Brevet FR2507383A1 — publié le 19821210

DISJONCTEUR A BOITIER MOULE A DECLENCHEUR STATIQUE. L'invention est relative à un disjoncteur multipolaire à boîtier moulé et à déclencheur statique, comprenant un dis- positif électronique de traitement de signaux délivrés par des transformateurs de courant associés à chaque pôle, ledit dispositif électronique de traitement appartenant à un sous-ensemble inséré dans un compartiment du bottier moulé et délivrant un signal de déclenchement à une bobine de déclenchement en cas de surcharge ou de court-circuit. Un disjoncteur connu du genre mentionné comporte un bloc étanche de logement de la partie électronique du déclen- cheur statique, ce bloc étant disposé d'une manière amo- vible à l'intérieur du bottier moulé du disjoncteur Le bloc étanche empêche toute pénétration des gaz de coupure et évite un endommagement de la partie électronique par ces gaz Le bloc implanté à proximité des transformateurs de courant et des conducteurs de puissance du disjoncteur est soumis à un échauffement important susceptible d'affec- ter le bon fonctionnement du déclencheur. La présente invention a pour but de remédier à cet incon- vénient et de permettre la réalisation d'un disjoncteur à déclencheur statique à fonctionnement fiable. Le disjoncteur selon l'invention est caractérisé par le fait que ledit compartiment est isolé d'une manière étanche de la partie restante de l'enceinte confinée par le bottier moulé et communique librement avec le milieu ambiant par des orifices de ventilation ménagés dans les parois externes du bottier pour que ledit dispositif élec- tronique de traitement logé dans ledit compartiment soit abrité des gaz de coupure engendrées dans l'enceinte et soit refroidi par la circulation d'air à travers lesdits orifices, lesdits transformateurs de courant étant logés dans ladite partie restante de l'enceinte. La séparation étanche entre la partie électromécanique du disjoncteur et la partie électronique met cette dernière à l'abri de toute pollution due à la coupure et limite les échauffements par conduction et convection La libre com- munication du compartiment avec le milieu ambiant assure un refroidissement efficace par convection naturelle, de façon à éviter tout échauffement de la partie électronique. Les orifices de ventilation peuvent bien entendu être munis de filtre ou de tout autre dispositif empêchant la pénétra- tion de particules dans ledit compartiment. Selon un développement de l'invention, le sous-ensemble électronique comporte une cloison de séparation, qui assure l'isolation étanche entre le compartiment et la partie res- tante de l'enceinte Il est alors avantageux d'incorporer le relais de déclenchement audit sous-ensemble en disposant ce relais du côté de la cloison orienté vers l'enceinte du disjoncteur On évite ainsi toute transmission mécanique entre le compartiment de logement du déclencheur statique et la partie restante de l'enceinte. Selon un autre développement de l'invention, le sous-ensem- ble de déclenchement statique est monté amovible et com- porte des conducteurs de raccordement aux-transformateurs de courant du disjoncteyr, équipés de dispositifs de con- nexion Selon une caractéristique importante de l'inven- tion, les dispositifs de connexion sont agencés pour per- mettrejd'une part un court-circuitage des transformateurs de courant et d'autre part un détrompage,évitant toute erreur de branchement lors de la mise en place du sous- ensemble Lors de l'enlèvement du sous-ensemble> on court- circuite les transformateurs de courant pour protéger les manipulateurs contre les-risques d'électrocution, et d'au- tre part éviter toute destruction de ces transformateurs de courant due à des surtensions L'échange des sous-ensem- bles est ainsi simplifié et peut être réalisé en toute sécurité. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté à titre d'exemple aux dessins an- nexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en élévation partielle- ment arrachée d'un disjoncteur équipé d'un déclencheur statique selon l'invention; la figure 2 est une vue de côté partiellement en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue de détail, montrant une connexion de court-circuitage d'un transformateur de courant du dis- joncteur selon la figure 1; les figures 4 et 5 montrent un dispositif de connexion, respectivement en position connectée et en position décon- nectée du déclencheur statique aux transformateurs de cou- rant. Sur les figures, un bottier moulé 10 d'un disjoncteur mul- tipolaire basse tension est constitué par une base 12 et un couvercle 14, ce dernier étant traversé par une manette de commande manuelle 16 A l'intérieur du boîtier 10 sont disposés trois pôles dont seules les plages d'entrée 18 et de sortie 20 sont visibles sur les figures A chaque plage ou conducteur-de sortie est associé un transformateur de courant 22 en forme de tore>dont l'enroulement secondaire délivre un signal représentatif de l'intensité du courant parcourant le pôle Du côté des plages de sortie 20 est ménagé à l'intérieur du bottier moulé 10 un compartiment 24 susceptible de recevoir un sous-ensemble>désigné par le repère général 26,de déclenchement statique Dans l'exem- ple illustré par les figures, le compartiment 24 ne s'étend que sur une partie de la largeur du bottier 10 correspon- dant à l'un des pôles d'extrémité, de manière à laisser l'espace central disponible au mécanisme de commande du disjoncteur Le sous-ensemble de déclenchement 26 comporte un relais de déclenchement 28, par exemple un relais pola- risé, dont l'armature ou le noyau plongeur 30 coopère avec une barre de déclenchement 32 Les trois transformateurs de courant 22 des trois pôles du disjoncteur sont reliés par trois paires de conducteurs 34, 34 ', 36, 36 ' et 38, 38 ' à un dispositif électronique de traitement dont les compo- sants 40 sont portés par un support isolant en forme de carte 42 Le dispositif de traitement délivre un signal de déclenchement au relais de déclenchement 28 par des conduc- teurs 44. Il est inutile de décrire plus en détail un disjoncteur du genre mentionné, qui est bien connu des spécialistes, et il suffit de rappeler que le dispositif de traitement électronique délivre un signal de déclenchement automatique du disjoncteur en cas de surcharge et/ou de court-circuit détecté par les transformateurs de courant 22 Le disposi- tif de traitement comporte par exemple un circuit de dé- clenchement court retard provoquant le déclenchement lors d'un courtcircuit et un circuit long retard intervenant en cas de surcharge prolongée. Selon la présente invention, le sous-ensemble 26 comporte une cloison 46, dont le pourtour coopère d'une manière étanche, par exemple par interposition d'un joint souple 48 périphérique,avec les parois du bottier 10, de manière à créer une séparation étanche entre le compartiment 24 et la partie restante de l'enceinte du bottier moulé 10 La carte 42 portant les dispositifs électroniques de traite- ment, est disposé dans le compartiment 24, tandis que le relais de déclenchement 28 est disposé du côté opposé de la cloison 46 dans l'enceinte du bottier moulé 10 Le con- ducteur 44 traverse d'une manière étanche la cloison 46 ainsi que les conducteurs de raccordement 34 à 38 aux trans- formateurs de courant 22 La carte 42 est espacée de la cloison 46 en étant supportée par des colonnettes 50 pour permettre une libre circulation de l'air de refroidissement pénétrant à l'intérieur du compartiment 24 par des orifices de ventilation 52 ménagés dans les parois externes du bol- tier 10 au niveau du compartiment 24 Le sous-ensemble 26 comporte une plaque supérieure 54 espacée de la carte 42 et venant en position fermée du couvercle 14 en regard d'une lumière 56 ménagée dans la partie supérieure du cou- vercle 14 La plaque supérieure 54 peut porter des éléments de règlage et des éléments indicateurs du déclencheur sta- tique Le sous-ensemble 26 constitue une partie amovible pouvant être mise en place et fixée au socle 12 par des vis 58, le couvercle 14 étant enlevé Les conducteurs de raccordement 34 à 38 comportent bien entendu un dispositif de connexion décrit en détail ci-après Le couvercle 14 s'emboîte sur la cloison 46, qui assure l'étanchéité entre le compartiment 24 et l'enceinte du boltier moulé 10 com- portant la partie électromécanique du disjoncteur. Il est facile de comprendre que la cloison étanche 46 em- pêche toute pollution par des gaz de coupure des composants électroniques 40 portés par la carte 42, cette cloison étanche 46 limitant de plus la transmission de calories dégagées par les transformateurs de courant 22 et les pièces conductrices, notamment les plages de sortie 20. Les orifices de ventilation 52 permettent une libre circu- lation de l'air dans le compartiment 24 et un refroidisse- ment par convection du dispositif électronique de traite- ment assurant ainsi une fiabilité de fonctionnement et un maintien des caractéristiques de déclenchement Les dimen- sions des orifices de ventilation 52 peuvent être suffi- samment faibles pour empêcher toute introduction d'impure- tés à l'intérieur du compartiment 24 ou des grilles ou filtres peuvent être associés à ces orifices de ventila- tion 52 La seule communication entre le compartiment 24 et la partie restante de l'enceinte est réalisée par les conducteurs de raccordement 44 et 34 à 38 dont les traver- sées étanches sont faciles à réaliser Le déclencheur statique constitue un sous-ensemble 26 amovible après en- lèvement du couvercle 14 et facilement interchangeable. En se référant plus particulièrement aux figures 2 et 3, on voit que les conducteurs de raccordement 34 à 38 com- portent chacun un r accord rapide constitué par une partie mâle 60 se fixant sur une partie femelle 62 Selon une caractéristique importante de l'invention, les deux con- ducteurs, par exemple 34, 34 ', d'un transformateur de cou- rant 22 sont l'un équipéd'une partie mâle 60, et l'autre d'une partie femelle 62, de manière à permettre après dé- branchement du déclencheur statique 26 un court-circuitage du transformateur de courant 22 (voir figure 3) Le rac- cordement des conducteurs de sortie et d'entrée 34, 34 ' du transformateur de courant 22 par clipsage des raccords , 62 évite tout claquage du transformateur de courant et tout risque d'électrocution des manipulateurs lorsque le sous-ensemble 26 est enlevé Ce système de raccordement évite également toute erreur de branchement lors de la mise en place du déclencheur statique et constitue de ce fait un détrompeur Les raccords 60, 62 peuvent étre d'un type quelconque disponible dans le commerce et les figures 4 et illustrent à titre d'exemple un autre mode de réalisation d'un raccord susceptible d'assurer la double fonction de détrompage et de court-circuitage. En se référant aux figures 4 et 5, on voit que les conduc- teurs 34, 34 ' sont raccordés à deux lamelles flexibles 64, 66 d'un bornier 68 susceptible de recevoir à enfichage un bornier conjugué 70 Le bornier conjugué 70 porte une fiche 72 venant en position embrochée s'intercaler entre les lamelles 64, 66, ces dernières coopérant avec des par- ties conductrices ménagées sur les faces associées de la fiche 72 Les borniers 68, 70 présentent des pièces d'en- cliquetage mécanique 74, 76 dissymétriques de manière à imposer une position prédéterminée d'enfichage Il est facile de voir qu'en position déconnectée, représentée à la figure 5, les lamelles 64, 66 viennent au contact en court-circuitant le transformateur de courant 22, tandis qu'en position de connexion, représentée sur la figure 4, ces lamelles sont écartées et connectées respectivement auxconducteursassociésdu bornier 70 assurant la connexion entre le transformateur de-courant 22 et le dispositif de traitement électronique précité Toute erreur de branchc- ment est impossible par la dissymétrie des parties méca- niques de connexion 74, 76, tout autre dispositif opérant pouvant bien entendu être mis en oeuvre Chaque paire de condudteurs 34, 34 ', 36, 36 ', 38, 38 ' est bien entendu équipée d'un tel dispositif de connexion, le bornier pou- vant être commun ou individuel à chaque paire de conduc- teurs de raccordement. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et repré- senté aux dessins annexes. Revendications 1 Disjoncteur multipolaire à bottier moulé ( 10) et à déclencheur statique, comprenant un dispositif électronique de traitement de signaux délivrés par des transformateurs de courant ( 22) associés à chaque pale, ledit dispositif électronique de traitement appartenant à un sousensemble ( 26) inséré dans un compartiment ( 24) du bottier moulé et délivrant un signal de déclenchement à une bobine ( 28) de déclenchement en cas de surcharge ou de court-circuit, caractérisé par le fait que ledit compartiment ( 24) est isolé d'une manière étanche de la partie restante de l'en- ceinte confinée par le bottier moulé ( 10) et communique librement avec le milieu ambiant par des orifices ( 52) de ventilation ménagés dans les parois externes du bottier pour que ledit dispositif électronique de traitement logé dans ledit compartiment ( 24) soit abrité des gaz de coupure engendrés dans l'enceinte et soit refroidi par la circula- tion d'air à travers lesdits orifices ( 52), lesdits trans- 245 formateurs de courant ( 22) étant logés dans ladite partie restante de l'enceinte. 2 Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit sous-ensemble ( 26) comporte une cloison dc séparation ( 46) pour séparer ledit compartiment ( 24), en position insérée dudit sous-ensemble,-_de ladite partie res- tante de l'enceinte et un relais ( 28) de déclenchement dis- posé du côté de ladite cloison orienté vers ladite-partie restante. 3 Disjoncteur selon la-revendication i ou 2, caractérisé en ce que lesdits transformateurs de courant ( 22) sont dis- posés dans ladite partie restante de l'enceinte et sont reliés audit dispositif électronique de traitement par des conducteurs ( 34 38) pénétrant par une traversée étanche dans ledit compartiment ( 24). 4 Disjoncteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caracté- risé en ce que ledit sous-ensemble ( 26) est fixé d'une manière amovible dans ledit compartiment ( 24) et comporte des conducteurs de liaison ( 24 38) auxdits transforma- teurs de courant ( 22) équipés d'un dispositif de connexion ( 60, 62; 68, 70). Disjoncteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit dispositif de connexion est agencé pour permettre un court-circuitage des transformateurs de courant ( 22) en position déconnectée. 6 Disjoncteur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit dispositif de connexion est agencé pour assurer le détrempage lors de la connexion.