Brevet FR2857779A1 — publié le 20050121

La présente invention se rapporte à un disjoncteur multipolaire comprenant plusieurs parties d'un mécanisme de contact, chacune constituée d'un conducteur muni d'un contact stationnaire et d'un élément mobile muni d'un 5 contact mobile, pour la connexion au contact stationnaire et la déconnexion de celui-ci. Un disjoncteur multipolaire selon l'art antérieur comprend: plusieurs parties d'un mécanisme de contact, chacune pourvue d'un conducteur muni d'un contact 10 stationnaire et d'un élément mobile présentant un contact mobile pour la connexion au, et la déconnexion du contact stationnaire; plusieurs bielles isolantes, dont une extrémité est supportée d'une manière tournante sur un élément mobile de chaque partie de mécanisme de contact 15 et dont l'autre extrémité est supportée d'une manière tournante sur plusieurs leviers tournants; et un pivot sur lequel les leviers tournants sont fixés et qui est supporté d'une manière tournante. Dans ce disjoncteur classique, lorsqu'un fort courant comme un courant de 20 court-circuit est appliqué du conducteur à l'élément mobile, une répulsion électromagnétique est produite entre le conducteur et l'élément mobile. Cette répulsion électromagnétique donne une force de rotation au pivot par la bielle isolante et le levier tournant et, ensuite, 25 le pivot est amené à tourner sous l'action d'une partie du mécanisme de commutation bien connue, ainsi plusieurs parties du mécanisme de contact sont amenées dans un état ouvert. (On peut se référer à la publication du brevet japonais examinée N 67292/1992 (figure 1), par exemple). 30 Lorsque, dans le disjoncteur multipolaire classique de la construction ci- dessus, un fort courant comme un courant de court-circuit est appliqué de chaque conducteur à chaque élément mobile, une répulsion électromagnétique est produite entre chaque conducteur et 35 chaque élément mobile. Par conséquent, la répulsion électromagnétique fournit instantanément une force de rotation au pivot par chaque bielle isolante et chaque levier tournant. Il se pose donc le problème que la pression de contact entre le contact stationnaire et le contact mobile diminue, se traduisant en fin de compte par une réduction du courant nominal de courte durée de 5 la partie du mécanisme de contact (Norme Industrielle Japonaise C.8372, 2ème paragraphe (2) (g)). A cet égard, il est déterminé par la Norme Industrielle Japonaise C.8372, 2ème paragraphe (2) (g) que le courant nominal de courte durée signifie "un 10 courant dans lequel une anomalie n'est pas détectée lorsque le courant est appliqué à un rupteur pendant une seconde sous les conditions prescrites, et dans le cas d'un courant alternatif, le courant signifie une valeur symétrique du courant alternatif à une demi-période après 15 le court-circuit". Pour empêcher une diminution du courant nominal de courte durée, il a été proposé d'augmenter une charge d'un ressort de pression de contact qui réalise une pression de contact entre le contact stationnaire et le 20 contact mobile. Cependant, dans cette proposition, la charge du ressort de pression de contact vient à imposer une charge à la partie du mécanisme de commutation, ce qui pose le problème d'une détérioration de la durabilité de commutation du disjoncteur lui-même. Par conséquent, la présente invention a été faite pour résoudre les problèmes évoqués ci-dessus et a pour objet la création d'un disjoncteur multipolaire dans lequel ni l'intensité nominale de courte durée d'une partie du mécanisme de contact est réduite par suite de 30 la répulsion électromagnétique produite entre un conducteur et un élément mobile lorsqu'un courant fort, comme un courant de court-circuit, est appliqué du conducteur à l'élément mobile, ni la durabilité de commutation de la partie du mécanisme de contact est 35 détériorée. Cet objet est atteint conformément à l'invention par un disjoncteur multipolaire comprenant plusieurs parties d'un mécanisme de contact, chacune possédant un premier conducteur pourvu d'un contact stationnaire, un élément mobile pourvu d'un contact mobile pour la connexion à et la déconnexion du contact stationnaire, et 5 un second conducteur connecté à l'élément mobile; une pièce pivotante qui est supportée d'une manière tournante et qui tourne dans une direction prédéterminée par une partie du mécanisme de commutation qui fonctionne lorsqu'un courant de circuit de courte durée s'écoule à 10 travers plusieurs pièces du mécanisme de contact; et une partie d'un mécanisme de liaison qui est prévue entre plusieurs pièces mécaniques de l'élément mobile et ladite pièce de l'élément mobile et qui déconnecte le contact mobile du contact stationnaire lorsque la partie 15 pivotante est tournée dans la direction prédéterminée; où la partie du mécanisme de liaison amène la répulsion électromagnétique produite dans au moins un élément mobile parmi la répulsion électromagnétique produite dans chacun des éléments mobiles à agir dans une direction 20 opposée à la partie pivotante qui tourne dans la direction prédéterminée par suite de la répulsion électromagnétique produite dans les autres éléments mobiles lorsque le courant passe à travers plusieurs parties du mécanisme de contact précité. Selon une réalisation avantageuse de l'invention, la partie du mécanisme de liaison comprend une première bielle supportée d'une manière tournante par un arbre stationnaire et une deuxième bielle dont une extrémité est supportée d'une manière tournante ensemble avec 30 l'élément mobile et la première bielle par un premier arbre mobile, et dont l'autre extrémité est supportée d'une manière tournante sur ladite partie pivotante par un deuxième arbre mobile; où un point de pivotement du deuxième arbre mobile dans au moins l'une parmi ladite 35 pluralité de parties du mécanisme de contact est positionné à une portion sur le côté opposé du point pivotant d'un arbre mobile dans l'autre partie du mécanisme de contact, en établissement une ligne reliant un point de pivotement du premier arbre mobile à un point de pivotement de la partie pivotante comme une référence. Selon encore une autre réalisation avantageuse de 5 l'invention, la partie pivotante est constituée de plusieurs bras reliés d'une manière tournante à ladite pluralité de secondes bielles, et d'un pivot fixé intégralement avec les bras à une position relative prédéterminée. Par conséquent, un disjoncteur multipolaire peut être obtenu où ni l'intensité nominale de courte durée de la partie du mécanisme de contact n'est réduite par suite de la répulsion électromagnétique produite entre un conducteur et un élément mobile lorsqu'un fort courant, 15 comme un courant de court-circuit, est appliqué du conducteur à l'élément mobile, ni la durabilité de commutation de la partie du mécanisme de contact n'est détériorée. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, 20 caractéristiques et détails de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un disjoncteur multipolaire selon un mode de réalisation de la présente 25 invention; la figure 2 est une vue frontale en section prise le long de la ligne A-A ou B-B de la figure 1, la partie du mécanisme de contact étant fermée; la figure 3 est une vue frontale en section 30 similaire à celle de la figure 2, la partie du mécanisme de contact étant ouverte; la figure 4 est une vue frontale en section prise le long de la ligne C-C de la figure 1, la partie du mécanisme de contact étant fermée; et la figure 5 est une vue frontale en section similaire à celle de la figure 4, la partie du mécanisme de contact étant ouverte. En se reportant maintenant aux dessins, un disjoncteur multipolaire 100 comprend plusieurs parties d'un mécanisme de contact la, lb, lc et des parties d'un mécanisme de liaison 2b, 3b, 3c logées dans un boîtier 50. Chaque partie du mécanisme de contact la, lb, lc est constituée de composants similaires. Bien que chaque partie du mécanisme de liaison 2a, 2b, 2c soit constituée en utilisant des composants 10 similaires, la constitution de la partie du mécanisme de liaison 2c diffère de celle des autres parties du mécanisme de liaison 2a et 2b en ce qui concerne la position tournante entre un bras 16 et un pivot 17, comme cela sera décrit ultérieurement. Plus particulièrement, chaque partie du mécanisme de contact la, lb, lc comprend: un premier conducteur 4 muni d'un contact stationnaire 3; un élément mobile 6 muni d'un contact mobile 5 pour la connexion au contact stationnaire 3 et pour la déconnexion de celui-ci; un 20 shunt 7 fixé à l'élément mobile mentionné 6 et réalisé en des matériaux flexibles; un second conducteur 9 fixé au shunt 7 avec une vis 8; et un ressort de pression 10 qui exerce une pression sur l'élément mobile 6 de manière à appliquer par pression le contact mobile 5 au contact 25 stationnaire 3. En outre, chaque partie du mécanisme de liaison comprend: une première bielle 12 supportée d'une manière tournante par un arbre stationnaire 11; et une seconde bielle 14 dont une extrémité est supportée d'une manière 30 tournante ensemble avec l'élément mobile 6 et la première bielle 12 par un premier arbre mobile 13, et dont l'autre extrémité est supportée d'une manière tournante par un second arbre mobile 15. En outre, une partie pivotante 18 est constituée: 35 d'un bras 16 relié d'une manière tournante à l'autre extrémité de la seconde bielle 14 par le second arbre mobile 15; et d'un pivot 17 auquel le bras 16 est fixé. Additionnellement, le bras 16 doit être fixé à une position tournante prédéterminée par rapport au pivot 17, en étant ainsi fixé par un moyen de fixation, comme le soudage. Une partie du mécanisme de commutation 19 vient en prise avec le pivot 17. Lorsqu'un fort courant, comme un courant de court-circuit, passe à travers les parties du mécanisme de contact la, lb, lc, la partie du mécanisme de commutation 19 agit au moyen d'un détecteur de 10 surintensité, non représenté, pour faire tourner le pivot 17 en amenant ainsi simultanément les parties du mécanisme de contact la, lb, lc à l'état ouvert. Dans la construction ci-dessus, particulièrement dans ce mode de réalisation, un point pivotant 15c, sur 15 lequel la seconde bielle 14 de la partie du mécanisme de liaison 2c pivote autour en raison du second arbre mobile 15, est positionné à une portion sur le côté opposé des points de pivotement 15a et 15b, sur lesquels les secondes bielles 14 des parties du mécanisme de liaison 20 2a et 2b pivotent autour en raison des seconds arbres mobiles 15, en établissement une ligne L reliant un point de pivotement 17a de la partie pivotante 17 et un point de pivotement 13a du premier arbre mobile 13, comme référence (figures 2 et 4). Dans cette construction, étant donné que le bras 16 est fixé au pivot 17 par un moyen de fixation comme le soudage, il est possible d'établir facilement la position de rotation du bras 16 par rapport au pivot 17 des parties du mécanisme de liaison 2a et 2b et de la partie 30 du mécanisme de liaison. Le fonctionnement du disjoncteur multipolaire dans ce mode de réalisation, construit comme décrit ci-dessus, sera décrit maintenant. (1) Lorsque le courant passant à travers le 35 disjoncteur multipolaire 100 se situe en dessous d'une valeur prédéterminée, dans chaque partie du mécanisme de contact la, lb, lc, le contact mobile 5 est poussé sur le contact stationnaire 3 par le ressort de pression 10. Par conséquent, le courant est normalement appliqué du premier conducteur 4 au second conducteur 9 (figures 2 et 4). (2) A ce moment, lorsque le courant appliqué du premier conducteur 4 au second conducteur 9 est un courant fort, comme un courant de courtcircuit, une répulsion électromagnétique dans la direction d'une flèche D est produite à l'élément mobile 6 dans chacune 10 de parties du mécanisme de contact la, lb, lc sur la base du courant passant du premier conducteur 4 au contact stationnaire 3, au contact mobile 5 et à l'élément mobile 6. (3) Par conséquent, l'élément mobile 6 de chacune 15 des parties du mécanisme de contact la, lb, lc tourne dans la direction de la flèche D conjointement avec la première bielle 12 en utilisant l'arbre stationnaire 11 comme point d'appui (figures 2 et 4). (4) Les éléments mobiles 6 des parties du mécanisme 20 de contact la et lb parmi les parties du mécanisme de contact la, lb, lc déplacent la seconde bielle 14 dans la direction de la flèche D par le premier arbre mobile 13 et font tourner le pivot 17 dans la direction de la flèche E (dans le sens des aiguilles d'une montre). 25 (figure 2). (5) D'autre part, l'élément mobile 6 de la partie du mécanisme de contact lc déplace également la seconde bielle 14 dans la direction de la flèche D, par le premier pivot mobile 13. Etant donné que le point de 30 pivotement 15c se situe cependant au côté opposé des points de pivotement 15a et 15b, sur lesquels l'arbre mobile 15 fait tourner la seconde bielle 14 des parties du mécanisme de liaison 2a et 2b sur la base de la ligne L reliant le point de pivotement 17a du pivot 17 et un 35 point de pivotement 13a du premier arbre mobile 13, l'élément mobile 6 du mécanisme de contact lc intervient pour faire tourner le pivot 17 dans la direction de la flèche F (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) (figure 4). (6) Par conséquent, pendant que les éléments mobiles 6 des parties du mécanisme de contact la et lb 5 font tourner la bielle 14 dans le sens des aiguilles d'une montre (dans la direction de la flèche E), l'élément mobile 6 du mécanisme de contact lc fait tourner la bielle 14 dans la direction de la flèche F. Par conséquent, la force de rotation de l'élément mobile 10 6 dans la direction de la flèche E est diminuée. De cette manière, un état de circuit fermé est maintenu entre le contact stationnaire 3 et le contact mobile 5, sans diminution de la pression de contact. (7) Ensuite, le détecteur de surintensité non 15 représenté actionne la partie du mécanisme de commutation 19 en faisant ainsi tourner le pivot 17 de la partie de pivotement 18. Chaque contact stationnaire individuel 5 de la pluralité des parties du mécanisme de contact la, lb, lc est déconnecté du contact mobile 6 par les 20 mécanismes de liaison 2a, 2b, 2c, en arrivant ainsi à un état ouvert des électrodes. (8) Etant donné que l'opération d'ouverture des électrodes est réalisée avec une réduction supprimée de la pression de contact entre le contact stationnaire 3 et 25 le contact mobile 5, comme décrit ci-dessus, l'intensité nominale de courte durée de la partie du mécanisme de contact n'est pas réduite. Il ressort du résultat de l'expérience que l'intensité nominale de courte durée déterminée selon les 30 Normes Industrielles Japonaises C.8372 (2) (g) a été améliorée pour ne pas être inférieure à 65 Ka. Bien qu'un disjoncteur à trois pôles ait été décrit dans le mode de réalisation qui précède, un disjoncteur à quatre pôles et analogue pourvu d'un pôle neutre permet 35 d'obtenir les mêmes avantages. L'invention est applicable à un disjoncteur multipolaire pour la distribution d'énergie. REVENDICATIONS 1. Disjoncteur multipolaire, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs parties du mécanisme de contact 5 (la, lb, lc), chacune possédant un premier conducteur (4) muni d'un contact stationnaire (3), un élément mobile (6) pourvu d'un contact mobile (5) pour la connexion à et la déconnexion dudit contact stationnaire (3) et un second conducteur (9) connecté audit élément mobile (6), une 10 partie pivotante (18) supportée d'une manière tournante et amenée à tourner dans une direction prédéterminée par une partie du mécanisme de commutation (19) qui fonctionne lorsqu'un courant de circuit de courte durée passe à travers plusieurs parties du mécanisme de contact 15 précitées; et une partie d'un mécanisme de liaison qui est réalisée entre plusieurs parties d'un mécanisme à éléments mobiles et ladite partie d'élément mobile et qui déconnecte ledit contact mobile (5) dudit contact stationnaire (3) lorsque ladite partie pivotante est 20 amenée à tourner dans ladite direction prédéterminée, où ladite partie du mécanisme de liaison amène la répulsion électromagnétique produite dans au moins un élément mobile parmi la répulsion électromagnétique produite dans chacun desdits éléments mobiles à agir dans une direction 25 opposée à ladite partie pivotante (18) qui tourne dans ladite direction prédéterminée par suite de la répulsion électromagnétique produite dans les autres éléments mobiles lorsque le courant passe à travers ladite pluralité précitée de parties du mécanisme de contact. 2. Disjoncteur multipolaire selon la revendication 1, où ladite partie du mécanisme de liaison comprend: une première bielle (12) supportée d'une manière tournante par un arbre stationnaire (11) et une seconde bielle (14) dont une extrémité est supportée d'une 35 manière tournante conjointement avec ledit élément mobile (6) et ladite première bielle (12) par un premier arbre mobile (13) et dont l'autre extrémité est supportée d'une manière tournante sur ladite partie pivotante par un second arbre mobile (15), où un point de pivotement (15c) dudit second arbre mobile dans au moins l'une de ladite pluralité de parties du mécanisme de contact est 5 positionné à une portion sur le côté opposé du point de pivotement d'un arbre mobile dans une autre partie du mécanisme de contact, en établissement une ligne reliant un point de pivotement (13a) dudit premier arbre mobile (13) à un point de pivotement (17a) de la partie de 10 pivotement, comme référence. 3. Disjoncteur multipolaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite partie de pivotement est constituée de plusieurs bras reliés d'une manière tournante à ladite pluralité de secondes bielles et d'un 15 pivot (17) fixé intégralement auxdits bras à une position relative prédéterminée.