Brevet FR2759489A1 — publié le 19980814

La présente invention concerne un appareil de commande et/ou de protection électrique multipolaire comportant des chemins polaires à contacts fixes et mobiles séparables, cet appareil étant du type réalisé par assemblage de plusieurs blocs fonctionnels. De tels appareils, dans leur réalisation en tant que contacteurs-disjoncteurs, sont connus par exemple d'après les documents EP-177 380, EP-179 677 et EP-366 519. Ils comportent une embase surmontée d'un bloc électromagnétique et d'un bloc de commande. L'embase est munie des chemins polaires et de chambres de coupure dotées des contacts fixes et des supports mobiles de contact; le bloc électromagnétique est muni d'au moins une bobine et d'une armature mobile et il est fixé à l'avant de l'embase pour agir mécaniquement sur les supports de contact en réponse à une commande de marche-arrêt; le bloc de commande est également fixé à l'avant de l'embase pour engendrer une ouverture automatique des contacts en cas de défaut électrique, notamment de surintensité. Le bloc électromagnétique et le bloc de commande agissent en général de manière indépendante sur les supports de contact, leur seul interfaçage consistant en une liaison mécanique qui permet au bloc de commande d'ouvrir le circuit d'alimentation de la bobine du bloc électromagnétique. Les appareils connus nécessitent d'être simplifiés dans leur conception, en particulier en ce qui concerne leurs mécanismes de déclenchement et les indispensables liaisons visant à faire collaborer l'embase et les blocs électromagnétique et de commande. L'invention a ainsi pour but de réduire les mécanismes de déclenchement et de liaison, et plus généralement les moyens d'interfaçage mutuel, des différents blocs fonctionnels constituant l'appareil électrique multipolaire du type précité, pour simplifier l'appareil et permettre de réaliser facilement une famille d'appareils composables. Selon l'invention, - des bornes d'alimentation externe sont prévues sur l'un des deux blocs électromagnétique et de commande, - une liaison électrique de commande des contacts mobiles est prévue entre le bloc de commande et le bloc électromagnétique, la liaison électrique de commande acheminant du bloc de commande vers le bloc électromagnétique un signal d'ouverture en cas de défaut, - I'alimentation de la bobine du bloc électromagnétique est interrompue par la commutation du signal d'ouverture. L'électroaimant du bloc électromagnétique exécute donc toutes les manoeuvres, volontaires ou sur défaut, prescrites pour le fonctionnement en contacteur et respectivement en disjoncteur, démarreur ou mode de fonctionnement analogue. II convient d'observer qu'en adjoignant à une même embase des blocs électromagnétiques et/ou des blocs de commande calibrés ou conçus de manières diverses, on peut aisément réaliser une famille d'appareils composables. La réalisation de l'appareil est grandement simplifiée dès lors que les chemins polaires sont présents seulement dans l'embase et que la seule liaison entre l'em- base et le bloc de commande consiste en l'apposition de deux parties de capteurs de courant, notamment de deux parties de circuit magnétique lorsqu'il s'agit de capteurs de type magnétique. La liaison électrique de commande et la liaison d'alimentation entre les deux blocs, quel que soit celui qui est doté des bornes de connexion externe, s'effectuent avantageusement par des éléments de connexion prévus sur des faces adjacentes des deux blocs. La description est faite ci-après d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, en regard des dessins annexés. La figure 1 représente en perspective éclatée un appareil contacteur-disjoncteur conforme à l'invention. Les figures 2 et 3 montrent en élévation, vu de l'extérieur et respectivement en coupe schématique, L'appareil de la figure 1. L'appareil illustré sur les figures est un contacteur-disjoncteur multipolaire comportant une embase A, un bloc électromagnétique E et un bloc de commande disjoncteur C. L'appareil pourrait également en variante être un démarreur ou un contacteur-disjoncteur inverseur. II est composable par l'adoption de différents blocs de commande et de différents blocs électromagnétiques. L'embase A présente dans un boitier 10 des chemins polaires comprenant une borne de source 11 et une borne de charge 12 et deux pièces conductrices 13,14 reliant respectivement la borne 11 à un contact fixe 15 et la borne 12 à un contact fixe 16 ; 'embase comprend aussi pour chaque chemin polaire un pont de contact 17 dont les contacts 18,19 coopèrent avec les contacts fixes respectifs 15,16 pour fermer et ouvrir le chemin polaire et deux chambres de coupure 20,21 associées aux zones d'ouverture des contacts pour contribuer à l'extinction des arcs de coupure. Chaque pont de contact 17 est logé dans un support mobile 22 guidé selon un axe contenu dans le plan de symétrie P des ponts. A l'une des pièces conductrices 14 de chaque chemin polaire est associée la première partie 23a d'un capteur de courant 23 ; une deuxième partie 23b du capteur est disposée dans le bloc de commande C. Le capteur de courant est du type à circuit magnétique composé des parties séparables 23a,23b , il peut bien entendu être constitué par tout autre type de capteur de courant connu permettant de transmettre au bloc de commande C un signal représentatif du courant circulant dans la pièce conductrice 14. 11 convient d'observer que la ligne de courant de puissance 13,14 n'est en aucun cas déviée dans le bloc de commande et qu'elle reste entièrement incluse dans le boitier 10 de 'embase A. L'embase A présente du côté des blocs E et C, sur sa face avant 24, une aire 25 de pose du bloc électromagnétique E et une aire 26 de pose du bloc de commande C ; on notera que les aires 25,26 sont situées chacune d'un côté du plan P (voir figure 1). L'aire 26 présente les parties 23a des capteurs de courant. L'embase A est munie à l'arrière, Cest-à-dioe du côté opposé aux blocs E et C, de dispositions usuelles de fixation à un support. Le bloc électromagnétique E comporte un boitier 30 qui loge un électroaimant 31 muni d'une bobine d'excitation 32, d'un circuit magnétique fixe 33 et d'un circuit magnétique mobile 34. Dans l'exemple de réalisation représenté, le circuit mobile est constitué par une palette pivotante susceptible de tourner autour d'un axe X parallèle au plan P. A son extrémité à fort débattement 34a et sensiblement au niveau du plan P, la palette est couplée aux supports mobiles 22 des ponts de contact 17 de façon à les mener, de préférence par une fourchette dont les doigts pénètrent dans des ouvertures 27 des extrémités supérieures 22a des supports. La palette 34 est sollicitée vers sa position d'ouverture du circuit magnétique par des moyens élastiques non représentés; dans cette position, elle sort du boîtier 30 et maintient les contacts ouverts en enfonçant les supports 22 par rapport à la face supérieure 24 de l'embase. En position de fermeture du circuit magnétique, la palette est rentrée par rapport au boîtier 30 et ferme les contacts en soulevant les supports 22 par rapport à la face 24. Dans un mode de réalisation à pôles rupteurs, la palette serait simplement appliquée sur les supports 22 et le fonctionnement serait inverse. Le bloc E est fixé à l'embase A par tous moyens. Dans le présent mode de réalisation, il possède près du plan P des pattes,crochets ou éléments de retenue analogues 35a qui pénètrent dans des logements 28a, par exemple des dégagements latéraux, prévus sur le boîtier 10 de l'embase A; il possède aussi à son extrémité opposée au plan P des éléments d'encliquetage 35b coopérant avec des éléments complémentaires 28b prévus vers la face 24 du boîtier 10. Les éléments 35a,35b sont tels qu'ils permettent de poser le bloc E sur l'aire 25 de la face 24 de l'embase par accrochage puis encliquetage, puis de le maintenir contre des efforts de séparation. Enfin un plot 28c peut être prévu sur l'aire 25 de la face 24 pour coopérer avec un évidement conjugué 35c du boîtier 30 afin de contribuer à positionner celui-ci sur l'embase. Le boîtier 30 du bloc E présente une face avant 36, une face arrière 37 et une face latérale 38 parallèle au plan P et située vers celui-ci, ainsi que trois autres faces latérales exposées à l'extérieur 39a,b,c; les faces 36,38 sont masquées par le bloc de commande C. L'alimentation de la bobine 32 du bloc E est assurée par un organe externe manuel ou de télécommande pour engendrer un fonctionnement de l'appareil en mode contacteur. Le bloc de commande C comprend un boîtier 40 adjacent au bloc électromagnétique E et de préférence agencé pour le recouvrir; le boîtier 40 comporte une face 41 disposée sur l'aire 26 de la face 24 de l'embase et deux autres faces 42,43 adjacentes aux faces 36,38 du bloc E. Au droit de sa face 41, le boîtier 40 loge comme mentionné plus haut la partie 23b des circuits magnétiques des capteurs et des bobines détectrices 44 entourant les parties 23b ; le boîtier 40 loge aussi un circuit électronique 45 auquel sont connectées les bobines 44; le circuit 45 traite les signaux délivrés par les bobines 44 et élabore un signal de déclenchement ou d'inhibition S en cas de surintensité excessive ou de non opérativité dudit circuit. Le signal S est transmis au bloc électromagnétique pour commander l'ouverture des contacts ( fonctionnement de l'appareil sur défaut). Le boîtier 40 présente des bornes 46,47 pour assurer l'alimentation de la bobine 32 du bloc E et celle des circuits électroniques des blocs E et C. II est fixé aux boîtiers 10 et 30 par tous moyens, par exemple par encliquetage. Le bloc de commande C est relié au bloc électromagnétique E par une liaison électrique d'alimentation et de commande L1,L2,L3. La liaison d'alimentation L1 comprend des éléments de connexion coopérants 50 disposés sous la face 42 du boîtier 40 et 51 disposés sur la face 36 du boîtier 30 et assure l'alimentation d'un circuit électronique 48 logé dans le boîtier 30, ce circuit assurant lui-même l'alimentation de la bobine, l'adaptation de tension et l'alimentation du circuit électronique 45 et des bobines détectrices 44 du boîtier 40. La liaison de commande L2 comprend des éléments de connexion coopérants 52 disposés sous la face 42 du boîtier 40 et 53 disposés sur la face en regard 36 du boîtier 30; la liaison L2 transmet le signal de déclenchement ou d'inhibition S du bloc de commande vers le bloc électromagnétique. La liaison d'alimentation L3 assure le raccordement précité du circuit électronique 48 du boîtier 30 vers le circuit électronique 45 et les bobines détectrices 44 du boîtier 40. Elle peut s'effectuer par une liaison spécifique ou bien, comme représenté, au moyen des éléments de connexion 52,53 assurant la liaison L2, en particulier s'ils sont implémentés sous forme de connecteurs. Les éléments de connexion 50-53 sont situés sur les faces en regard 36,42 des blocs E,C, mais ils peuvent aussi être situés sur les faces en regard 38,43 de ces blocs. Dans une variante de réalisation, le circuit électronique 48 est logé comme le circuit électronique 41 dans le bloc de commande C. Lorsque le bloc électromagnétique E est pourvu des bornes d'alimentation 46,47 en lieu et place du bloc C, son circuit électronique 48 est directement alimenté et la liaison L1 n'existe plus. A la partie avant du bloc de commande est disposé un bouton 60 de commande manuelle de marche-arrêt et de réarmement après déclenchement. Le bouton est relié par un mécanisme de transmission à un poussoir 61 applicable sur un (les) support(s) de contacts 22 pour retourner l'information de position de ce(s)support(s) au bouton de commande 60 et/ou à un additif de signalisation ou de commande. Dans une variante de réalisation, le bloc de commande ne recouvre pas le bloc électromagnétique; dans ce cas, la liaison électrique d'alimentation et de commande prévue entre les deux blocs s'effectue via les parois 38,43 et un plastron portant le bouton de commande peut être superposé aux deux blocs. II convient de remarquer que la structure décrite se prête à la construction composable d'appareils très divers. Ainsi on peut aisément composer un démarreur au lieu d'un contacteur-disjoncteur en conservant le bloc électromagnétique et en disposant un bloc de commande différent, à savoir muni d'un circuit électronique 45 différent et dépourvu de bouton 60. On peut ausi composer un contacteurdisjoncteur en juxtaposant deux embases portant deux blocs électromagnétiques et en les coiffant par un bloc de commande spécifique. Revendications 1. Appareil de commande et/ou de protection électrique multipolaire comportant des chemins polaires à contacts fixes et mobiles séparables, les contacts mobiles étant disposés dans des supports eux-mêmes mobiles, du type comprenant: - une embase (A) munie des chemins polaires et de chambres de coupure dotées des contacts fixes et des supports mobiles (22) de contact, - un bloc électromagnétique (E) qui est muni d'au moins une bobine et d'une armature mobile (34) et qui est fixé à l'avant de l'embase pour agir mécani quement sur les supports de contact en réponse à une commande de mar che-arrêt et - un bloc de commande (C) également fixé à l'avant de l'embase pour en gendrer une ouverture automatique des contacts en cas de défaut électrique notamment de surintensité, caractérisé par le fait que: - des bornes d'alimentation externe (46,47) sont prévues sur l'un des deux blocs (E,C), - une liaison électrique de commande (L2) des contacts mobiles est prévue entre le bloc de commande (C) et le bloc électromagnétique (E), la liaison électrique de commande (L2) acheminant du bloc de commande (C) vers le bloc électromagnétique (E) un signal d'ouverture (S) en cas de défaut, - I'alimentation de la bobine (32) du bloc électromagnétique (E) étant inter rompue par la commutation du signal d'ouverture (S). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les chemins polaires sont situés exclusivement dans l'embase (A). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que: - les contacts mobiles sont situés sur des ponts (17) définissant un plan de symétrie (P) et l'embase (A) présente d'un côté de ce plan une première aire de fixation (25) pour le bloc électromagnétique (E) et de l'autre côté de ce plan une deuxième aire de fixation (26) pour le bloc de commande (C), - I'embase présente des premières parties (23a) de capteurs de courant (23) associés aux différents chemins polaires, tandis que le bloc de commande (C) présente des deuxièmes parties (23b) de ces mêmes capteurs, les pre mières et deuxièmes parties des capteurs coopérant entre elles pour trans mettre de l'embase (A) au bloc de commande (C) une grandeur physique re présentative du courant électrique dans le chemin polaire, - la deuxième aire de fixation (26) est dotée des premières parties (23a) des capteurs de courant (23). 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bloc de commande (C) présente des bornes de connexion externe (46,47) pour l'alimentation de la bobine (32) du bloc électromagnétique (E),et qu'une liaison électrique d'alimentation (L1) est prévue entre le bloc de commande (C) et le bloc électromagnétique (E). 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une liaison d'alimentation (L3) est prévue entre le bloc électromagnétique (E) et le bloc de commande (C) pour assurer l'alimentation de celui-ci à partir du bloc électromagnétique, le signal d'ouverture (S) étant un signal de déclenchement en cas de surintensité dans l'un des chemins polaires ou un signal d'inhibition en cas de non opérativité du bloc de commande. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bloc de commande (C) masque une face avant (36) du bloc électromagnétique (E), les faces attenantes arrière (42) et respectivement avant (36) des blocs (C,E) étant dotées d'éléments de connexion coopérants (50-53) pour assurer l'une au moins des liaisons électriques (L1-L3) de commande et d'alimentation. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bloc de commande (C) et le bloc électromagnétique (E) présentent des faces latérales attenantes (38,43) dotées d'éléments de connexion coopérants (50,53) pour assurer l'une au moins des liaisons électriques (L1-L3) de commande et d'alimentation.