Brevet FR2570218A1 — publié le 19860314

Disjoncteur rapide La présente invention concerne un disjoncteur rapide pour circuit électrique, comprenant un contact sensiblement fixe, un contact mobile disposé à une extrémité d'un levier amené à pivoter en cas de désarmement volontaire ou, en cas de surintensité, après effacement d'un verrou. La vitesse d'ouverture d'un tel disjoncteur est relativement faible, du fait du moment d'inertie du levier portant le contact mobile. Par ailleurs, la fermeture par électro-aimant classique présente des inconvénients inhérents à son principe, qui sont - Une forte consommation de courant de la bobine de fermeture, à prélever sur le réseau d'alimentation de contrôle. - Une vitesse maximale des pièces mobiles en fin de fermeture, qui favorise les rebonds des contacts l'un sur l'autre. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, et de procurer un disjoncteur rapide dont la vitesse d'ouverture soit élevée, ne neoessitant pour la fermeture qu'un courant d'appel faible, et dont les pièces mobiles aient en fin de course une vitesse faible. Le disjoncteur selon l'invention est caractérisé en ce que son levier est muni de deux axes de rotation, I'un dans sa partie centrale relié à un organe de fermeture, et l'autre à son extrémité opposée à celle portant le contact, et en ce que le verrou est en position d'armement en butée contre une came supportée par cette dernière extrémité. Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes - L'amenée de courant au levier portant le contact mobile est disposée au voisinage de l'axe de rotation de sa partie centrale. - Son levier est commandé à la fermeture par un organe n'imprimant à une tige de commande une aocélération que pendant une fraction initiale de sa course. - L'organe imprimant à la tige de commande une accélération initiale est un plateau attiré par un électro-aimant et dont la course est limitée par une butée. - Il comprend en outre un organe maintenant le contact mobile sur le contact fixe en position de fermeture. - L'organe maintenant les contacts fermés est un plateau attiré par un electro-aimant et dont la course est limitée par une butée. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un disjoncteur rapide selon l'invention. La figure 1 représente schématiquement en élévation les contacts fixe et mobile et leurs connexions, en position de fermeture. La figure 2 représente les mêmes contacts en position d'ouverture, le disjoncteur n'étant pas armé. La figure 3 représente les mêmes contacts en position d'ouverture, le disJoncteur étant armé. La figure 4 représente en demi-coupe axiale le dispositif de fermeture du disjoncteur au repos. La figure 5 représente en demi-coupe axiale ce même dispositif de fermeture en début de manoeuvre, à la fin du lancement de la tige de commande. La figure 6 représente en demi-coupe axiale ce même dispositif en fin de manoeuvre, en position de maintien de la fermeture des contacts. Dans la figure 1, le contact sensiblement fixe 1, ou contact "à faible déplacement", comme on le montrera ci-après, est relié à la tresse d'arrivée de courant 2. Il est sollicité vers la gauche de la figure par le ressort 3. Ses déplacements sont limites par un axe 4 pénétrant dans un trou transversal oblong 4A. Le contact mobile 5 est porté par le levier 6, porté lui-même, au voisinage de son milieu, près de la connexion de la tresse 11 de l'autre arrivée de courant, par l'intermédiaire d'un pivot 10, par la tige de commande 15. Ce levier comporte un deuxième axe 7 au voisinage de son extrémité, engagé dans une gorge du levier auxiliaire 8 rotatif autour de l'axe 9. La proximité de la connexion de la tresse 11 et de l'axe 10 permet d'obtenir un moment d'inertie faible du levier 6 en rotation autour de 7'axe 10. Le levier auxiliaire 8 comporte une came 12 contre laquelle vient en butée en position armée le verrou 13 dont le fonctionnement est commandé par le déclencheur 14. Le mouvement de la tige de commande 15 est commandé par le dispositif de fermeture et de maintien représenté globalement en 16, et dont la structure sera détaillée ci-après en relation avec les figures 4 à 6. Un troisième axe 17 disposé sur la même extrémité du levier 6 que le contact 5 permet, par l'intermédiaire de la tige 18 rappelée vers la gauche de la figure par le ressort 19 (ici en position comprimée) et dont l'extrémité 20 pivote autour de l'axe 21, d'ouvrir le circuit lorsque le verrou 13 est desarmé. La figure 2 représente le disjoncteur non armé ouvert par surintensité. Le courant traversant le déclencheur 14 étant supérieur au seuil de fonctionnement, celui-ci a déverrouillé le verrou 13, libérant la came 12, et permis au levier auxiliaire 8 de tourner dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 9, en entrarnant -vers la droite le pivot 7 de I'extrémité inférieure du levier 6. Ce dernier, dont l'axe 17 a été rappelé vers la gauche de la figure par le ressort 19, a pivoté autour de l'axe médian 1d jusqu'à ce que son extrémité supérieure atteigne la butée 22, et ouvert le circuit. La figure 3 représente le disjoncteur ouvert par commande extérieure. Le verrou 13 est resté armé. Le maintien en position de fermeture n'étant plus assuré par le dispositif de fermeture 16, le levier 6 est revenu en arrière jusqu'à la butée 22 sous l'action du ressort 19. Le disjoncteur est alors prêt pour effectuer une nouvelle manoeuvre de fermeture. Dans la figure 4, le dispositif de fermeture et de maintien des contacts est disposé dans un capot 30. Il comprend un disque de fermeture en métal magnétique 31, un disque de maintien également en métal magnétique 32 et une tige 15 de commande du levier 6 du contact mobile. Une bobine de fermeture 34 est reliée à un circuit électrique non repré senté. Une autre bobine 35 est destinée à assurer le maintien en position fermée des contacts. La tige de commande 15 est reliée à l'axe 10 du levier 6, avec interposition d'un ressort de rappel 38, disposé entre une butée 39 et un plateau 40. Le fonctionnement du dispositif est le suivant La bobine de maintien 35 est préalablement activée, puis un condensateur chargé est déchargé dans la bobine 34 au moyen d'un contacteur ou d'un thyristor. Le disque de fermeture 31 se met en mouvement vers la droite, en repoussant dans le même sens le disque de maintien 32, la tige de commande 15 et 3e levier 6 qui en sont solidaires. Mais au bout du trajet Co le disque de fermeture est arrêté par la butée 36 (voir figure 5). Le disque de maintien 32 continue alors seul sa course, sous l'effet de ltenergie cinétique acquise. Au bout du nouveau trajet C, le contact mobile 5 vient s'appliquer sur le contact à faible déplacement 1, le disque 32 et le levier 6 prenant alors les positions 32Aet 6A représentées en trait interrompu. Le contact mobile 5 repousse alors le contact à faible déplace- ment 1, le choc des deux contacts étant cependant amorti par les ressorts 38, 3 et 19. L'énergie emmagasinée dans le condensateur, qui est transformée rapidement en énergie cinétique de l'équipage mobile (aux pertes près), est déterminée pour que la vitesse de cet équipage en fin de course soit nulle ou faible. Ceci a pour avantage de réduire les chocs des contacts à leur fermeture, et donc les rebondissements possibles. D'autre part, la charge du condensateur peut être obtenue en un temps relativement long au moyen d'un dispositif limitant le courant d'appel sur le réseau d'alimentation. En fin de mouvement, la bobine 35, qui est activée, attire le plateau de maintien 32 qui vient s'appliquer sur la butée 37 (figure 6). Le contact à faible déplacement a été repoussé vers l'arrière, l'axe 4 venant à l'extrémité gauche du trou oblong lIA. Les contacts sont maintenus en position fermée. Bien que le dispositif qui vient d'etre décrit en référence aux figures du dessin paraisse la forme préférable de l'invention, on comprendra que certaines modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son cadre, certains de ses organes pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient un rôle technique analogue. REVENDICATIONS 1/ Disjoncteur rapide pour circuit électrique, comprenant un contact sensiblement fixe (1), un contact mobile (5) disposé à l'extrémité d'un levier (6) amené à pivoter en cas de désarmement volontaire ou après l'effacement d'un verrou (13), en cas de surintensité, caractérisé en ce que le levier est muni de deux axes de rotation, l'un (10) dans sa partie centrale relié à un organe de fermeture (16), et l'autre (7) à son extrémité opposée à celle portant le contact, et en ce que le verrou est en position d'armement en butée contre une came (12) supportée par cette dernière extrémité. 2/ DisJoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amenée de courant (11) au levier portant le contact mobile est disposée au voisinage de l'axe de rotation (10) de sa partie centrale. 3/ Disjoncteur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que son levier (6) est commandé à la fermeture par un organe (31) n'imprimant à une tige de commande (15) une accélération que pendant une fraction initiale de sa course. 4/ Disjoncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe imprimant à la tige de commande (15) une accélération initiale est un plateau (31) attiré par un électro-aimant (34) et dont la course est limitée par une butée (36). 5/ DisJoncteur selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe (32) maintenant le contact mobile sur le contact fixe en position de fermeture. 6/ Disjoncteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe maintenant les contacts fermés est un plateau (32) attiré par un électro-aimant (35) et dont la course est limitée par une butée (37).