Brevet FR2357053A1 — publié le 19780127

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Guy BLANC-TAILLEUR et Gaston ORION, est relative à un disjoncteur électrique comprenant - un contact fixe, - un équipage mobile à contact mobile coopérant avec le contact fixe, - un mécanisme de déplacement dudit équipage mobile en position d'ouverture ou de fermeture, à commande dotée d'un moyen d'actionnement automatique par un courant de défaut et/ou d'un moyen d'actionnement manuel, et - un dispositif de verrouillage du disJoncteur en position d'ou ouverture Dans des disjoncteurs connus du genre mentionné, le dispositif de verrouillage assure soit le maintien du bouton d'ac- tionnement manuel d'ouverture en position enfoncée, soit le blocage de la poignée de manoeuvre en position d'ouverture.Cependant, l'invisibilité de la coupure ne donne pas les garanties d'exploitation à des utilisateurs, notamment en cas de soudure des contacts. On a déjà proposé d'agencer des fenêtres en résine transparente au niveau des contacts autorisant une coupure visible lors de l'ouverture du disjoncteur, mais ces feutres deviennent rapidement opaques par des dépôts de produits de décomposition dûs à l'action de l'arc de coupure. Il est également connu de monter le disjoncteur d'une manière débrochable sur un chariot mobile, ou encore de juxtaposer en série un sectionneur à coupure visible au disjoncteur standard, mais toutes ces solutions impliquent un encombrement important et compliquent la mise en oeuvre du disjoncteur. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de réaliser un disjoncteur simple et fiable qui ne puisse indiquer la position hors tension que si tous les contacts sont effectivement ouverts et séparés par une distance convenable, et qui doit pouvoir être verrouillé en position d'ouverture. Le disjoncteur selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte en plus un indicateur mécanique de la position des contacts associé audit mécanisme, et que ledit dispositif de verrouillage coopère avec ledit moyen d'actionnement manuel et ledit indicateur de position, de manière à assurer le blocage combiné mécanique dudit équipage mobile en position d'ouverture, et du moyen d'actionnement manuel évitant tout ordre d'enclenchement et une refermeture intempestive des contacts. L'adjonction de l'indicateur mécanique de position à tout disjoncteur standard rend la coupure visible et réalise avantageusement la fonction de sectionnement en position verrouillée. Selon une caractéristique de l'invention, ledit indican teur mécanique de position présente une zone visible de l'exté- rieur susceptible d'occuper une première et deuxième positions stables correspondant respectivement à la fermeture et l'ouverture du disJoncteur, ladite zone venant au voisinage dudit moyen d1actionnement manuel dans ladite deuxième position pour permettre ledit blocage par le dispositif de verrouillage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la zone visible de l'indicateur et le moyen d t actionnement manuel comportent chacun une ouverture disposee en regard l'une de l'autre dans ladite position d'ouvertureet autorisant le passage du dispositif de verrouillage, notamment un cadenas ou loquet. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'indica- teur de position comprend un premier levier, calé sur l'arbre de commande des différents pales du disJoncteur et animé d'un mouvement de pivotement alterné correspondant à la course de fermeture ou dtouverture, et un deuxième levier associé audit premier levier et assujetti par son extrémité opposée à ladite zone visible déplaçable selon un mouvement de translation dans lesdites première et deuxième positions. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moyen d'actionnement manuel est constitué par un bouton poussoir de commande d'ouverture coopérant en position enfoncée avec le dispositif de verrouillage3 de manière à bloquer le levier de déclenchement en position déclenchée. Selon une variante de réalisation, le moyen d'actionnement manuel est le bouton poussoir de commande de fermeture coopérant en position non enfoncée de retrait avec le dispositif de ver- rouillage, de manière à bloquer le levier d'armement d'un ressort accumulateur d'énergie en position armée en évitant toute détente intempestive du ressort en vue de la fermeture des contacts. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique de profil d'un disjoncteur basse tension en position fermé - armé, équipé dtun indicateur de position des contacts selon l'invention, le bouton poussoir de commande d'ouverture étant en position non enfoncée de retrait; la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure I, le disjoncteur étant en position ouvert - armé; la figure 3 est une vue partielle de la figure 2, le bouton poussoir d'ouverture étant en position enfoncée autorisant le passage du dispositif de verrouillage pour le blocage de l'indica- teur en position d'ouverture du disjoncteur;; la figure 4 est une vue schématique en élévation du plastron de commande situé sur la face avant du disjoncteur, l'indicateur de position des contacts, et le bouton poussoir d'ouverture étant représentés dans les positions de celles de la figure 3. Sur les figures, illustrant un p8le d'un disjoncteur électrique multipolaire à contacts compensés, un bras porte contact mobile 10 est relié à un conducteur d'amenée de courant 12 par une tresse 14 en forme de boucle, la partie supérieure du bras 10 étant aménagde en contact principal 16 et en prolongement en contact pare-étincelles 18qui coopèrent respectivement avec des contacts fixes principal 20 et pare-étineelles 22 connectés à l'autre conducteur d'amenée de courant 24. Te bras mobile 10 est monté à pivotement sur un axe 26 porté par une pièce de support 28, elle-m8me articulée sur un axe fixe 30 traversant le creux de la tresse 14, et un ressort 32 d'application des contacts est intercalé entre le bras 10 et un élément 34 de support du contact fixe. La manoeuvre d'ouverture et de fermeture des contacts coopère au moyen d'un mécanisme de commande 36 comprenant une manivelle 37 double de commande calée sur un arbre 38, et dont l'une 40 des branches est liée mécaniquement par une articulation 42 à une biellette 44 susceptible d'osciller par son extrémité opposée autour d'un axe 46 porté par la pièce de support 28. L'autre branche 48 de la manivelle 37, décalée angulairement de la première branche 40, est associée à une genouillère 50 à axe de pivotement 52 sur lequel sont articulées deux biellettes 54, 56 dont l'une 54 a son extrémité opposée montée sur un axe 58 assujetti à la branche 48, et dont l'autre 56 est articulée sur un axe 60 porté par un levier 62 monté à rotation sur un pivot 64 fixe.Une manivelle 68 d'armement, agencée autour du pivot 64, comporte un premier bras 66 associé à un ressort 70 d'accumulation d'énergie ancré entre un point d'appui 72 fixe et une assiette 74 d'appui mobile en translation par l'intermédiaire d'un axe 76 solidaire du bras 66. Un accrochage 78, en forme de galet cylindrique, monté à rotation libre sur un axe 80 d'un deuxième bras 82 de la manivelle 68 coopère d'une part avec un bec de retenue 84 susceptible d'osciller par enfoncement d'un bouton poussoir de férmeture 85 manuelle du disjoncteur autour d'un axe fixe 86 dans le sens de la flèche F1 vers une position de déverrouillage, et d'autre part avec une came 88 ou rampe curviligne d'une poignée 90 d'armement manuel du ressort 70 montée à rotation. limitée sur un pivot 92. Un levier de déclenchement 94, assujetti à une barre 96, est commandé soit automatiquement par un bloc déclencheur (non représenté) de détection de courants de défaut, soit manuellement par la liaison cinématique 98 (indiquée -en traits mixtes) reliée au bouton poussoir d'ouverture 100, et son pivotement dans le sens trigonométrique libère les moyens de verrouillage 102 associés à l'axe de pivotement 52 et provoque la brisure de la aenouil lé re 50 et l'ouverture du disjoncteur.Un plastron 104, en matière -isolante- moulée, situé sur la face avant 105 du disjoncteur, constitue un tableau de commande sur-lequel sont regroupés tous les organes de manoeuvre et de surveillance, notamment la poignée 90 d'armement, les boutons poussoir 100, 85 d'ouverture et fermeture, des lampe témoins 106, 108 de position des contacts et d'armement de la commande de fermeture du disjoncteur. Selon l'invention, le disjoncteur est équipé d'un indicateur 110 auxiliaire de position des contacts coopérant avec le mécanisme de commande 36 et comportant une tringle 112 perpendiculaire à la face avant 105 et doté d'une cheville 114 agencée dans une boutonnière 116 solidaire d'un levier 118 articulé sur l'arbre 38 de commande et faisant un angle aigu avec la tringle 112. Cette dernibre émerge du plastron 104 par une lumière 120 ménagée sous le bouton poussoir 100 d'ouverture, et son extrémité comprend une ouverture 122 susceptible d'être mis en regard avec un trou 124 adjacent d'une extension 126 de prolongement du bouton poussoir 100 en position enfoncée, et avec un autre trou 128 d'un appui fixe 130 faisant partie du plastron 104.Le passage d'un cadenas 132 dans les trous 122, 124, 128 en position alignée (figures 3 et 4) verrouille la tringle 112 en position d'ouverture du mécanisme de commande 36 et empêche toute fausse manoeuvre, notamment une fermeture intempestive des contacts. Le disjoncteur selon l'invention fonctionne de la manière suivante En position de fermeture des contacts et armement du ressort 70, représentée à la figure 1, la pièce support 28 et l1axe 26 de pivotement du contact mobile sont verrouillés par la manivelle 37 de commande 36, la genouillère 50 étant en position alignée. Le ressort 32 sollicite le bras 10 en rotation autour de l'axe 26 appliquant le contact principal mobile 16 sur le contact fixe 20. Les contacts pare-étincelles 18, 22 sont séparés, et les efforts électrodynamiques de répulsion des contacts principaux 16, 20 sont compensés par ceux engendrés dans la boucle ou tresse 14 renforçant ainsi la pression de contact.Le bloc de retenue 84 en appui contre l'accrochage 78 maintient la manivelle 68 d'armement en position de blocage et de compression du ressort 70. La tringle 112 de l'indicateur 110 de position des contacts dépasse la face avant 105 du plastron d'une distance "dl" indiquant la fermeture des contacts. Aucun passage du cadenas 132 n'est possible dans les trous 122, 124, 128 en position non alignée. L'ouverture du disjoncteur s opère par une rotation de la manivelle 37 de commande dans le sens des aiguilles d'une montre, provoquée par la brisure de la genouillère 50 due au pivotement du levier de déclenchement 94 dans le sens de la flèche F2 commandé par le bloc déclencheur ou par une impulsion de la liaison cinématique 98 donné par le bouton poussoir d'ouverture 100. La pièce de support 28 est libérée, et sous l'effet de la résultante des forces électrodynamiques de répulsion de contacts et de boucle, l'axe 26 se déplace libérant le bras 10 qui pivote alors autour du contact principal fixe 20 jusqu'à la venue en contact des pareétincelles 18, 22 et la séparation des contacts principaux 16, 20. L'effet de compensation est détruit du fait de la position spatiale différente des pare-étincelles et le bras 10 est ensuite repoussé brusquement vers la position de coupure. La position des différents organes du mécanisme de commande après ouverture des contacts est représentée à la figure 2, et il convient de noter que la manivelle d'armement 68 reste immobile par le blocage du bec de retenue 84 en maintenant le ressort 70 bandé.Le levier 118 de l'indicateur 110 de position suit le mouvement de rotation de la manivelle 37 de commande et provoque le retrait de la tringle 112 suivant un mouvement de translation indiqué par la flèche F3, de manière que la distance de dépassement "d2" de la tringle 112 par rapport au plastron est inrérieure à celle ndl" en position de fermeture des contacts. L'ouverture 122 de la tringle 112 et le trou 128 de l'appui 130 adjacent sont en regard l'un de l'autre, mais le retour dru bouton poussoir d'ouverture 100 en position normale sous l'action de son ressort de rappel empêche le passage du cadenas 132 et le verrouillage du disjoncteur en position d'ouverture.Ce verrouillage n'est possible qu'à la double condition suivante : position enfoncée du bouton poussoir d'ouver- ture 100, et position d'ouverture des contacts (voir figures 3 et 4), et réalise la fonction sectionneur sans nécessiter de dispositif débrochable. La suite du fonctionnement découle de la description précédente et il suffit de rappeler que la fermeture rapide du disjoncteur intervient après retrait du cadenas 132, et l'actionne- ment du bouton poussoir de fermeture 85 provoquant le pivotement du bec de retenue 84 suivant la flèche F1, et la libération de l'accrochage 78 entraînant la rotation de la manivelle 68 d'armement dans le sens des aiguilles d'une montre et la détente brusque du ressort 70 vers le bas. La genouillère 50 revient en position alignée, et la manivelle 37 de commande tourne dans le sens trigonométrique jusqu'à la fermeture des contacts.Un cycle de fonctionnement ouverture - fermeture du-disjoncteur nécessite un seul réarmement du ressort 70 par l'actionnement de la poignée 90 d'armement manuel autour de l'axe 92 ou par une commande électrique (non représentée). L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques et électriques, notamment celle dans laquelle l'indicateur de position des contacts 110 serait associé à un organe quelconque du mécanisme de commande 36 autre que l'arbre de commande 38, ou celle dans laquelle l'indicateur 110 serait utilisé dans tout autre disjoncteur automatique réalisant la fonction sectionneur et ne né- cessitant pas de chariot mobile débrochable. REVENDICATIONS 1. Disjoncteur électrique comprenant - un contact fixe, - un équipage mobile à contact mobile coopérant avec le contact fixe, - un mécanisme de déplacement dudit équipage mobile en position d'ouverture ou de fermeture, à commande dotée d'un moyen d'actionnement automatique par un courant de défaut et/ou dtun moyen d'actionnement manuel, et - un dispositif de verrouillage du disjoncteur en position d'ouverture, caractérisé par le fait que le disJoncteur comporte en plus un indicateur mécanique de la position des contacts associé audit mécanisme, et que ledit dispositif de verrouillage coopère avec ledit moyen d'actionnement manuel et ledit indicateur de po sition, de manière à assurer le blocage combiné mécanique dudit équipage mobile en position d'ouverture, et du moyen d'actionnement manuel évitant tout ordre d'enclenchement et une refermeture intempestive des contacts. 2. Disjoncteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit indicateur mécanique de position présente une zone visible de 11extérieur susceptible d'occuper une première et deuxième positions stables correspondant respectivement à la fermeture et l'ouverture du disjoncteur, Iàdite zone venant au voisinage dudit moyen dtactionnement manuel dans ladite deuxième position pour permettre ledit blocage par le dispositif de verrouillage. 3. Disjoncteur électrique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite zone de l'indicateur et ledit moyen d'actionnement manuel comportent chacun un organe de retenue coopérant avec ledit dispositif de verrouillage dans. la position d'ouverture du disjoncteur. 4. Disjoncteur électrique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits organes de retenue sont agencés en ouvertures disposées en regard l'une de l'autre et autorisant le passage dudit dispositif de verrouillage dans ladite deuxième position. 5. Disjoncteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit dispo sitif de verrouillage est un cadenas ou une serrure. 6. Disjoncteur électrique selon l'une quelconque des re vendications 2 à 5, caractérisé par le fait que ledit indicateur de position comprend un premier levier, calé sur l'arbre de commande des différents pales du disjoncteur et animé d'un mouvement de pivotement alterné correspondant à la course de fermeture ou d'ouverture, et un deuxième levier associé audit premier levier et assujetti par son extrémité opposée à ladite zone visible dépla çable selon un mouvement de translation dans lesdites première et deuxième positions. 7. Disjoncteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen d'actionnement manuel est un bouton poussoir de commande d1ouverture -du disjoncteur coopérant en position enfoncée avec ledit dispositif de verrouillage pour assurer ledit blocage. 8. Disjoncteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen d'actionnement manuel est un bouton poussoir de commande de-fermeture du disjoncteur coopérant en position non enfoncée de retrait avec ledit dispositif de verrouillage pour assurer ledit blocage. 9. Disjoncteur électrique selon la revendicaton 7, caractérisé par le fait que ledit bouton poussoir de commanded' ouver- ture en position enfoncée verrouille ledit organe de déclenchement en position déclenchée. 10. Disjoncteur électrique selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit bouton poussoir de fermeture en position non enfoncée verrouille un levier d'armement d'un ressort accumulateur d'énergie en position armée et évite toute détente intempestive dudit ressort en vue de la fermeture des contacts.