Brevet FR2802701A1 — publié le 20010622

La présente invention concerne un dispositif de coupure comprenant une chambre de coupure d'arc électrique munie d'ailettes d'extinction d'arc, ce dispositif étant destiné à être utilisé dans chaque pôle d'un appareil interrupteur, tel qu'un disjoncteur ou un contacteur-disjoncteur basse tension. De façon connue, les appareils interrupteurs de type disjoncteurs ou contacteur-disjoncteurs possèdent, pour chaque pôle de contact, une chambre de coupure avec au moins un bloc ailettes contenant une pluralité d'ailettes dont le rôle est d'accélérer l'extinction d'un arc électrique survenant entre les contacts fixes et les contacts mobiles du pôle lors d'un déclenchement, en particulier suite à un court- circuit. Ces ailettes sont notamment chargées de désioniser et de refroidir l'arc électrique et sont donc soumises à des élévations de température. Habituellement pour former un bloc ailettes, les ailettes sont maintenues entre elles au moyen d'une pièce d'assemblage réalisée dans un matériau isolant électriquement et thermiquement tel de la fibre de cellulose vulcanisée ou de la fibre de verre. Néanmoins, avec genre de matériau, outre un coût élevé, l'industrialisation d'un bloc ailettes s'avère relativement difficile notamment pour maintenir durablement un écart constant entre chaque ailette. Une autre solution, comme celle décrit dans le brevet EP0263293 préconise, pour un meilleur maintien des ailettes, d'utiliser plusieurs pièces d'assemblage dont la forme s'adapte à des échancrures ou des saillies ménagées dans chaque ailette. Grâce à cela, les ailettes sont maintenues plus efficacement mais bloc ailettes reste cependant complexe à assembler. Le brevet DE29905214 décrit dispositif de coupure dans lequel les ailettes d'extinction d'arc sont enfichées dans une pièce d'assemblage réalisée en matière plastique et comprenant des rainures ou des cannelures pour assurer le maintien des ailettes entre elles, permettant ainsi une réalisation plus facile du bloc ailettes. Le but de l'invention est de simplifier encore plus l'industrialisation et la fabrication de tels appareils interrupteurs, en n'utilisant qu'un seul support isolant pour maintenir à la fois ailettes d'extinction d'arc et le socle conducteur d'un contact fixe. De même, pour appareil multipolaire, l'invention prévoit de nutiliser qu'un seul support isolant pour les parties fixes adjacentes de plusieurs chambres de coupure. Selon l'invention, le dispositif de coupure d'un appareil interrupteur comprend, pour chaque pôle, chambre de coupure à l'intérieur de laquelle se trouvent deux contacts fixes associés à deux contacts mobiles, chaque contact fixe étant monté sur un socle conducteur indépendant. Pour chacun des contacts fixes d'un pôle, le dispositif de coupure comporte bloc ailettes composé d'une pièce d'assemblage en matière plastique, dans laquelle sont maintenues une pluralité d'ailettes d'extinction d'arc, et comporte une enveloppe en matière isolante pour maintenir le socle conducteur du contact fixe. dispositif se caractérise par le fait que la pièce d'assemblage des ailettes et l'enveloppe du socle conducteur associées à un même contact fixe forment un support monopolaire unique. Selon une autre caracteristique de l'invention, dans le cas d'un appareil interrupteur possédant au moins deux pôles et dont les chambres de coupure de chaque pôle sont assemblées côte à côte, les support monopolaires des contacts fixes adjacents des différents pôles sont regroupés pour former un support multipolaire unique. L'invention a également pour objet un appareil interrupteur équipé d'un dispositif possédant l'une quelconque des caractéristiques revendiquées dans l'invention. La description ci-après être faite à partir d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, en regard dessins annexés suivants : - La figure 1 représente support monopolaire suivant l'invention, - la figure 2 montre un support monopolaire sur lequel sont assemblés les ailettes d'extinction d'arc et le socle conducteur d'un contact fixe, - la figure 3 représente un support multipolaire suivant l'invention, - la figure 4 montre un support multipolaire sur lequel sont assemblés les ailettes d'extinction d'arc et les socles conducteurs des contacts fixes, - la figure 5 est une en coupe longitudinale de la figure 2, - la figure 6 détaille l'assemblage des ailettes dans un support monopolaire ou multipolaire suivant une coupe longitudinale de la figure 1. La chambre de coupure de chaque pôle d'un appareil interrupteur, de type disjoncteur ou contacteur/disjoncteur, comprend une cage qui abrite un pont de deux contacts mobiles associés à deux contacts fixes, chaque contact fixe 24 étant monté sur un socle conducteur 20 independant maintenu dans une enveloppe isolante. Pour chaque contact fixe, la chambre de coupure comprend également un bloc ailettes composé d'une pièce d'assemblage en matière plastique, dans laquelle sont maintenues une pluralité d'ailettes d'extinction d'arc 30 métalliques. Celles-ci ont une forme sensiblement en U avec deux extrémités latérales 31 et une base 32. L'enveloppe isolante du socle conducteur 20 et la pièce d'assemblage des ailettes d'extinction d'arc 30, correspondant à un même contact fixe 24, ne forment qu'une seule pièce unique appelée support monopolaire 10 moulé dans un matériau thermoplastique réticulé de façon à pouvoir supporter d'importantes hausses de température suite à l'apparition d'un arc électrique. Comme représenté sur les figures 1 et 2, la partie inférieure de ce support monopolaire 10 sert de pièce d'assemblage des ailettes 30. Cette partie comprend deux parois verticales 13 placées en vis , vis, à l'intérieur desquelles sont ménagés une pluralité d'épaulements 15 d'épaisseur fixe, parallèlement à un axe longitudinal A-A. Entre deux épaulements 15, se crée donc une cavité 16 dans laquelle il est possible de loger une ailette d'extinction d'arc par sa base 32, grâce à un simple mouvement d'insertion suivant une direction parallèle à l'axe A-A. L'écartement entre les deux parois verticales 13 est suffisant pour insérer une ailette 30 dans deux cavités 16 en vis-à-vis sur les parois verticales 13. Par ailleurs, l'écartement des parois verticales 13 doit aussi permettre d'introduire avec un minimum de jeu l'ensemble du support monopolaire 10 dans la chambre de coupure d'un pôle disjoncteur. Pour être maintenues efficacement en place, les ailettes 30 ont leur base 32 qui appuie contre le fond 18 des cavités 16 comme indiqué en figure 6. De plus, les ailettes possèdent des moyens de coincement aptes à coopérer avec un renfoncement 17 ménagé sur une face de chaque épaulement 15. Ces moyens de coincement sont par exemple obtenus par un cisaillement réalisé de chaque côté de la base 32 des ailettes 30 et entraînant l'apparition d'un décroché 33. Une fois que l'ailette 30 est insérée dans le support 10, ces deux décrochés 33 vient respectivement buter contre le renfoncement 17 des deux épaulements 15, empêchant l'extraction intempestive de l'ailette 30. Dans le mode de réalisation présenté, les ailettes sont toutes de longueur égale mais on peut envisager de façon identique dans un autre mode de réalisation, que certaines ailettes d'extinction d'arc 30 soient de longueur différente, notamment à proximité du contact fixe 24 afin d'éviter un amorçage entre une des ailettes et le contact fixe. Dans la partie supérieure du support monopolaire 10, chaque paroi verticale se prolonge, suivant un même plan vertical, par une face latérale 12, donnant ainsi support monopolaire 10 une forme approximative de T en vue latérale. Ces deux faces latérales 12 encadrent une plaque médiane 11, située dans un plan longitudinal sensiblement parallèle à l'axe A-A, l'ensemble constituant ainsi l'enveloppe isolante du socle conducteur 20. Selon la figure 5, le socle conducteur 20 est réalisé dans un matériau conducteur rigide, par exemple de section rectangulaire, et comprend une bande supérieure plane 22 dont une extrémité 21 est destinée à être raccordée à des bornes externes non représentées sur les figures. L'autre extrémité de la bande supérieure 22 forme une boucle élastique 25 faisant un angle de 180' et se prolonge ensuite par une bande inférieure arquée 23 située sous la bande supérieure 22 et sur laquelle est monté le contact fixe 24. La bande inférieure 23 est d'une longueur suffisante pour faire office de déflecteur en vue de canaliser l'arc électrique émanant du contact fixe Pour monter le socle conducteur 20 dans le support monopolaire 10, il suffit d'insérer les bandes inférieure 23 et supérieure 22 de chaque côté de la plaque médiane 11 jusqu'à ce que l'intérieur de la boucle élastique 25 vienne en butée contre l'extrémité 19 de la plaque médiane 11. Lorsque le socle 20 est ainsi monté, les bandes inférieure 23 et supérieure 22 sont séparées l'une de l'autre par la plaque médiane 11, celle-ci étant donc nécessairement d'une longueur supérieure à la plus petite des deux bandes. Par ailleurs, le maintien en position du socle conducteur 20 dans le support monopolaire 10 est assuré d'une part par les faces latérales 12 et d'autre part par des moyens de coincement sur le socle conducteur 20. Ces moyens de coincement sont par exemple constitués par la boucle élastique 25 dont les propriétés élastiques permettent aux bandes inférieure 23 et supérieure de presser la plaque médiane 11 du support 10, empêchant ainsi l'extraction intempestive du socle conducteur 20. On voit donc que les ailettes 30 ainsi que le socle conducteur se montent rapidement dans le support monopolaire 10, grâce uniquement à mouvement d'insertion suivant une même direction, parallèle à l'axe A-A, ce qui facilite les opérations de fabrication de l'appareil interrupteur.' La figure 4 décrit un appareil interrupteur multipolaire comprenant trois chambres de coupure 2, 3, 4, correspondant à trois pôles. Ces chambres de coupure sont assemblées côte à côte et sont séparées entre elles des cloisons verticales internes 5. plus, l'appareil multipolaire possède deux cloisons verticales externes 6 parallèles cloisons 5, l'une d'entre elles étant masquée la figure 4, pour une meilleure clarté du dessin. Les chambres de coupure de chaque pôle sont identiques à celle décrite précédemment et comportent donc un support monopolaire 10 pour chaque contact fixe. Néanmoins, pour faciliter l'industrialisation d'un tel appareil interrupteur, les supports monopolaires adjacents sont regroupés pour former une pièce unique, appelée support multipolaire 40, moulee dans un matériau thermoplastique réticulé de façon à pouvoir supporter d'importantes hausses de température suite à l'apparition d'un arc électrique. Entre deux supports monopolaires 10 adjacents, support multipolaire 40 comprend un élément de jonction 41, en forme approximative de U, constitué par deux faces latérales 12 adjacentes de ces supports monopolaires 10 et par une partie centrale 42 reliant ces faces 12 entre elles. La partie centrale 42 assure la liaison mécanique entre deux supports monopolaires 10. Lors du montage du support multipolaire 40 dans l'appareil interrupteur, les deux faces latérales 12 d'un élément de jonction 41 viennent se positionner de part et d'autre d'une cloison verticale interne 5, de façon à ce que cette cloison interne 5 occupe l'espace 43 situé entre les deux faces latérales 12. Cette disposition permet de renforcer l'isolation électrique entre les socles conducteurs 20 de deux contacts fixes 24 adjacents, en créant des chicanes pour les lignes de fuite. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus à titre d'exemple et l'on peut imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de coupure d'un appareil interrupteur constitué, pour chaque pôle, d'une chambre de coupure à l'intérieur de laquelle se trouvent : - deux contacts fixes (24) associés à deux contacts mobiles chaque contact fixe étant monté sur un socle conducteur (20) indépendant, - un bloc ailettes pour chaque contact fixe composé d'une pièce d'assemblage en matière isolante et d'une pluralité d'ailettes d'extinction d'arc (30) maintenues dans ladite pièce d'assemblage, une enveloppe en matière isolante pour maintenir le socle conducteur (20) de chaque contact fixe (24), caractérisé par le fait que la pièce d'assemblage des ailettes et l'enveloppe du socle conducteur associées à un même contact fixe (24) forment un support monopolaire unique (10) réalisé en matière plastique moulée. Dispositif de coupure selon la revendication 1, caractérisé le fait que la forme du support monopolaire (10) est adaptée pour permettre la mise en place de chaque ailette d'extinction d'arc (20) ainsi que du socle conducteur (20) grâce à un mouvement d'insertion suivant une même direction. Dispositif de coupure selon la revendication 2, caractérise par le fait que les ailettes d'extinction d'arc (30) et le socle conducteur (20) possèdent des moyens de coincement leur permettant une fixation rapide dans le support monopolaire (10). Dispositif de coupure selon la revendication 2, caractérise par le fait que dans un appareil interrupteur possédant au moins deux pôles, dont les chambres de coupure (2, 3, 4) de chaque pâle sont assemblées côte à côte et sont séparées par une cloison verticale interne (5), les supports monopolaires (10) adjacents des différents pôles sont regroupés pour former un support multipolaire unique (40). 5. Dispositif de coupure selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le support multipolaire (40) comprend au moins un élément de jonction (41), en forme de U, constitué d'une partie centrale (42) qui se rt de liaison mécanique entre deux supports monopolaires adjacents (Il 0) et de deux faces latérales (1 2) qui, en venant se positionner de part et d'autre la cloison verticale interne (5), renforcent l'isolation électrique entre les socles conducteurs (20) de deux contacts fixes adjacents. 6. Dispositif de coupure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le support monopolaire (10) ou le support multipolaire (40) sont réalisés à partir d'une matiere thermoplastique réticulée. 7. Appareil interrupteur équipé d'un dispositif de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes.