Brevet FR2999783A1 — publié le 20140620

BLOC UNITAIRE DE COUPURE ET DISPOSITIF DE COUPURE NOTAMMENT CONTACTEUR COMPORTANT AU MOINS UN TEL BLOC DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention est relative à un bloc unitaire de coupure pour dispositif de coupure électrique. Ledit bloc comprend un boitier se développant selon un plan longitudinal médian et des moyens de coupure. Lesdits moyens comprennent au moins un contact fixe comportant une zone de contact électrique. Au moins une plage de raccordement droite relie le contact fixe à une borne électrique. Les moyens de coupure comprennent aussi un contact mobile comportant un corps allongé suivant un axe longitudinal et ayant au moins une extrémité comportant une zone de contact pouvant collaborer avec une zone de contact d'un contact fixe. Au moins une chambre d'extinction d'arc comporte une paroi métallique composée de deux flasques latéraux parallèles placés de part et d'autre d'un plan longitudinal médian et encadrant une des extrémités du pont mobile sur tout son déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts, lesdits flasques latéraux comportant une couche isolante sur leur face intérieure. Une paroi postérieure relie les deux flasques latéraux pour former une paroi métallique en forme de U. L'invention est aussi relative à un dispositif de coupure comportant au moins un bloc unitaire de coupure. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Dans un contacteur destiné à la commande des courants alternatifs, lors de la phase d'interruption des courants, un arc apparaît au niveau des contacts. Cet arc nécessaire à la coupure doit être refroidi et chassé rapidement de la zone des contacts afin de réduire l'érosion des pastilles de contact et d'augmenter la tenue diélectrique inter-contacts, permettant ainsi l'interruption du courant au passage par zéro naturel de celui ci. Dans les contacteurs de calibre d'intensité inférieur à cent ampères, on utilise généralement des pièces magnétiques appelées « U de soufflage ». Ces U de soufflage couplés à des contacts dits « droits » ont pour inconvénient d'être parcourus par un courant dont le sens à tendance à pousser le pied d'arc dans le sens inverse de celui recherché pour répondre au besoin d'évacuation de l'arc de la zône des contacts. L'autre inconvénient est relatif l'effort magnétique créé sur l'arc. En effet, dés que l'effort magnétique créé sur l'arc par le U est supérieur à l'effort inverse du au sens de passage du courant, l'arc vient alors sur le passage de courant en cuivre et risque ainsi de provoquer une forte érosion du support contact. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer un bloc de coupure comportant des moyens de coupure efficaces et de faible encombrement. Chaque chambre d'extinction d'arc des moyens de coupure du bloc de coupure selon l'invention comporte un déflecteur métallique, ledit déflecteur reliant électriquement un contact fixe à une paroi postérieure pour assurer une continuité électrique et pour former une partie supérieure de la paroi métallique de ladite chambre d'extinction. De préférence, les deux flasques latéraux parallèles d'une chambre d'extinction d'arc s'étendent selon une direction parallèle au plan longitudinal médian de manière à encadrer entièrement la zone de contact du contact mobile. Avantageusement, les deux flasques latéraux s'étendent de manière à enfermer complètement la zone de contact du contact mobile à l'intérieur de la chambre d'extinction d'arc. Selon un mode particulier de réalisation, le contact mobile comporte au moins une corne d'arc, la corne d'arc s'étendant au-delà la zone de contact en direction de la paroi postérieure de la chambre d'extinction d'arc. De préférence, la corne d'arc est inclinée par rapport à la axe longitudinal du contact mobile. Avantageusement, la corne d'arc forme un angle d'ouverture par rapport au déflecteur supérieur métallique, l'angle d'ouverture étant supérieur à 5°. Selon un mode de développement de l'invention, les deux flasques latéraux parallèles d'une chambre d'extinction d'arc comportent des surfaces intérieures recouvertes d'un matériau gazogène. De préférence, le boitier est formé de deux demi-coques assemblées pour former un ensemble de forme sensiblement parallélépipédique se développant selon un plan longitudinal, ledit boitier comportant deux faces principales parallèles au plan longitudinal, deux faces latérales, une face supérieure et une face inférieure. Selon un mode de développement de l'invention, les moyens de coupure comprennent deux contacts fixes comportant respectivement une zone de contact électrique. Des plages de raccordement droites relient respectivement lesdits contacts fixes à une borne électrique. Les moyens de coupure comprennent un pont mobile de contact comportant un corps allongé suivant un axe longitudinal et ayant deux extrémités, chaque extrémité comportant une zone de contact pouvant collaborer avec une zone de contact d'un contact fixe. Lesdits moyens comprennent en outre deux chambres d'extinction d'arc. Le dispositif de coupure selon l'invention comporte un dispositif d'actionnement commandant l'ouverture des contacts en déplaçant en translation le pont mobile de contact entre une position d'ouverture et une position de fermeture, déplacement selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal. De préférence, le dispositif de coupure comporte un sous-ensemble de commande du dispositif d'actionnement dudit au moins bloc unitaire de coupure. Des borniers de raccordements sont destinés être connectés aux bornes de raccordement dudit au moins bloc de coupure. Selon un mode de développement de l'invention, le dispositif de coupure comporte trois blocs unitaires de coupure commandés de manière synchronisée par le sous-ensemble de commande. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels : La figure 1 représente une vue en perspective des moyens de coupure dans une position fermée des contacts de puissance, d'un bloc de coupure selon un mode de réalisation de l'invention ; La figure 2 représente une vue en perspective dans une position ouverte des contacts de puissance, d'un bloc de coupure selon la figure 1 ; Les figures 3, 4, 5 et 6 représentent des vues de détail d'une chambre de coupure d'un bloc de coupure selon la figure 1 ; La figure 7 représente une vue éclatée en perspective d'une chambre de coupure d'un bloc de coupure selon la figure 1 ; La figure 8 représente une vue en coupe de coté d'un bloc de coupure selon la figure 1 ; La figure 9 représente une vue en perspective d'un dispositif de coupure selon un mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Tel que représenté sur la figure 8, le bloc unitaire de coupure 80 comprend un boîtier 31 en matériau plastique moulé dans lequel sont disposés des contacts électriques. De préférence, le boitier 31 est formé de deux demi-coques 80A assemblées pour former un ensemble de forme sensiblement parallélépipédique se développant selon un plan longitudinal XZ. Le boitier 31 comporte alors deux faces principales 81 disposées de manière parallèles au plan longitudinal médian XZ. Ledit boitier comprend en outre deux faces latérales 82, une face supérieure 83 et une face inférieure 84. Dans le cas d'un contacteur, un électro-aimant (non représenté) agit sur le mécanisme d'actionnement 34 pour commander la fermeture et l'ouverture des contacts électriques. Le bloc unitaire de coupure 80 comprend des moyens électriques de coupure 30 comprenant au moins un contact fixe 32 comportant une zone de contact électrique 37. De préférence, tel que représenté sur les figures 1 et 2, les moyens électriques de coupure 30 comprennent deux contacts fixes 32. Les contacts fixes 32 comportent respectivement une zone de contact électrique 37. Les moyens de coupure comportent un contact mobile 33 comportant un corps allongé suivant un axe longitudinal X et ayant au moins une extrémité comportant une zone de contact 36 pouvant collaborer avec une zone de contact 37 d'un contact fixe 32. De préférence, tel que représenté sur les figures 1 et 2, les moyens électriques de coupure 30 comprennent un pont mobile de contact 33 comportant un corps allongé suivant un axe longitudinal X. Ledit pont a deux extrémités. Chaque extrémité comporte une zone de contact 36 pouvant collaborer avec une zone de contact 37 d'un contact fixe 32 dans une position de fermeture des moyens de coupure. Dans cette position de fermeture, un moyen élastique 25, tel que notamment un ressort hélicoïdal, permet d'assurer entre les zones de contact 36 et 37, une pression de contact suffisante pour garantir le passage du courant dans de bonnes conditions. Des plages de raccordement droites 45 relient respectivement lesdits contacts fixes 32 à une borne électrique. Le pont mobile de contact 33, peut se déplacer en translation sous l'action du dispositif d'actionnement 34. En effet, le mécanisme d'actionnement 34 commande l'ouverture des contacts électriques en déplaçant en translation le pont mobile de contact 33 selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal X. Le pont mobile de contact 33 se déplace entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts électriques. On définit ainsi deux volumes d'ouverture 35 correspondant à l'espace dans lequel sont disposées une zone de contact 37 d'un contact fixe 32 et une zone de contact 36 associée au contact mobile 33. En outre, chaque volume d'ouverture 35 est associé à une chambre d'extinction d'arc 24. Chaque chambre d'extinction d'arc 24 s'ouvrant sur le volume d'ouverture 35, est délimitée par deux flasques 68 en matériau ferromagnétique. Les deux flasques latéraux 68 sont parallèles et placés de part et d'autre d'un plan longitudinal médian XZ. Les deux flasques latéraux 68 sont disposés de manière à encadrer une des extrémités du pont mobile 33 sur tout son déplacement entre la position d'ouverture et la position de fermeture. Autrement dit, les deux flasques latéraux 68 sont espacés l'un de l'autre pour autoriser le déplacement du pont mobile de contact 33. Les parois internes desdits flasques 38 comporte une couche 38 de matériau isolant. Le positionnement des couches 38 de matériau isolant sur les flasques 68 permet d'éviter l'accrochage de l'arc sur les parois internes desdits flasques 68. Ces couches 38 sont de préférence en matériau gazogène. La chambre d'extinction 24 est délimitée aussi par une paroi postérieure 72 placée perpendiculairement au plan XZ. Ladite paroi postérieure est éloignée du volume d'ouverture 35 pour être positionnée à l'opposé d'un volume d'ouverture des zones de contact 36, 37. La paroi postérieure 72 relie les deux flasques latéraux 68 de façon à former un ensemble métallique sensiblement en forme de U. La paroi postérieure 72 relie les deux flasques sur une partie de leur hauteur. De préférence, selon un mode particulier de réalisation, les deux flasques latéraux 68 s'étendent selon une direction parallèle au plan longitudinal médian XZ de manière à encadrer entièrement la zone de contact 36 du pont mobile de contact 33. Plus précisément, les deux flasques latéraux 68 s'étendent de manière enfermer complément la zone de contact 36 du pont mobile de contact 33 à l'intérieur de la chambre d'extinction d'arc 24. Autrement dit, le développement des flasques en longueur permet de fermer latéralement chaque volume d'ouverture 35 de manière à canaliser l'échappement de particules ionisées au moment de l'ouverture des contacts électriques. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la paroi de chaque chambre d'extinction d'arc 24 comporte un déflecteur supérieur métallique 69. Tel que représenté sur les figures 3 à 6, ledit déflecteur relie électriquement un contact fixe 32 à une paroi postérieure 72 pour former une partie supérieure de la paroi métallique de ladite chambre d'extinction. Selon une variante de réalisation, le pont mobile de contact 33 comporte des cornes d'arc 39 à chacune des deux extrémités. Lesdites cornes d'arc s'étendent au-delà des zones de contact en direction des parois postérieures 72 des chambres d'extinction d'arc 24. A titre d'exemple de réalisation, les cornes d'arc 39 sont inclinées par rapport à l'axe longitudinal X du pont mobile de contact 33. Plus précisément, les cornes d'arc 39 forment un angle d'ouverture 0 par rapport au déflecteur supérieur 69 métallique. L'angle d'ouverture (0) est de préférence supérieur à 50 . Selon une variante de réalisation non représenté, chaque déflecteur supérieur 69 est bordé latéralement par couche en matériau isolant de préférence gazogène. L'appareillage fonctionne de la manière suivante. Lors de l'apparition d'un arc électrique au moment de la séparation des contacts, un champ électromagnétique est induit par le courant circulant dans les conducteurs, notamment dans les contacts fixes 32, le pont mobile contact 33 et l'arc. Ledit champ est induit entre les flasques 68 de l'ensemble ferromagnétique sensiblement en forme de U. Ce champ magnétique crée alors une force électrodynamique sur l'arc électrique. Cette force pousse l'arc dans la chambre d'extinction d'arc 24 en direction de la paroi postérieure 72 métallique. Le pied d'arc peut alors sauter sur le déflecteur supérieur 69 évitant ainsi une usure prématurée des contacts. L'arc se positionne alors entre la corne 39 et la paroi 72 pour y être refroidi. Selon un mode de réalisation particulier tel que représenté sur la figure, le déflecteur supérieur 69 comporte de préférence des pattes de sertissage 77 destinées à venir collaborer avec des encoches présentes le contact électrique fixe 32. Ce sertissage permet d'assurer une continuité électrique entre le contact fixe 32 et le déflecteur supérieur 69. L'invention est aussi relative à dispositif de coupure 100 tel que notamment un contacteur. Le dispositif de coupure comporte alors au moins un bloc unitaire 80 de coupure tel que défini ci-dessus. Selon un mode de réalisation, le dispositif de coupure 100 peut être destiné à un contacteur multipolaire. Ledit contacteur comporte alors plusieurs blocs de coupure identiques et tous les dispositifs d'actionnement 34 desdits dispositifs peuvent être entraînés par un actionneur de type électro-aimant. Le dispositif comporte en outre un sous-ensemble de commande 104 des dispositifs d'actionnement 34 des blocs unitaires de coupure 80. Le sous- ensemble 104 peut être un actionneur électromagnétique lorsqu'il est destiné à commander des blocs de coupure d'un contacteur. Le sous-ensemble 104 peut être un mécanisme lorsqu'il est destinée commander des blocs de coupure d'un disjoncteur. Le dispositif de coupure 100 comporte des borniers de raccordements 105 20 destinés à être raccordés aux bornes de raccordement 45 dudit au moins bloc de coupure. Tel que représenté sur la figures 8, le dispositif de coupure comporte trois blocs unitaires de coupure 80. Les trois blocs unitaires de coupure 80 sont alors commandés de manière synchronisée par le sous-ensemble de commande 104 25 agissant sur les dispositifs d'actionnement 34 des blocs unitaires de coupure. Le socle 110 comporte alors trois empreintes 120 destinées à collaborer respectivement avec un bloc unitaire de coupure 80. REVENDICATIONS1. Bloc unitaire de coupure (80) pour dispositif de coupure électrique comprenant : - un boitier (31) se développant selon un plan longitudinal médian (XZ), - des moyens de coupure (30) comprenant : - au moins un contact fixe (32) comportant une zone de contact électrique (37) ; - au moins une plage de raccordement droite (45) reliant le contact fixe (32) à une borne électrique ; - un contact mobile (33) comportant un corps allongé suivant un axe longitudinal (X) et ayant au moins une extrémité comportant une zone de contact (36) pouvant collaborer avec une zone de contact (37) d'un contact fixe (32) ; - au moins une chambre d'extinction d'arc (24), comportant une paroi métallique composée de : - deux flasques latéraux (68) parallèles placés de part et d'autre d'un plan longitudinal médian (XZ) et encadrant une des extrémités du contact mobile (33) sur tout son déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts, lesdits flasques latéraux (68) comportant une couche isolante (38) sur leur face intérieure ; - une paroi postérieure (72) reliant les deux flasques latéraux (68) pour former une paroi métallique en forme de U, caractérisé en ce que chaque chambre d'extinction d'arc (24) comporte un déflecteur métallique (69), ledit déflecteur reliant électriquement un contact fixe (32) à une paroi postérieure (72) pour assurer une continuité électrique et pour former une partie supérieure de la paroi métallique de ladite chambre d'extinction. 2. Bloc unitaire de coupure selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux flasques latéraux (68) parallèles d'une chambre d'extinction d'arc (24) s'étendent selon une direction parallèle au plan longitudinal médian (XZ) de manière à encadrer entièrement la zone de contact (36) du contact mobile (33). 3. Bloc unitaire de coupure selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux flasques latéraux (68) s'étendent de manière à enfermer complètement la zone de contact (36) du contact mobile (33) à l'intérieur de la chambre d'extinction d'arc (24). 4.Bloc unitaire de coupure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le contact mobile (33) comporte au moins une corne d'arc (39), la corne d'arc (39) s'étendant au-delà la zone de contact en direction de la paroi postérieure de la chambre d'extinction d'arc (24). 5.Bloc unitaire de coupure selon la revendication 4, caractérisé en ce que la corne d'arc (39) est inclinée par rapport à l'axe longitudinal (X) du contact mobile (33). 6.Bloc unitaire de coupure selon la revendication 5, caractérisé en ce que la corne d'arc (39) forme un angle d'ouverture (8) par rapport au déflecteur supérieur (69) métallique, l'angle d'ouverture (8) étant supérieur à 50 . 7. Bloc unitaire de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux flasques latéraux (68) parallèles d'une chambre d'extinction d'arc (24) comportent des surfaces intérieures recouvertes d'un matériau gazogène. 8.Bloc unitaire de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boitier (31) est formé de deux demi-coques (80A) assemblées pour former un ensemble de forme sensiblement parallélépipédique se développant selon un plan longitudinal (XZ), ledit boitier comportant - deux faces principales (81) parallèles au plan longitudinal (XZ) ; deux faces latérales (82) ; une face supérieure (83) ; une face inférieure (84) ; 9. Bloc unitaire de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de coupure (30)comprennent : deux contacts fixes (32) comportant respectivement une zone de contact électrique (37) ; des plages de raccordement droites (45) reliant respectivement lesdits contacts fixes (32) à une borne électrique ; un pont mobile de contact (33) comportant un corps allongé suivant un axe longitudinal (X) et ayant deux extrémités, chaque extrémité comportant une zone de contact (36) pouvant collaborer avec une zone de contact (37) d'un contact fixe (32) ; deux chambres d'extinction d'arc (24), 10. Dispositif de coupure (100) comportant au moins un bloc unitaire (80) de coupure selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'actionnement (34) commandant l'ouverture des contacts (32, 33) en déplaçant en translation le pont mobile de contact (33) entre une position d'ouverture et une position de fermeture, déplacement selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal (X), 11. Dispositif de coupure selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte : un sous-ensemble de commande (104) du dispositif d'actionnement (34) dudit au moins un bloc unitaire de coupure ; des borniers de raccordements (105) destinés être connectés aux bornes de raccordement (45) dudit au moins un bloc de coupure. 12. Dispositif de coupure selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte trois blocs unitaires de coupure (80) commandés de manière 25 synchronisée par le sous-ensemble de commande (104).