Brevet FR2360977A1 — publié le 19780303

L'invention, due à la collaboration de Monsieur Henry BERNARD, est relative à un disjoncteur basse tension comprenant - un circuit principal ayant des contacts séparables fixe et mobile, des conducteurs d'amenée de courant auxdits contacts et un déclencheur inséré dans l'un desdits conducteurs > - et un circuit dérivé de shuntage du déclencheur relié à une électrode disposée dans la zone de formation d'un arc tiré lors de la séparation desdits contacts. Dans un dispositif connu du genre mentionné, le déclenchoeur thermique est en liaison électrique avec le contact mobile, et la conductiondu circuit de shuntage ntintervient qu'au bout d'une course déterminée du contact mobile proche de la position de fin de course dtouverture dans laquelle les racines d'arc sautent du contact mobile en direction de la corne de commutation du circuit dérivé. La stagnation de l'arc sur le contact mobile provoque une commutation retardée dudit arc, et le déclencheur thermique à bilame peut être endommagé par des courants de court-eircuit im- portants dans l'intervalle de temps compris entre le début de l'établissement du courant de défaut et l'instant de commutation de l'arc entratnant le shuntage du bilame. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de permettre la réalisation d'un disJoncteur à protection rapide du déclencheur thermique ou électromagnétique évitant toute stagnation de l'are après l'ouverture des contacts. Le disjoncteur selon l'invention est caractérisé par le fait que ledit déclencheur est inséré dans le conducteurs d'amenée de courant au contact fixe, et que ladite électrode est disposée à proximité dudit contact fixe pour capter dès le début de la course d'ouverture des contacts la racine d'arc ayant pris naissance sur ledit contact fixe. Le disjoncteur est associé à une chambre d'extinction munie de tôles de désionisation de l'arc et selon un premier mode de réalisation de l'invention, ladite électrode du circuit dérivé est logée dans la zone de formation d'arc ménagée entre ladite chambre et ledit contact fixe, de manière à autoriser la libre expansion de ltarc en direction de ladite chambre. Selon un deuxième mode de réalisation, ladite électrode est en liaison électrique avec l'une des tôles d'extrémité de ladite chambre d'extinction. Selon un développement de l'invention, ledit circuit conducteur dérivé slétend parallèlement audit conducteur d'amenée de courant au contact fixe, et est séparé dudit conducteur par une distance appropriée à une faible inductance de commutation et au maintien de l'effet de boucle apres la commutation de l'arc sur ladite électrode. D'autres avantages et earaetéristiques ressortiront plus clairement de l1exposé qui va suivre des deux modes de réalisation de I'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés au dessin annexé, dans lequel la figure 1 montre un schéma électrique du disJoncteur selon l'invention, dans lequel le contact mobile occupe respects vement en traits forts la position de fermeture et en pointillé une position intermédiaire correspondant au début de la course d'ouverture; la figure 2 est une variante de réalisation du disJoncteur selon la figure 1. Sur la figure 1, un disjoncteur basse tension comprend un circuit principal 10 muni de contacts séparables fixe 12 et mobile 14 connectés à des bornes d'amenée de courant 16, 18 ou plages de contact, l'élément mobile 14, monté à pivotement sur un axe 19, étant actionné en position d'ouverture par un mécanisme de commande (non représenté). Un déclencheur 20 thermique pilote le mécanisme de commande et est relié électriquement à la borne 16 et au contact fixe 12 par un conducteur de raccordement.Un circuit conducteur dérivé 24 est connecté au point de jonction 26 intercalé entre le déclencheur 20 et la borne 16 du circuit principal 10, et comporte à son extrémité opposée une électrode 28 ou corne de commutation séparée du contact fixe 12 par un intervalle de coupure 30. L'électrode 28 est logée dans la zone de formation d'arc 32 ménagée entre le contact fixe 12 et la chambre d'extinction 34 munie de tôles de désionisation de l'arc électrique. Le fonctionnement du disjoncteur selon la figure 1 est le suivant En position de fermeture des contacts 12, 14, le courant permanent circule uniquement dans le circuit principal 10 > in- tervalle de coupure 30 assurant l'isolement du circuit dérivé 24. Lors de l'apparition d'un courant de court-circuit très élevé, des forces de répulsion électrodynamiques provoquent 1 'ou verture rapide des contacts 12, 14 et la formation d'un arc élec trique entre ces derniers. Dès le début de la course dtouserture du contact mobile 14, les racines d'arc prenant naissance sur le contact fixe 12 migrent rapidement en direction de ltéleetrode 28, de manière à ponter l'intervalle de coupure 30 par captation de l'arc 36 provoquant la conduction de ltintervalle 30 et le shuntage du déclencheur thermique 20 protégé contre des courants de défaut importants jusqu'à la fin de course d'ouverture du contact mobile 14 et l1extinction de l'arc dans la chambre 34.Toute stagnation de l'arc sur le contact fixe 12 est évitée, et la pré sence de l'électrode 28 dans la partie inférieure de la zone de formation d'arc 32 ne gEne nullement la libre expansion de l'arc 36 en direction des tales de désionisation de la chambre 34. Selon la figure 2, illustrant une variante de réalisation de l'invention, les mêmes repères désignent des pièces analogues ou identiques à celles de la figure 1 et ne seront plus décrites dans la suite de l'exposé. Un entrefer uniforme 38 de faible épaisseur sépare le circuit conducteur dérivé 24 situé en face du conducteur de raccordement 22 agencé entre le contact fixe 12 et du déclencheur 20, de manière à obtenir une faible'inductance de commutation du circuit dérivé 24 facilitant la migration rapide de l'arc sur l'électrode 28. Cet agencement maintient d'autre part l'effet de boucle après lacommutation de l'arc sur l'électrode 28, prolonge les efforts électrodynamiques de répulsion sur le contact mobile 14 et stabilise l'arc dans la chambre d'extinction. L'électrode 28 peut être mise en liaison électrique avec une tôle d'extrémité 40 de la chambre d'extinction 34. Le reste du fonctionnement est identique à celui décrit en référence à la figure 1. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits et représentés au dessin annexé, mais elle s'étend bien auoentraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences électriques, notamment celle dans laquelle les deuxEdéclencheurs thermique et électromagnétique branchés en série ou en parallèle, seraient intercalés entre le contact fixe 12 et la borne 16 et protégés par le circuit dérivé 24 contre des courts-circuits jusqutà l'extinction de l'arc. REVENDICATIONS 1. Disjoncteur basse tension comprenant - un circuit principal ayant des contacts séparables fixe et mobile, des conducteurs d'amenée de courant auxdits contacts et un déclencheur sensible à un courant de défaut, inséré dans l'un desdits conducteurs, - et un circuit dérivé de shuntage du déclencheur relié à une électrode disposée dans la zone de formation d'un arc tiré lors de la séparation desdits contacts, caractérisé par le fait que ledit déclencheur est inséré dans le conducteur d'amenée de courant au contact fixe, et que ladite électrode est disposée à proximité dudit contact fixe pour capter dès le début de la course d'ouverture des contacts la racine d'arc ayant pris naissance sur ledit contact fixe. 2. Disjoncteur basse tension selon la revendication 1, à chambre d'extinction munie de tôles de désionisation de l'arcs caractérisé par le fait que ladite électrode du circuit dérivé est logée dans la zone de formation d'arc ménagée entre ladite chambre et ledit contact fixe, de manière à autoriser la libre expansion de l'arc en direction de ladite chambre. 3. Disjoncteur basse tension selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite électrode est en liaison électrique avec ltune des tôles d'extrémité de ladite chambre d'extinction. 4. Disjoncteur basse tension selon la revendication 1, 2 ou 3 > caractérisé par le fait que ledit circuit conducteur dérivé s'étend parallèlement audit conducteur d'amenée de courant au contact fixe > et est séparé dudit conducteur par une distance appropriée à une faible inductance de commutation et au maintien de l'effet de boucle après la commutation de l'arc sur ladite électrode. 5. Disjoncteur basse tension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit déclencheur comporte un élément athermique, notamment un bilame. 6. Disjoncteur basse tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit déclencheur comprend un élément électromagnétique.