Brevet FR2399116A1 — publié le 19790223

L'invention se rapporte à un dispositif de coupure pour interrupteur limiteur, dans lequel deux paires de contacts sont ouverts simultanément sous l'effet de forces de répulsion elec trodynamiques agissant sur les conducteurs véhiculant le courant, et où au moins une paire de contacts est portée par un pont lui même associé à un porte-contact au moyen d'un dispositif d'accrochage, qui est libéré lors de l'apparition d'une force de répulsion supérieure à une certaine valeur. Pans les dispositifs connus répondant à la constitution générale décrite ci-dessus, les pressions de contact exercées lors du fonctionnement en interrupteur, c'est à dire lorsque l'effet de limitation n1 est pas utilisé, doivent être choisies pour que celles-ci ne puissent provoquer le déverrouillage intempestif du dispositif d'acorochage, ce qui nécessite le respect de tolérances géométriques étreites difficiles à respecter. On connait par ailleurs des appareils de coupure, notamment de simple coupure, dans lequel un conducteur traversé par le courant est réalisé de façon à pouvoir se déformer sous l'effet des forces électro-dynamiques qui s'exercent sur lui lors de l'apparition d'un courant trop intense, cette déformation étant accumulée dans un organe élastique qui, restitue ensuite son énergie en sem opposé pour venir percuter l'un des contacts et réaliser ainsi ltouverture du circuit. Pans ces appareils, dont la structure mécanique est complique, il est nécessaire que les déformations mentionnées ci-dessus soient assez importantes pour réaliser l'armement de 11 organe élastique, ce qui nécessite l'exercice desdites forces pendant un intervalle de temps généralement prohibitif. L'invention se propose par suite de fournir un appareil limiteur du type susvisé, dans lequel l'influence des tolérances de fabrication des organes nécessaires au déverrouillage, sur ceux qui déterminent la pression des contacts, sera réduite. Selon l'invention, ce résultat est atteint grace au fait que les contacts mobiles portés par le porte-contact, sont accouplés rigidement à ce dernier à l'aide d'un verrou placé sur le portecontact et qu'au moins l'un des conducteurs amenant le courant aux contacts fixes de l'interrupteur, est susceptible de se déplacer ou de se déformer en direction du porte-contact sous l'effet des forces électrodynamiques créées par une valeur excessive du courant, ladite déformation ou ledit mouvement étant transmis au verrou des qu'ils atteignent une faible valeur pour interrompre l'accouplement entre le porte-contact et lesdits contacts mobiles D'autres particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description gui suit, relative à un certain nombre de modes de réalisation non limitatifs. Au dessin annexé La figure 1 représente en coupe un mode de réaliation où le porte-contact supporte un pont de contact mobile rigide, La figure 2 représente un détail de réalisation du pont de contact conforme à la figure 1, La figure 3 illustre une variante où le porte-contact supporte deux bras mobiles constituant un pont de contact rigide lors du fonctionnement en interrupteur et La figure 4 montre le porte-contact conforme à la variante, en coupe par un plan perpendiculaire à celui de la figure 3 et passant sensiblement par llaxe d'un bras et par celui du levier de verrouillage associe. L'appareil de coupure représenté à la figure 1 comporte un électro-aimant de commande, pour la fermeture des contacts, constitué par son noyau fixe (1), son armature mobile (2) et sa bobine d'excitation (3). L'armature est reliée à un poriFcontact (4) muni d'autant de colonnes (29) qu'il y a de phases à interrompre dans le système de distribution. A chaque colonne est associé un pont de contact (11) portant à ses extrémités les contacts mobiles (9) respectivement (10), et à chaque pont sont associées des chambres de soufflage telles que représentées en (14). Ce pont de contact, qui est constitué par une pièce bonne conductrice dont l'épaisseur est faible devant la hauteur, est susceptible de se déplacer dans une rainure (30) longitudinalement placée dans la colonne, tout en restant sensiblement parallèle à lui-même. Son maintien peut par exemple être assuré par une goupille transversale (26) dont il est solidaire, et qui se déplace avec un coulisseau (38) mobile dans la colonne du porte-contact. Le bord inférieur (31) du pont de contact, qui est dirigé vers l'armature (2) présente dans sa région centrale, un prolonge- ment (25) (voir également la figure 2) qui est placé dans l'axe de symétrie de la colonne et dont la forme rappelle celle de la pointe d'une flèche dont les flancs du biseau sont représentés par (32) et (33) et dont les épaulements adjacents sont illustrés en (34) et (35) Lorsque le pont de contact est dans son état de fonctionne- ment normal, ces épaulements reçoivent respectiveme les crocheS (24) et (23) de deux verrous symétriques (20) respectivement (21) pivotés comme des leviers sur la colonne autour d'axes (60, 61) perpendiculaires au plan dans lequel peut se déplacer le pont de contact. Ces crochets maintiennent le pont de contact (11) par le prolongement (25) qui est pincé perpendiculairement à l'axe FF' grace à l'action élastique exercée par un ressort commun (22) placé entre les autres branches des verrous. Les surfaces d'appui (34, 35) sont orientées de façon, que leur normale passe par les axes (60, 61). Ires extrémités des leviers opposées aux verrous portent des poussoirs (36) respectivement (37) dont le rôle sera décrit ci-dessous. A chaque contact mobile (10), respectivement (9), du pont de contact, est associé un contact pseudo-flxe (8), respectivement (7), qui est monté sur un levier conducteur (6), respectivement (5), pivotant autour d'axes (16), respectivement (17) montés dans le corps (63) de l'appareil ; ces axes sont perpendiculaires au plan dans lequel se déplace le pont de contact et sont placés au voisinage de la colonne (29) du porte-contact. Ces leviers, qui amènent le courant aux contacts qu'ils por- tent par l'intermédiaire de tresses conductrices (12), respectivement (13), sont rappelés vers les contacts mobiles du pont par des ressorts (28), respectivement (27), constituant les ressorts de pression des contacts. Le mouvement des contacts fixes vers le haut de la figure est limité par des butées, non représentées, contre lesquelles s'appuient les leviers. B'extrémité de chacun des leviers, opposée au contact, pré- sente une portion isolante (18), respectivement (19) placée de façon à se trouver en regard du poussoir (36), respectivement (37), dont elle est voisine, au moins lorsque le pont de contact est appliqué sur les contacts fixes. Par ailleurs,chaque levier (5, 6) forme un coude, de façon que le mouvement instantané de la portion isolante soit dirigé vers le poussoir correspondant lorsque le contact pseudo-fixe est déplacé autour de son axe à l'encontre de son ressort de rappel (27, 28). Comme le chemin parcouru par le courant circulant à travers les éléments (12, 6, 8, 1Q, 11, 9, 7, 5, 13) forme une boucle, des forces de répulsion électro-dynamiques élevées se manifestent lorsque l'intensité du courant atteint une valeur importante. Sous l'effet de ces forces, qui ne sont pas assez élevées pour provoauer le décollage de l'armature, le pont de contact est soumis à une force importante dirigée dans le sens BF'. Comme le pont de contact ne peut se déplacer lorsque les crochets retiennent les épaulements? ce sont les leviers (6) et (5) portant les contacts pseudo-fixes qui vont pivoter autour de leurs axes respectifs (16), (17), en comprimant les ressorts qui leur sont res pectivement associés. Un jeu faible est ménagé entre les poussoirs et les portions isolantes, de sorte que le mouvement initial des leviers va produire rapidement le basculement des verrous (20) (21) et va par suite, libérer le pont de contact (5). Celui-ci s'éloigne alors très rapidement de sa position de fermeture et reste accroché dans la région supérieure de la colone indiquée en pointillé par exemple à l'aide d'un dispositif élastique, d'un dispositif frotBnt ou d'une combinaison de ces deux dispositifs. Leréarme- ment de l'appareil est opéré de l'extér-eur à l'aide de l'extré- mité (39) du tiroir (38), mobile parallèlement à la colonne, dont l'extrémité inférieure est placée au voisinage du pont de contact et est par exemple reliés à lui par la goupille (26). Une action manuelle exercée sur l'extrémité extérieure (39) en direction de ltélectro-aimant, amène le prolongement (25) du pont de contact à écarter les verrous pour s'accoupler rigidement à la colonne du porte-contact. Dans la variante illustrée aux figures 3 et 4, le pont de contact est constitué par deux bras symétriques (40, 45) oscillants autour de leurs pivots respectifs (42, 43) ; il se comporte comme un pont rigide dans les conditions de fonctionnement en interrupteur. Ces bras sont reliés électriquement par une tresse souple (59). La rigidité des deux bras est assurée par deux leviers de verrouillage (47, 52), qui coopérent respectivement avec des portions des bras (41, 40) et, qui sont portés par la colonne (29), sur laquelle ils peuvent osciller grâce à leurs pivots respectifs (49, 46). Ces deux leviers, qui sont identiques et placés symétriquement côte à côte, prennent chacun une forme coudée dans laquelle une première extrémité présente un crochet (51, respectivement 48) coopérant avec un rebord (45, respectivement 44), appartenant aux leviers (41) et (40) auxquels ils sont respectivement associés. Un ressort commun (56) exerce sur les leviers de verrouillage des couples de sens opposés qui engagent les crochets en regard des rebords dans un mouvement sensiblement parallèle à l'axe de déplacement FF' du porte-contact. Les normales aux surfaces de contact entre ces crochets et ces rebords sont orientées vers les axes des leviers, de façon que le couple exercé à l'extrémité d'un bras oscillant tel que (41) par la pression des contacts, ne provoque pas l'apparition d'un couple surle levier de verrouillage qui lui est associé. Une seconde extrémité des leviers de verrouillage, par exem pis l'extrémité (58) du levier (47), est placée en regard d'un poussoir isolant (53) mobile dans une direction GG', sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement GG' de la colonne (29?. Ce poussoir est placé dans un logement de la colonne et son extrémité opposée audit levier est en saillie par rapport à ladite colonne pour se trouver placée en regard de l'extrémité coudée (55) d'un contact pseudo-fixe (6) analoguqe à cehi décrit précédemment. Un second poussoir (54) est associé de façon analogue au contact pseudo-fixe (5) et au levier de verrouillage (52). Lorsque les forces de répulsion exercent leur action sur les contacts pseudo-fixes et provoquent leur déplacement angulaire, leurs extrémités (55, 50) se déplacent vers la colonne et actionnent les poussoirs, qui à leur tour provoquent les rotations de sens opposés des leviers de verrouillage. Lorsque les crochets échappent aux rebords, les bras (40, 41) sont libres et les forces de répulsion auxquelles ils sont soumis provoquent leur rotation en sens inverse vers le fond du logement commun (57). Des moyens de maintien simples, faisant par exemple usage de pièces de frottement, de pinces élastiques ou dtencliquetage, permettent de maintenir les bras en position ouverts. Pans les exemples qui viennent d'être décrits, la sensibilité du déclenchement, pour une intensité à limiter déterminée, résulte uniquement du choix des caractéristiques élastiques des ressorts et des rapports des différents bras de leviers, car les efforts reçus par les contacts mobiles ne modifient pas les positions respectives des organes qui composent le mécanismed'accou- plement amovible décrit ci-dessus. REVENnICBffTONS , 1. Dispositif de coupure pour interrupteur limiteur dans lequel deux paires de contacts sont ouverts simultanément sous l'effet des forces de répulsion électrodynamiques agissant sur les conducteurs véhiculant le courant et où au moins une paire de contacts est portée par un pont lui-m8me associé à une porte-contacts à l'aide d'un dispositif d'accrochage qui est libéré lors de l'apparition d'uns force de répulsion supérieure à une certaine valeur caractérisé en ce que le pont de contact ( 11, respectivement 4Q, 41), qui est indéformable pendant le fonctionnement en interrupteur est accouplé rigidement au porte-contact à l'aide d'un dispositif d'accrochage (23, 24, 25, respectivenent 47, 52, 44, 45) placé sur le porte-contact (4, 29), et qu'au moins l'un des conducteurs (6 ou 5) amenant le courant aux contacts fixes (8, 10) de l'interrupteur, est susceptible de se déplacer ou de se déformer en direction du porte-contact sous l'effet des forces électrodynamiques créées par une valeur excessive du courant, ladite déformation ou ledit mouvement étant transmis au dispositif d'accrochage ( 23, 24, 25), respectivement (47, 52, 44, 45) dès que ladite déformation ou ledit mouvement atteint une faible valeur pour interrompre l'accouplement entre le porte-contact (4, 29) et ledit pont (11), respectivement (40, 41). 2. Dispositif de coupure seon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits conducteurs sont représentés par deux leviers (6, 5) coudés sensiblement à angle droit, pivotant autour d'axes (16, 17) placés au voisinage du porte-contact (4, 29), que les extrémités de ces leviers opposées aux contacts fixes (7, 8) sont mobiles dans des directions (GG') sensiblement perpendiculaires à l'axe (FF') de déplacement du porte-contact, et que l'accouplement comporte deux leviers de verrouillage (20, 21), respectivement (47, 52), symétriques par rapport audit axe, dont les premières extrémités (36, 37) sont placées en regard des extrémités desdits leviers coudés, et dont les secondes extrémités portent des crochets (24, 25) coopérant avec des rebords du pont de contact (11, respectivemut 40, 41), les normales aux surfaces de contact entre lesdits crochets et lesdits rebords passant sensiblement par les axes (60, 61) respectivement (49, 46) desdits leviers de verrouillage. 3. Dispositif de coupure selon la revendications 2, caractérisé en ce que le pont de contact est formé par une pièce rigide ( dont la région médiane comporte un double épaulement (25) qui est pincé entre lesdits crochets (24, 23) sensiblement perpendiculairement à la direction de déplacement (FF') du portecontact, grâce à l'action d'un ressort commun (22) placé entre les leviers. 4. Dispositif de coupure selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pont de contact est constitué par deux bras pivotants (40, 41) symétriques, reliés par un conducteur souple (59), chaque bras portant un rebord particulier (44, respectivement 45), tandis que les crochets (48, 51) sont mobiles sensiblement parallèlement à la direction de déplacement (PF') du porte-contact.