Brevet FR2703825A1 — publié le 19941014

DISJONCTEUR EN BOITIER MOULE AVEC UNITE D'ADAPTATION DES TRANSFORMATEURS DE COURANT Des disjoncteurs de puissance industrielle sont disponibles avec des composants fonctionnels qui sont conçus pour un assemblage automatique afin d'améliorer les coûts et d'améliorer également l'efficacité de fonctionnement L'alignement de précision réalisé par l'équipement d'assemblage automatisé permet aux composants fonctionnels de l'intérieur du mécanisme d'actionnement du disjoncteur d'être mis en place dans des tolérances de fonctionnement très étroites L'ensemble formant le mécanisme d'actionnement comprend une paire de puissants ressorts d'actionnement, à décharge brusque en vue d'un entraînement rapide du bras de contact mobile et du contact mobile qui lui est fixé loin du contact fixe immobile afin d'interrompre le courant du circuit Le mécanisme d'actionnement comprend un actionneur de bascule qui se met en prise avec un ensemble de serrure pour empêcher que le bras de contact mobile ne soit entraîné vers sa position ouverte sous la poussée des ressorts d'actionnement chargés L'ensemble compact de serrure inclut une serrure primaire et une serrure secondaire fonctionnant dans une structure de support commune. Une condition de surintensité est déterminée dans l'unité électronique de déclenchement, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 658 323, et un signal de déclenchement est envoyé à l'actionneur de déclenchement pour faire tourner le mécanisme d'actionnement du disjoncteur afin d'interrompre le courant du circuit Le courant du circuit est échantillonné en continu par l'intermédiaire de trois transformateurs de courant, un pour chacune des trois phases de courant L'actionneur de déclenchement est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 679 019 et les transformateurs de courant sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4.884 048 Pour protéger les transformateurs de courant contre les débris résultant des gaz de l'arc produit lors d'une interruption pour surintensité importante, les trois transformateurs de courant se trouvant à l'intérieur des disjoncteurs tripolaires sont enrobés ensemble dans une composition plastique et sont insérés dans le bottier du disjoncteur sous la forme d'un ensemble unique Cela nécessite un ensemble de transformateurs de courant de taille différente pour chaque taille de socle de disjoncteur puisque les bottiers des disjoncteurs augmentent de taille en fonction des exigences d'ampérage nominal. Comme les transformateurs de courant individuels peuvent être utilisés dans différentes tailles de socle sans modification, on a trouvé que l'on pourrait réaliser des économies substantielles si l'on pouvait simplifier la disposition des transformateurs de courant décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique sus-mentionné. En conséquence, un but de la présente invention est de décrire une disposition dans laquelle les transformateurs de courant utilisés dans des disjoncteurs employant des unités électroniques de déclenchement peuvent être montés individuellement à l'intérieur des boîtiers de disjoncteurs de différents ampérages nominaux sans qu'il soit nécessaire d'enrober les transformateurs de courant sous la forme d'un ensemble unique. Une unité d'adaptation du transformateur de courant est disposée entre les transformateurs de courant du disjoncteur placés dans chaque phase d'un disjoncteur multiphasé afin de soutenir les fils conducteurs de l'actionneur de l'unité de déclenchement et d'abriter les transformateurs de courant contre les sous-produits dûs aux gaz d'arc qui s'échappent du disjoncteur L'unité d'adaptation à la forme d'une bande de plastique en forme de U avec un canal pour fils formé sur un côté et avec une paire de connecteurs à broche qui traversent sa partie supérieure Les fils conducteurs qui relient l'unité de déclenchement électronique à l'actionneur de l'unité de déclenchement sont disposés dans le canal pour fils et sont reliés électriquement avec les connecteurs à broche. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante, prise en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue de dessus en perspective d'un disjoncteur en boîtier moulé contenant l'unité d'adaptation des transformateurs de courant selon la présente invention; la figure 2 est une vue agrandie en perspective de dessus d'un transformateur de courant avant insertion dans le disjoncteur selon la présente invention; la figure 3 est une vue en perspective de dessus de l'unité d'adaptation des transformateurs de courant de la présente invention, avec les connecteurs à broche en projection isométrique; la figure 4 et une vue en perspective de dessus du disjoncteur de la figure 1, le capot ayant été retiré, avec le transformateur de courant et l'unité d'adaptation des transformateurs de courant représentés en projection isométrique; et la figure 5 est une vue en plan de dessus du disjoncteur de la figure 1, une partie du capot ayant été retirée pour montrer en détail l'unité d'adaptation des transformateurs de courant de l'invention. Un disjoncteur 10 de puissance industrielle est représenté à la figure 1 et consiste en un socle 11 en plastique moulé auquel est fixé de façon sûre un capot 12 en plastique moulé Un capot d'accessoire 14, comme celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4.754 247, est utilisé pour permettre d'accéder aux différents accessoires du disjoncteur qui sont totalement installables in situ Une unité 15 de déclenchement électronique, située sous la plaque d'accès 16, est également placée à l'intérieur du capot de disjoncteur pour fournir une détermination de surintensité ainsi qu'une fonction d'accessoire électronique Une telle unité de déclenchement électronique est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 589 052 Cette unité de déclenchement électronique peut être une carte de circuit imprimé La poignée 17 d'actionnement du disjoncteur et son prolongement 18 sont utilisés pour commuter manuellement le disjoncteur entre ses positions marche et arrêt. Comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 589 052 précédemment mentionné, un transformateur de courant est utilisé dans chaque phase du circuit protégé pour échantillonner le courant du circuit sur une base continue Un tel transformateur de courant 19 est représenté à la figure 2 et comprend un étrier 20 en cuivre qui traverse le noyau 22 Les enroulements secondaires du transformateur sont respectivement désignés par 21 A et 21 B Comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 884 048, une paire de connecteurs à broche 23 part de la partie supérieure du transformateur pour assurer la liaison électrique entre les enroulements secondaires du transformateur et l'unité de déclenchement électronique Afin qu'un tel transformateur de courant puisse être utilisé comme un ensemble unique dans chaque phase du circuit interne du disjoncteur, il est nécessaire d'avoir une unité d'adaptation 24 de transformateur de courant, désignée ci-dessous par "unité d'adaptation" et représentée à la figure 3. L'unité d'adaptation 24 comprend essentiellement un ensemble 25 ou bande de support en plastique et en forme de U, comprenant une paire de branches 26 et 27 qui descendent d'une pièce 28 formant traverse supérieure, comme représenté Une paire d'orifices 29 sont formés dans la pièce 28 formant traverse supérieure, pour recevoir une paire de connecteurs à broche 30 en ajustage serré de telle sorte que les parties de base des connecteurs à broche soient insérées dans les orifices et que le reste des connecteurs à broche s'étende au-dessus de la pièce formant traverse supérieure Un canal de câblage 31 est intégré à la branche 27 pour définir une conduite 32 pour câbles. L'unité d'adaptation assure la protection des transformateurs de courant car elle intercepte, refroidit et déionise les gaz d'arc décrits précédemment et elle sert à supporter et protéger les fils de liaison avec l'unité électronique de déclenchement de la manière décrite ci- dessous. Avant de décrire le positionnement du transformateur de courant 19 dans le compartiment 37 pour transformateur de courant représenté dans le disjoncteur 11 de la figure 4, il est utile de rappeler le fonctionnement du mécanisme 33 d'actionnement de disjoncteur qui va interrompre le courant du circuit par entraînement du contact mobile 35, se trouvant sur le bras 34 de contact mobile, loin du contact fixe 36 L'arc intense qui se produit lors de la séparation des contacts est refroidi et déionisé à l'intérieur des chambres d'extinction d'arc 46 placés au-dessus des contacts dans chaque pôle Pour empêcher que les débris produits par l'arc atteignent les transformateurs de courant 19, l'unité d'adaptation 24 est introduite dans les fentes 39 et 40 formées dans les parois intérieures 41 et les parois latérales 42 du socle 11 de disjoncteur, entre le mécanisme d'actionnement et les transformateurs de courant Les branches 26 et 27 sont introduites dans la position représentée à la figure 4 de façon à ce que les connecteurs à broche 30 s'étendent dans la position verticale et que le canal de câblage 31 soit à l'extérieur du mécanisme d'actionnement et vienne buter contre le transformateur de courant 19 Après insertion des unités d'adaptation, les transformateurs de courant sont introduits dans les évidements 37 et les étriers 20 des transformateurs de courant sont électriquement connectés entre les bornes de charge 38 et les bras 34 de contact mobile. Comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 679 019, une unité 43 d'actionnement du déclenchement représentée à la figure 5 interagit avec l'unité 15 de déclenchement électronique représentée à la figure 1 et le mécanisme d'actionnement 33 représenté à la figure 4 pour faire tourner le mécanisme d'actionnement du disjoncteur afin de séparer les contacts du disjoncteur. L'unité 43 d'actionnement du déclenchement comprend un ressort d'actionnement 44 donnant la force motrice et un câble 45 à deux fils conducteurs destiné à être relié avec l'unité de déclenchement électronique Le câble passe sous l'unité d'adaptation 24, comme indiqué, et monte à travers le canal de câblage 31 Les fils 45 A et 45 B se trouvant à l'intérieur du câble sont soudés ou brasés aux connecteurs à broche 30 qui se dressent de l'unité d'adaptation comme décrit précédemment L'unité de déclenchement électronique et les connecteurs à broche du transformateur sont omis dans les présentes figures par souci de clarté mais sont représentés et décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 884 048 précédemment mentionné. En conséquence, une unité d'adaptation de transformateur de courant simple et peu coûteuse a été décrite dans la présente, unité qui permet de façon multifonctionnelle de disposer les transformateurs de courant individuellement à l'intérieur des pôles séparés d'un disjoncteur multipolaire tout en assurant la protection contre les gaz d'arc qui s'échappent du disjoncteur et tout en supportant les connecteurs à broche de l'unité d'actionnement du déclenchement. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Disjoncteur en boîtier moulé ayant une unité de déclenchement électronique, caractérisé en ce qu'il comprend: un boîtier de disjoncteur comprenant un socle ( 11) et un capot ( 12) en plastique enfermant une paire de contacts ( 35, 36) séparables; un mécanisme d'actionnement ( 33) à l'intérieur dudit boîtier, conçu pour séparer lesdits contacts lors de la survenue d'une situation de surintensité dans un circuit protégé; une unité de déclenchement électronique ( 15) à l'intérieur dudit boîtier, reliée à une pluralité de transformateurs de courant ( 19) destinés à échantillonner le courant du circuit et reliée à un actionneur de déclenchement destiné à faire tourner ledit mécanisme d'actionnement et séparer lesdits contacts; et une unité d'adaptation ( 24) de transformateur de courant placée entre lesdits transformateurs de courant et ledit mécanisme d'actionnement, ladite unité d'adaptation abritant lesdits transformateurs contre les gaz d'arc produits lorsque lesdits contacts se séparent lors d'une situation de surintensité. 2 Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de déclenchement électronique comprend une carte de circuit imprimé placée dans ledit boîtier. 3 Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits transformateurs de courant sont placés à l'intérieur dudit socle. 4 Disjoncteur en boîtier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit socle comprend une pluralité de parois intérieures et de parois latérales, chacune des parois intérieures et latérales ( 41, 42) - contenant des fentes ( 39, 40) pour recevoir les côtés opposés de ladite unité d'adaptation et supporter ladite unité d'adaptation à l'intérieur dudit socle. 5 Disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité d'adaptation comprend une pièce en forme de U ( 25) avec un canal de câblage ( 31) formé dans un des côtés. 6 Disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite pièce en forme de U comprend en outre une paire d'orifices ( 29) formée dans sa partie supérieure. 7 Disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 6, comprenant un connecteur à broches ( 30) qui part dudit orifice. 8 Disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite unité d'actionnement du déclenchement comprend un câble conducteur ( 45) prévu pour la connexion avec ladite unité de déclenchement électronique. 9 Disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit câble conducteur est logé dans ledit canal de câblage. Disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit câble conducteur est relié électriquement audit connecteur à broche. 11 Unité d'adaptation de transformateur de courant de disjoncteur caractérisé en ce qu'il comprend une pièce électriquement isolante en forme de U ( 25) avec un canal de câblage ( 31) formé dans un côté. 12 Unité d'adaptation de transformateur de courant de disjoncteur selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un connecteur à broches ( 30) qui part d'une partie supérieure de ladite pièce en forme de U.