Brevet FR2530073A1 — publié le 19840113

INTERRUPTEUR DIFFERENTIEL BIPOLAIRE. L'invention est relative à un interrupteur différentiel bipolaire pour réseau alternatif à basse tension et à bol- tier isolant moulé renfermant: un transformateur différentiel à noyau torique comportant des enroulements primaires constitués par les conducteurs de phase et de neutre du réseau, et un enroulement secon- daire engendrant un signal de déclenchement lors d'un dé- faut à la terre, un système de contacts pour interrompre le circuit de la phase et du neutre en position d'ouverture des contacts, un mécanisme de manoeuvre des contacts, comprenant une manette de commande manuelle et un dispositif de déclenche- ment automatique sur défaut, un relais de commande du dispositif de déclenchement piloté par le signal de déclenchement de l'enroulement secondaire du transformateur différentiel et associé à un verrou du mécanisme, et une paire de bornes de connexion par pôle. Un interrupteur différentiel connu du genre mentionné est décrit en référence aux figures 10 à 13 du brevet français NH 2 475 291 de la demanderesse Cet appareil dérive d'une version tétrapolaire dont on a supprimé les organes élec- triques de contact et de connexion de deux pôles Le bol- tier isolant et le mécanisme sont standard pour les deux versions tétrapolaire et bipolaire Il en résulte une mau- vaise optimisation de la version bipolaire, qui présente en outre un encombrement transversal important. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un interrupteur différentiel bipolaire à structure compacte appropriée à un encombre- ment réduit du boîtier. L'interrupteur selon l'invention est caractérisé par le fait que le mécanisme de manoeuvre est logé entre une pre- mière et une deuxième platines fixes s'étendant à la fois parallèlement à la direction longitudinale d'alignement des bornes de chaque pôle, et perpendiculairement à la face avant du bottier, la première platine constituant le support principal de la structure autoporteuse du bloc électromécanique, et que le système de contacts et le transformateur différentiel sont agencés de part et d'au- tre de ladite première platine et situés côté-à-côte à des niveaux différents, respectivement avec le mécanisme de manoeuvre et le relais polarisé La deuxième platine est plus courte que la première platine du mécanisme, cette dernière étant avantageusement dotée d'une extension se prolongeant dans le sens de la profondeur du bottier jus- qu'au voisinage de la base d'appui à l'opposé de la face avant Cette extension sert de support au relais de dé- clenchement. On remarque que la disposition compacte du bloc électro- mécanique fonctionnel à structure autoporteuse permet une réduction notable de la largeur du bottier et facilite l'insertion du bloc préassemblé dans le bottier à deux parties montées à emboîtement. 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 limita- tif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe selon la ligne I-I de la fig 7, représentant la partie antérieure du bottier de l'interrupteur selon l'invention; la figure 2 montre une vue de profil de la fig 1; les figures 3 et 4 représentent respectivement des vues en élévation et de profil du bloc électromécanique de l'inter- rupteur après enlèvement du boîtier; la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la fig 6 de la partie postérieure du bottier; la figure 6 est une vue de profil de la fig 5; la figure 7 est une vue en plan de la fig 1; les figures 8 et 9 montrent respectivement des vues de dessus et de dessous de la fig 3. Sur les figures 1 à 9, est représenté un interrupteur 10 différentiel bipolaire à basse tension, utilisé dans un réseau alternatif monophasé avec neutre L'interrupteur 10 est logé dans un boîtier 12 parallélépipédique en matériau isolant moulé, formé par l'assemblage de deux parties 14, 16 antérieure et postérieure. La partie postérieure 16 du boîtier 12 (fig 5 et 6) pré- sente un profil en U dont la base est dotée à l'extérieur d'un-socle 18 de fixation par encliquetage à un rail sup- port (non représenté) La face interne 19 de la base sert d'appui au bloc électromécanique fonctionnel 20 (fig 3 et 4) associé à deux paires de bornes de raccordement 22, 24 du neutre et de la phase. La partie antérieure 14 du boîtier 12 (fig 1 et 2) com- prend un capot 26 monté à emboîtement sur les ailes 28, 30 parallèles opposées du U de l'autre partie 16 La face 19 de la partie 16 postérieure est équipée de deux tenons 32 de guidage qui s'engagent verticalement dans des encoches 34 conjuguées du capot 16 pour assurer le positionnement correct des deux parties 14, 16 lors de l'assemblage du boîtier 12 Ce dernier comporte d'autre part des trous 36 alignés pour l'introduction de moyens de fixation (vis ou rivets) des deux parties 14, 16 La face avant 38 du capot 26 est percée de deux ouvertures de passage de la manette du mécanisme de manoeuvre 42, et du bouton test 44 de l'interrupteur d'essai 46 Des alvéoles 48 sont prévus aux quatre coins de la partie antérieure 14 pour le logement des bornes 22, 24 de raccordement du neutre et de la phase, les deux alvéoles 48 situés d'un même côté étant isolés du volume interne 49 du capot 26 par une paroi interca- laire 50 commune s'étendant transversalement sur toute la largeur du boîtier 12 A chaque alvéole 48 est associé -un orifice 52 dans le bottier 12 pour l'accès à la-vis 54 de serrage de la borne 22,-24 correspondante. Le bloc électromécanique fonctionnel 20 (fig 3, 4, 8 et 9) comporte une structure autoporteuse regroupant les diffé- rents organes constitutifs de l'-interrupteur différentiel 10 Le mécanisme de manoeuvre 42 est agencé entre deux platines 56, 58 fixes parallèles à la direction longitudi- nale d'alignement des bornes d'entrée 24 et de sortie 22 de chaque pôle, l'une 56 des platines étant prolongée vers le bas pour venir en butée contre la face d'appui 19 du bottier L'autre platine 58 est moins haute que la platine 56 et porte sur sa face externe un support 60 isolant pour- vu de l'interrupteur d'essai 46 et d'une résistance 62 connectés électriquement dans le circuit test L'interrup- teur 46 est formé par un ressort spirale 63 enfilé,sur un téton 64 du support 60, et à extrémité libre coopérant élastiquement avec le bouton test 44 La résistance 62 est- insérée dans un logement 66 cylindrique du support 60 et présente un conducteur 68 de branchement replié servant de contact fixe à l'interrupteur d'essai 46 La fermeture de l'interrupteur d'essai 46 est commandée par l'enfoncement du bouton test 44 qui connecte la résistance 62 de manière à simuler un défaut artificiel et à vérifier le bon fonc- tionnement de la protection différentielle. Le bouton test 44 et le support 60 de l'interrupteur 46 sont situés dans le plan longitudinal correspondant au débattemnent de la manette 40, laquelle est montée à pivote- ment limité sur un axe 70 perpendiculaire aux deux platines 56, 58 Sous le mécanisme 42 et le support 60 est agencé un relais polarisé 72 à bobine 74 de déclenchement et à pa- lette 76 mobile coopérant avec un verrou 78 de déclenche- ment du mécanisme 42 Ce dernier comporte de plus un le- vier de réarmement 80 automatique de la palette 76 lors de l'ouverture de l'interrupteur 10 _ Le relais 72 s'étend lon- gitudinalement dans l'intervalle inférieur séparant les bornes 22, 24 de l'un des pôles, et est solidarisé à la platine 56 médiane par des moyens de fixation appropriés. Un transformateur différentiel 82-à noyau torique s'étend longitudinalement entre les bornes 22, 24 de branchement de l'autre pôle en étant juxtaposé par sa face frontale interne au relais 72 avec interposition de la platine 56. Le noyau du transformateur 82 est traversé dans le sens de la largeur par des enroulements primaires 84 raccordés électriquement à un bloc de contacts 86 et aux bornes de sortie 22 de la phase et du neutre Le transformateur dif- férentiel 82 comprend un enroulement secondaire connecté électriquement à la bobine de déclenchement 74 du relais polarisé 72 Lors de l'apparition d'un courant de défaut à la terre, le transformateur différentiel applique un signal de commande au relais polarisé 72, qui provoque, après dépa 5 sement-d'un seuil prédéterminé, le déverrouillage du verrou 78 de déclenchement du mécanisme 42 et l'ouver- ture des contacts du bloc 86. Le bloc de contacts 86 est disposé au-dessus du transforma- teur différentiel 82 dans la partie supérieure du capot 26, et est accolé à la platine 56 à l'opposé du mécanisme 42. Le bloc 86 renferme-deux contacts mobiles solidaires d'un coulisseau accouplé au mécanisme 42 pour l'ouverture et la fermeture des contacts de la phase et du neutre. On remarque que le bloc de contacts 86 et le transforma- teur différentiel 82 sont situés côte-à-côte et à des ni- veaux différents, respectivement avec le mécanisme de ma- noeuvre 42 et le relais polarisé 72 Cette disposition compacte permet de réduire notablement la largeur du boîtier 12, et les quatre bornes de branchement 22, 24 se trouvent dans un plan perpendiculaire à la platine 56 Cette dernière est l'élément principal de la structure autoporteuse du bloc électromécanique 20 de l'interrup- teur 10 bipolaire, et s'étend sensiblement dans le plan médian séparant les bornes 22, 24 de chaque pôle. L'assemblage du bloc électromécanique 20 s'opère à l'exté- rieur du boîtier 12 isolant Le montage des différents or- ganes constitutifs de l'interrupteur de part et d'autre de la platine 56 autoporteuse est suivi du soudage des conduc- teurs de raccordement aux quatre bornes 22, 24 de la phase et du neutre Le bloc 20 monté est ensuite positionné sur la base d'appui 19 de la partie postérieure 16, et la ferme- ture du boîtier 12 s'effectue ensuite par la mise en place de la partie antérieure 14 durant laquelle les bornes 22, 24 s'emboîtent dans les alvéoles 48 correspondants du capot 26. 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 élec- trotechniques. Revendications 1 Interrupteur différentiel bipolaire pour réseau alterna- tif à basse tension et à boîtier ( 12) isolant moulé renfer- mant: un transformateur différentiel ( 82) à noyau torique com- portant des enroulements primaires constitués par les con- ducteurs de phase et de-neutre du réseau, et un enroulement secondaire engendrant un signal de déclenchement lors d'un défaut à la terre, un système de contacts ( 86) pour interrompre le circuit de la phase et du neutre en position d'ouverture des con- tacts, un mécanisme de manoeuvre ( 42) des contacts, comprenant une manette ( 40) de commande manuelle et un dispositif de déclenchement automatique sur défaut, un relais ( 72) de commande du dispositif de déclenchement piloté par le signal de déclenchement de l'enroulement se- condaire du transformateur différentiel et associé à un ver- rou ( 78) du mécanisme ( 42), et une paire de bornes de connexion ( 22, 24) parpÈle, caractérisé par le fait que le mécanisme de manoeuvre ( 42) est logé entre une première et une deuxième platines ( 56, 58) fixes s'étendant à la fois parallèlement à la direction longitudinale d'alignement des bornes ( 22, 24) de chaque pôle, et perpendiculairement à la face avant du boîtier ( 12), la première platine ( 56) constituant le support principal de la structure autoporteuse du bloc électroméca- nique ( 20), et que le système de contacts ( 86) et le trans- formateur différentiel ( 82) sont agencés de part et d'autre de ladite première platine ( 56) et-situés côte-à,-c&te à des niveaux différents, respectivement avec le mécanisme de ma- noeuvre ( 42) et le relais polarisé ( 72). 2 Interrupteur différentiel bipolaire selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que la première platine ( 56) du mécanisme ( 42) est dotée d'une extension se prolon- geant jusqu'au voisinage de la base d'appui du boîtier ( 12) à l'opposé de la face avant, et que le relais ( 72) de déclenchement est solidarisé à l'une des faces de l'exten- sion. 3 Interrupteur différentiel selon la revendication 1 ou 2, comprenant un circuit test à interrupteur d'essai de mi'se en circuit d'une résistance pour la simulation d'un défaut artificiel, caractérisé par le fait que le système de con- tacts ( 86) est juxtaposé au mécanisme de manoeuvre ( 42) dans la partie supérieure adjacente à la face avant du bol- tier ( 12), la première platine-( 56) servant de support au système de contacts ( 86), et que la deuxième platine ( 58) porte un support isolant ( 60) du circuit test. 4 Interrupteur différentiel selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que la première platine ( 56) du mécanisme ( 42) s'étend 'dans le plan médian vertical sépa- rant les bornes ( 22, 24) de chaque pôle, et que le boîtier isolant ( 12) est réalisé par l'assemblage de deux parties antérieure ( 14) et postérieure ( 16), la partie postérieure ( 16) servant d'appui au bloc électromécanique ( 20) et la partie antérieur ( 14) comprenant des alvéoles ( 48) de loge- ment des bornes ( 22, 24) du raccordement. 5 Interrupteur différentiel selon la revendication 4, ca- ractérisé par le fait que le bouton test ( 44)-et le support isolant ( 60) 'de l'interrupteur d'essai ( 46) sont situés dans un plan longitudinal parallèle aux platines ( 56, 58), et correspondant au débattement de la manette ( 40) pivo- tante, et que le mécanisme ( 40) est intercalé dans le sens de la largeur entre le système de contacts ( 86) et la ma- nette ( 40). 6 Interrupteur différentiel selon l'une quelconque des revendications précédentes,-caractérisé par le fait que le transformateur différentiel ( 82) et le relais de déclenche- ment ( 72) sont séparés transversalement dans la partie in- férieure du bottier ( 12) par l'extension de la première pla- tine ( 56), et sont respectivement logés dans l'intervalle longitudinal ménagé entre les bornes d'entrée ( 24) et de sortie ( 22) du pôle correspondant.