Brevet FR2108011A1 — publié le 19720512

2108.011 I-'invention concerne un disjoncteur d'installation comportant des fiches de connexion et comprenant une chambre d'extinction d'arc, un électro-aimant de déclenchement, un déclencheur à bilame, un levier de contact et un cliquet. Elle se rapporte par ailleurs à un distributeur destiné à ce disjoncteur. Le modèle d'utilité allemand N° 1 9^5 257» par exemple,, décrit un disjoncteur enfichable d'installation de ce type, Ces disjoncteurs connus ont un boîtier rectangulaire comportant des fiches de connexion sur un c8té étroit long. Les différents éléments fonctionnels du disjoncteur sont disposés dans un volume interne sensiblement parallépipédique. Les éléments fonctionnels ont des dimensions aussi faibles que possible et sont placés aussi près que possible les uns des autres, afin que les cotes des différents disjoncteurs ou d'un distributeur a"plusieurs disjoncteurs soient faibles. Toutefois, le pouvoir exigé de coupure en cas de court-circuit limite ces réductions de cotes. On sait qu'un déclenchement par court-circuit- produit un arc libérant des gaz électriquement conducteurs. Ces gaz se propagent dans le disjoncteur et risquent d'amorcer dans ce dernier d!autres arcs, pouvant le^détériorer. La chambre d'extinction d'arc est donc placée à une distance aussi grande que possible des autres éléments du disjoncteur ou des cloisons ou écrans sont disposés dans ce dernier. L'augmentation de la consommation d'énergie électrique a pour conséquence que les réseaux, c'est-à-dire les conducteurs et les transformateurs sont progressivement'renforcés. En conséquence, les impulsions de courant en cas de court -circuit augmentent continuellement d'intensité. Il est donc nécessaire d'augmenter continuellement le pouvoir de coupure,en cas de court-circuit ydes disjoncteur d'installation. Pourtant, le volume total du disjoncteur ne doit pas augmenter notablement. En particulier, la hauteur des boîtes de distribution, y compris les coupe-circuits automatiques, ne doit pas augmenter. Les perfectionnements dé la technique de construction permettent d'amincir les murs des bâtiments.. Il est donc exigé m8me que la hauteur totale des distributeurs à disjoncteurs diminue. L'invention a pour objet un disjoncteur d'installation du type mentionné, ayant un grand pouvoir de coupure en cas de court-circuit et dont la hauteur totale est faible. L'invention concerne par ailleurs un distributeur formant un ensemble organique avec le disjoncteur d'installation et permettant de réaliser des distributeurs complets. Selon une particularité essentielle du disjoncteur d'installation du type mentionné selon l'invention, celui-ci comprend un 2108011 boîtier en étrier dont l'une des branches renferme la chambre d'extinction d'arc et l'autre, 1*électro-aimant de déclenchement et le cliquet et dont l'élément de liaison des deux branches renferme le levier de contact et le déclencheur à bilame, l'espace compris eritre les branches et formant un évidement étant libre pour la disposition des fiches de connexion. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les tôles de la chambre d'extinction d'arc et 1'électro-aimant de déclenchement sont disposés parallèlement, la distance sépara'nt le centre de la chambre d'extinction d'arc et le centre de 1*électro-aimant de déclenchement est supérieure à une fois et demi la longueur de la"chambre: d'extinction et le levier de contact, ainsi que le déclencher à bilame sont sensiblement perpendiculaires à l'axe de symétrie longitudinal de 1'électroaimant de déclenchement et à celui de la chambre d'extinction d'arc. Cette disposition du disjoncteur permet une séparation avantageuse de la chambre d'extinction d'arc des autres éléments fonctionnels risquant éventuellement d'être détériorés par les gaz chauds, en particulier de la bobine de 1*électro-aimant et des éléments d'encliquetage. Le seul élement de section relativement faible reliant la chambre d'extinction d'arc et 1*électro-aimant de déclenchement limite par ailleurs la propagation dangereuse de gaz chauds lors du déclenchement par court-circuit. Les gaz chauds se refroidissent sur ce trajet relativement long de liaison à faible section et donc les amorçages entre les éléments du mécanisme de coupure, de l'encliquetage ou du déclencheur à électro-aimant sont ainsi évités. Cette disposition augmente considérablement le pouvoir de coupure en cas de court-circuit. Selon un mode de réalisation'avantageux du mécanisme de coupure, le cliquet comporte une partie en cornière disposée entre une tige actionnée par l'aimature de l'électro-aimant et l'extrémité du levier de contact. Ainsi, en cas de court-circuit, l'électro-aimant donne un coup sur l'extrémité du levier de contact après avoir déplacé le cliquet Sans qu'il soit nécessaire de prévoir d'autres éléments dans ce but. Le coup donné au levier de contact accélère l'ouverture ét contribue à augmenter le pouvoir de coupure en cas de court-circuit. Selon un mode de réalisation avantageux permettant de réaliser un distributeur d'installation à faible hauteur totale, la hauteur du disjoncteur est égale à la longueur de la chambre d'extinction d'arc plus l'épaisseur des parois situées de part et drautre du boîtier. Le disjoncteur d'installation selon l'invention permet le montage de distributeurs simples, ayant de faibles dimensions et particulièrement plats. La forme indiquée du disjoncteur offre avantageusement la place 71 34552 71 34552 -3- 2108011 à un distributeur comprenant un oanal destiné aux conducteurs et dont la section correspond à celle, de l'évidement du disjoncteur, des douilles de prise de courant étant disposées dans ce canal. Selon un mode de réalisation avantageux du distributeur, le ca-5 nal destiné aux conducteurs est solidarisé d'une boîte de connexion dans laquelle sont disposées des bornes reliées électriquement aux douilles de prise de courant et ces liaisons électriques sont inamovibles et sont réalisées par exemple par soudage, brasage ou rivetage. Il est ainsi possible de réaliser de manière rentable de petits distributeurs permettant 10 un montage avantageux, c'est-à-dire dont le câblage est réalisé directement par le constructeur. Selon un mode de réalisation avantageux, les cotes du profil de la boîte de connexion sont égales aux cotes extérieures du profil du disjoncteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 15 de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés illustrant plusieurs modes de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif. Sur ces dessins, la figure 1 est une élévation du disjoncteur fermé ; 20 la figure 2 représente le disjoncteur en. position d'enclenchement et dont le boîtier est coupé ; la figure 3 représente le même disjoncteur en position de déclenchement ; la figure 4 est une vue en perspective d'un distributeur, dont 25 l'enveloppe est partiellement coupée; la figure 5 Qst une coupe transversale du distributeur de la figure k entre deux disjoncteurs ; et la figure 6 est une coupe du distributeur placé entre deux disjoncteurs dans un boîtier auxiliaire destiné au montage en encastrement. 30 La figure 1 représente le disjoncteur selon l'invention compre nant un boîtier 1 en étrier formé de deux branches 2a et 2b, ainsi que d'un élément 3 de liaison. L'espace libre situé entre les branches 2a et 2b, c'est-à-dire l'évidement k, contient les fiches 5a et 5b de connexion. 35 La branche 2a renferme la chambre 6 d'extinction d'arc contenant des tôles 7 et le contact fixe & relié à la fiche 5a de connexion, de la manière représentée sur les figures 2 et 3« La longueur de cette chambre est égale aux cotes intérieures du boîtier. L'autre branche 2b renferme l'électro-aimant 9 de déclenchement 40 comprenant la bobine 10, l'armature 11 et la tige 12, ainsi que le cliquet 71 34552 2108011 13 monté dans la culasse de l'électro-aimant et un ressort 14 de cliquet. L'une des extrémités de la bobine est reliée à la fiche de connexion. Un levier 15 de contact et une bilame 16 sont disposés dans l'élément 3 de liaison du disjoncteur. Le levier 15 de contact pénètre 5 dans les deux branches 2a et 2b, il forme le point de contact avec le contact fixe 8 et prend appui à l'extrémité opposée sur le cliquet 13 lorsqu'il est en position d'enclenchement (figure 2). Un trou allongé d'une pièce 17 forme le guide du levier 15 de contact, cette pièce formant également le support de la bilame 16, ainsi que l'organe de fixa-10 tion de l'électro-aimant 9 de déclenchement. Un bouton-poussoir 18 d'enclenchement est relié au levier 15 de contact et un bouton-poussoir 19 de déclenchement déplace le cliquet 13 lorsqu'il est actionné. Le mode de fonctionnement du disjoncteur est le suivant : le 15 bouton-poussoir d'enclenchement ressort du boîtier lorsqu'il est en position de déclenchement représentée sur la figure 3. Une poussée exercée sur le bouton 18 fait basculer le levier de contact contre la force du ressort 20 dans le sens inverse à celui des aiguilles d'une montre, de manière qu'il s'enclenche derrière un bord du cliquet 13. Lorsque le 20 bouton 18 est relâché, le ressort 20 fait basculer le levier de contact 15 autour du point d'encliquetage formant le centre de rotation, de manière qu'il établisse la connexion avec le contact fixe 8. Le ressort 20 fournit la pression de contact. Lors du déclenchement provoqué, soit par la bilame 16, soit par le 25 déclencheur 9 à électro-aimant, soit par le bouton-poussoir 19»le cliquet 13 se déplace dans le sens inverse à celui des aiguilles d'une montre et libère le levier 15 de contact. Le ressort 20 fait basculer ce dernier dans le sens des aiguilles d'une montre et après un faible déplacement, ses pivots de montage butent contre l'extrémité du trou long du guide 17. 30 Ces pivots foraient le centre de rotation et le point de contact est ouvert. Le levier de contact parvient dans la position représentée sur la figure 3- En cas de déclenchement par court-circuit, l'armature 11 remonte en déplaçant la tige 12 qui parvient contre la partie 21 en cornière du cliquet 13. A la fin d'une certaine rotation du cliquet 13 qui libère le 35 levier 15 de contact, la cornière 21 parvient contre l'extrémité du levier 15 et transmet à ce dernier un choc produit par l'armature 11 et contribuant à accélérer le levier de contact ou cassant une soudure qui a pu éventuellement se former au point de contact. La hauteur du disjoncteur est égale à la longueur de la chambre 40 d'extinction d'arc y compris les parois duboîtier, de la manière représentée sur les dessins. Cette disposition avantageuse permet la réalisation 71 34552 2108011 d'un disjoncteur à grand pouvoir de coupure en cas de court-circuit, mais ayant toutefois une faible hauteur. Le distributeur selon l'invention tel que représenté sur la figure k comprend plusieurs disjoncteurs 22 placés côté à côte. ïïn canal 23 destiné aux conducteurs et comprenant une assise 2h de matière isolante supportant des douilles 25 de prise de courant se trouve dans l'éspace laissé libre par les évidements k des disjoncteurs 22. Ce canal comporte des traversées destinées aux conducteurs reliés aux douilles de prise de courant (figures 5 et 6). La figure 4 représente une boîte de connexion, dont la plaque d* assise 27 est solidaire de la plaque d'assise 2k du canal destiné aux conducteurs et qui comporte un couvercle 28. La boîte de connexion renferme des bornes 29 destinées aux conducteurs connectés aux circuits utilisateurs, et aux conducteurs d'arrivée, ainsi que des bornes 30 de connexion de conducteurs à la masse. . ' Les douilles peuvent comprendre des bornes à vis telles que représentées afin qu'il .soit possible de connecter directement sur ces douilles les conducteurs des circuits utilisateurs. Des conducteurs de liaison peuvent cependant aussi être préalablement montés par le fabricant entre les douilles et les bornes 29 et être fixés d'une manière différente, par exemple par soudage, sur les bornes 2*9 et les douilles 25- La figure 6 représente une disposition destinée à un montage encastré et comprenant une boîte supplémentaire 31 de matière isolante et un couvercle 32. Il est ainsi possible d'effectuer le montage de diverses manières dans le mur 33j soit selon la figure 5> soit selon la figure 6. L'avantage du distributeur selon l'invention se comprend- d'après les dessins : la hauteur du distributeur est soit identique à la hauteur du disjoncteur ou ne la dépasse que de la faible épaisseur des parois d'un boîtier auxiliaire et d'un couvercle. Il est ainsi possible de réaliser un ensemble organique de disjoncteurs et de distributeur. Il est par ailleurs possible de réaliser de manière rentable en série des distributeurs complets, dont il est cependant possible d'interchanger les disjoncteurs de protection au moyen des fiches de connexion. Il va de soi que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif et nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes, sans sortir de son cadre. 71 34552 - 6 - 2108011 REVENDICATIONS 1. Disjoncteur d'installation comportant des fiches de connexion et comprenant une chambre d'extinction d'arc, un électro-aimant de déclenchement, un déclencheur à bilame, un levier de contact et un cliquet, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier en étrier, dont l'une des 5 branches renferme la chambre d'extincti'on d'arc et l'autre, l'électro-aimant et le cliquet, l'élément de liaison des deux branches renfermant le levier de contact et le déclencheur à bilame, les fiches de connexion étant disposées dans l'espace laissé libre par l'évidement entre les branches. 10 2. Disjoncteur d'installation selon la revendication 1, caracté risé en ce que les tôles de la chambre d'extinction et l'électro-aimant de déclenchement sont disposés parallèlement, la distance séparant le centre de la chambre d'extinction d'arc et le centre de l'électro-aimant de déclenchement étant supérieure à une fois et demi la longueur de la cham- 15 bre d'extinction d'arc et le levier de contact, ainsi que le déclencheur à bilame sont sensiblement perpendiculaires aux axes de symétrie longitudinaux de l'électro-aimant de déclenchement et de la chambre d'extinction d'arc. 3. Mécanisme de coupure pour disjoncteur d'installation selon 20 l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cliquet comporte une partie rabattue en cornière disposée entre une tige actionnée par l'armature de l'électro-aimant de déclenchement et l'extrémité du levier de contact. 4. Disjoncteur d'installation selon l'une des revendications 25 1 et 2, caractérisé en ce que sa hauteur est égale à la longueur de la chambre d'extinction d'arc plus l'épaisseur des parois du boîtier situées de part et d'autre. 5. Distributeur pour disjoncteur d'installation selon l'une quelconque des revendications 1 à il-, caractérisé en ce qu'il comprend 30 un canal destiné aux conducteurs et dont la section correspond à celle de l'évidement des disjoncteurs, les douilles de prise de courant étant placées dans ce canal. 6. Distributeur selon la revendication 5, caractérisé eh ce que le canal destiné aux conducteurs est solidarisé d'une boîte de connexion 35 dans laquelle sont disposées des bornes reliées électriquement aux douilles, ces liaisons électriques étant de type inamovible. 7. Distributeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les cotes du profil de la boîte de connexion sont égales aux cotes extérieures du profil des disjoncteurs.