Brevet FR2712424A1 — publié le 19950519

Fiche mécanique de calibrage d'un disjoncteur en boîtier moulé et disjoncteur utilisant une telle fiche L'arrivée des unités électroniques de déclenchement permet d'utiliser une fiche électronique de calibrage pour définir l'intensité de coupure d'un disjoncteur à l'intérieur de boîtiers de disjoncteur de calibre industriel ayant une taille unique. Les disjoncteurs antérieurs qui utilisaient des unités de déclenchement magnéto-thermiques étaient conçus pour satisfaire aux diverses intensités de coupure du disjoncteur par une adaptation de la taille des composants du disjonc- teur et de son boîtier; par conséquent il fallait stocker sur le site de distribution une grande variété de ces disjoncteurs pour satisfaire aux besoins du marché de la distribution électrique. Le brevet des Etats- Unis d'Amérique n 4 649 455, intitulé "Rating Plug for Molded Case Circuit Breaker", décrit un exemple d'utilisation d'une fiche électroni- que de calibrage pour définir l'intensité de coupure d'un disjoncteur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 679 016 décrit une conception de disjoncteur de calibre industriel qui peut être assemblé de manière économique dans un processus automatisé. Le disjoncteur utilise une unité de déclenchement magnéto-thermique pour interrom- pre le courant de circuit en cas de surintensité dans le circuit protégé. Pour s'adapter aux diverses exigences d'intensité de coupure, le disjoncteur prend des tailles différentes. I serait avantageux du point de vue économique d'utiliser un boîtier de taille unique pour ces disjoncteurs utilisant une unité de déclenchement magnéto-thermique du fait du moindre coût de l'unité de déclenchement magnéto- thermique en elle-même. Par conséquent, un objectif de l'invention est de proposer ce qu'on appellera une "fiche mécanique de calibrage" qui permet de placer des disjoncteurs utilisant des unités de déclenchement magnéto- thermiques dans un boîtier de taille unique d'une manière similaire au cas des disjoncteurs qui utilisent des unités de déclenchement électro- niques. La présente invention propose également un disjoncteur en boîtier moulé qui utilise une telle fiche mécanique de calibrage. L'unité de déclenchement magnéto-thermique d'un disjoncteur en boîtier moulé d'après la présente invention est capable de répondre à une fiche mécanique de calibrage qui définit la distance d'écartement entre la barrette initiant le déclenchement du mécanisme d'actionne- ment et le bilame associé à l'unité de déclenchement magnéto-thermi- que. La distance d'écartement est étalonnée pour correspondre à une intensité de coupure spécifique du disjoncteur. D'après la présente invention, la fiche de calibrage pour des disjoncteurs magnéto-thermiques comprend un organe de support qui peut être logé partiellement dans le capot du disjoncteur et un prolon- gement formant entretoise ou pièce d'espacement, qui part de la surfa- ce inférieure du support et qui peut être reçu dans le boîtier du disjoncteur, ce prolongement ayant une longueur et une largeur prédé- terminées, et sa largeur correspondant à une intensité de coupure prédéterminée du disjoncteur. Cette fiche de calibrage comprend un organe de support en matière plastique et un prolongement formant pièce d'espacement en métal. La présente invention propose également un ensemble formant fiche de calibrage pour des disjoncteurs magnéto-thermiques, qui comprend: une plaque coulissante disposée en vue d'une transla- tion dans un premier évidement formé à l'intérieur du boîtier du disjoncteur; un montant qui se dresse depuis une extrémité de cette plaque coulissante et qui est disposé pour être, sur sa face avant, en contact avec un prolongement formant pièce d'espacement d'une fiche de calibrage et, sur sa face arrière, en contact avec un ressort de tara- ge; une barrette de déclenchement placée dans ce premier évidement et qui interagit avec la pièce d'espacement ayant une longueur et une largeur prédéterminées, largeur qui correspond à une intensité de coupure prédéterminée du disjoncteur; la barrette de déclenchement interagit avec la plaque coulissante et une serrure du disjoncteur pour faire tourner la serrure du disjoncteur lorsqu'elle est déplacée par un ensemble formant bilame du disjoncteur dans des conditions de surin- tensité dans le circuit. La barrette de déclenchement comprend une partie centrale, une plaque de serrure partant du dessus de cette partie centrale et une patte partant du dessous de cette partie centrale; la plaque de serrure est retenue sous une fente de serrure de la serrure qui retient la serrure dans des conditions de circuit normales. La plaque de serrure peut être déplacée par le contact d'un ensemble formant bilame du disjoncteur dans des conditions de surin- tensité dans le circuit. La plaque de serrure peut comporter une saillie qui se dresse de l'extrémité opposée de la plaque de serrure, cette saillie se logeant dans une rainure de la partie centrale. Le prolongement formant pièce d'espacement peut être placé dans un second évidement à l'intérieur du boîtier du disjoncteur. Sa largeur correspond à une intensité de coupure prédéterminée du disjoncteur. La largeur prédéterminée de cette pièce d'espacement définit une distance d'écartement prédéterminée entre le bilame du disjoncteur et la patte de la barrette de déclenchement. Le disjoncteur magnéto-thermique de la présente invention comporte une fiche de calibrage pouvant être installée sur site pour définir l'intensité de coupure du disjoncteur; il comprend également: un capot de disjoncteur fixé à un boîtier de disjoncteur; un mécanisme d'actionnement placé dans le boîtier pour interrompre le courant de circuit lorsqu'il se produit une surintensité; une serrure empêchant le mécanisme d'actionnement d'interrompre le courant de circuit dans des conditions de circuit normales; un organe de support de fiche de cali- brage qui peut être partiellement logé dans le capot; et un prolonge- ment formant pièce d'espacement qui part de la surface inférieure du support et qui peut être reçu dans le boîtier du disjoncteur, ce prolon- gement ayant une longueur et une largeur prédéterminées, cette largeur correspondant à une intensité de coupure prédéterminée du disjonc- teur. Le disjoncteur peut comprendre une plaque coulissante dispo- sée en vue d'une translation dans un premier évidement formé à l'intérieur du boîtier du disjoncteur et un montant qui se dresse depuis une extrémité de la plaque coulissante et qui est disposé pour être, sur sa face avant, en contact avec le prolongement d'une fiche de calibrage et, sur sa face arrière, en contact avec un ressort de tarage. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, prise en liaison avec les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un disjonc- teur en boîtier moulé qui utilise une unité de déclenchement magnéto- thermique, avec une fiche mécanique de calibrage représentée en projection isométrique; la figure 2 est une vue en perspective de dessus du disjonc- teur en boîtier moulé de la figure 1 dont on a partiellement retiré le capot pour montrer le mécanisme d'actionnement du disjoncteur, l'ensemble de barrette de déclenchement et les bras de contact associés, et la figure 3 est une vue de côté agrandie et en coupe partielle de l'ensemble de fiche mécanique de calibrage à l'intérieur du disjonc- teur en boîtier moulé des figures 1 et 2. La figure 1 montre un disjoncteur 10 de calibre industriel qui utilise une unité de déclenchement magnéto-thermique; ce disjoncteur comprend un boîtier 11 auquel est fixé un capot 12. Une manette 14 d'actionnement du disjoncteur traverse une fente ménagée dans le capot et sert lors d'une intervention manuelle à placer le disjoncteur en position ouverte ou fermée. Le disjoncteur est raccordé du point de vue électrique dans un circuit protégé grâce aux bornes de ligne 13 disposées à l'extrémité de ligne du disjoncteur. Bien que non représen- té, un ensemble similaire de bornes de charge est placé sur l'extrémité de charge opposée du disjoncteur. La fiche mécanique 15 de calibrage permet d'utiliser une conception unique de disjoncteur sur une large plage d'intensités de coupure. La fiche de calibrage comprend un bloc supérieur 18 ou organe de support, rectangulaire et isolant, et une pai- re de prolongements ou branches 17 espacées qui partent du dessous de ce bloc. Comme on le décrira ultérieurement, la largeur x définis- sant les branches 17 est déterminée pour définir l'intensité de coupure de l'unité de déclenchement magnéto-thermique contenue dans le boiî- tier du disjoncteur. La fiche de calibrage est insérée dans un évide- ment 16 réalisé dans le capot de sorte que les prolongements descen- dent dans des fentes correspondantes 20 et 21. Avant de décrire le fonctionnement de la fiche de calibrage pour définir l'intensité de coupure du disjoncteur, il est utile de rappe- ler le fonctionnement du mécanisme d'actionnement 45 du disjoncteur qui sépare les contacts fixes et mobiles 46, 47 du disjoncteur représen- tés à la figure 2. Ce mécanisme d'actionnement est similaire à celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4 736 174, intitulé "Molded Case Circuit Breaker Operating Mechanism". Les contacts mobiles 46 sont disposés aux extrémités de bras 33 de contact mobile correspondants qu'actionne vers l'ouverture l'ensemble isolant de barre transversale 32. Le dispositif de serrure désigné par la référence 51 comprend une serrure 29 qui peut tourner autour d'un pivot 30 et qui empêche l'étrier 31 de tourner sous l'action des puissants ressorts d'actionnement 50 pour entraîner les bras de contacts mobiles 33 et les contacts mobiles 46 hors de circuit d'avec les contacts fixes 47. La barrette de déclenchement 24 est représentée dans la position "déclen- chée" avec la plaque de serrure 27, qui part du haut de la barrette de déclenchement, ressortie de dessous la serrure 29 et avec les bras de contacts mobiles 33 pivotés vers leur position d'ouverture. La fiche de calibrage 15 insérée dans le capot 12 interagit avec la barrette de déclenchement 24 au moyen d'une plaque coulissante 22 de la manière que l'on pourra mieux apprécier en se reportant à la coupe partielle du disjoncteur 10 qui est représentée à la figure 3. L'étrier 31 est représenté retenu en-dessous de la serrure 29 en forme de U, serrure qui est elle-même empêchée de tourner autour du pivot 30 par le fait que la plaque de serrure 27 se trouve placée sous la fente de serrure 28. La serrure en forme de U comporte une paire de branches en vis-à-vis 29A, 29B réunies par une anse supérieu- re indiquée en 29C. Quand la plaque de serrure se déplace en transla- tion dans la direction de la flèche A, l'étrier 31 tourne dans la direc- tion de la flèche B pour permettre le pivotement du bras de contact mobile 33 et de la barre transversale associée 32, comme décrit précé- demment. Un circuit électrique est assuré entre le bilame 34 et le bras de contact mobile 33 grâce à un conducteur tressé 35. Le déplacement de la barrette de déclenchement 24 de laquelle est solidarisée la plaque de serrure 27 est gouverné par la patte 38 qui part du dessous de la barrette de déclenchement et qui est disposée pour être frappée par l'extrémité 37 de la vis d'étalonnage 36 insérée dans le bilame 34. Quand le courant dans le bilame est suffisant pour déplacer le bilame contre la patte 38 de la barrette de déclenchement 24, la barrette de déclenchement se translate dans la direction de la flèche A décrite précédemment et déplace la plaque de serrure 27 pour la faire sortir de dessous la fente de serrure 28 et faire tourner le mécanisme d'action- nement comme décrit précédemment. La barrette de déclenchement 24 est raccordée à la plaque coulissante 22 car une saillie 26 qui se trouve sur la plaque coulissante 22 vient se bloquer dans une rainure 25 formée dans la barrette de déclenchement. Pour définir l'intensité de coupure du disjoncteur 10, on règle la largeur x de la branche ou prolongement 17 se trouvant sur la fiche de calibrage 15 qui s'étend dans l'évidement 16. La partie inférieure 39 du prolongement formant pièce d'espacement 17 descend en outre dans la fente 21, jusque dans la plaque coulissante 22, et vient buter contre la face avant 41 d'un montant 40 de plaque coulissante. La plaque coulissante est placée contre l'extrémité 39 du prolongement formant pièce d'espacement 17 du fait de la force transversale exercée contre la face arrière 44 du montant 40 de plaque coulissante par l'extrémité radiale 43 d'un puissant ressort de tarage 49 et se translate le long de la surface d'un rebord 23 intégralement formé dans le boîtier 11 du disjoncteur. Comme représenté en traits pointillés, l'épaisseur X1, X2, X3 est étalonnée pour définir avec précision les distances d'écartement Y1, Y2, Y3 entre l'extrémité 37 de la vis d'étalonnage 36 du bilame et la patte de la barrette de déclenchement, comme représenté aussi en traits pointillés. La relation de position entre l'extrémité radiale 43 du ressort de tarage 49 et la plaque coulissante 22 règle automatiquement la position de la plaque coulissante et de la plaque de serrure 27 sous la fente de serrure 28 afin de garantir une force de déclenchement constante entre l'étrier 31 et la serrure 29 ainsi qu'une force de dépla- cement constante entre la patte 38 de la barrette de déclenchement 24 et l'extrémité 37 de la vis d'étalonnage 36. Cette force de déclenchement constante est une caractéristi- que importante de la présente invention puisqu'elle permet d'utiliser des composants de mécanisme d'actionnement communs pour les diffé- rentes intensités de coupure et laisse les distances d'écartement Y1, Y2 et Y3 définir les calibres avec précision. Les plus gros calibres correspondent aux plus grandes distances d'écartement qui sont prédé- terminées par le fabricant et sont étalonnées aux besoins de l'utilisa- teur à l'aide de la vis d'étalonnage 36. Un disjoncteur de calibre industriel a donc été décrit ici qui permet d'obtenir d'importantes variations dans l'intensité de coupure tout en utilisant un boîtier de disjoncteur commun avec des compo- sants communs grâce à un ensemble formant fiche mécanique de cali- brage. On peut stocker sur le site de distribution un grand nombre de boîtiers identiques accompagnés des fiches de calibrage au lieu de stocker des boîtiers de disjoncteurs de tailles différentes pour chaque intensité de coupure nominale. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des varian- tes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Fiche de calibrage pour des disjoncteurs magnéto- thermiques, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un organe de support (18) qui peut être logé partiellement dans le capot du disjoncteur; - un prolongement formant pièce d'espacement (17) qui part de la surface inférieure dudit support et qui peut être reçu dans le boîtier du disjoncteur, ledit prolongement ayant une longueur et une largeur prédéterminées, ladite largeur correspondant à une intensité de coupure prédéterminée du disjoncteur. 2. Fiche de calibrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit support est en matière plastique. 3. Fiche de calibrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit prolongement est en métal. 4. Ensemble formant fiche de calibrage pour des disjoncteurs magnétothermiques, caractérisé en ce qu'il comprend: - une plaque coulissante (22) disposée en vue d'une transla- tion dans un premier évidement formé à l'intérieur du boîtier du disjoncteur, - un montant (40) qui se dresse depuis une extrémité de ladite plaque coulissante et qui est disposé pour être, sur sa face avant, en contact avec un prolongement formant pièce d'espacement (17) d'une fiche de calibrage et, sur sa face arrière, en contact avec un ressort de tarage (39), - une barrette de déclenchement (24) placée dans ledit premier évidement et qui interagit avec le prolongement (17) ayant une longueur et une largeur prédéterminées, ladite largeur correspon- dant à une intensité de coupure prédéterminée du disjoncteur, ladite barrette de déclenchement interagissant avec ladite plaque coulissante et une serrure du disjoncteur pour faire tourner la serrure du disjonc- teur lorsqu'elle est déplacée par un ensemble formant bilame (34) du disjoncteur dans des conditions de surintensité dans le circuit. 5. Ensemble formant fiche de calibrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite barrette de déclenchement comprend une partie centrale, une plaque de serrure (27) partant du dessus de ladite partie centrale et une patte (38) partant du dessous de ladite partie centrale, ladite plaque de serrure étant retenue sous une fente de serru- re (28) de ladite serrure qui retient ladite serrure dans des conditions de circuit normales. 6. Ensemble formant fiche de calibrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite plaque de serrure est déplacée par le contact d'un ensemble formant bilame (34) du disjoncteur dans des conditions de surintensité. 7. Ensemble formant fiche de calibrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite plaque de serrure comporte une saillie (26) qui se dresse de l'extrémité opposée de ladite plaque de serrure, ladite saillie se logeant dans une rainure (25) de ladite partie centrale. 8. Ensemble formant fiche de calibrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit prolongement (17) est placé dans un second évidement à l'intérieur du boîtier du disjoncteur. 9. Ensemble formant fiche de calibrage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit prolongement (17) définit une longueur et une largeur prédéterminées, ladite largeur correspondant à une intensité de coupure prédéterminée du disjoncteur. 10. Ensemble formant fiche de calibrage selon la revendica- tion 9, caractérisé en ce que ladite largeur prédéterminée dudit prolon- gement définit une distance d'écartement prédéterminée entre le bilame (34) du disjoncteur et ladite patte de ladite barrette de déclen- chement. 11. Disjoncteur magnéto-thermique qui comporte une fiche de calibrage pouvant être installée sur site pour définir l'intensité de coupure du disjoncteur, caractérisé en ce qu'il comprend: - un capot (12) de disjoncteur fixé à un boîtier (11) de disjoncteur, - un mécanisme d'actionnement (45) placé dans ledit boîtier pour interrompre le courant de circuit lorsqu'il se produit une surin- tensité, - une serrure empêchant ledit mécanisme d'actionnement d'interrompre le courant de circuit dans des conditions de circuit normales, - un organe de support de fiche de calibrage qui peut être partiellement logé dans ledit capot, et - un prolongement formant pièce d'espacement (17) qui part de la surface inférieure dudit support et qui peut être reçu dans le boîtier du disjoncteur, ledit prolongement ayant une longueur et une largeur prédéterminées, ladite largeur correspondant à une intensité de coupure prédéterminée du disjoncteur. 12. Disjoncteur magnéto-thermique selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend: - une plaque coulissante (22) disposée en vue d'une transla- tion dans un premier évidement formé à l'intérieur du boîtier du disjoncteur, et - un montant (40) qui se dresse depuis une extrémité de ladite plaque coulissante et qui est disposé pour être, sur sa face avant, en contact avec ledit prolongement (17) et, sur sa face arrière, en contact avec un ressort de tarage (39). 13. Disjoncteur magnéto-thermique selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend une barrette de déclenchement (24) dans ledit premier évidement qui interagit avec le prolongement ayant une longueur et une largeur prédéterminées, ladite largeur correspon- dant à une intensité de coupure prédéterminée du disjoncteur. 14. Disjoncteur magnéto-thermique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite barrette de déclenchement comprend une partie centrale, une plaque de serrure (27) partant du dessus de ladite partie centrale et une patte (38) partant du dessous de ladite partie centrale, ladite plaque de serrure étant retenue sous une fente de serru- re (28) de ladite serrure qui retient ladite serrure dans des conditions de circuit normales. 15. Disjoncteur magnéto-thermique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite plaque de serrure est déplacée par le contact d'un ensemble formant bilame (34) du disjoncteur dans des conditions de surintensité dans le circuit. 16. Disjoncteur magnéto-thermique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit prolongement (17) est placé dans un second évidement à l'intérieur du boîtier du disjoncteur. 17. Disjoncteur magnéto-thermique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit prolongement (17) définit une longueur et une largeur prédéterminées, ladite largeur correspondant à une intensi- té de coupure prédéterminée du disjoncteur. 18. Disjoncteur magnétothermique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite largeur prédéterminée dudit prolongement définit une distance d'écartement prédéterminée entre le bilame (34) du disjoncteur et ladite patte de ladite barrette de déclenchement.