Brevet FR2595164A1 — publié le 19870904

APPAREIL DE COUPURE DE COURANT A COMMUTATEUR STATIQUE ET DISJONCTEUR DE PROTECTION INTEGRE. L'invention est relative à un appareil de coupure de courant basse tension à boitier modulaire ayant une face avant, deux grandes faces latérales parallèles, et deux petites faces latérales, présentant cnacune un décrochement pour le logement d'une paire de bornes de puissance et d'une paire de bornes de commande, lesdits décrochements etant disposes à l'oppose de la face avant vers la partie arrière du boîtier, dans lequel boîtier sont loges et connectés en série un commutateur statique et une paire de contacts séparables actionnes par un.mécanisme ayant une manette de commande, disposee sur ladite face avant et un déclencheur provoquant la séparation des contacts lors d'un défaut en protégeant le conmutateur statique. Un appareil du genre mentionné, par exemple décrit dans le brevet français N 2.533.363, permet une ouverture et une fermeture d'un circuit par la commande d'un commutateur statique, éventuellement télécommandé. Lors d'un défaut les contacts séparables s'ouvrent automatiquement en protégeant le commutateur statique 56 et en interrompant le circuit. La commande des contacts séparables peut etre manuelle à l'aide d'une manette disposée sur la face avant de l'appareil. Le commutateur statique est logé à l'intérieur du boitier moule dans un compartiment prévu sous l'une des bornes, mais cette disposition peut etre à l'origine d'échauffements préjudiciables au bon fonctionnement de l'appareil et nécessite de plus une augmentation du profil du boitier. La présente invention a pour but de permettre la réalisation d'un appareil à commutateur statique et disjoncteur intégré permettant un ref-roidissement efficace du commutateur statique tout en respectant un gabarit standard. L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce que ledit boitier présente dans sa partie arrière un premier logement délimité par une plaque métallique externe formant le fond du boîtier et une cloison intermjdiaire de séparation d'un deuxième logement, et que le commutateur statique est disposé dans ledit premier logement au contact thermique de la plaque métallique, lesdits contacts separables étant loges dans le deuxième logement. Le refroidissement peut etre renrorcé en accolant à la plaque métallique externe un radiateur et la protection du commutateur statique peut etre réalisée en prévoyant un circuit de shuntage du commutateur statique qui est mis en circuit par la commutation de l'arc tire entre les contacts vers une corne d'arc. Les bornes de puissance et les bornes de commande du commutateur statique sont disposées sur les petites faces latérales du boitier, tandis que le contact mobile se débat dans un plan parallèle à ces petites faces latérales. Pour limiter la dimension du boitier dans la direction des petites faces latérales, le déclencheur thermique, notamment la bilame, est déplacée dans un plan adjacent.La corne de captage de l'arc présente en direction du contact mobile un bossage constituant un point e reamorçage privilégie de l'arc au cours de l'ouverture du contact mobile, évitant ainsi tout réamorçage sur le contact fixe et une mise en circuit intempestive du commutateur statique. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement ae la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donne à titre d'exemple non limitatif et représente aux dessins annexés! dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique partiellement arrache en élevation de l'appareil selon l'invention; - la figure 2 est une vue en plan de la figure 1; - la figure 3 est une vue de gauche de l'appareil selon la figure 1; - la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2, à echelle agrandie - la figure 5 montre le schéma electrique de l'appareil selon la figure 1. Sur les figures, un pâle 10 d'un appareil modulaire à boitier moulé 12 presente une face avant 18 traversee par une manette de commande 20. La face arrière du boîtier 12 est constitue par une plaque métallique 16, qui confine avec une cloison intermédiaire isolante 14, parallele à la plaque 1 6, un logement 68 de faible profondeur. Dans la partie restante du boîtier moulé 12 sont loges une paire de contacts 22, 24, une chambre de coupure 26 à toles 28 de désionisation de l'arc tire entre les contacts 22, 24, et un mecanisme de manoeuvre 30 actionné par la manette 20 et par undéclencheur 32.Le déclencheur 32 est constitué par une bilame 34 et une bobine 36 connectées en série avec les contacts 22, 24 entre des bornes de puissance 33, 40 du pôle. La chambre de coupure 26 est encadree par deux cornes, inférieuré 39 et superieure 41, s'éteDåant parallèlement aux tôles 28 et à la cloison 14. Le mecanisme 30 comporte un bras de contact 42 portant le contact mobile 24 et.mont à pivotement sur un levier coude 44 accouple par un étrier 46 à la manette 20. Un levier de déclenchement 48 est monte à pivotement sur un axe 50 et coopère avec l'extrémité du bras de contact 42 pour solidariser ce dernier au levier coudé 44. Un verrou 52 coopère avec le levier de declenchement 48, ce verrou pouvant etre actionné par la bilame 34 en cas de surcharge ou par le declencheur électromagnetique à bobine 36. La libération du verrou 52 provoque le pivotement du levier de déclenchement 48 et l'ouverture du contact mobile 24 sous l'action d'un ressort (non représenté).Un commutateur statique 56, tel qu'un triac ou une paire de thyristors en tete bêche, est connecte électriquement en série des contacts 22, 24 et des déclencheurs 34, 36. L'électrode de commande du commutateur statique 56 est reliée par des conducteurs 58 à des bornes de commande 59, 60. Le commutateur statique 56 est connecté électriquement dans le circuit principal entre le contact fixe 22 et la borne 40. Le contact mobile 24 est relié à la borne opposée 33 à travers la bobine 36 et la bilame 34. Le courant entrant à un instant donné par la borne 38 parcourt la bilame 34, la bobine 36, les contacts 22, 24, le commutateur 56 pour sortir par la borne 40. La corne d'arc supérieure 41 est raccordée a la borne 33, tandis que la corne d'arc inférieure 39 se prolonge jusqu'au voisinage du contact fixe 22 en étant séparé de ce dernier par un faible intervalle 66.La corne d'arc inférieure 39 est de plus reliée par un conducteur 62 a' un point de raccordement 64 du circuit principal situé entre le commutateur statique 56 et la borne 40. L'extrémité de la corne 39 en regard du contact fixe 22 présente une saillie 70 en direction du contact mobile qui constitue un point de réamorçage privilégié lors de l'ouverture des contacts. Un tel appareil de courant est décrit en détail dans le brevet français précité, auquel on se referera avantageusement pour la compréhension du fonctionnement. Il suffit de rappeler que le commutateur statique 56 permet une télécommande d'ouverture et de fermeture de l'appareil en fonctionnement normal. En cas de défaut la bilame 34 ou la bobine 36 provoque l'ouverture automatique des contacts 22, 24 et la commutation rapide de l'arc sur la corne 39 mettant en circuit le circuit 39, 62, de shuntage au commutateur statique 56, lequel est ainsi protégé efficacement contre les courants de surcharge et de courtcircuit susceptibles de le détruire. En se référant plus particulierement aux figures 1 à 3, on voit que le boîtier 12 comporte deux grandes faces latérales parallèles 72, 74 et deux petites faces latérales parallèles 7O, 78 ayant des décrochements 80 délimitant une partie élargie du côté du fond du boîtier 12. Les bornes de puissance 33, 40 sont disposées du coté de la petite paroi latérale 76 dans la partie élargie 80 du boîtier, tandis que les bornes de commande 59, o0 sont disposées du coté opposé vers la petite paroi latérale 78. La chambre de coupure 26, la bobine 36 et le mécanisme 30 sont superposés dans un plan parallèle aux petites faces latérales 76, 78 en étant intercalés entre la cloison intermédiaire 14 et la manette 20. La bilame 34 est décalée latéralement de ce pla-n pour réduire la dimension du boîtier 12 dans la direction des petites faces latérales 76, 78. Sur la figure 4, la bilame 34 a été représentée dans le plan en trait discontinu pour faciliter la compréhension du fonctionnement. Le plan de débattement du contact mobile 22 est parallèle aux petites faces latérales 76, 78. La partie élargie 80 du boîtier 12 présente des encoches 82 liberant la partie centrale de la plaque métallique 16 adjacente aux bords des parois 7, 78.Ces parties dégagées de la plaque métallique 16 présentent des trous 84 pour le passaye de vis de fixation, notamment sur un radiateur (non représenté) accolé à la plaque métallique 16. La disposition des bornes de puissance 38, 40 et des bornes de commande 59, 60 sur les petites faces latérales 76, 78 et le fait d'intercaler entre ces bornes la bilame 34 et l'empilage constitué par la chambre 26 la bobine 36 et le mécanisme 30. permettent un agencement compact respectant les dimensions conventionnelles de tels appareils. La manette 20 disposée en face avant permet une commande manuelle d'ouverture et de fermeture de l'appareil. La forme particulière du boîtier 12 permet un alignement d'une série d'appareils, les grandes faces latérales 72, 74 des appareils successifs étant accolées les unes aux autres. Le commutateur statique 55 est disposé dans un logement séparé facilement accessible de I'extrieur. L'invention est nullement limite au mode de mise en oeuvre plus particulierement décrit, mais elle s'étend à toute variante restant dans le cadre des équivalences. REVNDICATIONS 1. Appareil de coupure de courant basse tension à boîtier modulaire (12) ayant une face avant (18), deux grandes faces latérales parallèles (72, 74), et deux petites faces latérales (76, 78), présentant chacune un décrochement (80) pour le logement d'une paire de bornes de puissance (38, 40) et d'une paire de bornes de commande (59, 60), lesdits décrochements étant disposés à l'opposé de la face avant vers la partie arrière du boitier dans lequel boîtier (12) sont logées et connectés en série un commutateur statique (56) et une paire de contacts réparables (22, 24) actionnés par un mécanise (30) ayant une manette (20) de commande, disposée sur ladite face avant (18) et un déclencheur (32) provoquant la séparation des contacts (22, 24) lors d'un défaut en protégeant le commutateur statique (56), caractérisé en ce que ledit boltier (12) présente dans sa partie arrière un premier logement (68) délimité par une plaque (16) métallique externe formant le fond du boîtier et une cloison 3 intermédiaire (14) de séparation d'un deuxième logement, et que le commutateur statique (56) est disposé dans ledit premier logement (58) au contact thermique de la plaque métallique (lu), lesdits contacts séparables (22, 24) étant logés dans le deuxième logement. 2. Appareil de coupure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de shuntage (39, 62) du coiniutateur statique (56), mis en circuit par commutation de l'arc tiré lors de la séparation des contacts (22, 24) pour shunter et protéger le commutateur statique (56) d'un courant de défaut. 3. Appareil de coupure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le plan de débattement de l'un (22) desdits contacts est parallèle auxdites petites faces latérales (76, 78) du boîtier (12) portant les bornes de connexion (38, 40; 59, 60). 4. Appareil de coupure selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de coupure (26) disposée dans ledit deuxieme logement adjacent à la cloison intermédiaire (14), l'une des toles d'extrémité de ladite chambre appartenant au circuit de shuntage (39) du commutateur statique (56). 5. Appareil de coupure selon la revendication 4, caractérisé en ce que le déclencheur magnétique (36) et le mécanisme (30) sont superposés dans un plan entre la chambre de coupure (26) et la face avant (13) du boitier (12) et qu'un déclencheur thermique, telle qu'une bilame (34), est disposé dans un plan adjacent. 6. Appareil de coupure selon 1 ' une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux bornes de puissances (33, 4O) sont disposes sur l'une (75) des petites faces latérales du boîtier (12), les bornes de commande (59,60) étant disposées sur la petite face latérale oppose (78). 7. Appareil de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, carartérisé en ce que le shuntage du commutateur statique (56) s'effectue par commutation de l'arc sur une corne (39, 7) de guidage de l'arc disposée à proximité de l'un (22) desdits contacts et conformée de façon que dès la séparation des contacts la distance entre la corne (70) et l'autre desdits contacts (24) soit inférieure a la distance de séparation des contacts (22, 24) pour eviter tout réamorçage de l'arc sur les contacts. 8. Appareil de coupure selon 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite plaque métallique(16) présente sur les bords adjacents aux petites faces latérales (76, 78) des trous (84) de passage de vis de fixation d'un radiateur accolé à la face externe de la plaque et que lesdits épaulements (80) présentent des encoches (82) en regard desdits trous.