Brevet FR2622350A1 — publié le 19890428

Les disjoncteurs en boîtier moulé pour les appli- cations domestiques et industrielles sont généralement équi- pés de bornes de charge et de réseau électrique sur les lieux d'rinstallation, par fixation directe aux barrettes de charge et de réseau électrique du disjoncteur. Le brevet des E.U.A. n 3 534 195 décrit un disjoncteur en boîtier moulé de calibre industriel, dans lequel les bornes de réseau électrique et de charge sont fixées aux barrettes de bornes de réseau électrique et de charge au moyen de trous de pas- sage formés dans la partie inférieure des bornes, et d'ou- vertures taraudées qui sont formées aux extrémités des bar- rettes. Lorsqu'on doit connecter dans de grandes instal- lations des disjoncteurs multipolaires de calibre industriel, la fixation des bornes de réseau électrique et de charge dans chaque pôle de chaque disjoncteur constitue une opéra- tion qui exige beaucoup de travail. Un but de l'invention est donc de procurer une structure de bornes de réseau électrique et de charge qui ne nécessite pas une telle vis de fixation pour fixer de façon immobile les bornes de réseau électrique et de charge à des barrettes de bornes de réseau électrique et de charge cor- respondantes qui se trouvent à l'intérieur de compartiments de bornes de réseau électrique et de charge. Conformément à l'invention, des disjoncteurs en boîtier moulé de calibre industriel comprennent des rails en saillie formés en une seule pièce avec les surfaces in- térieures des compartiments de bornes de réseau électrique et de charge, pour pénétrer dans des rainures allongées cor- respondantes qui sont formées sur les côtés des bornes de réseau électrique et de charge qui sont insérées dans les compartiments. Une semelle de support de borne, fixée à déclic à la partie inférieure de chaque borne, s'accouple à des crans qui sont formés d'un seul tenant avec les surfa- ces intérieures des compartiments, pour retenir fermement les bornes dans leurs compartiments respectifs. La suite de la description se réfère aux dessins annexés qui représentent respectivement: Figure 1: une vue de dessus en perspective, en projection isométrique, d'un disjoncteur en boîtier moulé comprenant la structure de bornes conforme à l'invention; Figure 2: une vue d'extrémité du disjoncteur de la figure 1; Figure 3: une vue en perspective de face, en projection isométrique, de la structure de borne de l'in- vention, avant assemblage; Figure 4: une vue en plan de dessus du disjonc- teur de la figure 1, à l'état assemblé, avec le couvercle partiellement supprimé pour montrer la structure de borne de l'invention; et Figure 5: une vue de côté du disjoncteur en boîtier moulé de la figure 1, à l'état assemblé et avec une partie en coupe, montrant la structure de borne de l'inven- tion fixée à un câble de distribution d'énergie électrique. La référence 10 sur la figure 1 désigne un dis- joncteur en boîtier moulé de calibre industriel, ayant un calibre d'intensité de 15 à 1200 ampères, dans lequel un boîtier en matière plastique moulée 11 présente une confi- guration bipolaire, avec un premier compartiment et un se- cond compartiment 13 formés d'un seul tenant avec le boîtier et mutuellement séparés par une cloison de séparation 14. Un mécanisme de manoeuvre 15, du type décrit dans le brevet des E.U.A. n 4 679 016, est monté dans le premier compartiment sur un support de doigt de contact 17 qui supporte un doigt de contact mobile 16. Le disjoncteur entièrement assemblé comprend un doigt de contact fixe et des moyens pour réali- ser l'interconnexion électrique avec un circuit externe et, bien qu'il ne soit pas représenté, il est décrit de façon complète dans le brevet des E.U.A. qu'on vient de mention- ner, et on devra se référer à ce dernier pour plus de dé- tails. Le doigt de contact mobile 16 s'étend à l'intérieur d'une chambre d'arc 18 qui contient des moyens prévus pour éteindre un arc qui se forme lorsque les contacts du dis- joncteurs sont séparés pour interrompre le courant dans un circuit protégé. La structure de canaux d'arc est également décrite dans le brevet des E.U.A. précité. Un doigt de con- tact et un support de doigt de contact similairessont dis- posés dans le second compartiment 13 et ils sont accouplés au premier doigt de contact mobile 16 et au support de doigt de contact 17 au moyen d'une barre transversale 21, qui s'étend entre les deux compartiments 12, 13 en passant par une encoche de barre transversale 41. A l'état complètement assemblé, les deux doigts de contact se déplacent conjointe- ment sous l'effet de la manoeuvre d'un bouton de disjoncteur 39 qui est monté sur le mécanisme de manoeuvre 15 au moyen d'un étrier de bouton 38. Le mécanisme de manoeuvre est assemblé entre une paire de flasques 19A, 19B qui suppor- tent un levier de manoeuvre 20, pour verrouiller les con- tacts du disjoncteur dans un état fermé par l'accouplement d'un crochet de levier de manoeuvre 25 avec un verrou pri- maire 24, et également au moyen d'un verrou secondaire 23 qui est monté sur le mécanisme de manoeuvre par l'intermé- diaire d'un axe de pivotement de verrou secondaire 44. L'ensemble du mécanisme de verrouillage 22, comprenant les verrous primaire et secondaire, comme décrit dans la demande de brevet des E.U.A. précitée, comprend en outre une barre de déclenchement 26 qui est montée de façon pivotante afin d'écarter le verrou secondaire 23 par rapport au verrou primaire 24, pour permettre ainsi la libération du levier de manoeuvre par le verrou primaire, et pour permettre au levier de manoeuvre de déplacer les contacts mobiles vers une position ouverte. Le bouton 39 passe à travers une fen- te 37 qui est formée dans le couvercle moulé 36, qui est fixé fermement au boîtier moulé 11 au moyen de vis ou de rivets (non représentés). Pour agir directement sur le ver- rou secondaire 23, un actionneur de déclenchement, désigné de façon générale par la référence 27, est monté dans le second compartiment 13, de façon qu'un actionneur mécanique 29, qui comprend un premier levier 30 monté de façon pivo- tante et un second levier 31, se trouve à l'intérieur du premier compartiment 12, tandis qu'un module magnétique 28, un ressort de torsion 33 et une pièce de verrouillage ma- gnétique 32 se trouvent à l'intérieur du second comparti- ment 13. Une extrémité 30A du premier levier 30 est dispo- sée de façon à interagir avec une patte 46 sur le verrou secondaire 23, tandis que le second levier 31 vient en contact avec le ressort de torsion 33 au moyen d'une sail- lie 35 qui est formée d'un seul tenant avec le second le- vier 31, pour appliquer le ressort 33 contre une butée 34 qui est formée d'un seul tenant avec la partie extérieure du module magnétique 28. La connexion électrique avec les composants du module magnétique est effectuée par un en- semble de bornes 45 qui sont disposées à l'extérieur du mo- dule magnétique. Les composants de l'actionneur de déclen- chement sont interconnectés au point de vue électrique avec un module de déclenchement 70 qui est monté sur l'un des transformateurs d'intensité 72 qui sont placés autour des barrettes de charge 51, et qui sont interconnectés au mo- dule de déclenchement et entre eux, au moyen de broches 71. Le module de déclenchement se présente sous la forme d'une plaquette de circuit imprimé, telle que celle décrite dans le brevet des E.U.A. n 4 589 052. L'interconnexion entre les transformateurs d'intensité et la plaquette de circuit imprimé est décrite dans le brevet des E.U.A. n 4 652 975, et on pourra se référer à ces deux brevets pour avoir plus de détails. La concordance des conditions électriques entre les deux pôles est assurée par des encoches 41, 43 qui sont formées dans le bottier 11 et qui coopèrent avec des enco- ches correspondantes 40, 42 formées dans le couvercle 36, pour permettre à la barre transversale 21 et au premier le- vier 30 de s'étendre à l'intérieur du premier compartiment 12, en ne permettant aucune communication électrique entre les composants électriques dans les deux pôles, comme on le voit le mieux en considérant maintenant à la fois les fi- gures 1 et 2. Pour permettre la connexion avec les circuits électriques externes à protéger, une paire de bornes de charge 53, 54 sont connectées aux barrettes de charge 51, 52 qui s'étendent à partir des compartiments de bornes de charge 47, 48. Une paire similaire de compartiments de bor- nes de réseau électrique 49, 50 sont établis du côté opposé du boîtier de disjoncteur 11, pour contenir les bornes de réseau électrique (non représentées). On réalise une conne- xion électrique entre un circuit externe et les bornes de charge au moyen des vis de bornes de charge-60 qui sont montées à la surface supérieure des bornes de charge. Pour faciliter l'installation des bornes de charge sur les lieux d'utilisation, une paire de rails 58 sont formés d'un seul tenant avec le boîtier de disjoncteur 11, sur les surfaces intérieures en regard des compartiments de bornes de charge 47, 48. Comme le montrent les figures 1, 2 et 3, une paire correspondante de rainures allongées 59 sont formées sur des côtés opposés des bornes de charge. En emprisonnant les rails 58 dans les rainures allongées 59, on empêche tout mouvement des bornes de charge dans la direction verticale, sur la représentation de la figure 1. Une semelle de support de borne 55 est positionnée à la partie inférieure des bor- nes de charge, par montage à force. La semelle de support de borne peut être fabriquée soit à partir d'une matière iso- lante, comme une matière plastique, soit à partir d'un mé- tal ou d'un alliage métallique élastique, tel que de l'acier. Lorsqu'on utilise une semelle de support de borne en métal, on doit maintenir l'écartement au-dessous de la semelle et jusqu'à la structure de support sous-jacente (non représentée) dans les limites conformes aux normes électriques appropriées, pour éviter un amorçage entre les bornes de charge et la structure de support, lorsque les bornes sont mises sous tension. Lorsqu'on utilise un sup- port de borne en matière plastique, la semelle de support de borne a pour effets non seulement de procurer une iso- lation électrique accrue pour les bornes de charge, mais également d'empêcher le déplacement des bornes de charge dans la direction horizontale, sur la représentation de la figure 1. Une paire de saillies triangulaires 57 sont for- mées sur des côtés opposés de la semelle en matière plas- tique, et elles sont retenues sous des crans correspondants 56 qui sont formés d'un seul tenant dans les côtés en regard des compartiments de borne 47, 48. Lorsque les bor- nes de charge sont positionnées à l'intérieur des compar- timents de borne, les saillies triangulaires 57 sont em- prisonnées sous les crans, ce qui fait qu'on ne peut pas retirer aisément les bornes de charge des compartiments. Comme la figure 3 le montre le mieux, une saillie en queue d'aronde 65 est formée sur la surface de la partie infé- rieure de la semelle de support de borne 55, de façon à pouvoir être introduite dans la rainure en queue d'aronde 64 qui est formée à la partie inférieure des bornes de charge, dont l'une est représentée en 53 sur la figure 3. La rainure en queue d'aronde 64 qui est formée à la partie inférieure des bornes de charge maintient fermement la semelle de support de borne sur la borne de charge, par un accouplement serré qui est établi entre le plot surélevé 73 qui est formé sur la surface supérieure de la saillie en queue d'aronde et la surface inférieure 64A de la rainure en queue d'aronde 64. La figure montre également les rainu- res allongées 59 qui sont formées sur les côtés des bornes de charge, du côté extérieur par rapport au passage allongé 61 qui reçoit la barrette de charge 52, comme la figure 4 le montre le mieux. En retournant à la figure 3, on note que la semelle de support de borne 55 est définie par une paire de parois latérales opposées 66, 67, dans chacune desquelles est formée la saillie triangulaire 57. Une partie 63 tron- quée et surélevée est formée sur la surface supérieure de la paroi d'extrémité 62, de façon que lorsque la semelle de support de borne 55 est positionnée sur la borne de charge 53, la partie surélevée et tronquée 63 impose le sens dans lequel la borne de charge est positionnée à l'intérieur du compartiment de borne de charge 47, comme on le voit le mieux en retournant maintenant à la figure 2. On note que si la borne était orientée de façon incorrecte, la partie sur- élevée et tronquée 63 buterait contre la barrette de charge 51, et empêcherait ainsi la fixation de la borne de charge avec une orientation inversée dans le compartiment de borne de charge 47 de la figure 1. Le disjoncteur 10 est représenté sur les figures 4 et 5 avec les bornes de charge 53, 54 fixées à leurs bar- rettes de charge respectives 52, 51, et dans les comparti- ments de charge respectifs 47, 48, comme indiqué. Les vis de borne de charge 60 sont aisément accessibles par le des- sus du disjoncteur, pour faciliter-la réalisation d'une connexion électrique entre les bornes de charge 53, 54 et le circuit externe. Pour procurer un support mécanique sup- plémentaire pour les bornes de charge 53, 54, tout en éta- blissant une séparation électrique entre les bornes et la masse électrique, une paire de saillies 68, 69 sont formées d'un seul tenant avec une paroi d'extrémité 11A du bottier de disjoncteur 11, au-dessus des bornes de charge 53, 54 et en position adjacente à ces dernières. Les vis de borne de charge 60 sont emprisonnées du fait qu'elles butent contre les saillies, comme on le voit pour la borne 53 sur la fi- gure 5, et les bornes ne peuvent donc pas se déplacer vers l'extérieur lorsqu'on serre les vis de bornes 60 sur les câbles de distribution d'énergie 74. Bien que ceci ne soit pas représenté, les bornes de réseau électrique sont fixées d'une manière similaire aux barrettes de réseau électrique, et elles sont également retenues sous des saillies similai- res qui sont formées dans la paroi d'extrémité du boîtier de disjoncteur. L'existence des saillies triangulaires 57, de la saillie en queue d'aronde 65 et de la partie suréle- vée et tronquée 63 de la semelle de support de borne 55, représentées précédemment sur la figure 3, constitue une caractéristique importante de l'invention. D'autres carac- téristiques importantes consistent dans l'existence de la rainure en queue d'aronde 64 et des rainures allongées 59 qui sont formées dans les bornes de charge 53, 54, pour le montage sur les rails 58 (figure 2), pour faciliter l'ins- tallation des bornes de charge dans le bottier de disjonc- teur, sur les lieux d'utilisation. REVENDICATIONS 1. Borne pour disjoncteur en boîtier moulé, ca- ractérisée en ce qu'elle comprend: un bloc de métal traver- sé par un passage allongé (61) qui est destiné à recevoir une barrette de borne de disjoncteur (51, 52), ce bloc com- prenant une paire de rainures allongées (59) qui sont for- mées sur une surface extérieure de parois latérales oppo- sées, de façon à s'adapter à une paire correspondante de rails (58) qui sont formés sur une surface intérieure d'un compartiement de borne (47, 48) du disjoncteur en bottier moulé. 2. Borne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une rainure profilée et allongée (64) qui est formée sur une surface intérieure de la borne, dans le but de recevoir une semelle de support de borne (55). 3. Borne selon la revendication 2, caractérisée en ce que la semelle de support de borne (55) comprend une paire de parois latérales (66, 67) réunies par une paroi d'extrémité (62), ces parois latérales comprenant une pre- mière saillie (57) destinée à interagir avec un cran (56) formé sur la surface intérieure précitée, pour qu'il soit ainsi difficile d'extraire la borne (53, 54) du compartiment de borrne {47, 48). 4. Borne selon la revendication 3,-caractérisée en ce que la paroi d'extrémité (62) comprend une seconde saillie (63) qui est destinée à empêcher l'introduction de la borne (53, 54) dans le compartiment de borne (47, 481 par l'extrémité considérée. 5. Borne selon la revendication 3, caractérisée en ce que le compartiment de borne (47, 48) comprend une troisième saillie (68) qui est formée sur une surface in- térieure de ce compartiment, de façon qu'une partie de la troisième saillie (68) porte contre une vis de borne (60) qui est vissée dans la borne (53, 54), pour qu'il soit dif- 2622350O ficile d'extraire la borne du compartiment de borne (47, 48). 6. Borne selon la revendication 2, caractérisée en ce que la rainure profilée consiste en une rainure en queue d'aronde (64). 7. Borne selon la revendication 5, caractérisée en ce que la semelle de support de borne (55) comprend une quatrième saillie (65) qui est formée sur une partie infé- rieure de la semelle et qui est destinée à être introduite à l'intérieur de la rainure profilée et allongée (64). 8. Borne selon la revendication 7, caractérisée en ce que la quatrième saillie consiste en une queue d'aron- de (65). 9. Borne selon la revendication 3, caractérisée en ce que la première saillie (57) a la forme d'un triangle. 10. Borne selon la revendication 4, caractérisée en ce que la seconde saillie (63) a la forme d'un triangle tronqué. 11. Borne selon la revendication 2, caractérisée en ce que la semelle de support de borne (55) est constituée par un isolant. 12. Borne selon la revendication 2, caractérisée en ce que la semelle de support de borne (55) est constituée par un métal.