Brevet FR2335940A1 — publié le 19770715

La présente invention a pour objet un interrupteur électrique différentiel du type comportant un relais polarisé coaunandant I 'ouverture instantanée et automatique des contacts de phase en cas d ' anomalies ou de perturbations de fonctionnement sur la ligne aboutissant à l'interrupteur, Il est connu qu'un relais polarisé à forte sensibilité ne peut transmettre par sa palette qu'une force relativement faible, de sorte que le relais n'est pas approprié, de par lui l, pour provoquer l'ouverture des contacts de phase d'un interrupteur, étant donné que cette action demande une force beaucoup plus élevée que celle que l'on peut obtenir avec la palette du relais. D'où la nécessité de démultiplier la force engendrée par le relais polarisé, jusqu'à ce qu'elle puisse ouvrir les contacts de phase, en cas d'anomalies sur la ligne. En conséquence, l'invention a pour objet de réaliser un interrupteur électrique différentiel copprenant un dispositif à leviers qui, lorsqu'il est sollicité par un relais polarisé, démultiplie la force qui lui est transmise, jusqu'à engendrer une puissance propre à provoquer l'ouverture automatique et iao6- diate de tous les contacts de phase, chaque fois qu'il faut protéger l'installation. Dans ce but, l'interrupteur électrique - différentiel selon l'invention comprend essentiellement un contact mobile et un contact fixe pour chaque phase de courant, les contacts mobi- les de toutes les phases étant reliés et pouvant se déplacer conjointement, une manette de commande articulée à un système de leviers au moyen de ressorts de traction pour l'ouverture et la fermeture manuelle des contacts de phase, un dispositif d'ouver- ture automatique desdits contacts associés audit système de leviers, et une pluralité de leviers multiplicateurs de puissance, attaqués, d'un c8té, par un relais polarisé et provoquant, du côté opposé, la mise en action dudit dispositif de désaccouplement pour l'ouverture automatique des contacts lorsque ledit relais est desexcité par le courant engendré par un transformateur différentiel (connu en soi) chaque fois qu'il se présente des perturbations de fonctionnement dans les circuits aboutissant à l'interrupteur, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en regard du dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple non limitatif dont : Fig. I représente en perspective un interrupteur Fig. 2 est une vue intérieure en plan de l'interrupteur après retrait de son couvercle ; Fig. 3 est une coupe suivant les flèches A-A de la figure 2, mettant en évidence la manette de commande et le dispositif de désaccouplement de celui-ci dans les conditions de char gemment Fig.4 est une coupe suivant les flèches B-B de la figure 2 mettant en évidence le relais polarisé et le système de leviers qui lui est associé dans les conditions de chargement ; Figs. 5 et 6 représentent respectivement les ensembles des figures 3 et 4Xmais dans les conditions où le désaccouplement pour l'ouverture automatique des contacts de phase a eu lieu t Fig. 7 représente l'ensemble de touches d'essai avec les contacts correspondants. L'interrupteur en question comprend pour chaque phase de courant (voir figure 3) un contact fixe l et un contact mobile 2 reliés aux bornes de fixation des cibles de phase l' et 2' respectives, et ledit contact mobile 2 est fixé au moyen d'une tige transversale 3 aux contacts mobiles des autres phases pour qu'ils se déplacent en meme temps dans le sens de fermeture ou dans le sens d'ouverture des contacts. Pour déplacer manuellement les contacts mobiles 2 (voir figures 3 et 5) on prévoit une manette de commande 4 qui est combinée avec embottement à un support en forme de barrette 5 dont les extrémités inférieures s'appuient, pour y titre pratiquement retenues, sur des épaulements correspondants (non représentés) formés dans le corps 6 de l'interrupteur. Sur le support en forme de barrette 5 est disposé un élément en forme de fourche 7 fixé au corps 6,-sur lequel est monté, au moyen d'un pivot 8, un élément excentrique 9 présentant d'un côté un ergot 10 agissant sur une cheville d'arrttt4ixée à l'élément 7 et, du côté opposé, une section en arc 12 se termi- nant par un ergot inférieur 13.En outre, tandis qu'une cheville transversale 14 est fixée sur le support en forme de barrette 5 du levier 4, cheville agissant sur la partie supérieure 12' de l'élément excentrique 9 pour le faire tourner au moment du réar- mement du dispositif, deux barrettes de liaison 15 sont articu lées sur l'élément 9 en 15t chacune d'un cat, inférieurement par une tige 16 à deux autres barrettes de liaison 17 dont les extrémités inférieures sont articulées en 18 au support du contact mobile 2 d'une phase de courant, pour le déplacer en m8oe temps que tous les autres.Dans ce but, un ressort de traction au moins est monté entre le support 5 de la manette de commande 4 et la tige reliant les biellettes 15 et 17 ; il constitue l'organe moteur pour les éléments de l'interrupteur lorsqu'on déplace ladite manette. Au profil arqué 12 de l'élément excentrique 9 est rattachée une plaquette 20 de conformation correspondante qui est articulée inférieurement, en 21, à l'élément en forme de fourche 7 et présente, dans sa partie intermédiaire, un pliage délixi- tant un épaulement 22 avec lequel entre en contact l'ergot 13 dudit élément excentrique 9, ladite plaquette étant, en outre, attaquée par un ressort de torsion 20' propre à la maintenir en contact constant avec le profil 12 de l'élément 9. Un levier en L basculant 23 est en outre associé à la plaquette 20 ; il est monté pivotant, au moyen d'un pivot 24, sur l'élément en forme de fourchette 7 et présente une branche-co - portant un cran terminal 25 attaquant le coté supérieur d'une fente 26 pratiquée sur ladite plaquette 20, de façon à la bloquer dans la position à laquelle correspond le contact de l'ergot 13 de l'élément 9 avec ltepaulement 22 de la plaquette 20 et, par suite, l'impossibilité pour ledit élément excentrique d'effectuer des déplacements angulaires provoquant l'ouverture non contrOlle des contacts de phase. Le levier en L 23 est attaqué par un ressort de torsion 23' pour maintenir le bec 25 en contact avec le c8té de la fente 26 et, à la branche 25' dudit levier opposée à celle comportant le bec 25 est rattachée une plaquette de blocage 27 présentant un gradin de butée 28 d'accrochage de ladite branche pour bloquer ledit levier dans ladite position de contact avec la plaquette 20.En outre, la plaquette de blocage 27 est montée en 27' sur l'élément en forme de fourchette 7 et sollicitée par un ressort 29 qui maintient la plaquette en contact avec la branche 25' du levier en L 23 et comporte un levier de prolongement 30 auquel est associé un groupe de commande de l'ouverture automatique commandé par un relais polarisé 31 inséré de façon appropriée dans la ligne aboutissant à l'interrupteur décrit jusqu'ici. De façon plus détaillée, le relais polarisé 31 est monté élastiquement sur un petit support à ressort de suspension 32 fixé au corps 6 de l'interrupteur, et son levier de sortie 33 attaque (voir figures 4 et 6) l'extrémité d'un levier en L renversé 34 dont la branche verticale 34' éloignée dudit relais est articulée inférieurement à un support 35 fixé au corps 6 et est sollicitée par un ressort 36 propre à déplacer le ressort cité vers le relais polarisé.La branche verticale 34' du levier en L renversé 34 comporte une fente intermédiaire 37 dans laquelle est reçu et s'accroche un ergot terminal 38 formé sur un levier basculant 39 qui est articulé, dans sa partie intermédiaire, à un support en forme de fourche 40, tandis qu'à l'extrémité opposée à celle comportant l'ergot, il est attaqué par un ressort 41 propre à déplacer vers le haut ltextrémit à ergot 38 dudit levier. Le levier basculant 39 présente, en outre, un embranchement latéral 39' (voir figure 2) s'étendant au-dessous de l'extrémité 30' du levier de prolongement 30 fixez à la plaquette de blocage 27 précitée et agissant en tendant à déplacer vers le haut ledit prolongement et ladite plaquette, lorsque le levier basculant 39 se dégage de la fente 37 du levier en L renversé 34. Au levier de sortie 33 du relais polarisé 31 est fixée une lame, de préférence élastique, 42 qui est attaquée par une cheville 43 fixée sur le support en forme de barrette 5 du levier de commande 4 et pouvant se déplacer avec lui pour réarmer le relais après chacune de ses interventions. De la meme façon, une lame 44 de préférence élastique, est fixée sur le levier basculant 39 3 elle est attaquée aussi par une cheville correspondante 45-fixée audit support 5 du levier 4 dans le but de faire passer ledit levier basculant 39 dans la position dans laquelle son ergot terminal 38 est reçu dans la fente 37 du levier en L renversé 34 et rétablir les conditions initiales par une ouverture automatique des contacts après chaque intervention du dispositif de sécurité. L'interrupteur décrit jusqu'ici prévoit en outre pour chaque phase, au niveau des contacts 1-2, une cellule désionisante à cheminée d'extinction d'arc à lamelles 46, tandis que sur le couvercle 6' du corps 6 de l'interrupteur est monté un boutonpoussoir ou une touche d'essai 47, permettant de fermer le cir cuit d'essai pour vérifier l'efficacité de l'appareil, en provoquant volontairement l'ouverture des contacts de phase, indépendamment de perturbations de fonctionnement de ligneéventuelleXe Dans la réalisation représentée en particulier sur les figures 2 et 7 du dessin, le bouton 47 comporte une plaquette 48 destinée à relier en pont les deux contacts à lame 49 fixés dans le couvercle 6' du corps 6 et dont les extrémités attaquent deux autres contacts à lame 40-40' fixés, quant à eux, dans ledit corps fixe 6.L'un des contacts 50-50' fixés dans le corps 6, par exemple le contact 50, est associé à un conducteur lamellaire 51 dirigé vers le fond du corps 6 et s'achevant par un appendice élastique 52 replié en U se trouvant au-dessous du porte-contact mobile de phase 2 pour titre attaqué et contacté par le m & e support ; l'autre contact 50' est, par contre, relié, par exemple par un cible 53 et par une résistance électrique 53 t X à la borne d'une autre phase, de façon que, lorsqu'on enfonce le bouton 47, on ferme un circuit entre les deux phases propre à provoquer un déséquilibre de flux dans le transformateur différentiel, ce qui entraine l'ouverture instantanée de tous les contacts La présence des deux contacts 49 montés dans le couvercle 6' et attaquant les contacts 50 et 50' fixés dans le corps 6 lorsque l'interrupteur est prtt à être utilisé permet de retirer le couvercle 6' indépendamment et sans agir sur le circuit aboutissant au bouton d'essai 47, ce qui n'existe pas dans les interrupteurs de type connu dans lesquels le circuit de la touche d'essai est constitué de façon générale par des cibles électriques qui sont toujours reliés d'une part aux organes respectifs du corps 6 et, de l'autre, à la touche d'essai 47 ce qui limite ainsi la possibilité de retirer le couvercle0 Enfin, l'association de l'appendice élastique 52 du contact 50 au support d'un contact mobile 2 constitue essentiellement un interrupteur auxiliaire sur le circuit de la touche d'essai 47, interrupteur qui se ferme et s'ouvre avec la fermeture et l'ouverture des contacts de phase.Ce procédé est avantageux du fait qu'il permet une alimentation réversible de l'interrupteur différentiel, sans compromettre l'intégrité du circuit d'essai, Dans l'interrupteur décrit plus haut, lorsquton ferme les contacts de phase l et 2 en agissant de façon appropriée sur la manette de manoeuvre 4, les éléments chargés du désaccouple ment automatique desdits contacts ou de leur ouverture sont positionnés comme on l'a représenté sur les figures 3 et 4 du dessin annexé.Dans ces conditions, l'élément excentrique 9 est accouplé par l'intermédiaire de l'ergot 13 correspondant, à l'épaulement 22 de la plaquette 20, et ledit accouplement est assuré en permanence par l'action du bec 25 du levier en L basculant 23 sur ladite plaquette et par celle de la plaquette de blocage 27 qui, agissant au moyen du gradin de butée 28 sur la branche 25 dudit levier 23, empoche les déplacements incontrôlés, de façon à assurer l'accouplement de la plaquette 20 avec l'élément excentrique 9. En outre, dans les conditions indiqués (voir figure 4), tandis que la palette de sortie 33 du relais polarisé 31 est en position inactive, le levier basculant 39 est reçu, en position de tension du ressort 41, dans la fente 37 du levier en L renversé 34 associé à la palette 33. Ainsi, en agissant sur le levier de commande 4 de lin- terrupteur, on peut provoquer à volonté l'ouverture et la fermeture des contacts de phase l et 2, sans que les éléments du dispositif de désaccouplement automatique se déplacent. Lorsque, par contre, les contacts de phase sont fermés et que des anomalies ou des perturbations de fonctionnement interviennent sur ltune quelconque des phases, le relais polarisé 31 est mis en action et, par l'intermédiaire de son levier 33, il provoque l'ouverture immédiate de tous les contacts de phase0 Dans ce cas en effet (voir figure 6) le levier 33 du relais polarisé 31 déplace vers le haut le levier 34 pour désaccoupler le levier basculant 39 qui, sollicité par le ressort 41 correspondant effectue un déplacement angulaire, de façon à agir avec l'embranchement 39' correspondant, sur le prolongement en forme de levier 30, pour le déplacer également vers le haut. Par conséquent, (voir figure 5) il se produit un déplacement angulaire de la plaquette de blocage 27, de-sorte que le levier en L basculant 23, dégagé du gradin de butée 28 de ladite plaquette, tourne sur le pivot correspondant 24, de façon à libérer la plaquette 20 de l'action de blocage du cran 25. A ce moment, le blocage d'arrêt de la plaquette 20 devenant absent, cette dernière se déplace, sous l'effet de la poussée du cran 13 de l'élément excentrique 9, vers l'arrière, libérant ainsi ledit élément qui, sollicité indirectement par au noins un ressort 19 au moyen des barrettes de liaison 15-17, effectue une rotation vers le haut jusqu'à ce qu'il s'appuie par l'ergot antérieur 10, sur la cheville d'arrêt 11. Avec le déplacement angulaire de l'élément 9 la Posi- tion des barrettes de liaison 15 à 17 et du ressort 19 est fortement modifiée dans un sens provoquant le déplacement du levier de commande 4 et l'ouverture des contacts de phase 1 et 2. C'est essentiellement pour cela que la faible force engendrée par le relais polarisé 31 est démultipliée par la succession de leviers 34-39-309 jusqu'à ce que l'on obtienne une force suffisante pour dégager la plaquette de blocage 27 du levier en L basculant 23, modifier de telle façon les conditions qui permettent la fermeture des contacts et, par consquent, créer les conditions d'ouverture automatique et instantanée des contacts de l'interrupteur. Après chaque ouverture automatique des contacts, pour revenir aux conditions d'utilisation normale de l'interrupteur, il faut, une fois éliminée l'anomalie qui a provoqu l'ouverture des contacts, ramener les éléments dans les conditions conformes aux figures 3 et 4 du dessin0 On le fait en déplaçant la manette 4 dans le sens provoquant le contact de la cheville 14 du support S correspondant avec la partie supérieure 12' de l'élément excentrique 9 et d- placer ce dernier jusqu'à ce que son ergot 13 se place de nouveau sous l'épaulement 22 de la plaquette 20 qui est contactée, quant à elle, par le cran du levier en L basculant 23 et ce dernier par la plaquette de blocage 27. Avec le dEplacerent de la manette 4 et du support correspondant 5, on obtient également une pousse de la cheville 43 sur l'élément 42 du levier 33 du relais, de façon à le réarmer, tandis que la cheville 45 agit sur l'lément 44 fixé au levier basculant 39, de façon à faire pénétrer sa cheville 38 dans la fente 37 de l'autre levier 34. A ce moment, on peut encore manoeuvrer la manette 4 pour ouvrir et fermer ma- nullement les contacts de phase et, par suite, les circuits correspondants. 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 détail sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Interrupteur électrique différentiel comprenant un contact mobile 2 et un contact fixe 1 pour chaque phase, les contacts mobiles de toutes les phases étant reliés et pouvant titre déplacés conjointement, une manette de commande 4 articulée au moyen d'au moins un ressort 19 à un système de leviers 15-17 pour l'ouverture et la fermeture manuelle des contacts de phase, et un dispositif 9-20-23 d'ouverture automatique desdits contacts de phase, associé audit système de leviers et agissant en combinaison avec lui, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de leviers 30-34-39 démultiplicateurs de puissance combinés entre eux et attaqués, d'un c8té, par le levier mobile 33 d'un relais polarisé 31 et provoquant, du côté opposé, la mise en action dudit dispositif de désaccouplement 9-20-23 pour l'ouverture automatique des contacts de phase 1-2 lorsque ledit relais polarisé 31 est désexcité par suite de perturbations de fonctionnement dans les circuits en aval de l'appareil. 2.- Interrupteur électrique différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit relais polarisé est monté élastiquement sur un petit support à ressort de suspension 32 fixé au corps de l'interrupteur ou, en tous cas, sur des organes élastiquement mobiles. 3.- Interrupteur selon les revendications 1 et 2, Ca- ractérisé en ce qu'au levier mobile 33 du relais polarisé 31 est associée l'extrémité libre d'un levier en L renversé 34 dont l'extrémité éloignée dudit relais est articulée inférieurement à un support 35 fixé au corps de l'interrupteur, et en ce qu'audit levier en L renversé est combiné un levier basculant 39 articulé sur un support en forme de fourche intermédiaire 40 et muni d'un ergot terminal 38 pénétrant dans une fente 37 ménagée sur ledit levier en L 34 pour obtenir un blocage mutuel entre les deux leviers dans une position d'accouplement,(de fermeture). 4.- Interrupteur selon la revendication 3 caractérisé en ce que le levier en L renversé 4 est sollicité par un ressort 36 propre à le maintenir décalé vers le levier mobile du relais polarisé 31 et vers ledit levier basculant, tandis que ledit levier basculant 39 est attaqué par un ressort 4 propre à déplacer vers le haut sa portion à ergot terminal 38. 5.- Interrupteur selon les revendications 3 et 4, ca ractdris en ce que ledit levier basculant 39 comporte du c8tB de sa section à ergot 38 un eibranchement terminal 398 s étendant et agissant au-dessous de l'extrémité 30' d'un levier de pro longeaent 30 fixé à une plaquette de blocage 27 attaquant un élément mobile 23 du dispositif d'ouverture automatique des contacts de phase, ledit embranchement 39' provoquant un déplacement angulaire dudit prolongement en forme de levier pour mettre en action ledit dispositif d'ouverture (de désaccouplement) 6.- Interrupteur selon les revendications 3, 4 et 5, caractérisé en ce qu'au levier mobile 13 du relais polarisé 31 est fixée une lame élastique 42 contre laquelle agit une cheville 43 pouvant se déplacer en nérne temps que le levier de commande 4 de l'interrupteur, pour réarmer la palette du relais après chacune de ses interventions. 7.- Interrupteur selon les revendications 3, 4, 5 et 6, caractérisé en ce qu'au levier basculant 39 est fixée une lame élastique 44 contre laquelle agit une cheville 45 pouvant se déplacer en stxe temps que le levier de commande 4 de l'inter- rupteur, pour faire passer ledit levier basculant dans la position d'accouplement avec le levier en L renversé 34, le déplacement dudit levier basculant ayant lieu en D8me temps que celui de la palette du relais polarisé. 8.- Interrupteur selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7 comprenant en outre une touche d'essai 47 montée sur le couvercle du corps de l'interrupteur pour fermer un circuit d'essai de l'appareil, caractérisé en ce que ledit circuit est constitué par une première paire de contacts à lame 49 fixés audit couvercle et attaqués par une plaquette de pont 48 fixée à la touche, et par une seconde paire de contacts à lame 50-50' fixés dans le corps et attaqués par ladite première paire de contacts et en ce qu'à un contact 50 de la seconde paire est associé un conducteur lamellaire 51 comportant un appendice terminal élastique 52 replié en U se trouvant au-dessous du support d'un contact mobile de phase 2 et contact par lui, lorsque ce dernier est fermé sur le contact fixe, tandis que l'autre contact 50 de la seconde paire est relié par un cible 53 à la borne d'une autre phase, par l'intermédiaire d'une résistance électrique, 9,- Interrupteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'appendice terminal élastique 52 de l'un des contacts de la seconde paire 50-51 constitue avec le support correspondant du contact de phase mobile un interrupteur auxiliaire sur le circuit électrique de la touche d'essai, ledit interrupteur auxiliaire se fermant et s'ouvrant avec la fermeture et l'ouverture des contacts de phase, independaiment de ladite touche d'essai,