Une petite pièce comprimée en toile assure une grande protection
Comment la toile métallique améliore la sécurité dans les voitures électriques
Tout le monde connaît cette situation : quand un fusible saute, il suffit de basculer le disjoncteur différentiel du tableau électrique pour rétablir le courant. Ce n’est pas aussi simple pour la mobilité électrique : les tensions et les intensités de courant étant nettement plus élevées, les disjoncteurs doivent présenter certaines caractéristiques pour garantir la sécurité dans la voiture.
Le défi
En cas de court-circuit, les dispositifs de commutation électriques des appareils à courant fort sont actionnés automatiquement. Chaque actionnement génère un arc (une étincelle), qui doit être déchargé en toute sécurité, dans ce qu’on appelle une chambre d’extinction d’arc. En même temps, chaque actionnement entraîne une ionisation de l’air. Si cela se produit fréquemment et de manière très rapprochée, l’air inoffensif peut devenir un mélange gazeux explosif. C’est précisément ce qu’il faut éviter.
La solution
Nous avons développé, en collaboration avec notre client, une pièce comprimée constituée de plusieurs couches de toile métallique qui permet dans la chambre d’extinction d’arc un échange d’air – en physique, on parle de convection libre.
La toile permet à l’air ionisé créé par le court-circuit de s’échapper vers l’extérieur et de se renouveler en permanence, si bien qu’aucun mélange inflammable ne peut se former. La toile multicouche veille également, grâce à sa masse et sa stabilité, à ce que l’arc soit dévié en toute sécurité et ne puisse pas s’échapper vers l’extérieur.
Configuration et détails sur la toile
Les pièces comprimées sont obtenues par un procédé d’estampage et ont une bordure comprimée étanche au gaz. La configuration est définie individuellement et calculée en fonction de l’application concrète dans l’appareil électrique. Nous nous assurons ainsi que le composant retient toutes les impuretés jusqu’à une taille de particules prédéfinie et qu’il a, en même temps, un débit défini avec précision qui permet la convection libre.
Pour éviter de développer des pièces moulées en toile multicouche individuelles en suivant le principe « essai et erreur », Haver & Boecker a mis en place il y a plusieurs années des analyses CFD (Computational Fluid Dynamics) qui nous permettent de modéliser la configuration des couches et de générer une simulation des propriétés physiques de la modélisation. Nous pouvons ainsi déterminer à l’avance les types de toiles adéquates pour l’application concernée.
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