps est-ce que ce commutateur est-il dans ce mode de défaillance? Si votre intervalle d'inspection est supérieur à 30 jours, il est tout à fait possible que les contacts de votre interrupteur aient commencé à subir au recuit. La réparation recommandée à ce stade sera vraisemblablement de remplacer en entier les contacts du commutateur ou, dans certains cas, l'ensemble du commutateur lui-même. Songez à l'effet du recuit lorsque vous inspectez les commutateurs de toutes tailles : qu’il s’agisse d'équipement de sous-station jusqu'aux petits débranchements sur les panneaux de commande. Sans intervention, une défaillance dû au recuit peut entraîner une défaillance catastrophique.

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