Brevet FR2899717A1 — publié le 20071012

DISPOSITIF DE COUPURE ELECTRIQUE DESTINE A LA MISE SOUS TENSION OU A LA MISE HORS TENSION D'UN EQUIPEMENT ELECTRIQUE. La présente invention concerne un dispositif de coupure électrique destiné à la mise sous tension ou à la mise hors tension d'un équipement électrique, ledit dispositif comprenant au moins deux phases électriques montées en séries avec les phases de l'équipement électrique, chaque phase comportant un contact fixe et un contact mobile, les contacts mobiles étant actionnés par un moyen d'actionnement, lesquels ferment les contacts pour réaliser la mise sous tension de l'équipement électrique et ouvrent les contacts pour réaliser la mise hors tension de l'équipement électrique. Lors de la mise sous tension et de la mise hors tension d'un équipement électrique par un interrupteur simple ou double coupure, les contacts de l'interrupteur sont soumis à des phénomènes électriques à chaque changement d'état de l'équipement qui interviennent dans la durée de vie des produits. La présente invention vise à diminuer ces phénomènes électriques de façon à réduire les dégradations des contacts et ainsi augmenter la durée de vie des interrupteurs. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de coupure du genre précédemment mentionné ce dispositif étant caractérisé en ce que chaque contact mobile est actionné par un moyen d'actionnement indépendant, lesdits moyens d'actionnement étant mis en oeuvre selon une séquence prédéterminée de manière que lors d'une opération de mise sous tension ou de rnise hors tension de l'équipement électrique, l'un des contacts mobiles dit premier, associé à l'une des phases, soit actionné pendant que le courant circulant dans les phases est nul de façon que ce contact ne subisse pas de dégradation due au changement d'état de l'équipement électrique. Selon une réalisation particulière, ce dispositif comporte un moyen pour permuter l'ordre de commutation des phases durant les séquences d'ouverture et de fermeture des contacts mobiles de manière à obtenir une dégradation équilibrée des contacts. Selon une caractéristique particulière, ce moyen comporte un module de contrôle commande. Selon une caractéristique particulière, afin de réaliser la mise sous tension de l'équipement électrique, la séquence d'actionnement des contacts mobiles est la suivante : l'un des contacts mobiles est préalablement fermé pendant que l'(les) autre(s) est (sont) reste(nt) ouvert(s), puis une fois le mouvement mécanique du premier contact stabilisé, l'(les) autre(s) contact est (sont) fermé(s), simultanément s'ils sont plusieurs. Selon une autre caractéristique, afin de réaliser la mise hors tension de l'équipement électrique, la séquence d'actionnement des contacts mobiles est la suivante : lors d'une première étape, l'un de ces contacts mobile est maintenu fermé tandis que l'autre (ou les autres selon le cas) est (sont) ouvert(s) ; puis après l'extinction des arc électriques crées sur le(les) contact(s) mobile(s), le contact mobile préalablement maintenu fermé est ouvert, le courant circulant alors dans les trois phases étant nul. Selon une autre caractéristique, le nombre de phase est de trois, chaque phase comportant un contact fixe et un contact mobile. Selon une caractéristique particulière, le dispositif de coupure est un contacteur, dit simple coupure, comportant une seule chambre de coupure, ou dit double coupure, comportant deux chambres de coupure. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels : -La figure 1 est un schéma électrique d'un dispositif de coupure selon une réalisation particulière de l'invention, -Les figures 2,3 et 4 sont des schémas électriques illustrant la séquence de fonctionnement du dispositif de coupure lors de la mise sous tension de l'équipement électrique, et -Les figures 5,6,7 et 8 sont des schémas électriques, illustrant la séquence de fonctionnement du dispositif de coupure de l'équipement électrique lors de la mise hors tension de l'équipement électrique. Sur la figure 1, le dispositif de coupure D selon une réalisation particulière de l'invention est un contacteur relié électriquement à un équipement électrique (non représenté) et comportant trois phases 1,2,3 comprenant chacune un contact fixe 4,5,6 et un contact mobile 7,8,9, lesdits contacts mobiles 7,8,9 étant commandés chacun par un actionneur indépendant 10,11,12, lesdits actionneurs 10,11,12 étant actionnés par un dispositif de contrôle commande C. La mise sous tension de l'équipement électrique va être décrite en référence aux figures 2 à 4. Sur la figure 2, les trois contacts mobiles 7,8,9 sont ouverts. Suite à un ordre de commande, un seul 7, dit premier, des trois contacts mobiles 7,8,9 est actionné comme illustré sur la figure 3. Les deux autres contacts mobiles 8,9 restant ouverts, aucun courant ne circule à travers ce premier contact mobile 7 en position fermé. Lors de la fermeture de ce contact mobile 7, celui-ci ne subit aucune dégradation pendant les rebonds mécaniques apparaissant lors de la rencontre mécanique de la partie fixe 4 sur la partie mobile 7, compte tenu du fait que lors de la fermeture de ce contact mobile 7, aucun courant ne traverse ledit contact 7. Une fois le mouvement mécanique du premier contact 7 stabilisé (par exemple au bout d'un temps prédéterminé)., les deux contacts mobiles ouverts 8,9 sont actionnés simultanément (fig.4). Durant cette étape, ces deux contacts 8, 9 subissent le phénomène de dégradation normal causé par les rebonds mécaniques et les arcs électriques. Ainsi, le premier contact 7 ne subit pas les dégradations causées lors de la mise sous tension d'un équipement électrique, car aucun courant ne circule à travers ce contact lors de sa fermeture. Lors d'une prochaine étape de mise sous tension, ce sera le contact mobile 8 d'une autre phase 2 qui sera fermé en premier, de manière que ce soit celui-ci qui ne subisse aucune dégradation lors de sa fermeture. Le module de contrôle commande C permet de permuter l'ordre de commutation des phases dans les séquences de fermeture successives du dispositif de coupure afin d'obtenir une dégradation équilibrée des contacts. La mise hors tension de l'équipement électrique va être décrite en référence aux figures 5 à 8. Sur la figure 5, la charge est alimentée, les trois contacts mobiles 7,8,9 sont fermés, tel qu'illustré sur la figure 5. Les trois phases sont alimentées par un courant. Dans un premier temps, le dispositif de contrôle-commande C commande l'ouverture de deux contacts mobiles 8,9 de deux phases 2,3 tel qu'illustré sur la figure 6. Pendant un temps t, ces deux phases électriques sont soumises à un arc électrique. Une fois ce temps écoulé tel qu'illustré sur la figure 7, le dispositif de contrôle-commande commande l'ouverture du contact mobile 7 de la première phase 1, tel qu'illustré sur la figure 8, laquelle s'effectue sans qu'aucun courant ne circule dans les phases électriques. Lors de cette séquence d'ouverture des contacts mobiles, l'un 7 des contacts mobiles 7,8,9 ne subit pas les dégradations causées par la mise hors tension de l'équipement électrique. Là encore, le dispositif de contrôle-commande C permet de commuter l'ordre de commutation des phases dans les séquences successives d'ouverture des contacts de façon à obtenir une dégradation des contacts équilibrée lors des séquences successives d'ouverture des contacts mobiles. On notera que le nombre de phases sera avantageusement de trois mais pourra être de deux ou supérieur à trois. On a donc réalisé grâce à 'l'invention, un dispositif permettant de réaliser les phases de mise sous tension et les phases de mise hors tension d'un équipement électrique avec une séquence prédéterminée d'actionnement des contacts mobiles du dispositif de coupure, de manière à diminuer les phénomènes électriques se produisant au niveau des contacts lors de ces changements d'état de l'équipement électrique, entraînant de ce fait une augmentation de la durée de vie et de la performance du dispositif de coupure. Cette fonction de permutation permet d'économiser 33% d'usure des contacts. L'invention s'applique à tout dispositif de coupure électrique tel un interrupteur, un contacteur simple ou double-coupure etc, comportant au moins deux phases électriques. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits 5 ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de coupure électrique destiné à la mise sous tension ou à la mise hors tension d'un équipement électrique, ledit dispositif comprenant au moins deux phases électriques montées en séries avec les phases de l'équipement électrique, chaque phase comportant un contact fixe et un contact mobile, les contacts mobiles étant actionnés par un moyen d'actionnement, lesquels ferment les contacts pour réaliser la mise sous tension de l'équipement électrique et ouvrent les contacts pour réaliser la mise hors tension de l'équipement électrique, caractérisé en ce que chaque contact mobile (7,8,9) est actionné par un moyen d'actionnement indépendant (10,11,12), lesdits moyens d'actionnement étant mis en oeuvre selon une séquence prédéterminée de manière que lors d'une opération de mise sous tension ou de mise hors tension, l'un (7) des contacts mobiles (7,8,9), dit premier, associé à une première phase, soit actionné pendant que le courant circulant dans les phases est nul de façon que ce contact (7) ne subisse pas de dégradation due au changement d'état de l'équipement électrique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen pour permuter l'ordre de commutation des phases durant les séquences d'ouverture et de fermeture des contacts (7,8,9) de manière à obtenir une dégradation des contacts équilibrée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ce moyen pour permuter l'ordre de commutation des phases comporte un module de contrôle commande C. 4. Procédé pour la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que afin de réaliser la mise sous tension de l'équipement électrique, la séquence d'actionnement des contacts mobiles (7,8,9) est la suivante : l'un (7) des contacts mobiles (7,8,9) est préalablement fermé pendant que l'(les) autre(s) (8,9) reste(nt) ouvert(s), puis, une fois le mouvement mécanique 6du premier contact (7) stabilisé, l'(les) autre(s) contact (8,9) est (sont) fermé(s), simultanément s'ils sont plusieurs. 5. Procédé pour la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu' afin de réaliser la mise hors tension de l'équipement électrique, la séquence d'actionnement des contacts mobiles (7,8,9) est la suivante : lors d'une première étape, l'un (7) de ces contacts mobiles (7,8,9) est maintenu fermé tandis que l'autre (8,9) (ou les autres selon le cas) est (sont) ouvert(s) ; puis après l'extinction des arc électriques crées sur le(les) contact(s) mobile(s) (8,9), le contact mobile (7) préalablement maintenu fermé est ouvert, le courant circulant alors dans les trois phases (1,2,3) étant nul. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le nombre de phase est de trois, chaque phase comportant un contact fixe (4,5,6) et un 15 contact mobile (7,8,9). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que c'est un contacteur, dit simple coupure, comportant une seule chambre de coupure, ou dit double coupure, comportant deux chambres de coupure. 20 25 30