Brevet FR2595163A1 — publié le 19870904

DISJONCTEUR ELECTRIQUE A PROTECTION AMELIOREE L'invention est relative à un disjoncteur électrique ayant par polie - une paire de contacts séparables, - un mécanisme d'actionnement des contacts, - un déclencheur sur défaut commandant ledit mécanisme pour provoquer l'ouverture des contacts, en tirant un arc entre les contacts séparés - un appareil électrique connecte en série desdits contacts séparables et dimensionné pour assurer la conduction du courant nominal, - et un circuit de shuntage dudit appareil électrique, mis en circuit dès l'apparition dudit arc pour court-circuiter et proteger ledit appareil électrique d'un courant de défaut. Un disjoncteur électrique du genre mentionné, notamment decrit dans le brevet français " 2 533 363, protege efficacement un appareil électrique connecté en serie des contacts du disjoncteur, plus particulierement un commutateur statique permettant une télécommande. Le disjoncteur connu donne satisfaction, mais dans des conditions particulières de fonctionnement, notamment de coupures de court-circuits importants, la protection s'avère insuffisante. Une étude détaillée de ces défaillances et des essais ont permis de détecter la cause principale due à un réamorçage de l'arc sur les contacts avec une nouvelle mise en circuit de l'appareil électrique, en l'occurrence du semi-conducteur. La prasente invention a pour but de permettre la réalisation d'un disjoncteur électrique à fonctionnement améliore, évitant tout réaorça sur les contacts du disjoncteur. Le disjoncteur electrique selon l'invention est caractérisé en ce que ledit circuit de snuntage est conformé pour constituer un point privilégié de reamorçage et éviter tout réamorçage de l'arc sur lesdits contacts avec une remise en circuit dudit appareil. Le circuit de shuntage comporte avantageusement une corne d'arc disposée à proximité de l'un des contacts pour capter l'arc dès sa formation et cette corne d'arc s'étend en direction de l'autre contact pour constituer une zone de réamorçage préférentielle. Lors d un réamorçage, celui-ci se produit sur la corne d'arc et non sur le contact, évitant tout passage du courant dans le semiconducteur. D'autres avantages et caractéristizues ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés-dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un disjoncteur selon l'invention - la figure 2 représente le schéma électrique du disjoncteur selon la figure 1; - les figures 3 et 4 sont des vues analogues à celle de la figure 1, illustrant des variantes de réalisation. Sur les figures 1 et 2, qui correspondent en grande partie aux figures 1 et 2 du brevet français précité, on reconnait un pole d'un disjoncteur 10 miniature ayant un boitier moulé 12 dont la face arrière 14 peut etre fixée au moyen d un verrou 16 sur un profilé de support. La face avant 18 présente une ouverture de passage d'une manette 20 de commande. Dans le boitier 12 sont logés une paire de contacts 22, 24, séparables, une chambre de coupure 26 à tôles 28 de dés ionisation de l'arc et un mécanisme de manoeuvre 30 piloté par la manette 20 et un déclencieur 32.Ce dernier est constitué par une bilame 34 et une bobine 36, connectées en série avec la paire de contacts 22, 24, dans le circuit principal reliant des bornes 33, 40, du pôle. La chambre de coupure 26 comporte des tôles d'extremité prolongées par des cornes d'arc inférieure 39 et supérieure 41, parallbles au fond 14. Le mécanisme 30 comporte un bras de contact 42 portant le contact mobile 24 et monté à pivotenent sur un levier coudé 44, accouplé par un étrier 46 à la manette 20. Un levier de déclenchement 48 est nonté à pivotement sur un axe 50 et coopere avec l'extrémité du bras de contact 42 pour solidarise le bras 42 au levier coudé 44. Un verrou 52 assure l'accrochage du levier de déclenchement 43 en position de verrouillage. L'ouverture automatique des contacts 22, 24, est réalisée par une libération du verrou 52 permettant un pivotement du levier de déclenchement 43 et une libération du contact mobile 42 qui pivote vers la position d'suverture sous l'action d'un ressort. Le verrou est actionné, soit par la bilame 34, soit par le déclencheur électromagnétique 36 de la maniere usuelle. Un appareil électrique, notamment un commutateur statiqua tel qu'un semi-conducteur commandé 56 est connecté électriquement en série de la paire de contacts 22, 24 et des déclencheurs 34, 36. L'électrode de commande du commutateur statique 56 est reliée à une borne 57 prévue sur le boitier 12 pour la connexion d'un conducteur 58 extérieur pouvant ëtre raccordé à une telecommande 60. Bn se référant à la figure 2, on voit que le commutateur statique 50 est connecté entre le contact fixe 22 et la borne 40 du disjoncteur. Le contact mobile 24 est relié à l'autre borne 38 à travers la bobine 36 et la bilame 34. En fonctionne.aent normal, le courant entrant a un instant donné par la borne 38 parcourt la bilame 34, la bobine 36, les contacts fermés 22, 24, le commutateur statique 56 pour sortir par la borne 40. La corne supérieure 41 est raccordée à la borne 33, tandis que la corne d'arc inférieure 39 se prolonge jusqu'au voisinage au contact fie 22 en étant connecte par un conducteur 62 à un point de raccordement 64 du circuit entre le cormutateur statique 56 et la borne 40.Un tel disjoncteur et son mode de fonctionnement sont décrits en détail dans le brevet français précité auquel on se référera avantageusement pour de plus amples détails. Selon la présente invention, l'extrémité 68 de la corne d'arc 39 est séparée du contact fixe 22 par un faible intervalle 66 et présente un bossage 70 en direction du contact mobile 24. Par rapport au plan passant par le point de contact de la paire de contacts 22, 24 et perpendiculaire à la direction de déplacement du contact mobile 24, le bossage 70 est décalé latéralement du contact fixe 22 en direction d' ouverture du contact mobile 24. Le bossage 70 est ainsi disposé avant le contact fixe 22 par rapport à la direction de ferneture du contact mobile à une distance ae ce contact inférieure à la distance de séparation des contacts 22, 24, encours d'ouverture ou en position ouvert. Dans le cas d'un réamorçage, ce dernier interviendra entre le contact mobile 24 et le bossage 70 et non entre les contacts 22, 24. On évite ainsi une remise en circuit du commutateur statique 56 avec des risques de destruction. Les figures 3 et 4 représentent des variantes de réalisation et les mêmes numéros de repère sont utilisés pour désigner des éléments analogues ou identiques à ceux de la figure 1 Sur la figure 3, le commutateur statique 56 est disposé dans un logement 72 en contact thermique d'une plaque métallique 74 constituant le fond du boitier 12. La plaque 74 peut être accolée à un radiateur d'une manière bien connue des spécialistes. Les bornes 38, 40, sont disposées dans le plan latéral non visible sur la figure 3. Le bossage 70, en regard du contact mobile 24 fermé constitue le point de reamorçage éventuel évitant toute remise en circuit du com.mutateur statique 56 de la manière décrite cidessus. La variante illustrée à la figure 4 ne comporte pas de commutateur statique intégré au boitier 12. L'appareil électrique devant être protégé, lequel peut être un commutateur statique, est électriquement raccordé entre le contact fixe 22 et la borne 4d par tout moyen approprié, non représente sur la figure 4. Cet appareil peut être du type modulaire, accolé au boitier 12 ou etre écarte de ce boîtier. Le fonctionnement reste bien entendu identique, l'appareil étant mis hors circuit, des la séparation des contacts 22. 24 et de la conmutation de l'arc sur le bossage 70. Tout risque de remise en circuit de l'appareil est évité par la disposition judicieuse du bossage 70 constituant un point privilégié de réamorçage de l'arc. L'invention est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre particulier. représenté aux figures. ReVEMbICATIO;\TS 1. Disjoncteur électrique ayant par pale - une paire de contacts séparables (22, 24), - un mécanisme (30) d' actionnement des contacts, - un déclencheur sur défaut commandant ledit m9canisne (30) pour provoquer l'ouverture des contacts (22, 24) en tirant un arc entre les contacts séparés, - un appareil électrique (56) connecté en série desdits contacts se-parables (22, 24) et dimensionné pour assurer la conduction du courant nominal, - et un circuit de shuntage (39, 62) dudit appareil électrique (56) mis en circuit des l'apparition dudit arc pour courtcircuiter et protéger ledit appareil électrique (56) d'un courant de défaut, caractérisé en ce que ledit circuit de shuntage (39, 62) est conformé pour constituer un point (70) privilégié de réamorçaqe et éviter tout réamorçage de l'arc sur lesdits contacts (22, 24) avec une remise en circuit dudit appareil (56). 2. Disjoncteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le shuntage dudit appareil électrique (56) s'opère par la commutation de l'arc sur une corne (39) de guidage aajacente à l'un des contacts (22), ladite corne (39) ayant une zone, ecartée de l'autre (24) desdits contacts d'une distance inférieure à la distance des contacts (22, 24) dès la séparation de ces derniers. 3. Disjoncteur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit appareil électrique comporte un commutateur statique (56) connecté électriquement entre le contact fixe (22) et une borne (40) de raccordement associée, et que la corne de guidage (39) associée et adjacente au contact fixe (22) est reliée électriquement à ladite borne (40) et s'étend jusqu'à proximité du contact mobile (24) en position ferez de façon que la distance entre le contact mobile (24) et la corne (39) devient rapidement inférieure à la distance des contacts (22, 24) des leur séparation et reste inferieure pendant toute la course d'ouverture des contacts. 4. Disjoncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite corne (39) présente un bossage (70) faisant saillie en direction du contact mobile (24) et disposé avant le contact fixe (22) dans la direction de ferneture du contact mobile.