Brevet FR2188296A1 — publié le 19740118

La présente invention se rapporte à un interrupteur électrique automatique comportant un circuit magnétique auxiliaire destiné à ltouverture anticipée des contacts en cas de court-circuit à courant élevé. Dans les interrupteurs électriques automatiques à forte puissance à interruption de type limiteur, le temps de coupure total doit etre inferieur à 5 ms de façon que le courant de court-circuit soit interrompu pendant le premier quart de pé- riode, c'est-à-dire avant que soit atteinte la valeur de crotte. Ainsi, leénergie de court-circuit passant par l'interrupteur est sensiblement inférieure à celle qui passerait si le courant s'interrompait dans la phase naturelle, c'est-à-dire au passage par zéro. Un tel interrupteur doit provoquer une séparation des contacts en un temps inférieur à 2 ms. On ne peut obtenir cette séparation des contacts uniquement avec un disjoncteur à maximum d'intensité qui doit li bérer le mécanisme de décrochage qui libère à son tour le mécanisme de déclenchement et permet aux ressorts principaux de mettre en mouvement ltensemble de l'appareillage mobile. La durée propre d'intervention de cettechaine cinématique dont les masses ne sont pas négligeables pour des interrupteurs présentant certaines dimensions, dépasse en général les 2 ms, Pour obtenir des durées de séparation des contacts inférieures à 2 ms, il faut agir directement sur le contact mobile. On a cherché à agir sur le contact mobile en utilisant la répulsion électrodynamique entre des contacts disposés comme deux conducteurs parallèles parcourus par un courant en sens opposé, Mais avec une telle installation, le mouvement d'ouverture du contact doit titre asservi par un ressort qui, en franchissant un point d'équilibre (point mort) provoque un déclenchement d'ouverture dudit contact. Ces installations peuvent présenter des courants critiques qui, tout en provoquant l'ouverture du contact mobile, n'en permettent pas un éloignement suffisant pour franchir le point mort pour achever le déclenchement. L'invention a pour objet de concevoir un interrupteur uutomatique permettant de remédier à ces inconvénients et qui comporte, pour chaque phase, un circuit magnétique auxiliaire agissant directement sur le contact mobile et qui est entièrement indépendant du mécanisme de décrochage électromagnétique qui agit sur le mécanisme de déclenchement de l'interrupteur. On peut réaliser facilement ce circuit magnétique auxiliaire en utilisant les cavaliers sur lesquels sont articulés les contacts mobiles et qui sont traversés par l'arbre de rotation commandé par le mécanisme de déclencnementO Ces cavaliers sont en une matière magnétique, ils entourent partiellement le contact mobile et le cordon conducteur qui s'étend entre ce contact à la borne correspondante de l'interrupteur, de sorte qu'il suffit de déplacer devant le cavalier une palette mobile qui est attirée lorsque l'augmentation de courant engendre un champ magnétique suffisant et libère ainsi un crochet pour provoquer la séparation du porte-contact mobile et du porte-contact fixe0 L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée qui va suivre et en se référant aux dessins annexés montrant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'interrupteur selon l'invention0 Sur ces dessins Figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de déclenchement d'un interrupteur automatique Figure 2 représente, à échelle agrandie, le contact mobile mis en mouvement par le dispositif de la figure 1 et les éléments constituant le circuit magnétique auxiliaire et, Figure 3 représente, en perspective, ledit circuit ma magnétique0 Comme le montre la figure 1, un dispositif de déclenchement pour interrupteur automatique, connu en soi, comporte une articulation formée par les leviers 1 et 2, articulés entre eux sur un pivot 3, tandis que le levier inférieur 2 est articulé sur un pivot inférieur 4 porté par un cavalier 6 et que le levier supérieur I est articulé sur un pivot 5 porté par un organe 7 de décrochage automatique qui peut tourner autour d'un pivot 7' fixé sur cet organes Sur le pivot 3 agissent les ressorts 8 s'étendant entre ledit pivot 3 et une manette de commande 9. Le cavalier 6 est traversé par un arbre 10 de section carrée sur lequel est monté un nombre de cavaliers correspondant au nombre de phases de l'interrupteur0 Sur le pivot inférieur 4 est monté, de plus, un portecontact mobile Il qui est poussé, en fermeture, contre le portecontact fixe 12, par un ressort 13 qui fournit également la pression de maintien du contact0 Un cordon conducteur 23 relie le porte-contact à une borne 24 et ce cordon est entouré par ledit cavalier Go Dans un tel mécanisme, lorsqu'on pousse le levier de commande 9 vers la gauche, ou bien lorsqu'on décroche l'organe 7 qui se déplace vers la droite, on obtient un pivotement brusque du fait que le pivot 3 franchit un point mort Il y a lieu de préciser que, toujours de façon connue, l'organe de décrochage 7 est relié par son extrémité libre à des moyens commandés par le dispositif de coupure thermique et magnétique de l'appareil et qui libèrent l'organe 7 lorsqutapparatt un courant de court-circuit ou une surintensité0 Selon l'invention, comme le montrent les figures 1, 2 et 3, le pivot inférieur 4 du cavalier 6 porte un étrier 14 en une matière magnétique dont les bords s'étendent sur les joues latérales 6' du cavalier 6 et dont le fond se trouve au-dessous du porte-contact mobile 11, de sorte que l'étrier 14 s'étend partiellement par-dessous ledit porte-contact0 Le ressort 13 qui fournit au porte-contact Il la pression de contact, est serré entre ledit porte-contact et le fond dudit étrier 14 et tend à faire pivoter ces contacts dans le sens des aiguilles d'une montre. L'étrier 14 est prolongé à son extrémité gauche par une courte languette 15 qui est engagée dans une fente pratiquée dans une équerre 16 en tôle non magnétique de sorte que l'étrier est retiré contre toute rotation et peut servir de point d'appui fixe pour le ressort 13. L'étrier 16 est monté pivotant sur un pivot 17 supporté par les deux joues du cavalier Go L'un des bras des équerres 16 comporte ladite fente recevant la languette 15. L'autre bras est disposé à courte distance des deux bords 18 rectilignes et parallèles des deux joues du cavalier 6 et il comporte une ou deux plaquettes 19 en une matière magnétique de largeur égale ou légèrement supérieure à la distance entre lesdits bords 18. Autour du pivot 4 s'enroulent les spires d'un ressort 20 comportant deux branches parallèles réunies par une entretoise 21 qui bute au-dessous du porte-contact 11, tandis que les deux extrémités libres 22 sont engagées dans des feuillures pratiquées dans l'équerre 16. Ce ressort coopère avec le porte-contact Il de façon à le faire pivoter dans le sens opposé au sens des aiguilles d'une montre, mais le couple produit par ce ressort est inférieur au couple produit par le ressort 13, lorsque la languette 15 de l'étrier 14 est accrochée à équerre 16. Comme on peut le voir à la figure 3, le cavalier 6, qui est normalement en acier, donc en une matière magnétique, se présente sous forme d'un aimant en U dont les plaquettes 19 constituent la palette mobile, l'ensemble formant un circuit magnétique entourant le cordon 23. Dans les conditions décrites ci-dessus, lorsque l'appareil est en phase de fermeture, les leviers 1 et 2 de l'articulation sont alignés etle porte-contact 11 est serré contre le porte-contact 12 avec une pression de contact produite par le ressort 13. Lorsqu'il apparait un courant de court-circuit d'intensité élevée parcourant le cordon 23, celui-ci produit un champ magnétique qui passe par le cavalier 6 et les plaques magnétiques 19, celles-ci étant attirées instantanément vers les bords 18 du cavalier0 Ceci provoque un pivotement de l'équerre 16 dans le sens des aiguilles d'une montre et ainsi un dégagement de la languette 16 avec élimination de la liaison imposée à étrier 14. L'étrier 14 pivote sous la poussée du ressort 13, dans le sens opposé au sens des aiguilles d'une montre, autour du pivot 4, en allongeant le ressort 13 dont la pression diminue ainsi. Après un pivotement de quelques degrés, l'étrier 14 vient buter par son fond 14' sur la face inférieure du contact mobile Il tandis que le ressort de torsion 20, qui ne rencontre plus d'opposition, provoque un pivotement dans le sens opposé au sens des aiguilles d'une montre dudit contact mobile 11 et ainsi l'ouverture de celui-ci. Cette ouverture est partielle mais stable et sOre. Entre-temps le court-circuit provoque l'intervention sous l'action du dispositif de coupure électromagnétique de l'appareil (non représenté) qui, en libérant l'organe d'accro chage 7, provoque le déclenchement de l'articulation et, par suite, l'ouverture totale des contacts0 A la fin de l'ouverture, le contact mobile 11 est arrêté par une butée 25 (figure 1), tandis que les organes mobiles, en même temps que l'arbre 10 et le cavalier 6, poursuivent leur course par inertie, de sorte que l'on obtient un pivotement relatif dans le sens des aiguilles d'une montre du porte-contact 11 par rapport au cavalier 6 qui entrasse également l'étrier 14, de sorte que ce dernier commande l'accrochage de la languette 15 à l'équerre 16 qui était descendue entre-temps par suite de l'interruption du courant. On obtient donc un réaccrochage automatique et, par suite, le retour aux conditions initiales du circuit magnétique auxiliaire0 Ces conditions demeurent, lorsqu'on déplace la manette de commande 9 pour ramener en position de fermedute les portecontact 11. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ici, mais on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS lo- Interrupteur électrique automatique du type dans lequel un dispositif de déclenchement est actionné pour ouvrir les contacts au moyen d'un disjoncteur électromagnétique et thermo-électrique, ce dispositif de déclenchement actionnant un arbre comportant des cavaliers, chaque cavalier portant un portecontact mobile monté pivotant et qui est soumis à l'action d'un ressort qui produit la force de maintien de contact en position de fermeture, caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque contact mobile, un circuit magnétique auxiliaire combiné avec des moyens de déclenchement et avec des ressorts de rappel qui provoquent l'ouverture anticipée du contact par pivotement autour d'un pivot d-tarticulation lorsqu'un courant de court-circuit produit un champ magnétique qui parcourt ledit circuit magnétique indépendamment de l'intervention du disjoncteur magnétique et du mécanisme de déclenchement de l'interrupteur. 2.- Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit magnétique auxiliaire est constitué par le cavalier sur lequel est monté pivotant le porte-contact mobile et par une palette mobile portée par une équerre-oscillant autour d'un pivot et qui est disposée en regard de deux bords parallèles des côtés dudit cavalier, de sorte que l'attraction de cette palette provoque un pivotement de l'équerre autour dudit pivot. 3.- Interrupteur automatique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite équerre mobile comporte des moyens d'accrochage la reliant au portecontact mobile dans la position de fermeture et qui sont libérés lors du pivotement de ladite équerre dO à la traction de la palette, de façon à permettre l'ouverture du contact mobile sous l'action desdits ressorts de rappels 4.- Interrupteur selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pivotement de l'ouverture du porte-contact mobile est commandé par un ressort agissant de façon opposée au ressort produisant la pression de contact, ce dernier étant comprimé entre le porte-contact mobile et le fond d'un étrier articulé sur le pivot d'articulation dudit portecontact mobile et comportant une languette engagée dans une fente pratiquée dans l'équerre qui porte la palette mobile, de sorte que ledit étrier est libéré lors du pivotement de l'équerre et pivoté par ledit ressort produisant la pression de contact et dont la force diminue pour permettre à l'autre ressort de faire pivoter le porte-contact mobile dans sa position d'ouverture. So Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les différentes parties sont disposées de façon à se réaccrocher automatiquernent apres l'in- tervention du disjoncteur principal de l'interrupteur et lorsque les contacts mobiles ont été amenés dans la position d'ouverture totale.