Brevet FR2617330A1 — publié le 19881230

Un disjoncteur en bottier moulé qui possède un mécanisme de fonctionnement interchangeable pour s'adapter à des disjonc- teurs ayant différents ampErages est décrit dans la demande de brevet US N 817 213 déposée le 8 janvier 1986. Cette demande de brevet décrit la disposition du mécanisme d'actionnement ainsi que de l'unité de basculement du disjoncteur et un bras de contact mobile pour la séparation des contacts du disjoncteur lorsqu'un courant de surcharge apparaît à travers ces contacts. La demande de brevet US N 061 244 ayant pour titre "Molded Case Circuit Breaker Accessory Enclosure" décrit un dis- joncteur intégré qui possède une protection contre une surcharge en courant aussi bien qu'au moins une fonction accessoire auxi- liaire. La partie accessoire du disjoncteur est située dans un évidement du capot du disjoncteur. Lorsque de tels dispositifs accessoires sont montés à l'intérieur de l'enceinte d'un disjoncteur, des fils conducteurs métalliques séparas conduisent de l'enceinte du disjoncteur jusqu'à un endroit éloigné. Si la fonction accessoire comprend un commutateur auxiliaire ou un accessoire de basculement dérivateur, les fils conducteurs métalliques séparés permettent une indication de signal à distance ou le basculement à distance du disjoncteur à des fins de test. Dans le but d'éviter la détérioration aussi bien des accessoires que de l'enceinte du disjoncteur par des efforts de tension excessifs appliques de façon volontaire ou involontai- re aux fils conducteurs métalliques extérieurs, des moyens de "soulagement de traction" doivent être prévus à l'intérieur de l'enceinte du disjoncteur. Un moyen connu pour diminuer les effets des efforts de tension ordinaires sur un accessoire monté à l'intérieur d'une enceinte de disjoncteur est de piéger les fils conducteurs métalliques entre le capot et le boîtier de l'enceinte du disjoncteur. Lorsqu'un effort de tension trop grand est appli- que aux fils conducteurs métalliques, le capot du disjoncteur est détérioré. La détérioration du capot du disjoncteur peut sérieuse- ment affecter la qualité des composants contenus à l'intérieur du boltier du disjoncteur et donc provoque une condition d'insécurité éventuelle. Les conditions d'insécurité du disjoncteur ne sont pas découvertes facilement si les fils conducteurs métalliques condui- sent à un endroit éloigné hors de vue du disjoncteur.lui-même. En conséquence, un objet de la présente invention est de prévoir un ensemble de soulagement de traction monté à l'intérieur de l'enceinte du disjoncteur et qui empêche à un effort de tension trop grand sur les fils conducteurs métalliques de détériorer aus- si bien les accessoires que l'enceinte du disjoncteur. Une unité accessoire de disjoncteur montée à l'intérieur du capot d'un disjoncteur interagit pendant le fonctionnement avec les composants du disjoncteur. Des fils conducteurs métalliques relient l'unité accessoire à un appareil extérieur aussi bien pour des opérations qui ont lieu au loin de l'unité accessoire que pour un signal d'indication de l'état des contacts du disjoncteur. Un mécanisme de soulagement de traction est réalisé sur un des flas- ques support latéraux de l'unité accessoire pour éviter la dété- rioration de l'accessoire aussi bien que de l'enceinte du disjoncteur. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la'des- cription suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: la figure 1 représente une vue de côté d'un disjoncteur blindé comprenant une unité accessoire de mécanisme de soulagement de traction selon la présente invention; la figure 2 représente une vue de dessus en perspective en projection isométrique d'une unité accessoire de basculement dérivatrice comprenant le mécanisme de soulagement de traction de la présente invention; la figure 3 représente une vue de dessus en perspective de l'unité accessoire de basculement dérivatrice de la figure 2 après assemblage; 6 17330 la figure 4 représente une vue de dessus en perspective d'une unité accessoire de commutation auxiliaire comprenant le me- canisme-de soulagement de traction selon la présente invention; la figure 5 est une vue de face en perspective de l'unité accessoire de commutation auxiliaire de la figure 4 après assemblage; la figure 6A représente une vue en bout agrandie en cou- pe d'une partie du disjoncteur blindé de la figure 1; vue à tra- vers le plan 6A-6A; et la figure 6B est une vue de c8té agrandie d'une partie de l'unité accessoire de la figure 6A vue à travers le plan 6B-6B. Un disjoncteur 10 est représenté à la figure 1, compre- nant un bottier 11, à l'intérieur duquel sont disposés un mécanisme d'actionnement 13 connecté de façon fonctionnelle avec un bras de contact mobile 14, et un barreau 30 pour déconnecter un contact mobile 15 soudé ou brasé à une de ses extrémités à un contact fixe 17 qui est de même solidaire d'un support de contact fixe 16. Une unité de basculement généralement désignée par la référence 18 re- lie la borne de charge 19 avec le bras de contact mobile au moyen d'un conducteur tressé 21 pour articuler le mécanisme d'actionne- ment lors de l'avènement d'une condition de surcharge en courant à travers les composants du disjoncteur qui relient la borne de charge 19 et la borne de ligne 20. Une bonne description du méca- nisme de fonctionnement se trouve dans la demande de brevet US N 817 213, citée ci-dessus. L'unité de basculement 18 comprend un aimant 22 et une armature mobile 23 qui répond aux conditions de surcharge en courant pour articuler le mécanisme d'actionnement de la façon décrite ci-dessus. Un dispositif accessoire de déclenche- ment de dérivation 24 qui permet au disjoncteur d'être basculé à partir d'un endroit éloigné est contenu dans un évidement 9 réa- lisé dans le capot 12 du disjoncteur, représenté en pointillés, et est disposé de façon que le plongeur 27 s'étendant à partir du so- léndide 25 fasse contact avec l'armature 23 pour articuler le mé- canisme d'actionnement 13 lorsqu'un signal de tension est appliqué aux fils conducteurs métalliques 41 qui vont jusqu'à un endroit éloigné du disjoncteur. Pour fournir un soulagement de traction aux fils conducteurs métalliques, un support de soulagement de traction de fil métallique 42 est fixé à un des flasques 26B qui supporte le dispositif accessoire de déclenchement de dérivation 24 à l'intérieur de l'évidement du capot. Dès que le bras de contact mobile 14 se déplace vers la position de basculement re- présentée en pointillés, et que les contacts mobile et fixe 15 et 17 se sont séparés complètement, le bras de contact mobile frappe un ressort plat 29 qui constitue une partie d'un microcommutateur 28 disposé de façon imm&diatement sous-jacente au dispositif ac- cessoire de d6clenchement de dérivation 24. Le microcommutateur interrompt le signal de tension appliqué aux fils conducteurs mé- talliques pour protéger le soléndide 25 d'un surchauffement. Le dispositif accessoire de déclenchement de dérivation 24 est assemblé de la façon représentée à la figure 2. Le soléndi- de 25 est disposé à l'intérieur d'un support de bobine 33 en forme de U qui a une petite ouverture 35 sur une de ses branches pour laisser le passage au plongeur 27 du soléncide, et une ouverture 36 plus grande sur la branche opposée à travers laquelle le noyau fixe 37, le noyau mobile 38, un ressort de rappel 39 et une gaine isolante 40 sont insérés. Le soléndide qui possède une ouverture allongée 34 est alors disposé entre une paire de flasques 26A et 26B qui possèdent des ouvertures 32A et 32B pour permettre un jeu des deux c8tés du soléndide lorsque les flasques sont fixés au support de bobine 33 en forme U au moyen de tétons 48 qui dépas- sent du support de bobine en forme de U à travers des fentes cor- respondantes 49 réalisés dans les flasques 26A et 26B. Les fils conducteurs métalliques 41 sont emboltés à l'intérieur de rainures 46 en forme de V réalisées dans le support de soulagement de trac- tion de fil métallique 42 et sont connectés électriquement au mi- crocommutateur 28 au moyen de bornes de connexion 31 qui dépassent du sommet du microcommutateur et passent à travers la fente d'accès 66 des fils métalliques réalisées au fond du flasque 26B. Le ressort plat 29 dépasse de la surface inférieure du microcommnu- tateur pour la liaison avec le mécanisme d'actionnement du dis- joncteur décrit ci-dessus. Une barrière en fibre 47 est disposée audessus des bornes de connexion 31 du micrecommutateur pour isoler électriquement ces bornes. Les flasques sont alors fixés ensemble au moyen de vis allongées 44, de trous de dégagement 43 et d'écrous 45. Le dispositif accessoire de déclenchement de dérivation assemblé 24 est représenté à la figure 3 avant qu'il ne soit connecté au disjoncteur 10 de la figure 1. Le soléndide 25 est maintenu à l'intérieur du support de bobine 33 et dépasse à tra- vers les flasques 26A et 26B de chaque côté. Le microcommutateur 28 ainsi que le ressort plat 29 dépassent en bas de la surface in- férieure des flasques. Le plongeur 27 du soléndide dépasse de façon fonctionnelle du même côté du soléndide que les bornes de connexion 31 auxquelles un des fils conducteurs métalliques 41 est connecté. La borne et le fil conducteur métallique sont à leur tour isolés par la barrière en fibre 47. Les fils conducteurs mé- talliques passent à travers la fente d'accès 66 réalisée dans la flasque 26B et à partir de là à travers les rainures 65 en forme de V réalisées dans le support de soulagement de traction de fil 42. La fonction des rainures 65 en forme de V sera discutée plus bas de façon plus détaillée. En combinaison avec l'élément de déclenchement de déri- vation de la figure 1, un dispositif accessoire commutateur auxi- liaire 50 tel que représenté à la figure 4 peut être disposé à l'intérieur d'un évidement séparé 9 dans le capot 12 du disjonc- teur. Le commutateur auxiliaire consiste fondamentalement en un microcommutateur 51 qui permet une connexion avec un lieu éloigné du disjoncteur au moyen de fils conducteurs 53-55 et des bornes de connexion 52 situés sur sa surface supérieure. Le microcommutateur est activé au moyen du ressort plat 56 qui dépasse du fond du mi- crocommutateur de façon similaire à celle décrite ci-dessus pour interrompre le signal de tension du dispositif accessoire de dé- clenchement de dérivation 24 comme cela est représenté à la figure 1. Les fils conducteurs 53 à 55 passent des bornes de connexion 52 entre une paire de pièces d'espacement cylindriques 57 et à partir 26-17330 de là à travers une pluralité de rainures 65 en forme de V réali- sées dans la surface supérieure d'un flasque 64A. La-fonction des rainures 65 en forme de V est similaire à celle décrite ci-dessus pour le dispositif accessoire déclencheur de dérivation 24. Le mi- crocommutateur est fixé au flasque 64A par l'introduction de vis 63 à travers les trous de dégagement 62 dans une pièce d'écarte- ment 61 et ensuite à travers des trous de dégagement identiques à travers le microcommutateur. L'autre flasque 64B est fixé en in- troduisant les vis 63 à travers des trous filetés 58 réalisés dans les pièces d'espacement cylindriques 57 et contenant une paire d'ergots 59 réalisés sur les pièces d'espacement cylindriques 57 vers l'intérieur des ouvertures 60 réalisées dans le flasque 64B formant les extrémités des bornes. Le commutateur auxiliaire assemblé 50 est représenté à la figure 5 avant de le relier au disjoncteur 10 de la figure 1. Le commutateur auxiliaire assemblé 50 devient un dispositif acces- soire indépendant dans lequel le microcommutateur 51 est monté de façon fixe entre les flasques 64A et 64B au moyen des ergots 59 protubérants. Les rainures 65 en forme de V sont réalisées sur la face supérieure du flasque 64A pour retenir les fils conducteurs métalliques 53-55 et pour fournir un soulagement de traction aux fils conducteurs. Les caractéristiques de soulagement de traction de la présente invention peuvent être mieux observées si on se refère maintenant aux figures 6A et 6B. Le support pour soulagement de traction de fils 42 utilisé avec le dispositif accessoire pour le déclenchement de dérivation 24 est retenu dans l'évidement 9 réa- lisé dans le capot 12 du disjoncteur 10. Le support de bobine 33 en forme de U supporte à son tour les flasques 26A et 26B comme cela est indiqué. Le fil conducteur 41 passe au dessus et est sup- porté par le support de soulagement de traction de fil 42 avant de passer à travers la fente d'accès 66 des fils réalisée dans le flasque 26B et à partir de là à travers la fente de dégagement 67 réalisée dans le capot 12 du disjoncteur tout contre le bottier 11 du disjoncteur. Il faut remarquer que le fil conducteur est à an- 26 17330 gle droit par dessus le support de soulagement de traction de fil 42 et à partir de là est plié à angle droit de façon opposée à la sortie à tfavers la fente de dégagement 67. Lorsqu'un effort de tension est appliqué sur le fil conducteur dans la direction indi- quée sur la figure 6A, une force vers le bas s'applique aux fils conducteurs comme cela est représenté à la figure 6B. La force vers le bas entraine les fils conducteurs vers le bas dans les rainures 46 en forme de V vers les fonds des fentes 46A. La sec- tion des fils conducteurs prend une forme ovale comme cela est in- diqué en pointillés lorsque la force déplace les fils conducteurs vers le bas à l'intérieur des fentes. Ce mouvement des fils conducteurs 41 à l'intérieur des rainures 46 en forme de V augmen- te sensiblement les forces de frottement qui se développent entre les fils conducteurs 41 et les c8tés des fentes 46 en forme de V puisqu'une partie plus grande de la circonférence des fils conduc- teurs vient en contact avec les c8tés des fentes losqu'une plus grande force est appliquée dans la direction indiquée à la figure 6A. Les vis 44 maintiennent de façon plus ajustée le support de fil 42 contre le flasque 26A pour empêcher le support de fil de bouger pour une force appliquée croissante. Il a été déterminé que la répartition des rainures 46 en forme de V sur le support de soulagement de traction de fil 42 permet aux fils conducteurs de résister à une intensité sensiblement plus grande de force de ten- sion que lorsque les rainures sont toutes absentes. Un disjoncteur muni d'un dispositif accessoire interne qui est relié électriquement au moyen de fils conducteurs sortant du disjoncteur vers un endroit éloigné a été décrit. Des moyens de soulagement de traction sont prévus pour éviter la détérioration de l'enceinte du disjoncteur, du dispositif accessoire du disjonc- teur et des fils conducteurs au moyen d'un support de fil rainuré en V. La prévision de rainures en forme de V réagit contre toute force de tension sur les fils en augmentant les forces de frotte- ment le long de la circonférence des fils pour maintenir de façon serrée les fils à l'intérieur du support de soulagement de trac- tion de fil. REVENDICATIONS 1. Circuit disjoncteur (10) et module accessoire compre- nant: un bottier moulé en plastique (11) et un capot (12); une paire de contacts séparables (15, 17) à l'intérieur dudit bottier; un mécanisme d'actionnement (13) à l'intérieur dudit bottier disposé pour séparer lesdits contacts lorsque survient une condition de surcharge en courant à travers lesdits contacts; un dispositif accessoire de disjoncteur (24) disposé à l'intérieur dudit capot et disposé pour séparer lesdits contacts sur commande; un fil conducteur (41) reliE audit dispositif accessoire et qui passe à l'extérieur desdits bottier et capot pour fournir un accès électrique audit dispositif accessoire; et caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un support pour soulagement de tension de fil (42) à l'intérieur dudit bottier et entre ledit dispositif accessoire et ledit bottier pour éviter des détériorations audit dispositif ac- cessoire lorsque des forces de tension sont appliquées audit fil conducteur. 2. Disjoncteur et module accessoire seion la revendica- tion 1, dans lequel ledit support pour soulagement de tension de fil comprend un élément plat qui possède des rainures en forme de V. 3. Disjoncteur et dispositif accessoire selon la reven- dication 2, dans lesquel ledit fil conducteur est disposé à l'intérieur desdites rainures. 4. Disjoncteur et dispositif accessoire selon la reven- dication 1, dans lesquels ledit dispositif accessoire comprend un dispositif de déclenchement de dérivation (24) maintenu entre une paire de flasques de support (26A, 26B). 26 1 7330 5. Disjoncteur et module accessoire selon la revendica- tion 4, dans lesquels ledit support pour soulagement de tension de fil (42) est fixé à un desdits flasques de support. 6. Disjoncteur et module accessoire selon la revendica- tion 1, dans lequel ledit dispositif accessoire comprend un commu- tateur à distance (28) maintenu entre une paire de flasques de support. 7. Disjoncteur et module accessoire selon la revendica- tion 6, dans lesquels ledit support pour soulagement de tension de fil du commutateur à distance est compris-dans un desdits flasques de support. -- 8. Disjoncteur et module accessoire selon la revendica- tion 7, dans lesquels ledit support pour soulagement de tension de fil du commutateur à distance comprend un rainurage (65) en forme de V réalisé sur une surface supérieure dudit premier flas- que. 9. Disjoncteur et module accessoire selon la revendica- tion 5, dans lesquels ledit premier flasque comprend une fente d'accès (66) pour le passage dudit fil conducteur. 10. Dérivateur de flux constituant un dispositif acces- soire de disjoncteur (24), caractérisé en ce qu'il comprend: une paire de flasques de support (26A, 26B); un solénoide ouvert (25) entre lesdits flasques de sup- port; un plongeur (27) disposé de façon à pouvoir coulisser à l'intérieur dudit soléndide pour dépasser en réponse à des signaux électriques appliqués audit solénoide; un élément de support de fil (42) fixé à un premier des- dits flasques, une face supérieure d'un desdits flasques étant rainurée; et une paire de fils (41) fixée audit soléndide à une de ses extrémités et disposée à l'intérieur desdites fentes à proxi- mité de ladite extremité, de façon à ce que toute force appliquée à l'autre extrémité fasse se déplacer les fils conducteurs vers le bas à l'intérieur desdites fentes. 26 1 7330 11. Dérivateur de flux selon la revendication 10, dans lequel lesdites fentes comprennent des rainures (65) en forme de V. 12. Commutateur auxiliaire constituant un dispositif ac- cessoire de disjoncteur (50) caractérisé en ce qu'il comprend: une paire de flasques opposes (64A, 64B); un commutateur électrique (51) entre lesdits flasques et fixé à eux; et une paire de fils conducteurs (53-55) fixée audit commu- tateur électrique à leur première extrémité et passant à l'intérieur de fentes réalisées dans une surface supérieure du premier desdits flasques près de ladite première extrémité, et telle que toute force appliquée à une extrémité opposée fait se déplacer lesdits fils conducteurs vers le bas à l'intérieur desdi- tes fentes. 13. Commutateur auxiliaire selon la revendication 12, comprenant de plus une paire de cylindres (57) entre lesdites fentes et ledit commutateur, lesdits fils conducteurs étant dispo- sés entre lesdits cylindres. 14. Commutateur auxiliaire selon la revendication 13, dans lequel lesdites fentes comportent des rainures en forme de V (65).