Brevet FR2894382A1 — publié le 20070608

DECLENCHEUR THERMIQUE REGLABLE POUR DISPOSITIF DE COUPURE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention est relative à un déclencheur thermique réglable destiné à actionner une barre de déclenchement d'un dispositif de coupure. Le déclencheur thermique comprend au moins un bilame destiné à chauffer et à se déformer proportionnellement à l'intensité d'un courant électrique circulant entre deux bornes électriques. Ledit bilame peut se déformer sur une distance de déclenchement pour actionner la barre de déclenchement. ETAT DE LA TECHNIQUE ,o [0002] L'utilisation de déclencheurs thermiques est largement répandue dans le domaine des dispositifs de coupure. De manière connue, comme décrit dans le brevet FR2703823, un déclencheur thermique comporte un bilame relié entre deux plages de courant électrique. Le bilame est destiné à être traversé par un courant électrique circulant entre les plages. La circulation du courant 15 électrique provoque un échauffement dudit bilame. Cet échauffement est plus ou moins important en fonction de l'intensité du courant électrique et du temps pendant lequel le courant traverse ledit bilame. Cet échauffement s'accompagne d'une déformation du bilame, plus particulièrement d'une des extrémités. Ladite extrémité mobile du bilame peut rentrer en contact avec un doigt d'actionnement 20 d'une barre de déclenchement. Cette barre de déclenchement pivote alors sous l'action du bilame et actionne l'ouverture du dispositif de coupure. [0003] Les déclencheurs thermiques peuvent comporter des moyens de réglages permettant d'ajuster la sensibilité dudit déclencheur. Ces moyens de réglage permettent de limiter plus ou moins la déflexion du bilame. 25 [0004] La distance entre l'extrémité mobile du bilame et le doigt d'actionnement de la barre de déclenchement détermine la sensibilité du déclencheur thermique. Plus la distance est faible, plus le déclencheur est sensible et provoquera un déclenchement pour des courants de faible intensité. Cette distance sera appelée par la suite distance de déclenchement. [0005] Les moyens de réglage peuvent comporter notamment une vis de réglage qui est positionnée dans la culasse du déclencheur. Cette vis de réglage constitue une butée réglable appuyée contre le bilame. Cette vis permet d'augmenter ou de réduire l'amplitude du mouvement de l'extrémité mobile du bilame. Cette vis peut être accessible de l'arrière du module de déclenchement et le réglage se fait par rotation de cette vis dans un sens ou dans un autre. [0006] D'autres moyens de réglage consistent à modifier la longueur du io doigt d'actionnement de la barre de déclenchement. Suivant la longueur du doigt d'actionnement, la distance de déclenchement entre le doigt et le bilame sera plus ou moins importante. [0007] Une autre solution consiste à positionner sur l'extrémité du bilame destinée à rentrer en contact avec ledit doigt une pente de contact perpendiculaire 15 au déplacement du bilame. La barre de déclenchement étant mobile dans une direction perpendiculaire au déplacement du bilame, le doigt d'actionnement est alors destiné à être positionné par rapport à la pente de contact entre deux positions extrêmes. Une première position est placée en haut de la pente et une seconde position extrême est placée en bas de la pente. La distance de 20 déclenchement est alors fonction de la position relative du doigt de contact par rapport à la pente de contact. [0008] Les moyens de réglage déplaçant le doigt de déclenchement de la barre d'actionnement par rapport à la pente de l'extrémité du bilame permettent de déterminer la sensibilité du déclencheur thermique. 25 [0009] Pour que ces moyens de réglage soient accessibles de l'extérieur du déclencheur thermique, il est alors généralement indispensable que la barre de déclenchement puisse être déplacée en translation dans une direction perpendiculaire à celle du déplacement du bilame. Cet impératif entraîne des contraintes de positionnement du déclencheur par rapport au dispositif de 30 coupure. [0010] Lorsque le déclencheur est destiné à un dispositif de coupure ayant plusieurs phases, un déclencheur thermique est associé à chaque phase contrôlée. EXPOSE DE L'INVENTION [0011] L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer un déclencheur thermique réglable pouvant s'adapter facilement sur des différents types d'appareil de coupure. [0012] Le déclencheur thermique selon l'invention comporte un ergot de déclenchement mobile, destiné à transmettre la déformation du bilame à la barre 10 de déclenchement. [0013] Selon un développement de l'invention, l'ergot de déclenchement est mobile selon une première direction, sensiblement parallèle à celle du déplacement du bilame. [0014] Avantageusement, l'ergot de déclenchement est pivotant et 15 comporte un axe de rotation sensiblement perpendiculaire à la première direction. [0015] Selon un développement de l'invention, l'ergot de déclenchement est mobile selon une seconde direction, sensiblement perpendiculaire à la première direction. [0016] Avantageusement, un mécanisme de réglage fait varier la distance 20 de déclenchement en déplaçant l'ergot de déclenchement selon la seconde direction. [0017] Avantageusement, une première extrémité mobile du bilame comporte une pente formant un angle par rapport à la seconde direction, la position de l'ergot de déclenchement selon la seconde direction et vis à vis d'un 25 point la pente permettant de fixer la valeur de la distance de déclenchement. [0018] De préférence, la barre de réglage comporte une crémaillère actionnée par une roue crantée, la rotation de la roue crantée actionnant le déplacement de ladite barre selon la seconde direction et le positionnement de l'ergot de déclenchement vis à vis d'un point la pente. [0019] Selon un développement de l'invention, la barre de réglage comporte au moins trois ergots de déclenchement, chaque ergot étant associé respectivement à un bilame indépendant placé en série avec une ligne électrique, le mouvement d'un des bilames pouvant actionner la barre de déclenchement. [0020] Le dispositif de coupure selon un mode réalisation de l'invention comporte un boîtier, au moins une paire de contacts électriques séparables, un mécanisme d'actionnement capable d'ouvrir ou de fermer lesdits contacts, une io chambre d'extinction d'arc s'ouvrant sur le volume d'ouverture des contacts, un déclencheur thermique tel que défini ci-dessus. Le mouvement de barre de déclenchement du dispositif de coupure provoqué par le déplacement d'un ou plusieurs bilames du déclencheur thermique, déverrouille le mécanisme d'actionnement des contacts et déclenche leur ouverture. 15 [0021] Avantageusement, le dispositif de coupure comprend au moins trois pôles électriques associés à trois paires de contacts électriques séparables. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0022] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention, 20 donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés sur lesquels : • La figure 1 représente une vue schématique en coupe du déclencheur thermique selon un premier mode de réalisation préférentiel de l'invention ; • La figure 2 représente une vue schématique en coupe du déclencheur 25 thermique dans une position de déclenchement selon la figure 1 ; • La figure 3 représente une vue schématique en perspective du déclencheur thermique selon un second mode de réalisation préférentiel de l'invention. • La figure 4 représente une vue de détail en perspective du déclencheur thermique selon les différents modes de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0023] Selon un premier mode de réalisation préférentiel présenté sur la figure 1, le déclencheur thermique est destiné à actionner une barre de déclenchement 3 d'un dispositif de coupure non représenté. [0024] Le déclencheur thermique comprend un bilame 1 connecté en série entre deux bornes électrique A, B reliées entre elles par un conducteur métallique 30. [0025] Le bilame 1 comporte une première extrémité 20 mobile et une seconde extrémité 21 fixée au conducteur électrique 30. La première extrémité 20 comporte une surface de contact 22 destinée à collaborer directement ou indirectement avec une surface de contact du doigt d'actionnement 5. [0026] Le déplacement de la première extrémité 20 selon une direction X dépend de l'échauffement du bilame 1. En effet, un courant électrique parcourant le conducteur électrique entre les deux bornes A, B, provoque un échauffement du bilame 1. L'échauffement du bilame 1 s'accompagne d'une déformation de ce dernier. En pratique, la première extrémité 20 est destinée à se déplacer en direction du doigt d'actionnement 5 de la barre déclenchement 3. [0027] La distance de déclenchement correspond à la distance parcourue par l'extrémité mobile 20 du bilame 1 pour actionner la barre de déclenchement 3. La distance de déclenchement séparant la première extrémité 20 du bilame non déformé et le doigt d'actionnement 5, détermine la sensibilité du déclencheur thermique. Pour un bilame donné, plus la distance de déclenchement est faible, plus la déflexion du bilame utile au déclenchement sera faible et plus le déclencheur sera sensible à un courant électrique de faible intensité. [0028] Selon un premier mode de réalisation, le déclencheur thermique selon l'invention comprend un mécanisme de réglage 2 qui permet de faire varier la distance de déclenchement. Le mécanisme de réglage 2 comporte un ergot de déclenchement 4, destiné à transmettre le mouvement de la première extrémité 20 à la barre de déclenchement 3. Le déplacement de la première extrémité 20 entraîne celui de l'ergot de déclenchent 4 qui vient ensuite buter contre le doigt d'actionnement 5 de la barre de déclenchement 3. [0029] L'ergot de déclenchement 4 est positionné entre les surfaces de contact 22 de la première extrémité 20 du bilame 1 et de la surface de contact du doigt de déclenchement 5. En outre, ledit ergot est mobile selon une première direction sensiblement parallèle à celle du déplacement de la première extrémité 20. [0030] Selon ce mode de réalisation, l'ergot de déclenchement 4 est monté pivotant sur une barre de réglage 6 par l'intermédiaire d'un axe de rotation 10. L'axe de rotation 10 est sensiblement aligné avec l'axe longitudinal 66 de la barre de réglage 6. [0031] Comme représenté sur la figure 2, le déplacement de la première extrémité 20 entraîne la rotation dans le sens horaire de l'ergot de déclenchement 4 qui vient buter contre le doigt d'actionnement 5. La rotation de l'ergot de déclenchement 4 est libre et n'introduit de préférence aucune résistance au déplacement de la partie mobile 20 du bilame 1. [0032] Selon ce mode de réalisation, comme représenté sur la figure 4, la surface de contact 22 de la première extrémité mobile 20 du bilame 1 comprend une pente de contact sensiblement perpendiculaire au déplacement du bilame. La pente forme un angle a par rapport à la l'axe Z. [0033] L'ergot de déclenchement 4 peut se déplacer suivant une seconde direction Z parallèle à l'axe longitudinal de la barre de réglage. En effet, ce déplacement est réalisé par l'intermédiaire de la barre de réglage 6 qui peut se translater selon son axe longitudinal 66. [0034] La seconde direction Z est de préférence sensiblement perpendiculaire à la première X. [0035] La position de l'ergot de déclenchement 4, selon Z, vis à vis d'un point la pente 22 permet de fixer la valeur de la course de déclenchement. L'ergot de déclenchement 4 est destiné à être positionné par rapport à la pente contact 22 entre deux positions extrêmes 22A, 22B. Une première position 22A placée en haut de la pente correspond à une course de déclenchement minimale. Une seconde position 22B extrême placée en bas de la pente correspond à une course de déclenchement maximale. [0036] La barre de réglage 6 comporte une crémaillère 55 actionnée par une roue crantée 56. La rotation de la roue crantée, non représentée, actionne le déplacement de ladite barre selon la seconde direction Z et le positionnement de l'ergot de déclenchement 4 vis à vis d'un point la pente 22. [0037] La distance existante entre le doigt d'actionnement 5 et le point de contact sur la pente 22 permet déterminer la sensibilité du déclencheur thermique. [0038] Selon un second mode de réalisation de l'invention, comme représenté sur la figure 3, la barre de réglage (6) comporte au moins trois ergots de déclenchement (4). Chaque ergot de déclenchement (4) est associé respectivement à un bilame (1) indépendant placé en série avec une ligne électrique. Au moins un des bilames 1 en mouvement peut actionner un doigt d'actionnement 4 de la barre de déclenchement 3. [0039] Le déclencheur thermique selon les différents modes de réalisation de l'invention est particulièrement destiné à être combiné à un dispositif de coupure, non représenté. Le déclencheur thermique selon le mode de réalisation représenté sur la figure 3, est particulièrement destiné à des appareils de coupure tri ou tétra polaires. [0040] Lesdit dispositifs de coupure comportent un boîtier, au moins une paire de contacts électriques séparables, un mécanisme d'actionnement capable d'ouvrir ou de fermer lesdits contacts, une chambre d'extinction d'arc s'ouvrant sur le volume d'ouverture des contacts, et un déclencheur thermique. [0041] Le mouvement rotatif de la barre de déclenchement 3 du dispositif de coupure provoqué par le déplacement d'un ou plusieurs bilames 1 du déclencheur thermique, déverrouille le mécanisme d'actionnement des contacts et déclenche leur ouverture. Le dispositif de coupure selon l'invention comprend au moins trois pôles électriques associés à trois paires de contacts électriques séparables. [0042] Selon une variante de réalisation, Il peut être envisagé un déclencheur où la pente de réglage 22 est positionnée sur le doigt d'actionnement 5 au lieu d'être sur une extrémité 20 du bilame 1. REVENDICATIONS 1. Déclencheur thermique réglable destiné à actionner une barre de déclenchement (3) d'un dispositif de coupure, et comprenant au moins un bilame (1) destiné à chauffer et à se déformer proportionnellement à l'intensité d'un courant électrique circulant entre deux bornes électriques (A, B), ledit bilame pouvant se déformer sur une distance de déclenchement pour actionner la barre de déclenchement (3), déclencheur thermique caractérisé en ce qu'il comporte un ergot de déclenchement (4) mobile, destiné à transmettre la déformation du bilame (1) à la barre de déclenchement (3). io 2. Déclencheur thermique selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ergot de déclenchement (4) est mobile selon une première direction (X), sensiblement parallèle à celle du déplacement du bilame (1). 3. Déclencheur thermique selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'ergot de déclenchement (4) est pivotant et comporte un axe de rotation (10) 15 sensiblement perpendiculaire à la première direction (X). 4. Déclencheur thermique selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'ergot de déclenchement (4) est mobile selon une seconde direction (Z), sensiblement perpendiculaire à la première direction (X). 5. Déclencheur thermique selon la revendication 4 caractérisé en ce un 20 mécanisme de réglage (2) fait varier la distance de déclenchement en déplaçant l'ergot de déclenchement selon la seconde direction (Z). 6. Déclencheur thermique selon la revendication 5 caractérisé en ce que une première extrémité mobile (20) du bilame (1) comporte une pente (22) formant un angle (a) par rapport à la seconde direction (Z), la position de l'ergot de 25 déclenchement (4) selon la seconde direction (Z) et vis à vis d'un point la pente (21) permettant de fixer la valeur de la distance de déclenchement. 7. Déclencheur thermique selon l'une des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que l'ergot de déclenchement (4) est fixé sur une barre de réglage (6) 9comportant une crémaillère (55) actionnée par une roue crantée, la rotation de la roue crantée actionnant le déplacement de ladite barre selon la seconde direction (Z) et le positionnement de l'ergot de déclenchement (4) vis à vis d'un point la pente (22). 8. Déclencheur thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois ergots de déclenchement (4), chaque ergot étant associé respectivement à un bilame (1) indépendant placé en série avec une ligne électrique, le mouvement d'un des bilames (1) pouvant actionner la barre de déclenchement (3). 9. Dispositif de coupure comportant un boîtier, au moins une paire de contacts électriques séparables, un mécanisme d'actionnement capable d'ouvrir ou de fermer lesdits contacts, une chambre d'extinction d'arc s'ouvrant sur le volume d'ouverture des contacts, et un déclencheur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le mouvement de barre de déclenchement (3) du dispositif de coupure provoqué par le déplacement d'un ou plusieurs bilames (1) du déclencheur thermique, déverrouille le mécanisme d'actionnement des contacts et déclenche leur ouverture. 10. Dispositif de coupure selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois pôles électriques associés à trois paires de contacts électriques 20 séparables.