Brevet FR2796488A1 — publié le 20010119

La présente invention concerne un dispositif pour activer et désactiver des appareils de commutation agencés sous forme de bloc, en particulier des commutateurs de protection de ligne. Il est connu de réaliser un accouplement mécanique de commutateurs de protection de ligne agencés sous forme de bloc et destinés à des phases différentes, de telle manière que lorsque l'un des commutateurs de protection de ligne réagit, les autres commutateurs sont conjointement entraînés et s'ouvrent également. Les commnutateurs de protection peuvent être refermés uniquement ensemble. Après disparition de la cause de la réaction, la fermeture des conummutateurs de protection est à nouveau immédiatement possible. Par contre, au moyen de l'invention, on doit réaliser un dispositif pour activer et désactiver les appareils de commutation de telle manière que les appareils de commutation soient libres à l'état activé afin d'être ouverts et fennés individuellement, c'est-à-dire d'être ouverts et fermés en tant que commutateurs de protection de ligne, et de telle manière qu'ils soient tous obligatoirement maintenus ouvert dans l'état inactif, ou respectivement qu'ils soient ouverts lors de la désactivation. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que des appareils de commutation comprennent dans leur mécanisme de commutation un organe qui transmet la force de fermeture pour un contact de commutateur en s'appuyant sur une partie de soutien susceptible d'être éloignée de sa position de soutien et d'être ramenée dans ladite position de soutien, et que les appareils de commutation comportent respectivement un moyen pour éloigner la partie de soutien hors de sa position de soutien, ledit moyen étant susceptible d'être actionné avec un appareil de commande par l'intermédiaire d'un accouplement mécanique qui traverse les appareils de commutation en direction de leur alignement les uns à côté des autres. Lorsqu'on actionne le moyen pour éloigner la partie de soutien hors de la position de soutien, la force de fermeture pour le contact de commutateur disparaît et le contact de commutateur s'ouvre. Après un nouvel actionnement du moyen et retour de la partie de soutien dans la position de soutien, mais seulement à ce moment-là, les appareils de commutation sont à nouveau libres pour les fonctions qui leur sont attribuées. En règle générale, l'appareil de commande sera un appareil additionnel actionné à la main et/ou susceptible d'être commandé à distance par voie électromagnétique, qui comprend cependant de préférence sensiblement le même boîtier que les appareils de commnutation, et qui est intégré dans le bloc. Selon une réalisation avantageuse de l'invention, un appareil de commutation pour un pôle N peut être simultanément réalisé comme étant l'appareil de commande. Il est toutefois aussi possible de réaliser un appareil de commutation pour un pôle de phase simultanément comme étant l'appareil de commande. Ainsi, on peut faire en sorte qu'une phase devient un pôle dominant. Judicieusement et en règle générale, le moyen précité comprendra un bras basculant, prévu de préférence pour déverrouiller un loquet qui maintient la partie de soutien dans la position de soutien, sur un arbre sur lequel sont réalisés les éléments d'accouplement pour la liaison de l'arbre des appareils de commutation en bloc et d'un arbre correspondant de l'appareil de commande. De préférence, l'arbre comporte à ses extrémités des évidements du côté frontal, de préférence des fentes, à titre d'éléments complémentaires à des parties d'accouplement spéciales engagées dans celles-ci, ou bien il comporte un évidement à une extrémité et une partie d'accouplement formée à l'autre extrémité. Il est possible que l'organe précité, sous la réalisation d'une tige de compression, que la partie de soutien et que le loquet soient déjà prévus sur les commutateurs de protection de ligne et de les utiliser afin de ménager une place pour agencer l'arbre. De cette manière, et au moyen de dispositif d'accouplement d'arbre comme mentionné ci-dessus, on peut aussi procéder à l'accouplement, mentionné ci-dessus comme constituant l'état de la technique, de commutateurs de protection de ligne. Dans cette réalisation, le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que les appareils de commutation, le cas échéant à l'exception d'un appareil de commutation pour un pôle N, sont des commutateurs de protection de ligne qui comprennent dans leur mécanisme de commutation manuel les composants précités que sont ledit organe, ladite partie de soutien et ledit loquet, que le levier de commutation manuel qui sort hors du boîtier agit, au moyen d'une tige intermédiaire articulée sur luimême, sur un organe articulé sur ladite tige intennédiaire ainsi que sur l'une des parties de contact du contact de commutateur, à la manière d'une tige en compression, et que le bras basculant agit en outre sur le loquet prévu dans le cadre de la fonction de commutateur de protection. Selon une autre réalisation de l'invention, on se sert comme appareil de commande à cet effet d'un commutateur de protection de ligne modifié, qui forme simultanément un appareil de commutation pour le pôle N. Le commutateur de protection d'origine est réduit au mécanisme de commutation manuel, dans lequel le levier de commutateur agit, au moyen d'une tige intermédiaire articulée sur lui-même, sur un organe articulé sur ladite tige intermédiaire ainsi que sur l'une des parties de contact du contact de commutateur, à la manière d'une tige en compression, qui, en s'appuyant sur une partie de soutien ici stationnaire, transmet la force de fermeture pour le contact de commutateur. Pour la fonction en tant qu'appareil de commande, il est prévu un bras agencé sur l'arbre de l'appareil de commande, qui est actionné par le levier de commutateur soit directement soit au moyen d'un autre levier. Judicieusement, l'autre levier est ici monté dans l'appareil de commande sur un axe qui est aligné dans le bloc avec les axes des loquets dans les cormnutateurs de protection de ligne, et le bras dans l'appareil de commande et sensiblement aligné avec les bras basculants dans les commutateurs de protection de ligne, et l'autre levier est recourbé ou coudé d'une part en direction d'une came qui fonrme un bras de levier du levier de commutateur et d'autre part en direction du bras. Grâce à cela, l'appareil de commande présente une structure analogue à celle des autres appareils de commutation, largement identique et dans cette mesure avantageuse sur le plan des techniques de fabrication. Cependant, tandis que l'agencement et la réalisation sont identiques, le bras présente par rapport au bras basculant une direction d'action inverse. Ce qui importe particulièrement, c'est un autre développement de l'invention selon lequel, dans l'appareil de commutation pour le pôle N, réalisé sous forme d'appareil de commande, les éléments de transmission de déplacement, en particulier l'autre levier précité, sont agencés et réalisés de telle manière que l'appareil de commutation pour le pôle N se fermne déjà avant l'activation des autres appareils de commutation, et s'ouvre uniquement après la désactivation des autres appareils de commutation. Grâce à cela, on garantit que, lors de l'enclenchement d'une phase, on dispose toujours de la ligne à potentiel nul. En vue d'assurer une commande à distance, l'appareil de commande peut être additionnellement pourvu d'un mécanisme magnétique qui attaque l'autre levier précité, de préférence par l'intermédiaire d'un bras transversal de l'autre levier. Dans ce cas, on devrait exclure qu'en raison d'un quelconque blocage du levier de commutation depuis l'extérieur, la désactivation par le mécanisme magnétique soit empêchée. Dans ce but, on propose d'agencer le levier de commutation manuel en renfoncement, de manière qu'il ne puisse être actionné qu'au moyen d'un tournevis ou similaire. Un mode de réalisation de l'invention est présenté dans les dessins cijoints, dans lesquels: la figure 1 montre un commutateur de protection de ligne, agencé dans un bloc, pour une phase, dans la condition active en position "FERMtEE"; la figure 2 montre un commutateur de protection de ligne, dans la condition active en position "OUVERTE"; la figure 3 montre le commutateur de protection de ligne, dans la condition inactive en position "FERMEE"; la figure 4 montre le commutateur de protection de ligne, dans la condition inactive en position "OUVERTE"; la figure 5 montre un appareil de commutation pour la ligne à potentiel nul, formé par un bloc de plusieurs commutateurs de protection de ligne selon les figures I à 4, cet appareil étant réalisé en tant qu'appareil de commande pour activer et désactiver les commutateurs de protection de ligne, en position "FERMEE", c'est-à-dire dans la condition active; la figure 6 montre l'appareil de commande de la figure 5 en position "OUVERTE", c'est- à-dire dans la condition inactive; la figure 7 montre l'appareil de commande lors de la commutation d'une condition dans l'autre; et la figure 8 montre un autre appareil de commande pour la commande à distance. Les représentations sont des coupes longitudinales égales à travers une partie du commutateur de protection de ligne, ou de l'appareil de commande. Le commutateur de protection de ligne 1, destiné à une phase du réseau d'alimentation électrique habituel, constitue, conjointement avec deux autres commutateurs de protection de ligne identiques pour les deux autres phases et avec un appareil de commutation 2 pour la ligne à potentiel nul, un bloc qui présente le même boîtier 3 que le commutateur de protection de ligne 1, ainsi que divers autres composants identiques. Les composants du commutateur de protection de ligne 1 n'ont été reproduits que dans la mesure o ils contribuent à la constitution du dispositif de l'invention pour activer et désactiver les commutateurs de protection de ligne. À titre complémentaire, on se référera au document DE-PS 41 18 377. Les figures I à 4 présentent le trajet électrique auxiliaire, parallèle au trajet électrique principal, du commutateur de protection de ligne 1. Ce trajet mène d'une ligne fixe 4, via un dispositif de déclenchement thermique 5 formé par un bilame agencé sur la ligne fixe, et via une résistance électrique 6 raccordée au dispositif de déclenchement, qui n'a été montrée que sous forme d'un petit nombre d'enroulements, jusqu'à une pièce de contact mobile 7 d'un contact de commutateur 8, dont l'autre pièce de contact immobile 9 est réalisée sur une ligne électrique, de nouveau fixe, qui mène à la sortie. La pièce de contact mobile 7 présente, à l'exception du contact 11, une section en forme de U. Elle est montée en pivotement sur untm axe fixe 12, avec faculté de translation transversale limitée. Depuis un côté, un ressort de compression 13 qui repousse l'âme de la section en U agit sur la pièce de contact 7, et depuis l'autre côté, une tige de compression 14 articulée sur les bras de la section en U et traversant un évidement de l'âme du U agit sur la pièce de contact 7, ladite tige de compression étant reliée via une tige intermédiaire 15 de façon articulée à un levier de commutation manuel 16. Dans la position fermée du contact de commutateur 8, montrée à la figure 1, la position de la pièce de contact 7 est déterminée par venue en contact du contact 11 contre la pièce de contact fixe 9 d'une part, et par appui de la tige de compression 14 sur la tige intennédiaire 15 et sur une pièce de soutien 17 d'autre part, le ressort de compression 13 produisant les forces d'appui, et la pièce de contact 7 étant par ailleurs maintenue par l'axe fixe 12. Lorsque l'on fait passer le levier de commutation manuel 16 dans la position "OUVERTE" illustrée à dans la figure 2, on supprime le soutien de la tige de compression 14 sur la partie de soutien 17. Le ressort de compression 13 se détend et amène la pièce de contact 7 dans une position oblique dans laquelle le contact de commutateur 8 est ouvert. Lors d'un réenclenchement à la main en faisant pivoter le levier de commutation manuel dans le sens des aiguilles d'une montre, on amène tout d'abord à l'aide de la tige intermédiaire 15 l'extrémité de la tige de compression 14 en appui contre la partie de soutien 17 dans la région supérieure; ensuite, elle est amenée à coulisser contre celle-ci, et il s'établit une pression accrue au niveau d'une pente 18. Ici, la tige de compression 14 appuie la pièce de contact 7 en retour, en comprimant le ressort de compression 13, et elle referme le contact de commutateur 8. Dans ce cas, le levier de commutation manuel 16 dépasse un point mort au-delà duquel l'agencement conserve de lui-même sa position. La partie de soutien 17 est montée dans une articulation stationnaire 19 et maintenue par un loquet 21, monté sur une articulation 20 également stationnaire. Pour ce qui concerne la réalisation et la coopération des deux parties on se référera de nouveau en détail au document DE-PS 41 18 377. Suite à un courant excessif, si le dispositif de déclenchement thennrmique appuie, au niveau de la référence 22, sur le loquet 21 réalisé sous forme d'un levier à deux bras, le loquet 21 laisse alors la partie de soutien 17 libre, de sorte qu'elle pivote en éloignement de manière libre dans son articulation 19. Cette position est montrée à la figure 3, déclenchée cependant d'une autre manière. De la sorte, le soutien de la tige de compression 14 est supprimé et le ressort de compression 13 fait pivoter la pièce de contact 7 jusque dans la position ouverte du contact de commutation de commutateur 8. Le levier de commutation manuel 16 revient, sous l'action d'un ressort à bras en appui sur lui-même et non représenté, depuis la position "FERMEE" jusque dans la position "OUVERTE". Lorsque le loquet 21 est à nouveau libéré, il revient de lui-même, de même que la partie de soutien 17, dans la position de leur fixation mutuelle. Le dispositif selon l'invention pour activer et désactiver attaque dans ce mécanisme du commutateur de protection de ligne au moyen d'un bras basculant 24 agencé sur un arbre 23. Lorsque le bras basculant 24 se trouve dans la position libre illustrée dans les figures 1 et 2, le commutateur de protection 1 est alors capable de fonctionner sans empêchement. Il se trouve dans la condition active. Si le bras basculant 24 est basculé par une courte rotation de l'arbre 23, de sorte qu'il vient buter par sa courte partie coudée 25 contre l'extrémité du loquet 21 et fait à son tour basculer le loquet 21, la partie de soutien 17 est libérée de la même manière que décrit jusqu'ici et le contact de commutateur 8 est ouvert. Aussi longtemps que le bras basculant 24 demeure dans cette position d'engagement, le loquet 21 et la partie de soutien 17 ne peuvent pas revenir dans leur position précédente. Un réenclenchement n'est pas possible. Le commutateur de protection 1 se trouve dans la position inactive. L'ouverture et la fermeture du contact du trajet électrique principal se réfèrent à l'ouverture et à la fermeture de contacts de commutateur 8 dans le commutateur de protection de ligne 1 considéré. L'arbre 23 traverse sur les deux côtés la paroi du boîtier et se termine en affleurement avec ses surfaces extérieures. Les arbres des commutateurs de protection de ligne agencés les uns à côté des autres sont donc en butée les uns contre les autres. Ils sont accouplés solidairement en rotation à l'aide de pièces d'accouplement en forme de disques qui sont mises en place dans les fentes frontales 26. L'appareil de commutation 2 comprend un arbre identique 23, agencé de façon identique et accouplé de la même manière, pour la ligne à potentiel nul (figure 3), cet appareil de commutation étant réalisé sous fonrme d'un appareil de commande pour l'activation et la désactivation du commutateur de protection de ligne. Un arbre 27 identique au bras basculant 24 est agencé sur l'arbre 23, suivant le même agencement que le bras basculant 24. À la place du loquet 21, il est prévu un levier 29 monté sur le même axe 28. Ce levier vient buter contre le coude 25 du bras 27, au moyen de son bras de levier recourbé 30, et au moyen de son autre bras de levier 31, également recourbé, il vient buter contre une came 32 du levier de commutation désigné par la référence 33, ici légèrement modifié. La modification consiste en ce qu'une poignée manuelle 34 qui fait saillie au niveau des commutateurs de protection de ligne 1 est raccourcie pour former un bras de levier 35 en renfoncement avec un trou d'engagement 36 pour un tournevis ou similaire. Le levier de commutateur 33 peut être actionné à la main, mais uniquement au moyen d'un tel outil. Dans la position "FERMÉE" montrée à la figure 5 de l'appareil de commutation/appareil de commande 2, le bras de levier 31 vient buter contre la came 32. Le levier 29 maintient le bras 27 à l'encontre de la force d'un ressort 37 qui l'attaque dans la position vers le haut, dans laquelle les bras basculant 24 en alignement avec le levier dépassent librement dans les commutateurs de protection de ligne 1 et les commutateurs de protection 1 se trouvent dans la condition active. Lorsque le levier de commutateur 33 est passé dans la position "OUVERTE" montrée à la figure 6, la came 32 est alors éloignée du bras de levier 31. Le levier 21 cède: le ressort 37 tire le bras 27 jusque dans la position dans laquelle les bras basculants 24 en alignement avec le levier 29 dans les commutateurs de protection I maintiennent le loquet 21 dégagé par rapport à la partie de soutien 17 et les commutateurs de protection se trouvent dans la condition inactive. Au moyen d'un mécanisme magnétique 39 qui attaque un bras transversal 38 du levier 29, il est possible en supplément de commander l'appareil de commutation/appareil de commande 2 à distance. En raison de l'agencement en renfoncement du bras de levier 25, il n'est pas possible de bloquer depuis l'extérieur la coupure au moyen de la commande à distance. Le réenclenchement a lieu à la main. Pour sa fonction comme appareil de commutation, l'appareil de commnutation/de commande 2 comprend, tout comme le commutateur de protection 1, l'agencement des pièces 7 à 1 5 et 18, dans lequel setule la partie de soutien mobile 17 est remplacée par une partie de soutien fixe 40 qui présente la même surface de soutien, et une ligne électrique 41 est reliée à la pièce de contact 7 directement au moyen d'un fil 42. La figure 7 permet de voir une particularité importante: les relations dimensionnelles et les relations de l'agencement sont ainsi choisies que la came 32 n'agit pas encore sur le levier 27 lors de l'enclenchement, et qu'elle n'agit plus sur le levier 29 lors du déclenchement si le contact de commutateur 8 a déjà été fermé, ou bien qu'il n'est pas encore fermé. Grâce à cela on garantit que la position "FERMÉE" des commutateurs de protection de ligne pour les phases n'est possible que lorsque la ligne à potentiel nul est branchée. D'après la figure 8, un mécanisme magnétique 43 attire directement un bras 27, sollicité en direction opposée par un ressort 44, et il amène les commutateurs de protection de ligne dans la condition inactive. 1l Revendications 1. Dispositif pour activer et désactiver des appareils de commutation agencés sous forme de bloc, en particulier des commutateurs de protection de ligne, caractérisé en ce que les appareils de commutation (1) comprennent dans leur mécanisme de commutation un organe (14) qui transmnet la force de fermeture pour un contact de commutateur (8) en s'appuyant sur une partie de soutien (17) susceptible d'être éloignée de sa position de soutien et d'être ramenée dans ladite position de soutien, et en ce que les appareils de commutation (1) comportent respectivement un moyen (24) pour éloigner la partie de soutien (17) hors de sa position de soutien, ledit moyen étant susceptible d'être actionné avec un appareil de commande (2) par l'intermédiaire d'un accouplement mécanique (23, 26) qui traverse les appareils de commutation (1) en direction de leur alignement les uns à côté des autres. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen précité (24) comprend un bras de basculement (24), prévu de préférence pour le déverrouillage d'un loquet (21) qui maintient la partie de soutien (17) dans sa position de soutien, sur un arbre (23) sur lequel sont réalisés des éléments d'accouplement (26) pour la liaison de l'arbre (23) des appareils de commutation (1) réunis en bloc et un arbre correspondant (23) de l'appareil de commande (2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre (23) comporte à ses extrémités des évidements frontaux, de préférence des fentes (26) constituant des moyens complémentaires à des éléments d'accouplement spéciaux engagés dans ces fentes/évidements, ou en ce qu'il comporte un évidement à une extrémité et un élément d'accouplement formé à l'autre extrémité. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'appareil de commande (2), qui comporte de préférence un boîtier qui est sensiblement le même que les appareils de commutation (1), est intégré au bloc. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un appareil de commutation (1) pour un pôle N est réalisé simultanément comme étant l'appareil de commande (2). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un appareil de commutation pour un pôle de phase est réalisé simultanément comme étant l'appareil de commande (2). 7. Dispositif selon les revendications 2 et 5 ou 6, caractérisé en ce que les appareils de commutation (1), le cas échéant à l'exception d'un appareil de commutation pour un pôle N, sont des commutateurs de protection de ligne (1) qui comprennent dans leur mécanisme de commutation manuel les composants précités que sont ledit organe (14), ladite partie de soutien (17) et ledit loquet (21), en ce que le levier de commutation manuel (16) qui sort hors du boîtier (3) agit, au moyen d'une tige intermédiaire (15) articulée sur lui-même, sur un organe (14) articulé sur ladite tige intermédiaire (15) ainsi que sur l'une des parties de contact (7) du contact de commutateur (8), à la manière d'une tige en compression (14), en ce que ledit bras basculant (24) agit en outre sur le loquet (21) prévu dans le cadre de la fonction de comnuutateur de protection. 8. Dispositif selon les revendications 2 et 5, et le cas échéant la revendication 7, caractérisé en ce que l'appareil de commande (2) est un commutateur de protection de ligne réduit au mécanisme de commutation manuel, dans lequel le levier de commutateur (33) agit, au moyen d'une tige intermédiaire (15) articulée sur lui-même, sur un organe (14) articulé sur ladite tige intermédiaire (15) ainsi que sur l'une des parties de contact (7) du contact de commutateur (8), à la manière d'une tige en compression (14), qui, en s'appuyant sur une partie de soutien stationnaire (40), transmet la force de fermeture pour le contact de commutateur (8), et en ce que pour la fonction en tant qu'appareil de commande (2), il est prévu un bras (27) agencé sur l'arbre (23) de l'appareil de commande (2), qui est actionné par le levier de commutateur (33), soit directement soit au moyen d'un autre levier (29), de préférence par coopération entre ledit autre levier (29) et un ressort (37) qui attaque le bras (27) de préférence dans le sens de rotation correspondant à la désactivation. 9. Dispositif selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que ledit autre levier (29) est monté dans l'appareil de commande (2) sur un axe (28) qui est aligné dans le bloc avec les axes des loquets (21) dans les commutateurs de protection de ligne (1), et ledit bras (27) dans l'appareil de commande (2) est sensiblement aligné avec les bras basculants (24) dans les commutateurs de protection de ligne (1), et en ce que ledit autre levier (29) est recourbé ou coudé d'une part en direction d'une came (32) qui forme un bras de levier du levier de conmnutateur et d'autre part en direction du bras (27). 10. Dispositif selon l'une des revendications 5, 8 ou 9, caractérisé en ce que dans l'appareil de commutation (2) pour le pôle N, réalisé sous forme d'appareil de commande (2), les éléments de transmission de déplacement, en particulier l'autre levier précité (29), sont agencés et réalisés de telle manière que l'appareil de commutation (2) pour le pôle N se ferme déjà avant l'activation des autres appareils de commutation (1), et s'ouvre uniquement après la désactivation des autres appareils de commutation (1). 11. Dispositif selon la revendication 5, ou selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'appareil de commande (2) est en outre susceptible d'être commandé à distance par voie électromagnétique, de préférence au moyen d'un mécanisme magnétique (39) qui attaque ledit autre levier précité (29), de préférence par l'intermédiaire d'un bras transversal (38) de l'autre levier (29). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le levier de commutation manuel (33) est agencé en renfoncement, et de manière à ne pouvoir être actionné de préférence qu'au moyen d'un tournevis (36).