Brevet FR2484136A1 — publié le 19811211

CONTACTS ELECTRIQUES PERFECTIONNES POUR DISJONCTEURS MULTI POLAIRES A BASSE TENSION ET PROCEDE DE FABRICATION DES CONTACTS. L'invention est -relative à un procédé de fabrication d'un contact électrique mobile équipant un disjoncteur multipolaire de forts calibres pour la protection d'un réseau à basse tension, ledit contact ayant un corps conducteur de forme allongée présentant une première extrémité dotée d'une pastille de contact coopérant avec un contact fixe associé en position de fermeture du disjonctéur, et une deuxième extrémité opposée en liaison électrique avec un shunt souple de raccordement du contact mobile à une plage d'amenée de courant. Selon un procédé de fabrication connu d'un contact du genre mentionné, des opérations de reprise d'usinage sont nécessaires pour la préparation du contact et le sous-ensemble contact - shunt est réalisé en cuivre argenté ou étame. Ces opérations augmentent considérablement le coût de fa- brication de disjoncteurs à forts calibres, notamment pour des intensités nominales supérieures à 1000 Ampères. Le but de l'invention consiste à éviter les inconvénients précités et à réaliser un contact de fort calibre- directe- ment de découpe sans opération additionnelle d'usinage, et de coût de fabrication réduit. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ledit contact mobile est formé par une pluralité de doigts de contact élémentaires accolés transversalement l'un contre l'autre et solidarisés ensuite entre eux par le bra-. sage de la pastille de contact et le soudage du shunt de raccordement respectivement auxdites première et deuxième extrémités du corps allongé. Selon une caractéristique du procédé selon l'invention, chaque doigt de contact élémentaire est confectionné à partir d'une lamelle standard prédécoùpée dans une tôle conductrice d'épaisseur prédéterminée, le profil de ladite lamelle présentant à l'une de ses extrémités une face frontale inférieure plane destinée au support de la pastille de contact et une face frontale supérieure dotée d'un ergot ou téton, et à l'extrémité opposée une encoche délimitée par deux pattes inférieure et supérieure. Selon une autre caractéristique du procédé, le téton sur la face frontale supérieure d'une lamelle-standard est coupé pour constituer un doigt élémentaire latéral et la patte inférieure d'une lamelle standard est sectionnée pour former un doigt élémentaire intermédiaire, notamment central. Chaque contact est ainsi obtenu directement de découpe sans opération additionnelle d'usinage Selon un développement du procédé selon l'invention, le shunt de raccordement est formé par un empilage de lames identiques constituées chacune par un ruban flexible de cuivre non étamé Les extrémités des lames situées du côté plage sont soudées électriquement entre elles simultanément avec une plaquette en cuivre argenté assujettie à la lame inférieure du shunt pour assurer une bonne liaison électrique par vis avec la plage associée. Le contact mobile comporte au moins trois doigts de contact élémentaires accolés transversalement l'un- contre l'autre avec une précision prédéterminée par des plots de positionnement coopérant avec des oeillets conjugués mna- gés respectivement dans les faces accolées des doigts. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un disjoncteur équipé de contacts électriques mobiles selon l'invention, le disjoncteur étant représenté en position de fermeture; la figure 2 montre une vue en plan d'un pôle du disjoncteur selon la figure 1; la figure 3 représente une vue en plan du sous-ensemble formé par les contacts mobiles principaux et d'arc associé à un shunt de raccordement; la figure 4 est une vue en élévation d'un contact mobile principal raccordé à la branche correspondante du shunt; la figure 5 est une vue en élévation du contact d'arc mobile en liaison avec la branche correspondante du shunt; la figure 6 est une vue en plan du shunt de raccordement; la figure 7 est une vue en détail d'une lamelle standard utilisée pour la fabrication des doigts de contact; la figure 8 est une vue en élévation d'un doigt de contact central équipant chaque contact principal mobile; la figure 9 est une vue en élévation d'un doigt de contact latéral; la figure 10 est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 4; la figure 11 montre une vue en coupe selon la ligne XI-XI de la figure 1; la figure 12 illustre une-vue en coupe selon la ligne XII XII de la figure 2; la figure 13 représente une vue en coupe selon la ligne XIII-XIII de la figure 2, en position d'ouverture du disjoncteur. Sur les figures, un disjoncteur multipolaire basse tension à forts calibres, comporte des pôles de structures identiques, logés dans des compartiments juxtaposés à l'intérieur d'un boltier il parallélépipédique en matériau isolant moulé. Chaque pôLe 10 comprend une paire de plages 12, 14 conductrices d'amenée de courant, alignées selon une direction longitudinale. Un sous-ensemble 16, formé par les contacts mobiles 20, 22 associés à un shunt de raccordement 24, est agencé dans l'intervalle 18 longitudinal ménagé entre les deux plages 12, 14 fixes d'entrée et de sortie de chaque pôle, et comprend une pluralité de contacts principaux 20 mobiles et un contact d'arc 22 mobile. Le shunt flexible de liaison 24 est connecté électriquement entre les contacts mobiles principaux 20 et d'arc 22 et la plage 14 aval de sortie. L'autre plage 12 amont porte des contacts fixes principaux 26 et d'arc 28, qui coopèrent avec les contacts mobiles 20, 22 correspondants en position de fermeture du disjoncteur.Les contacts mobiles 20, 22 de chaque pôle sont positionnés dans une cage 30 support avec interposition de ressorts 32 de pression de contact. La cage 30 est montée à pivotement sur un axe de tourillonnement 34, et est solidaire d'un barreau 36 d'entrainement commun aux différents pôles. Le mécanisme de manoeuvre (non représenté) du barreau 36 est associé d'une manière classique à l'un des pôles intermédiaires du disjoncteur pour assurer le déplacement des contacts mobiles 20, 22 entre les positions de fermeture et d'ouverture, soit par action manuelle au moyen d'une manette de commande, soit par 1 intermédiaire d'un déclencheur magnétothermique ou électrpnique provoquant le déclenchement automatique du mécanisme lors de l'apparition d'un courant de surcharge ou de court-circuit sur le réseau. Le barreau d'entraine ment 26 est parallèle à l'axe de tourillonnement 34 de la cage 30 et s'étend selon une direction transversale à l'intérieur du boltier 11. Le sous-ensemble 16 à contacts multiples 20, 22 et shunt 24 associé comporte à titre d'exemple six contacts princi- paux mobiles 20 identiques, répartis en deux groupes de trois selon la direction transversale du barreau 36, chaque groupe étant séparé l'un de l'autre par le contact d'arc mobile 22 central s'étendant longitudinalement dans l'axe médian XX' des plages 12, 14 de chaque pole. I1 est évident que l'invention est également applicable à des pôles ayant un nombre différent de contacts en fonction du calibre du disjoncteur. Les contacts mobiles principaux 20 et d'arc 22 sont montés à pivotement sur un axe 38 de tourillonnement transversal s'étendant sous le barreau d'entraînement 36 avec interposition de la cage 30.Des écrans ou cales 40 intercalaires en matériau isolant, notamment en verre polyester, sont insérés (fig. 2 et 12) dans des interstices 42 échelonnés régulièrement le long de la direction transversale entre les contacts 20, 22 successifs du sous-ensemble 16 pour assurer une bonne répartition du courant et un calage efficace entre les differents-con-tacts. Un autre écran isolant 41 (fig. 12 et 13), notamment enpolycarbonate, s'étend sous les contacts 20, 22 sur toute la largeur du sous-ensemble 16. L'écran 41 de pâle évite un éventuel réamorçage de l'arc entre la plage 12 et les contacts mobiles 20, 22 et favorise la commutation de l'arc. Chaque contact mobile principal 20 est formé par l'assemblage de trois doigts 44, 46, 48 juxtaposés, en matériau conducteur, notamment en cuivre. Un nombre supérieur de doigts peut néanmoins être utilisé pour la fabrication des contacts 20. Selon la figure 7, la découpe préalable de chaque doigt se présente sous la forme d'une lamelle standard de forme allongée 50 comportant dans la partie médiane un orifice 52 circulaire pour le passage de l'axe de tourillonnement 38 des contacts mobiles. La lamelle 50 méplate en cuivre a une épaisseur de quelques millimètres et l'une de ses extrémités est munie d'une face 54 frontale inférieure plane destinée à la fixation d'une pastille de contact 56, et d'une face frontale supérieure 58 dotée d'un téton ou ergot 60 faisant saillie vers le haut.Une encoche 62 semi-ouverte, délimitée par deux pattes de positionnement inférieure 64 et supérieure 66, est prévue à l'extrémité opposée de la lamelle 50 pour permettre l'in- troduction et la fixation du shunt 24. A partir de la lamelLe 50 standard (fig. 7), on confectionne les différents doigts 44, 46, 48, constitutifs de chaque contact mobile principal 20. Les deux doigts latéraux 44, 48 ont une structure identique (fig. 9) à ceile de la lamelle 50 standard (fig. 7) avec suppression du téton 60. Le doigt central 46 (fig. 8) présente une forme légèrement différente par rapport à celle des doigts latéraux 44, 48 et comporte la lamelle standard 50 avec le téton 60 pour le centrage du ressort 32 de pression de contact correspondant. La patte inferieure 64 a été supprimée de maniere à permettre l'apport d'étain lors du soudage du shunt 24 aux différents contact mobiles principaux 20. La patte supérieure 66 du doigt central 76 est dotée d'un orifice 68 additionnel pour l'introduction d'un goujon 70 de maintien en cuivre lors de l'assemblage du shunt 24 aux contacts mobiles. Le sectionnement de la patte 64 et l'agencement de l'orifice 68 sont réalisés au cours d'une meme opération de découpage de la lamelle standard 50. Le -contact d'arc mobile 22 (fig. 3 et 5) est conformé d'une manière similaire par la juxtaposition de trois doigts 72, 74, 76 en cuivre percé chacun d'un orifice 52 aligné avec celui de chaque contact principal 20 pour le passage de l'axe de tourillonnement 38 commun. Les doigts 72, 74, 76 du contact d'arc 22 ont une longueur supérieure à celle des doigts 44, 46, 48 de chaque contact principal 20, et comporte une pastille de contact 78 coopérant en position de fermeture du disjoncteur avec le contact d'arc 28 fixe agencé le long de l'axe médian XX' sur la plage 12. Le doigt central 74 est muni de deux tétons 60 de centrage des ressorts 32 de pression de contact, et est dépourvu de patte inférieure 64. On remarque que les contacts mobiles principaux 20 et d'arc 22 sont obtenus directement de découpe sans opération complémentaire d'usinage. Le shunt 24 de connexion (fig. 3 et 4) des contacts mobiles 20, 22 à la plage 14 aval d'amenée de courant comporte une pluralité de branches 80 parallèles conductrices, chaque branche étant associée à un contact mobile principal 20 et d'arc 22. Les sept branches 80 sont échelonnées le long de la direction transversale de l'axe de tourillonnement 38 des contacts 20, 22 et séparées régulièrement l'une de l'autre par des intervalles 82 de même largeur que celle des interstices 42 entre les contacts principaux mobiles 20. Les différentes branches 80 parallèles se raccordent à une traverse de liaison 84 commune, de manière à former un peigne constitué par un empilage de lames 85 identiques. Chaque lame 85 conductrice est constituée par un rut an flexible de cuivre non étamé convenablement découpé. Les extrémités des différentes lames 85 du côté de la traverse 84 sont soudées électriquement entre elles avant l'assemblage de shunt aux contacts 20, 2? correspondants. Une plaquette 86 en cuivre argenté est soudée par résistance à la face inférieure de la traverse 84 pour assurer une bonne liaison électrique du shunt avec la plage aval 14. Cette opération est effectuée pendant le soudage des extrémités des lames du shunt. La traverse 84 et la plaquette 86 comportent des trous 88 pour le passage de boulons 90 de raccordement du shunt 24 à la plage-ffoal 14.Une ouverture 92 est prévue à l'extrémité libre de chaque branche 80 pour permettre l'introduction du goujon 70 de maintien dans l'orifice 68 du doigt central 46, 74 correspondant. Chaque branche 80 a une largeur identique à celle de chaque contact mobile 20, 22 associé, et la largeur totale du shunt 24 de chaque pôle est égale à celle de l'ensemble des contacts mobiles 20, 22 correspondants en position montée. La mise en oeuvre du sous-ensemble 16 à contacts multiples 20, 22 et shunt 24 associé est effectuée de la manière suivante Le positionnement correct et le maintien des doigts 44, 46, 48 juxtaposés de chaque contact principal 20 monté est assuré par des plots de centrage 96, 98 agencés respectivement sur les doigts 44, 46 et s'introduisant dans des oeillets 100 conjugués ménagés dans les doigts 46 et 48 (voir fig. 10). L'assemblage préalable des doigts 72, 74, 76 du contact d'arc 22 s'effectue d'une manière similaire. Après brasage des pastilles de contact 56, 78 sur les doigts 44, 46, 48; 72, 74, 76 des contacts mobiles princi- paux 20 et d'arc 22, les branches 80 du shunt 24 sont ensuite engagés dans les encoches 62 des contacts correspondants tel que le contact d'arc mobile 22 s'étend dans l'alignement de la branche 80 centrale du shunt 24. Ce dernier est maintenu en place par l'intermédiaire des goujons 70 en cuivre, ancrés dans les orifices 68 des doigts centraux 46, 74 correspondants après passage dans les ouvertures 92. Les branches 80 du shunt 24 sont ensuite soudées à l'étain sur les contacts 20, 22 correspondants, l'apport d'étain étant facilité par l'absence de patte inférieure 64 sur les doigts centraux 46, 74. On remarque que chaque contact mobile principal 20 et d'arc 22 est réalisé respectivement par trois doigts 44, 46, 48; 72, 74, 76 juxtaposés, liés entre eux par la brasure d'une pastille de contact 56; 78 et la soudure à l'étain des branches 80 du shunt 24 de connexion. Les contacts 20, 22 sont obtenus directement de découpe, sans aucun usinage ultérieur. L'agencement du shunt 24 permet d'obtenir un Sous-ensemble 16 non argenté ou non étamé. 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 électrotechniques. Revendications 1. Procédé de fabrication d'un contact électrique mobile équipant un disjoncteur multipolaire de forts calibres pour la protection d'un réseau à basse tension, ledit contact ayant un corps conducteur de forme allongée présentant une première extrémité dotée d'une pastille de contact coopérant avec un contact fixe associe en position de fermeture du disjoncteur, et une deuxième extrémité opposée en liaison électrique avec un shunt souple de raccordement en contact mobile à une plage d'amenée de écurant, caractérisé en ce -que ledit contact mobile (20, 22) est formé par une pluralité de doigts (44, 46, 48; 72, 74, 76) de contact élémentaires accolés transversalement l'un contre l'autre et solidarisés ensuive entre eux par le brasage de la pastille (56, 78) de contact et le soudage du shunt (24) de raccordement respectivement auxdites première et deuxième extrémités du corps allongé. 2. Procédé de fabrication d'un contact électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque doigt de contact élémentaire est confectionné à partir d'une lamoelle (50) standard prédécoupée dans une tôle conductrice d'épaisseur prédéterminée, le profil de ladite lamelle présentant à l'une de ses extrémités une face frontale inférieure (54) plane destinée au support de la pastille de contact et une face frontale supérieure (58) dotée d'un ergot ou téton (60), et à l'extrémité opposée une encoche (62) délimitée par deux pattes inférieure (64) et supérieure (66). 3. Procédé de fabrication d'un contact électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le téton (60) sur la face frontale supérieure (58) d'une lamelle standard (50) est coupé pour constituer un doigt élémentaire latéral (44, 48; 72, 76), et que la patte inférieure (64) d'une lamelle standard (50) est sectionnée pour former un doigt élémentaire intermédiaire (46; 74), notamment central. 4. Procédé de fabrication d'un contact électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un orifice (68) additionnel est découpé dans la patte supérieure (66) de chaque doigt intermédiaire (46, 74) pour permettre l'introduction d'un goujon (70) de maintien du shunt (24) inséré dans les encoches (62) du contact (20, 22). 5. Procédé de fabrication d'un contact électrique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que postérieurement à la mise en place du goujon (70) de maintien, on effectue le soudage à l'étain du shunt (24) sur les doigts de contact (44, 46, 48; 72, 74, 76), l'apport d'étain dans les encoches (62) étant facilité par l'absence de patte inférieure (64) pour le doigt intermédiaire (46, 74). 6. Procédé de fabrication d'un contact selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le shunt (24) est formé par un empilage de lames (85) identiques constituée chacune par un ruban flexible de cuivre non éta mé, et que les extrémités (84) des lames (85) situées du côté plage sont soudées électriquement entre elles simultanément avec une plaquette (86) en cuivre argenté assujettie à la lame inférieure du shunt (24) pour assurer une bonne liaison électrique par vis (90) avec la plage (14) associée. 7. Contact électrique réalisé par la mise en oeuvre -du procédé de fabrication selan l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le contact mobile (20, 22) comporte au moins trois doigts de contact élémentaires (44, 46, 48; 72, 74, 76) accolés transversalement l'un contre l'autre avec une précision prédéterminée par des plots de positionnement (96, 98) coopérant avec des oeillets (100) con jugués ménagés respectivement dans les faces accolées des doigts. 8. Contact électrique selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le doigt central (46, 74) du contact (20, 22) comprend à ladite première extrémité un ergot (60) saillant ménagé sur la face frontale supérieure (58) pour le centrage du ressort (32) de pression de contact, et à ladite deuxième extrémité une encoche (62) de logement du shunt (24), ladite encoche étant conformée pour permettre la mise en place d'un goujon (70) de maintien et l'apport d'étain lors de l'opération de soudage du shunt (24) sur le contact (20, 22). 9. Contact électrique pour disjoncteur multipolaire de forts calibres comprenant par pale une pluralité de contacts prin cipaux mobiles (20) et un contact d'arc mobile (22), selon l'une des revendications 7 ou 8, lesdits contacts (20, 22) étant échelonnés à intervalles réguliers le long d'un axe de tourillonnement (38) commun s'étendant transversalement à l'intérieur d'une cage (30), caractérisé par le fait que des cales (40) intercalaires en matériau isolant sont insé- rées dans des interstices (42) ménagés entre les contacts (20, 22) successifs de chaque pôLe, et qu'un écran (41) iso lant perpendiculaire aux cales (40) s'étend sous les contacts mobiles (20, 22) dans la direction de l'axe (38) de tourillonnement. 10. Contact électrique pour disjoncteur multipolaire selon la- revendication 9, caractérisé par le fait que ledit shunt (24) de raccordement des contacts mobiles (20, 22) à la plage (14) d'amenée de courant est conformé en peigne comportant une pluralité de branches 80 parallèles montées en alignement avec les contacts (22, 20) correspondants selon la direction longitudinale du pôle, l'extrémité libre de chaque branche (80) étant percée d'une ouverture (92) pour l'introduction du goujon (70) de maintien dans l'orifice (68) du doigt central (46, 74) correspondant.