Brevet FR2669463A1 — publié le 19920522

INTERRUPTEUR DE PROTECTION. La présente invention concerne un appareil interrupteur de protection du genre contacteur-disjoncteur, comprenant au moins un pôle à contacts séparables à double coupure muni d'un pont de contact mobile, un support des ponts de contact logeant ceux-ci et un ressort de pression de contact associé à chaque pont. Dans un tel appareil, la commande du déplacement du sup- port est susceptible d'entraîner le déplacement des ponts; les ponts peuvent se déplacer relativement au support pour permettre la mise en pression des contacts au moyen des ressorts En cas de défaut électrique sur l'un au moins des pôles, un mécanisme de déclenchement magnétique et/ou thermique est susceptible d'agir via une pièce de commande pour provoquer l'ouverture omnipolaire des contacts, tandis qu'un ordre d'ouverture ou de ferme- ture volontaire d'origine électrique ou manuelle est sus- ceptible de s'exercer via un levier agissant sur une autre pièce de commande pour provoquer l'ouverture omni- polaire des contacts. Un tel appareil est connu d'après les brevets FR 2 634 590 et EP 270 158 Il a pour inconvénient que, dans le cas d'une commande d'ouverture exercée à partir d'un électroaimant, celui-ci doit vaincre les 2 - efforts des ressorts de pression de contact car la pièce de commande alors active s'applique directement sur les ponts De plus, la réalisation et le montage des ensembles de commande des ponts de contact doivent être aussi simples que possible. L'invention a notamment pour but de réduire les efforts requis dans un appareil du type décrit pour la commande à partir d'un électroaimant. Elle a pour autre but d'agencer le support des ponts de contact de manière peu encombrante et procurant, autant que possible dans tous les états de fonctionnement de l'appareil, un excellent isolement entre les deux points de coupure de chaque pôle. Selon l'invention, dans un appareil du type ci-dessus rappelé, le(s) pont(s) de contact est(sont) logé(s) cou- lissant(s) dans la fenêtre d'un support mobile auquel est directement attelée la première pièce de commande, chaque pont de contact est sollicitable par un coulisseau qui est logé dans une fente de guidage prévue dans le support et qui peut être entraîné par la deuxième pièce de com- mande, les ressorts de pression de contact et les coulis- seaux sont montés de façon que les ressorts n'exercent pas de réaction sur l'armature de l'électroaimant lorsque celle-ci sollicite la première pièce de commande dans le sens de l'ouverture des contacts. On conçoit qu'ainsi l'électroaimant n'a plus à vaincre l'effort des ressorts de pression de contact dans le cas d'une commande électrique d'ouverture et donc que le res- sort de rappel associé à son armature mobile peut être réduit, ce qui entraîne une diminution de l'énergie nécessaire à sa mise en oeuvre. Dans un mode de réalisation préféré, chaque coulisseau est une pièce indépendante, en particulier une pièce -3 - plate isolante portant le pont de contact respectif, de façon que cette pièce présente une plage d'isolement qui apparaît dans la fenêtre du premier support lors d'une ouverture déterminée par la deuxième pièce de commande et/ou lors d'une répulsion électrodynamique du pont de contact Cette plage permet de maintenir une distance d'isolement satisfaisante entre les deux contacts fixes d'un même pôle. Un tel mode de réalisation sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente schématiquement en élé- vation un contacteur-disjoncteur conforme à l'invention; La figure 2 montre en perspective la structure de commande des contacts mobiles de l'appareil de la figure 1; La figure 3 est une vue éclatée à plus grande échelle du détail A du support des ponts de contact de la figure 2; La figure 4 représente une partie de cette structure en vue de dessus et en coupe selon le plan IV-IV de la figure 9; La figure 5 est une vue de cette même partie en coupe selon V-V; La figure 6 représente en coupe la partie infé- rieure de la structure lors d'une ouverture sur défaut; La figure 7 montre en vue de dessus la struc- ture de la figure 1; -4- Les figures 8 à 10 représentent en élévation la structure de la figure 2 dans les positions respectives, arrêt automatique et arrêt sur défaut. Le contacteur-disjoncteur illustré sur la figure 1 com- prend, dans un boîtier 10, plusieurs pôles mécaniques dont chacun comporte un pont de contact mobile 11 Chaque pont coopère par des pastilles de contact respectives avec deux contacts fixes 12, 13 reliés à des bornes 14, pour établir ou interrompre le passage d'un courant de puissance entre ces bornes. Un ensemble 16 de déclenchement magnétique et thermique est disposé sur le chemin de courant dans le boîtier et agit par l'intermédiaire d'un mécanisme 17 muni d'un levier 18 sur une structure 30 de support et de déplace- ment des ponts de contact Le levier 18 est applicable, comme on le verra plus loin, sur un élément de cette structure. D'autre part, un électroaimant 20 logé dans le boîtier , ou dans un boîtier auxiliaire rapporté au boîtier 10, agit sur un autre élément de la structure 30. L'électroaimant comprend un circuit magnétique fixe 21, une armature mobile 22 et une bobine 23 reliée électri- quement à des bornes 24 par un interrupteur 25; ce der- nier est commandable par le mécanisme 17 et/ou par un bouton 26 susceptible d'agir sur le mécanisme pour ouvrir les contacts L'armature 22 de l'électroaimant est assu- jettie à un ressort de rappel 27 et coopère avec un levier 28 qui est attelé à la structure 30. La structure porte-contact 30 comprend un support mobile 31 des ponts de contact 11 et des coulisseaux 32 logés dans des puits ou fentes 33 du support et mobiles dans ces fentes Le support 31 est monté coulissant contre des parois 34 a ou des cloisons 34 b du boîtier (voir figure 7) Il présente en particulier des fentes 34 c dans les- quelles pénètrent ces cloisons. Chaque pont de contact 11 est logé coulissant entre une butée haute 35 et une position basse dans une fenêtre 36 du support 31, tandis qu'un ressort de pression de contact 37, associé au pont, est également logé dans la fenêtre Le levier 28, qui est dans cet exemple en forme de fourche, est attelé par ses extrémités 38 dans des échancrures latérales 39 du support; ainsi, le levier soulève le support quand la bobine 23 est alimentée et l'abaisse sous l'action du ressort 27 quand la bobine n'est pas alimentée, pour respectivement fermer et ouvrir l'ensemble des contacts On constate qu'ainsi l'ouverture des contacts par l'électroaimant ne nécessite pas la com- pression des ressorts 37. Le levier 18 est applicable sur l'ensemble des coulis- seaux de manière que, lors d'un déclenchement sur défaut, ceux-ci entraînent les ponts de contact en écrasant les ressorts 37, tout en laissant le support 31 dans sa posi- tion haute jusqu'à ce que l'électroaimant, par l'ouverture de l'interrupteur 25, confirme l'ouverture des contacts en abaissant le support. Chaque coulisseau 32 est constitué par une pièce plate en matériau isolant présentant, vers son extrémité, infé- rieure une fenêtre 40 qui permet, d'une part, le montage du pont de contact 12 et, d'autre part du ressort de pression de contact 37 associé au pont Des plots 41 sont prévus dans le support 31 au fond de la fenêtre 40 de part et d'autre de la fente 33 et un guide 42 est prévu dans le coulisseau 32 au fond de la fenêtre 40. Le pont de contact est monté dans la fenêtre 40 de façon à être sensiblement immobilisé en translation par rapport au coulisseau, mais à pouvoir prendre un débattement 6 - angulaire par rapport à sa position nominale, perpendicu- laire au plan X du coulisseau qui est en même temps le plan de symétrie du support et des ponts de contact A cet effet, on prévoit des encoches 43 dans le haut de la fenêtre 40 et des saillies coopérantes 44 sur le pont 12. Il en résulte que les tolérances ou jeux existant au niveau des pastilles de contact ne se traduisent pas par un coincement des coulisseaux 32 dans leurs puits de gui- dage 33 En cas de répulsion observée sur un pont 11, celui-ci entraîne le coulisseau et la plage 45 de celui- ci surmontant l'ouverture 40 forme rideau entre les deux zones de contact du pôle. Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention va être expliqué en regard des figures 8 à 10. Sur la figure 8, les deux ponts de contact 11 situés à gauche sont montrés en position de fermeture des contacts La bobine 23 de l'électroaimant est alors ali- mentée et son armature 22 est attirée vers la culasse 21. Le levier 28 a pivoté en sens antihoraire et soulevé le support 31 jusqu'à la fermeture des contacts avec une mise en pression des ressorts 37 Les coulisseaux 32 ont été amenés en position haute par les ponts 11 Le méca- nisme 17 est armé. La répulsion électrodynamique d'un pont de contact est illustrée à droite de la figure 8 En cas de court-cir- cuit sur ce pôle, le pont de contact 11 peut être repoussé vers le bas, comme représenté, en entraînant le coulisseau accouplé et en comprimant le ressort 37 On constate que la plage d'isolement 45 du coulisseau appa- raît dans la fenêtre 36 du support, ce qui assure un bon isolement entre les contacts fixes 12, 13 et les zones de coupure du pôle en court-circuit. Sur la figure 9, on voit la structure porte-contact en position d'ouverture commandée par l'électroaimant La 7 - bobine 23 est désalimentée, l'armature 27 revient vers la droite sous l'effet du ressort 27 propre à l'électroaimant et le levier 28 est forcé de pivoter en sens horaire pour porter le support 31 dans la position indiquée Les ponts de contact 11 viennent d'abord en appui contre les butées hautes 35 des fenêtres 36, tandis que les coulisseaux 32 se décalent légèrement dans les fentes 35; ensuite, les ponts poursuivent leur mouvement et entraînent les coulisseaux jusqu'à la position indi- quée. Sur la figure 10, la structure porte-contact occupe la position d'ouverture consécutive à un déclenchement Le support 31 reste dans une position haute qui est la même que celle de la figure 8, tant que la bobine de l'électroaimant reste alimentée Le levier 18 s'abaisse et fait descendre les coulisseaux 32 qui entraînent les ponts de contact jusqu'à la position indiquée Les zones isolantes 45 s'interposent là encore pour améliorer la qualité de l'isolement. Des modifications peuvent être apportées au mode de réa- lisation décrit En particulier, les coulisseaux peuvent être en forme de fourches dont les branches sont guidées dans des fentes ou rainures prévues sur les faces exté- rieures du support. 8 2669463 Revendications 1 Interrupteur de protection du genre contac- teur-disjoncteur, comprenant au moins un pôle à double coupure muni d'un pont de contact coopérant avec deux contacts fixes, un support du ou des ponts de contact logeant à coulis- sement le(s) pont(s) et un ressort de pression de contact associé à chaque pont, un levier susceptible d'agir en cas de commande élec- trique par l'intermédiaire d'un électroaimant via une première pièce de commande pour provoquer l'ouverture des contacts, un mécanisme de déclenchement magnétique et/ou ther- mique susceptible d'agir en cas de défaut électrique sur l'un au moins des pôles via une deuxième pièce de commande pour provoquer l'ouverture des contacts, caractérisé par le fait que: le(s) pont(s) de contact ( 11) est(sont) logé(s) coulis- sant(s) dans la fenêtre ( 36) d'un support mobile ( 31) auquel est directement attelée la première pièce de commande ( 28), chaque pont de contact est sollicitable par un coulis- seau ( 32) qui est logé dans une fente de guidage ( 33) prévue dans le support et qui peut être entraîné par la deuxième pièce de commande ( 18), les ressorts de pression de contact ( 37) et les coulis- seaux ( 32) sont montés de façon que les ressorts n'exercent pas de réaction sur l'électroaimant ( 20) -9 - lorsque celui-ci sollicite la première pièce de com- mande dans le sens de l'ouverture des contacts. 2 Interrupteur de protection selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que chaque coulisseau ( 32) est une pièce unipolaire indépendante. 3 Interrupteur de protection selon les reven- dications 1 et 2, caractérisé par le fait que le coulisseau ( 32) est une pièce isolante. 4 Interrupteur de protection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le coulisseau ( 32) est une pièce plate. Interrupteur de protection selon la revendi- cation 4, caractérisé par le fait que le coulisseau ( 32) présente une plage d'isolement ( 45) apparaissant dans la fenêtre ( 36) du support ( 31) dans le cas d'une ouverture détermi- née par la deuxième pièce de commande ( 18). 6 Interrupteur de protection selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que le coulisseau ( 32) présente une plage d'isolement ( 45) apparaissant dans la fenêtre ( 36) du support ( 31) dans le cas d'une répulsion électro- dynamique du pont de contact ( 11) correspondant. 7 Interrupteur de protection selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le pont de contact ( 11) est logé dans une ouverture ( 40) du coulisseau ( 32) au moyen d'éléments coopérants ( 43, 44) qui autorisent un débatte- ment angulaire du pont par rapport au coulisseau et, lors - d'une répulsion électrodynamique, l'entraînement du cou- lisseau en translation par le pont. 8 Interrupteur de protection selon la revendi- cation 7, caractérisé par le fait que l'ouverture ( 40) du coulis- seau ( 32) constitue une fenêtre de passage pour le res- sort de pression de contact ( 11).