Brevet FR2203161A1 — publié le 19740510

La présente invention concerne des déclencheurs pour disjoncteurs Basse tension destiné, soit à la protection des moteurs, soit plus spécialement à la protection des transformateurs de distribution électrique. Dans les disjoncteurs connus pour ces utilisations, le déclenchement sur défauts a été réalisé jusqu'à présent au moyen de 3 solu tions - Déclenoheur magnétique, - Déclencheur magnéto-thermique , - Déclencheur thermique. Dans les deux dernières solutions, le déclenchement thermique est obtenu par des bilames qui s'échauffent, soit par paesage direct du courant à controler, soit par conductibilité thermique, aveo une résistance parcourue par le dit courant. I1 est connu que la déflexion d'une bilame est fonction de sa température et donc du courant qui la traverse. Un grand nombre de disjoncteur notamment de faible puissance, utilisent directement la déflexion, donc la force de la bilame pour provoquer leur ouverture, en cas de surintensité par action sur leur mécanisme de manoeuvre. Dans le cas de disjoncteurs de forte puissance, l'utilisation directe n'est plus possible, compte tenu des pressions s'exerçant sur leur mécanisme qui provoquent leur durcissement. I1 est alors utilisé un accrochage intermédiaire libérant une énergie emmagasinée préalablement lors de chaque ouverture ou chaque armement du disjoncteur. Dans la presque totalité des cas, ces déclencheurs de disjonc- teur possèdent des bilames qui fonctionnent dans l'air. Pour certains usages particuliers et notamment pour réaliser une "image thermique" de transformateur, nous avons été amenés à créer un bloc déclencheur dont les bilames fonctionnent non plus dans l'air, mais dans des liquides. Nous avons alors rencontré deux difficultés particulières aux déclencheurs avec liquides 1 - les liquides s'évaporent de par leur temperature de fonctionnement, 2 - les liquides se renversaient en cours de transport et de manipulation. I1 était donc indispensable de réaliser une étanchéité de l'en- semble du déclencheurpar rapport au disjoncteur, sans que pour cela soit gênée ou influencée la déflexion des bilames par des ph-nomè- nes d'effort pouvant être notamment extrêmement variables dans le temps du fait de variations de température ou vieillissement. Le dispositif inclus dans le dclenche objet de l'invention permet de conserver toute liberté d'action aux bilames, tout en assurant l'étanchéitc indispensable0 En effet, dans ce déclencheur, l'axe de la barrette commandé par les bilames ne traverse pas la paroi du boitier; il ne fait que commander la rotation d'un axe annexe traversant la dite paroi. Cet axe est muni d'un dispositif à accumulation d'énergie qui permet de négliger totalement les variations d'effort accidentelles provoquées par le dispositif dtétanchéité nécessaire à la tersée de la paroi. Le déclencheur objet de l'invention comporte des bilames fixées à l'intérieur d'un boitier étanche. Ces bilames en U sont incluses dans le circuit électrique du disjoncteur, et sont raccordées à celui-ci par l'intermédiaire de douilles conductrices totalement étan ches incluses dans l'épaisseur d'une paroi. Ces bilames commandent par leur déflexion et par l'intermédiaire de vis réglables, une barrette de déclenchement pivotant sur deux paliers situés à l'intérieur du boîtier0 Les extrémités de l'aie de la barrette ne traversent donc pas les parois du boitier0 Cette barrette comporte un accrochage et est soumise à un faible ressort taré en opposition avec les bilames. Retenu par l'accrochage de la barrette de déclenchement, un axe de perouteur sollicité par un ressort puissant, comporte un accrocheur à son extrémité intérieure au boitier, et une manivelle de percussion et réarlement à l'autre. L'extrémité de cet axe, coté accrocheur, traverse avec jeu une paroi du boitier comportant un bossage en saillie extérieure. L'autre extrémité de l'axe, et avant la manivelle de percussion, comporte un bossage de meme diamètre que celui du boitier. Ces deux bossages, saillie d'axe et saillie de boitier, sont reliés de façon étanche par un tube souple en matériau ne vieillissant pas. Pour compenser la pression intérieure, ce tube est entonré d'une spirale métallique extérieure.Lors du fonctionnement du déclencheur l'axe du percuteur pivote de quelques degrés et la saillie de l'axe entraine une des extrémités du tube souple qui est fixée étanche sur cette saillie. Le tube souple dont la deuxième extrémité est fixée également étanche sur la saillie du boitier se tord donc de ces quelques degrés répartis sur sa longeur. Le ressort spirale extérieur au tube est destiné à éviter que la pression interne éventuellement provoquée par le liquide ne puisse détériorer le dit tube. Ce montage permet donc de réaliser l'étanchéité totale de la sortie de l'axe du percuteur par rapport au boitier, tout en tolérant une rotation de cet axe de quelques degrés. La résistance à la torsion du tube souple est négligeable par rapport à la puissance du ressort attelé sur l'axe du percuteur. Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, un merde de réali- sation du déclencheur conforme à la présente invention. Tel qu'il eet représenté le déclencheur comporte un boitier etan- che (1) empli partiellement ou totalement d'un liquide adéquat et équipé de deux couvercles montés de façon étanche (2) et (3). Dans la paroi du fono de ce boîtier sont disposées des douilles (4) in cluses au moulage ou obturées par tout procédé adéquat. Ces douil- lee servent à la fixation et au raccordement électrique des bilames (5) commandant la barrette de déclenchement (6) au moyen des vis réglables (7). Cette barrette soumise à l'effort de déflexion des bilames est à l'inverse sollicitée par son ressort de rappel taré (8) et re- tient par l'intermédiaire de son accrochage (9) le doigt (10) de l'axe de percuteur (11). Cet axe de percuteur tend à quitter 1' acforochage (9) sous l'action du puissant ressort (12). La rotation de cet axe commande le pivotement du bras de percussion (13), com mandant lui-même la serrure du disjoncteur.Cet axe de percuteur (11) possède un bossage solidaire de lui-même (14), d'un diamètre égal à un deuxième bossage extérieur et partie intégrante du boi- tier (15). Entre ses deux bossages, et empietant sur chacun d'eux, ce trouve un tube souple (16) qui leur est rendu solidaire et étanche par les colliers (17). A l'extérieur du tube (16) un ressort spirale libre (18) empèche le tube de se dilater sous l'effet de la pression éventuelle du liquide ou du gas emprisonné à l'intérieur du boîtier. L'extrémité de l'aie de percuteur (11) tourillonne dans un palier extérieur (19) ayant simplement un but de maintien mécani- que. Le fonctionnement du déclencheur est le suivant s sous l'influence du courant les traversant les bilames déflectent, faisant pivoter la barrette (6) jusqu'au moment où l'accrochage (9) libère le doigt (10), ce qui provoque la rotation de l'axe de percuteur (11) et ce- lui du bras de percussion (13) commandant la serrure du diajoncteur. Pendant la rotation de cet axe (11) une extrémité du tube souple (16) cet entrainée par le bo#ssage (14) de l'axe (11), tandis que son autre extrémité reste fixée sur le bossage fixe du boitier (15). Le tube se tord donc de l'angle voulu à l'intérieur de son ressort (18), Suivant ce montage, on constate donc que le liquide ou le gaz situé à l'intérieur du boitier ne peut sortir de ce dernier que pour aller dans le tube, mais ce tube est lui parfaitement étanche par rapport à l'extérieur, tout en permettant une rotation angulaire réduite de l'axe qui lui est solidaire. En conclusion 1 - le boitier est bien parfaitement étanche, 2 - les bilames n1 ont pas en opposition des forces variablee, 30- le seul effort variable est celui provoqué par la torsion du tube d'étanchéité fixé entre l'axe du percuteur et le boitier, mais cet effort est négligeable vis à vis du puissant ressort de rappel du dit axe. Accessiorement, le réarmement de l'accrochage (9) de la barrette de déclenchement (6) est provoqué par une pièce annexe du disjoncteur actionnant le bras de percussion (13) en sens inverse du déclenchement. Le déclencheur objet de l'invention, peut outre utilisé dans toue les cas où il est nécessaire d'employer sur un disjoncteur des fonctionnements de bilames dans un liquide, et où il faut réaliser une étanchéité totale du dit déclencheur indépendante de toute qualité de presse-étoupe ou de pièces à frottement du même principe. Cette étanchéité totale peut Outre nécessaire pour combattre l'évaporation, l'oxydation ou le renversement du liquide lors de son montage, transport ou utiisation. REVENDICATIONS 10- Déclencheur pour disjoncteur à fonctionnement de bilames dans un liquide, caractérisé par le fait qu'il comporte un boitier totalement étance dont une seule paroi comporte un orifice traversé par l'axe d'un percuteur où l'étanchéité au travers de la paroi est réalisée par un tube souple étanche travaillant en torsion, dont une extrémité est fixée de façon étanche sur un bossage extérieur de la paroi, tandis que l'autre est fixée sur la partie de 1' axe du percuteur située à l'extérieur du boîtier. 2.- Déclencheur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'axe de la barrette commandé par le fonctionnement des bilames , ne traverse aucune des parois du boîtier, et commande une serrure à accrochage située à l'intérieur du boitier, serrure qui conditionne la retenue en rotation de l'axe du percuteur. 3.- Déclencheur suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le ressort de l'axe du perouteur peut être situé à l' intérieur où à l'extérieur du boitier étanche.