Brevet FR2797989A1 — publié le 20010302

DISJONCTEUR La présente invention se rapporte à un disjoncteur servant pour des interrupteurs de moteur ou des disjoncteurs en fonte pour démarrer et arrêter des moteurs ou fournir une protection vis à vis des surcourants et notamment se rapporte à la structure assemblée du boîtier de corps principal d'un disjoncteur. On prend d'abord en exemple un disjoncteur pour un circuit triphasé comportant des patins de contact de circuit principal fondé sur le procédé de pontage à deux contacts, et la structure assemblée d'un io exemple classique de celui-ci est représentée à la figure 5. Dans cette figure, la référence numérique 1 désigne un boîtier de corps principal constitué d'une composition résineuse à mouler qui est divisé en trois parties comportant un boîtier la inférieur, un capot lb supérieur et un boîtier lc intermédiaire; la référence numérique 2 désigne une borne de circuit principal de côté d'alimentation en énergie correspondant à chaque phase; la référence numérique 3 désigne une borne de circuit principal de côté de charge; la référence numérique 4 désigne l'un des patins de contact fixes qui est relié à un conducteur de la borne 2 de circuit principal; la référence numérique 5 désigne l'autre patin de contact fixe; la référence numérique 6 désigne un patin de contact mobile pour effectuer un pontage sur les patins 4 et 5 de contact fixes; la référence numérique 7 désigne un support de patin de contact mobile; la référence numérique 7a désigne un ressort de contact; la référence numérique 8 désigne un bottier pour guider et supporter le support 7 de patin de contact mobile dans les directions d'ouverture et de fermeture; la référence numérique 9 désigne une plaque d'extinction d'arc; la référence numérique 10 désigne un levier d'ouverture et de fermeture pour entraîner le patin 6 de contact mobile; la référence numérique 11 désigne un mécanisme d'ouverture et de fermeture de patins de contact de type à garrot comportant un levier 10 2 2797989 d'ouverture et de fermeture; la référence numérique 12 désigne une poignée de fonctionnement manuel; la référence numérique 13 désigne un dispositif de déclenchement de surcourant comportant une combinaison d'un dispositif 1 3a de déclenchement de solénoïde qui fonctionne de manière instantanée en réponse à un courant de court-circuit ou analogue et d'un dispositif 13b de déclenchement thermique de type bimétal qui effectue une opération de limite dans le temps en réponse à un courant de surcharge, le dispositif 13 de déclenchement de surcourant étant interposé et connecté en série entre le patin 5 de contact fixe et la borne 3 de circuit o10 principal du côté de charge. Une pièce 13c d'activation du dispositif 13 de déclenchement de surcourant est liée au mécanisme 11 d'ouverture et de fermeture de patin de contact par l'intermédiaire d'une barre transversale de déclenchement et d'un récepteur de verrou. Le boîtier la inférieur du boîtier 1 de corps principal comporte les mécanismes de patin de contact et les plaques d'extinction d'arc pour chaque phase qui sont intégrés en son sein en juxtaposition latérale, et des parois de séparation d'interphase (barrières) moulées d'une pièce avec le boîtier de manière à isoler les phases. Le capot lb supérieur comporte également des parois de séparation d'interphase formées d'une pièce à ses extrémités avant et arrière de manière à isoler les bornes 2 de circuit principal pour chaque phase. En outre, le boîtier de corps principal est assemblé en montant les mécanismes 11 d'ouverture et de fermeture et les dispositifs 13 de déclenchement de surcourant dans le boîtier lc intermédiaire, et en adaptant le boîtier lc intermédiaire sur le boîtier la inférieur. Le fonctionnement de ce disjoncteur est bien connu. Lorsque la poignée 12 de fonctionnement est placée sur la position marche (ON), le levier 10 d'ouverture et de fermeture descend et le patin 6 de contact mobile est sollicité par le ressort 7a de contact de manière à s'élever avec le support 7. Le patin 6 de contact mobile vient alors en contact avec les patins 4, 5 de contact fixes pour fermer le circuit. Dans cet état de circuit fermé, un courant de circuit principal s'écoule à partir de la borne 2 de circuit principal du côté d'alimentation en courant par l'intermédiaire du patin 4 de contact fixe, du patin 6 de contact mobile, du patin 5 de contact fixe et du dispositif 13 de déclenchement de surcourant, dans cet ordre, jusqu'à la borne 3 de circuit principal de côté de charge. En variante, lorsque la poignée 12 de fonctionnement est déplacée dans la direction opposée pour être placée dans la position fermée (OFF), le mécanisme 11 d'ouverture et fermeture de patins de contact entraîne le levier 10 d'ouverture et de fermeture dans le sens des aiguilles d'une montre pour pousser le support 7 de patin de contact mobile vers le bas. Cela se traduit par le fait que le patin 6 de contact mobile se sépare des patins 4, 5 de contact fixes de manière à ouvrir les contacts de circuit principal. D'autre part, lorsqu'un courant de surcharge ou un courant de court-circuit s'écoule par le circuit principal, le dispositif 13 de déclenchement de surcourant fonctionne de manière à libérer le verrou du mécanisme 10 d'ouverture et de fermeture de patin de contact, grâce à quoi le levier 10 d'ouverture et de fermeture entraîne le patin 6 de contact mobile dans la direction d'ouverture de manière à couper le courant de circuit principal. Le boîtier 1 de corps principal du disjoncteur, qui est construit en assemblant le boîtier la inférieur, le capot lb supérieur et le boîtier lc intermédiaire comme décrit précédemment, doit être capable d'être assemblé suffisamment facilement et doit être suffisamment rigide pour permettre l'utilisation d'un procédé d'assemblage automatique à base de robot, et doit également avoir une structure assemblée qui peut maintenir une isolation d'interphase à l'épreuve des contraintes, précisée dans les normes, entre les bornes du circuit principal pour chaque phase. Le boîtier 1 de corps classique décrit précédemment, cependant, a une structure assemblée qui est obtenue: en assemblant les pièces décrites précédemment dans chacun du boîtier la inférieur, du capot lb supérieur et du boîtier lc intermédiaire; en plaçant chaque pièce du capot lb supérieur et du boîtier lc intermédiaire sur une partie correspondante du boîtier la inférieur; et en les fixant ensemble en utilisant des vis. En outre, chaque boîtier séparé ne comporte pas de moyen de support ou de positionnement pour placer un autre boîtier séparé sur lequel il est assemblé suivant une position d'assemblage déterminée à l'avance. Ainsi, une opération de positionnement dans laquelle le boîtier 1 c intermédiaire et le capot 1 b supérieur sont placés en séquence sur le boîtier la inférieur pendant le processus d'assemblage est compliquée, et avant d'être fixés ensemble en utilisant les vis, les boîtiers séparés, qui se chevauchent mutuellement, peuvent se décaler pendant le transfert entre des étapes d'assemblage. En variante, si une erreur d'assemblage ou une erreur de dimensionnement dans les boîtiers séparés se traduit par la création d'un interstice entre la surface d'extrémité de la paroi de séparation d'interphase et la partie correspondante qui chevauche la surface d'extrémité lorsque le boîtier de corps principal est assemblé, la 4 2797989 distance de fuite exigée pour l'isolation n'est pas obtenue entre les bornes de circuit principal pour chaque phase. La présente invention prend en compte les points mentionnés ci-dessus et un de ses objectifs est de résoudre ces problèmes afin d'obtenir un disjoncteur rigide qui peut être assemblé facilement et qui a une structure assemblée de boîtier de corps principal améliorée permettant une isolation suffisante pour chaque phase des bornes de circuit principal. Pour atteindre les objectifs mentionnés ci-dessus, la présente invention propose un disjoncteur comportant des bornes de circuit principal, des patins de contact fixes et mobiles, des sections d'extinction d'arc, des mécanismes d'ouverture et de fermeture de patins de contact, et des dispositifs de déclenchement de surcourant pour chaque phase intégrée dans un boîtier de corps principal qui est en une composition résineuse à mouler, le boîtier de corps principal comportant un assemblage d'un boîtier inférieur ayant les patins de contact et les sections d'extinction d'arc pour chaque phase intégrés en son sein, un boîtier intermédiaire ayant des sections de sortie de borne de circuit principal de côté de charge et de côté d'alimentation en puissance, les sections de mécanisme d'ouverture et de fermeture de patins de contact et les dispositifs de déclenchement de surcourant pour chaque phase montés en son sein de manière qu'ils soient répartis entre les extrémités avant et arrière du boîtier, le boîtier intermédiaire étant adapté sur le boîtier inférieur, un capot supérieur recouvrant le boîtier intermédiaire, et le boîtier inférieur et le capot supérieur ayant chacun des parois de séparation d'interphase formées d'une pièce avec eux de manière à séparer les phases, dans lequel: le boîtier intermédiaire comporte des douilles en forme de poches formées sur un de ses côtés de surface supérieure, dans lesquelles les pointes des parois de séparation d'interphase du capot supérieur s'adaptent lorsque le boîtier de corps principal est assemblé, et le boîtier intermédiaire comporte également des sections de rainures évidées formées sur un de ses côtés de surface de fond qui s'adaptent sur les bords supérieurs des parois de séparation d'irnterphase disposées dans le boîtier inférieur. Les modes de réalisation sont configurés comme suit: (1) Le boîtier de corps principal est assemblé en assemblant le capot supérieur et le boîtier inférieur de sorte qu'ils entourent le boîtier intermédiaire, et en amenant les parois latérales du capot supérieur en 2797989 butée verticale avec les surfaces d'extrémité des parois latérales du boîtier inférieur. (2) Les parois de séparation d'interphase formées dans le capot supérieur et les douilles formées dans le boîtier intermédiaire font saillie vers l'extérieur des surfaces d'extrémité avant et arrière du boîtier de corps principal. Avec la configuration décrite ci-dessus, lorsque le boîtier intermédiaire est adapté sur le boîtier inférieur pendant un processus d'assemblage de disjoncteur, les bords supérieurs des parois de séparation d'interphase du boîtier inférieur sont adaptés dans les rainures évidées formées sur le côté de surface de fond du boîtier intermédiaire de sorte que le boîtier inférieur est maintenu dans sa position assemblée. Lorsque le capot supérieur est ensuite installé sur le capot intermédiaire, les pointes des parois de séparation d'interphase du capot supérieur sont adaptées dans les douilles formées sur le côté de surface supérieure du boîtier intermédiaire de manière à être maintenues en position. Par conséquent, les boîtiers séparés peuvent être positionnés facilement pendant le processus d'assemblage, et lorsqu'ils sont empilés les uns au- dessus des autres, les parois de séparation d'interphase du boîtier inférieur et du capot supérieur s'adaptent dans les rainures du boîtier intermédiaire, de sorte que le boîtier inférieur et le capot supérieur sont maintenus dans leur position assemblée. Il en résulte que le boîtier de corps principal devient plus rigide et qu'il ne peut plus se décaler par rapport à sa position assemblée pendant le transfert entre des étapes d'assemblage. En outre, les parois de séparation d'interphase comportent des pointes qui chevauchent les pièces correspondantes, c'est à dire les douilles et les rainures évidées du boîtier intermédiaire, de sorte qu'une petite erreur de dimension peut être absorbée pour maintenir la distance de fuite exigée de l'isolation entre les bornes de circuit principal de chaque phase, pour ainsi obtenir une isolation améliorée. On décrit maintenant un mode de réalisation de la présente invention en se référant aux exemples représentés aux figures 1 à 4. La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un boîtier de corps principal de disjoncteur représentant la configuration d'un exemple suivant la présente invention. La figure 2 est une vue en perspective de la configuration d'un boîtier intermédiaire conforme à un exemple d'application de la présente invention. 6 2797989 La figure 3 est un dessin de contour représentant l'assemblage d'un boîtier de corps principal conformément aux exemples représentés aux figures 1 et 2. La figure 4 est un dessin de contour représentant l'assemblage du boîtier de corps principal conforme à un autre exemple d'application de la présente invention. La figure 5 est une vue représentant la structure assemblée d'un exemple classique d'un disjoncteur à deux contacts de pontage. Les éléments qui sont représentés dans chaque figure pour I'exemple correspondant et qui correspondent à ceux de la figure 5 portent les mêmes références numériques et leurs descriptions détaillées sont omises. A la figure 1, la référence numérique la désigne un boîtier inférieur, la référence numérique lb désigne un capot supérieur et la référence numérique lc désigne un boîtier intermédiaire. Bien que non représenté, le boîtier la inférieur comporte un assemblage ayant des patins 6 de contact mobile et des plaques 9 d'extinction d'arc (voir la figure ) qui sont intégrées en son sein, et le boîtier lc intermédiaire comporte des bornes 2, 3 de sortie de circuit principal de côté de charge et de côté d'alimentation en énergie, des mécanismes 11 d'ouverture et de fermeture de patins de contact et des dispositifs 13 de déclenchement de surcourant montés en son sein, comme décrit à la figure 5. Le boîtier 1 a inférieur comporte des parois 1 a-1 de séparation d'interphase en forme de nervures qui sont formées d'une pièce avec lui et s'étendent perpendiculairement vers le haut à partir de sa surface de fond de manière à séparer mutuellement les phases. La référence numérique la-2 désigne des trous de ventilation formés dans les surfaces d'extrémité avant et arrière du boîtier, qui mènent chacun à une chambre d'extinction d'arc. En outre, le capot 1 b supérieur comporte des parois 1 b-1 de séparation d'interphase qui sont formées intérieurement dans ses zones avant et arrière, et comportent des extrémités avant et arrière qui font saillie à partir d'une surface d'extrémité correspondante du capot. Le capot comporte un trou l b-2 de fenêtre formé sur une de ses surfaces supérieures, à partir de laquelle les extrémités supérieures des mécanismes 11 d'ouverture et de fermeture de patins de contact font saillie. D'autre part, le boîtier lc intermédiaire comporte des douilles lc-1 en forme de poches qui sont formées sur un de ses côtés de surface 7 2797989 supérieure et dans lesquelles les pointes des parois lb-1 de séparation d'interphase du capot 1 b supérieur sont adaptées lorsque le boîtier 1 de corps principal est assemblé comme représenté à la figure 3. Chacune des douilles lc comporte un bord avant fermé et fait saillie à partir d'une surface d'extrémité du boîtier de manière à recevoir la saillie des parois 1 b- 1 de séparation d'interphase correspondante du capot lb supérieur. Le boîtier lc intermédiaire comporte également des nervures lc- 3 évidées formées sur un de ses côtés de surface de fond, suivant une direction longitudinale de celui-ci, dans lesquelles les bords supérieurs des parois la-1 de séparation d'interphase du boîtier la inférieur sont adaptés. En outre, le boîtier lc intermédiaire comporte des sections lc-4 de paroi extérieure, chacune étant formée de manière à faire saillie à partir d'une de ses parois de côté arrière (côté de charge) et correspondant à une encoche la-3 dans le boîtier la-1 inférieur et à une encoche lb-3 dans le i5 capot lb supérieur. Dans l'état assemblé représenté à la figure 3, les sections lc-4 de paroi extérieure du bottier lc intermédiaire s'adaptent dans des parois latérales correspondantes du boîtier la inférieur et du capot 1 b supérieur pour former des surfaces de parois latérales plates du boîtier 1 de corps principal. A la figure 1, la référence numérique lc-5 désigne un bloc de borne d'un circuit principal, dans lequel le conducteur de borne et la vis de borne représentés à la figure 5 sont amenés et installés. Pendant le processus d'assemblage pour le disjoncteur, le boîtier 1 c intermédiaire est d'abord adapté sur le bottier la inférieur à partir du dessus de manière à le chevaucher suivant une position précise. Les bords supérieurs des parois la-1 de séparation d'interphase du boîtier la inférieur sont ensuite adaptés dans les rainures lc-3 évidées du boîtier lc intermédiaire de sorte que le boîtier la inférieur et le boîtier lc intermédiaire soient couplés ensemble. Le capot 1 b supérieur est ensuite installé à partir du dessus, et ses parois lb-1 de séparation d'interphase sont adaptées dans les douilles lc-1 du boîtier lc intermédiaire de sorte que le bottier lb supérieur soit maintenu dans sa position assemblée déterminée à l'avance. Cela se traduit par la création de l'état assemblé représenté à la figure 3. Dans cet état, des vis de fixation, non représentées, sont utilisées pour fixer le capot 1 b supérieur et le boîtier la inférieur ensemble. Comme il ressort de la description mentionnée ci-dessus, conformément à la structure assemblée de l'exemple illustré, le bottier la 8 2797989 inférieur, le capot lb supérieur, et le boîtier Ic intermédiaire, qui sont séparés, sont adaptés ensemble de manière à maintenir leurs positions assemblées déterminées à l'avance, pour ainsi permettre aux boîtiers séparés d'être positionnés mutuellement et assemblés mutuellement plus facilement et plus précisément pendant le processus d'assemblage tout en réalisant le boîtier de corps principal plus rigide dans l'état assemblé. En outre, comme les pointes des parois 1 a-1, 1 b-1 de séparation d'interphase séparant les phases sont adaptées dans les douilles Ic-1 et les rainures lc-3 évidées du boîtier lc intermédiaire d'une manière telle que les surfaces de paroi des parois de séparation d'interphase se chevauchent mutuellement suivant une direction latérale du disjoncteur, la distance de fuite effective pour l'isolation entre les bornes de circuit principal adjacentes augmente pour garantir une isolation d'interface élevée à l'épreuve des contraintes. Dans ce cas, comme les parois l b-1 de séparation d'interphase et les extrémités lc-2 des douilles font saillie en direction de l'avant et vers l'arrière à partir des surfaces d'extrémité du boîtier 1 de corps principal, la distance de fuite interphase de l'isolation augmente encore. La figure 2 représente un exemple appliqué. Dans cet exemple, l'isolation d'interphase des sections de sortie de borne de circuit principal reçoivent la priorité maximale, et les douilles Ic-1 pour les parois de séparation d'interphase formées sur le côté de surface supérieure du boîtier lc intermédiaire sont formées uniquement dans des zones entourant les blocs lc-5 de borne. Bien que non représentée, la longueur de la paroi de séparation d'interphase du capot 1 b supérieur est réglée de manière à être égale à celle de la douille 1 c-1 représentée à la figure 2. La figure 4 représente un état assemblé d'un exemple appliqué différent. Dans cet exemple, le boîtier intermédiaire est englobé par le boîtier la inférieur et le capot lb supérieur et intégré au boîtier la inférieur et au capot lb supérieur d'une manière telle que les surfaces d'extrémité des parois latérales du boîtier la inférieur et du capot lb supérieur se chevauchent mutuellement le long d'une surface A de butée linéaire, comme représenté à la figure. Ainsi, les sections lc-4 de paroi extérieure faisant saillie des parois latérales du boîtier lc intermédiaire, les encoches la-3 dans le boîtier la inférieur et les encoches lb-3 dans le capot 1 b supérieur représentées à la figure 1 ne sont pas formées, mais le reste de la structure est similaire à celle représentée à la figure 1. 9 2797989 Comme décrit précédemment, conformément à la configuration de la présente invention, un disjoncteur comportant un boîtier de corps principal en une composition résineuse à mouler est obtenu et est séparé en les trois pièces, le boîtier inférieur, le capot supérieur et le boîtier intermédiaire, dans lequel des pièces du disjoncteur sont intégrées, dans lequel le boîtier intermédiaire comporte des douilles en forme de poches formées sur son côté de surface supérieure et dans lesquelles les pointes des parois de séparation d'interphase du capot supérieur sont adaptées lorsque le boîtier de corps principal est assemblé. En outre, le boîtier intermédiaire comporte des rainures évidées qui sont formées sur un de ses côtés de surface de fond et qui s'adaptent sur les bords supérieurs des parois de séparation d'interphase disposées dans le boîtier inférieur. Ainsi, pendant le processus d'assemblage pour le disjoncteur, les parois de séparation d'interphase du boîtier inférieur et du capot supérieur sont adaptées dans les rainures évidées et les douilles, respectivement, qui sont formées dans le boîtier intermédiaire de sorte que le boîtier inférieur et le capot supérieur sont maintenus en leurs positions assemblées. Il en résulte que les boîtiers séparés peuvent être positionnés facilement pendant le processus d'assemblage, le boîtier de corps principal est réalisé plus rigide à l'état assemblé, et la distance de fuite pour l'isolation entre les bornes de circuit principal de chaque phase augmente pour améliorer le rendement d'isolation. 2797989 LEGENDE DES FIGURES I Boîtier de corps principal la Boîtier inférieur la-1 Paroi de séparation d'interphase 1 b Capot supérieur 1 b-1 Paroi de séparation d'interphase 1 c Boîtier intermédiaire lc-1 Douille lc-3 Rainure évidée 2, 3 Bornes de circuit principal 6 Patin de contact mobile 9 Plaque d'extinction d'arc 1 Mécanisme d'ouverture et de fermeture de patin de contact 13 Dispositif de déclenchement de surcourant REVENDICATIONS 1. Disjoncteur comportant des bornes (2, 3) de circuit principal, des patins (5, 6) de contact fixes et mobiles, des sections d'extinction d'arc, des mécanismes (11) d'ouverture et de fermeture de patins de contact, et des dispositifs (13) de déclenchement de surcourant pour chaque phase intégrés dans un boîtier (1) de corps principal qui est en une composition résineuse à mouler, le boîtier (1) de corps principal comportant un assemblage d'un boîtier (1 a) inférieur ayant les patins de contact et les sections d'extinction d'arc pour chaque phase intégrés en son sein, et d'un boîtier (lc) intermédiaire ayant des sections de sortie de borne de circuit principal du côté de la charge et du côté d'alimentation en énergie, les sections de mécanisme d'ouverture et de fermeture de patins de contact et les dispositifs de déclenchement de surcourant pour chaque phase montés en son sein d'une manière telle qu'ils i5 sont répartis entre les extrémités avant et arrière du boîtier, le boîtier intermédiaire étant adapté sur le boîtier inférieur et un capot (lb) supérieur recouvrant le boîtier intermédiaire, le boîtier inférieur et le capot supérieur ayant chacun des parois de séparation d'interphase formées d'une pièce en leur sein pour séparer les phases, le disjoncteur étant caractérisé en ce que le boîtier intermédiaire comporte des douilles (lc-1) en forme de poches formées sur un de ses côtés de surface supérieure, et dans lesquelles les pointes des parois de séparation d'interphase du capot supérieur s'adaptent lorsque le boîtier de corps principal est assemblé, et en ce que le boîtier (lc) intermédiaire comporte également des sections de rainures évidées formées sur un de ses côtés de surface de fond qui s'adaptent sur les bords 12 2797989 supérieurs des parois de séparation d'interphase disposées dans le boîtier inférieur. 2. Disjoncteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (1) de corps principal est assemblé en assemblant le capot (lb) supérieur et le boîtier (la) inférieur de manière à entourer le boîtier (1c) intermédiaire et à amener les parois latérales du capot (1b) supérieur en butée verticale avec les surfaces d'extrémité des parois latérales du boîtier (la) inférieur. 3. Disjoncteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parois de séparation d'interphase formées dans le capot supérieur et les douilles formées dans le boîtier intermédiaire font saillie vers l'extérieur des surfaces d'extrémité avant et arrière du boîtier de corps principal.