Brevet FR2596196A1 — publié le 19870925

- 1 APPAREIL INTERRUPTEUR DE PROTECTION MUNI D'UN ECRAN DE COUPURE D'ARC. La présente invention concerne un appareil interrupteur de protection électromécanique à seuil d'intensité. Un tel appareil interrupteur est décrit dans le brevet 5 français 2.563. 939. Il comprend dans un bottier un circuit électrique interruptible qui comporte un déclencheur magnétique, au moins un contact fixe et un contact mobile séparables, ainsi qu'un écran de coupure d'arc interposable entre les contacts lors d'une séparation de ceux-ci causée par la 10 mise en oeuvre du déclencheur magnétique en réponse à une surintensité ou à un court-circuit. Dans le brevet français 2.540.665, il est également décrit un tel appareil dans lequel l'écran présente une surface frontale susceptible de venir s'appliquer en fin de course contre une butée du 15 boîtier. Ces appareils interrupteurs fonctionnent de manière satisfaisante. Toutefois on constate que l'écran de coupure d'arc est projeté à grande vitesse vers sa butée par le plongeur 20 du déclencheur magnétique. Il atteint sa butée avec une vitesse très élevée, parfois supérieure à 20 m/s, et avec une vive accélération, susceptible de dépasser 400g. Ceci - 2 est notamment observé à la périphérie d'écrans rotatifs de coupure. L'écran risque donc, soit de casser la butée, soit de se 5 rompre luimême. Si l'on renforce l'écran et/ou sa butée, l'écran risque de rebondir et de laisser subsister le phénomène d'arc, ce qui nuit au fonctionnement de l'appareil et à sa longévité. De plus, un tel renforcement entraîne un surcroît d'encombrement, ce qui est fâcheux dans le cas d'un 10 appareil modulaire. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients et d'empêcher la poursuite du phénomène d'arc dès lors que celui-ci a été déstabilisé par l'écran de coupure, à l'aide 15 de moyens simples, peu encombrants et efficaces. Elle vise également à intégrer simplement ces moyens au boîtier de l'appareil. Selon l'invention, la butée associée au bottier pour rece20 voir l'écran de coupure est déformable. La butée est de préférence au moins en partie élastique et agencée pour ne pas restituer immédiatement à l'écran de coupure l'énergie cinétique reçue de celui-ci, le retard de restitution de cette énergie étant déterminé pour que le retour de l'écran 25 ne survienne qu'après l'extinction totale de l'arc. La butée peut se rattacher avantageusement à une partie du boîtier de l'appareil et venir de moulage avec cette partie; pour équilibrer la réaction sur l'écran, on prévoit 30 de préférence deux butées déformables disposées en regard l'une de l'autre sur deux parties mutuellement assemblables du bottier. La butée déformable peut posséder au moins deux zones 35 d'élasticité différente, la zone de plus forte élasticité recevant l'impact de l'écran et s'appliquant sur la zone de plus faible élasticité, de manière à assurer une décélération graduée de l'écran. Lorsque l'écran de coupure est du - 3 type rotatif, la butée est de préférence disposée entre la périphérie de l'écran et l'axe de rotation de celui-ci, en étant proche du centre de percussion de l'écran, de façon à atténuer la réaction sur les pivots de l'écran. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront de manière plus détaillée à la lumière de la description ci-après. Aux dessins annexés: La figure 1 montre schématiquement, en élévation, un appareil interrupteur muni d'un écran de coupure d'arc et d'une butée d'écran déformable conformément à 15 l'invention; La figure 2 montre, à plus grande échelle, le détail A de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 2; La figure 4 représente, à plus grande échelle, l'écrasement de la butée par l'écran; 25 La figure 5 est une coupe partielle selon le plan V-V de la figure 4. L'appareil interrupteur 10 illustré par la figure 1 est un 30 sectionneurdisjoncteur comprenant un boîtier 11 et, dans ce boîtier, un circuit électrique interruptible qui comporte un déclencheur magnétique 12, ainsi qu'un contact fixe 13 et un contact mobile 14. L'appareil 10, qui pourrait également être un disjoncteur ou un contacteur-disjoncteur, contrôle 35 un circuit extérieur susceptible d'être relié à des bornes , 16. Le courant s'écoule, par exemple, de la borne 15 à la borne 16 par le contact mobile 14, le contact fixe 13 et le déclencheur 12 via les liaisons indiquées en tirets. Le 2596196 ' -4 déclencheur 12 agit sur le contact mobile 14 via une serrure non représentée, tandis qu'un bouton ou une manette 17 permet d'effectuer une ouverture manuelle des contacts ou un réarmement: Il peut de plus être prévu un déclencheur ther5 mique pour agir sur la serrure. Un écran de coupure 20 en matériau isolant est monté à rotation sur des pivots 19 d'axe X-X dans le bottier 11 (voir figures 4 et 5). Un tel écran est décrit dans le brevet 10 français 2.563.939 et il peut être actionné directement ou indirectement par le déclencheur magnétique 12 pour s'interposer entre les contacts fixe 13 et mobile 14 afin de contribuer à étirer, refroidir et déstabiliser l'arc de coupure. Dans le présent exemple de réalisation, il s'agit 15 d'un entraînement direct par une queue 21 du plongeur 22 du déclencheur 12. L'écran de coupure 20 occupe normalement une position de repos 20a (figure 1 et en tirets sur la figure 4) vers 20 laquelle il est rappelé par un ressort de torsion 23 et il est propulsable par la queue 21 du déclencheur magnétique 12 vers une butée élastiquement déformable 24. L'écran 20 atteint la butée en une position de prise de contact 20b (figure 4) avec une vitesse de l'ordre de 20 m/s et une 25 accélération supérieure à 200g; il écrase la butée jusqu'à venir à la position 20c (figure 4). Les mouvements respectifs des pièces 21, 20 et 14 lors d'une ouverture sont indiqués par les flèches fl, f2, f3 sur la figure 4. La butée 24 se compose d'une zone d'élasticité relativement élevée formée par une cloison annulaire mince 25 et d'une zone d'élasticité relativement faible - ou zone relativement rigide - formée par un butoir massif 26. Dans le présent exemple, la cloison 25 se rattache au pied du butoir 26 de 35 manière à fléchir et s'écraser sur celui-ci pour le comprimer comme l'indique la figure 4. Les zones 25, 26 pourraient bien entendu être disposées et agencées différemment, afin de permettre dans tous les cas une décélération progressive -5 de l'écran et une restitution à celui-ci de son énergie de percussion avec un retard déterminé garantissant que le retour de l'écran sous l'effet conjugué de cette énergie et de celle du ressort de rappel 23 ne s'effectuera qu'une fois l'arc éteint. La butée déformable 24 est de préférence disposée entre la périphérie 27 de l'écran 20 et l'axe X-X près du centre de percussion de l'écran afin d'atténuer la réaction sur les 10 pivots 19. Le boîtier peut se composer de deux parties mutuellement assemblables dont les parois lla, llb sont dotées dès le moulage de butées élastiquement déformabl-es respectives 15 24a, 24b en regard l'une de l'autre. Les butées déformables coopèrent avec des arêtes 28, 29 de l'écran, sensiblement parallèles aux parois lla, llb constituant une partie de la surface frontale de l'écran. Il va de soi que l'on peut apporter au mode de réalisation décrit des modifications. Ainsi l'invention s'applique aux appareils interrupteurs munis d'écrans de -coupure d'arc à mouvement rectiligne. L'énergie de propulsion de l'édran peut, dans certains cas, être fournie par un mécanisme 25 accumulateur réarmable mis en oeuvre par le déclencheur magnétique. - 6 Revendications 1. Appareil interrupteur de protection à seuil d'intensité comprenant dans un boîtier (11) un circuit électrique interruptible qui comporte un déclencheur (12), au moins un contact fixe (13) et un contact mobile (14) sépara5 bles, ainsi qu'un écran (20) de coupure d'arc interposable entre les contacts lors d'une séparation de ceux-ci causée par la mise en oeuvre du déclencheur, l'écran présentant une surface frontale susceptible de venir s'appliquer en fin de course contre une butée (24) associée au bottier, caractérisé par le fait que la butée (24), associée au bottier (11) pour recevoir l'écran de coupure (12), est déformable. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la butée déformable (24) est au moins en partie élastique, tout en étant agencée pour ne pas restituer immédiatement à l'écran de coupure (20) l'énergie cinétique reçue de celui-ci. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la butée déformable (24) possède au moins deux zones d'élasticité différente, l'écran de coupure s'appliquant dans sa course de coupure initialement sur la zone (25) de plus faible élasticité. 25 4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la butée (24) se rattache directement à une partie du bottier (11) et vient de moulage avec cette partie. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il est prévu deux butées déformables (24a, 24b) situées à l'opposé l'une de l'autre sur les parois (11a, llb) de deux parties mutuellement assemblables 35 du bottier (11). -7 6. Appareil selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que la zone de plus forte élasticité (25) de la butée est constituée par une cloison annulaire de faible épaisseur, tandis que la zone de plus faible élasti5 cité (26) de la butée est constituée par une partie massive, de manière que la cloison annulaire (25) vienne quand elle est écrasée par l'écran (20) en appui sur la partie massive (26). 7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'écran-de coupure d'arc (20) est du type rotatif et que la butée élastiquement déformable (24) est disposée entre la périphérie de l'écran et l'axe de rotation de celui-ci pour être située près du centre de 15 percussion de l'écran.