Le DBTF






GÉNÉRALITÉS
Le DBTF est un disjoncteur utilisé pour la tension 25 Kv.
On le trouve aussi bien sur les locomotives monocourant 25 KV que sur les locomotives bicourant.

Il est situé sur la toiture de l'engin moteur pour limiter la présence du 25 Kv dans les compartiments haute tension de l'engin moteur.

Rappel :
Le disjoncteur a deux fonctions :
• Une fonction d’interruption utilisé pour alimenter ou couper les circuits haute tension de l'engin moteur et permettre ainsi la mise en ou hors service de la locomotive.
• Une fonction de protection destinée à couper très rapidement les circuits Haute Tension de l’engin moteur en cas d'apparition d'un défaut. 

La fermeture du disjoncteur est toujours commandée par le conducteur.

L'ouverture du disjoncteur est : 
• Soit volontaire par le conducteur,
• Soit automatique par l'intermédiaire d'un dispositif de protection en cas d'apparition d'un défaut ou par la mise en action d'un automatisme.

disjoncteur dbtf
Disjoncteur DBTF

DESCRIPTION du DISJONCTEUR DBTF
Description du disjoncteur
Le disjoncteur DBTF est un appareil d’interruption électropneumatique qui comprend : 
• Un dispositif de coupure haute tension, 
• Un bloc de commande. 

Le dispositif de coupure haute tension comprend
• Le disjoncteur proprement dit :
     • Les contacts sont constitués par un contact fixe et une tuyère mobile solidaire d'un piston,
     • Un ressort de rappel du contact mobile maintien le disjoncteur normalement fermé par application du contact mobile sur le contact fixe.
• Un sectionneur rotatif tournant horizontalement de 90 degrés,
• Une résistance de surtension montée en parallèle sur les contacts fixes et mobiles du disjoncteur.

dispositif de coupure dbtf
            
dispositif de coupure dbtf
                                             
Dispositif de coupure DBTF
                                                                                                                        
Dispositif de coupure DBTF

Le bloc de commande comprend
• Un mécanisme d'ouverture électropneumatique constitué par une valve de déclenchement et une valve de retardement (orifice réduit),
• Un dispositif de maintien se présentant sous la forme d'un électro-aimant actionnant la valve de déclenchement,

• Un arbre de remontage solidaire de l'interrupteur et assurant un asservissement mécanique entre les deux valves.

• Un mécanisme de fermeture électropneumatique qui actionne le sectionneur grâce à : 
     • Un électro-aimant d’enclenchement EFDJ, 
     • Une valve d’enclenchement, 
     • Un cylindre de commande du sectionneur actionnant un arbre de commande du sectionneur, 

• Un dispositif de maintien du disjoncteur constitué par un électro-aimant de maintien MTDJ, 

• Un mécanisme d'ouverture électropneumatique qui provoque l’ouverture du disjoncteur grâce à : 
     • Une valve de déclenchement, 
     • Une valve de retardement (orifice réduit), 

• Un arbre de remontage solidaire de l’arbre de commande du sectionneur. 

bloc de commande du dbtf
Bloc de commande du DBTF

schema general du dbtf
Dispositif de coupure et bloc de commande
PRINCIPES de FONCTIONNEMENT
Position de repos
Au repos, le ressort exerce une pression sur le contact mobile qui est en contact avec une des extrémités du contact fixe (boule), le sectionneur est ouvert, la valve de déclenchement est verrouillée à la fermeture par une came de l'arbre de remontage, celui-ci étant à fond de course, vers la droite.

Disjoncteur au repos

Fermeture du disjoncteur
La fermeture s'obtient en excitant les deux électro-aimants EA (F) DJ et EA (MT) DJ
L'excitation de l’EFDJ provoque : 
• Le soulèvement de la valve d'enclenchement ce qui provoque : 
     • L’admission d’air sur la face droite du piston du cylindre de commande du sectionneur,
     • Le piston du cylindre de commande se déplace vers la gauche, l'air sur le côté gauche du piston est mis à l'atmosphère par la valve de déclenchement,
     • La fermeture du sectionneur par la rotation de l'arbre de commande,
     • Le disjoncteur se ferme.

En se fermant, l'arbre de remontage solidaire de l'arbre de commande se déplace ce qui provoque :
     • Le verrouillage à la fermeture de la valve d’enclenchement, à partir de ce moment l'électro-aimant EFDJ peut être désexcité. 
     • Le déverrouillage de la valve de déclenchement dont le maintien à la fermeture dépend désormais de l'excitation de l'électro-aimant de maintien (MTDJ). 

arrivee de l'air
                   
fermeture du sectionneur
                                                                 
Arrivée de l'air
                                                                                                                              
Fermeture du sectionneur
Ouverture du disjoncteur
Coupure d'un circuit haute tension
Lors d’un court-circuit, l’intensité croît très vite et il est indispensable de provoquer rapidement la coupure du courant avant qu’il n’atteigne une valeur trop élevée.
Mais le phénomène de self induction qui se produit à l’ouverture d’un circuit est d’autant plus important qu’il est bref.
Une surtension dangereuse peut apparaître et provoquer des avaries dans les circuits en coupure.

Afin de provoquer la coupure rapide du courant sans risquer d’avarie, le disjoncteur comporte un dispositif de coupure en 2 temps : 
• 1er temps : Ouverture d’un contact principal, le circuit n’est pas coupé mais une résistance de surtension est mise en service et limite l’intensité dans le transformateur principal TFP, 
• 2ème temps : Ouverture du sectionneur qui coupe le courant résiduel.

1er temps
                                     
2ieme temps
                                                                                                       
1er Temps
                                                                         
2ième temps

L'ouverture s'obtient en désexcitant l'électro-aimant EA (MT) DJ
• La désexcitation de MTDJ provoque : 
 
• L’ouverture de la valve de déclenchement, 
1er temps : 
     • L’admission d’air dans la chambre de coupure (le piston écarte le contact mobile et l’air comprimé souffle l’arc dans la tuyère), 
     • L’admission d’air dans le cylindre du sectionneur par la valve de retardement, le piston du cylindre de commande se déplace vers la droite et fait pivoter l'arbre de commande,
2ième temps :
     • L'ouverture du sectionneur par la rotation de l'arbre de commande,
     • Le disjoncteur s'ouvre.

En s'ouvrant, l'arbre de remontage solidaire de l'arbre de commande se déplace ce qui provoque :
     • Le déverrouillage de la valve d’enclenchement, 
     • Le verrouillage de la valve de déclenchement à la fermeture (l’admission d’air dans la chambre de coupure est interrompue et le contact mobile revient sur le contact fixe). 

                         
admission d'air dans la chambre de coupure
                                              
Ouverture de la valve d'enclenchement
                                                                                               
Admission d'air dans la chambre de coupure

ouverture du sectionneur
                          
verrouillage de la valve de declenchement
                                                    
Ouverture du sectionneur
                                                                                                                   
Verrouillage de la valve de déclenchement
PARTICULARITÉS
Blocage à minimum de pression
Le soufflage de l'arc ne peut se produire que si la pression d'air aux réservoirs principaux (et donc au réservoir du DJ) est suffisante. En cas de fermeture du disjoncteur avec une pression d'air insuffisante, et s'il devait être nécessaire d'ouvrir le disjoncteur, volontairement ou par un dispositif de protection, le soufflage de l’arc dans la chambre de coupure ne serait pas suffisant.
Pour éviter cela, un dispositif de « blocage à minimum de pression » empêche mécaniquement l’ouverture et la fermeture du disjoncteur.
Il est donc important de respecter les règles de fermeture du disjoncteur (manuel de conduite de l'engin moteur) pour connaître la pression minimale nécessaire aux réservoirs principaux avant de commander la fermeture du disjoncteur.

Dispositif anti-pompage
Si lors de la fermeture du disjoncteur un défaut était détecté il s'ensuivrait une ouverture immédiate du disjoncteur.
Mais il est possible que le conducteur ait toujours l'appui sur BPDJ.

Il se produirait donc : Une fermeture du disjoncteur, la détection d'un défaut donc ouverture du disjoncteur, la fermeture du disjoncteur puisque le CRL appuie toujours sur BPDJ etc.... 
Pour éviter cela, un dispositif « anti-pompage » maintient verrouillé mécaniquement le levier de commande de la valve d’enclenchement du disjoncteur et le protège ainsi contre le « pompage ».
 
dispositif anti-pompage
Position du dispositif anti-pompage