Brevet FR3025934A1 — publié le 20160318

DISJONCTEUR L'invention concerne un disjoncteur comprenant deux polarités incluant chacune deux pôles connectés en parallèle, chaque pôle comportant un interrupteur et un déclencheur. Certains disjoncteurs pour courant continu comportent des pôles en parallèle, pour augmenter l'intensité d'utilisation maximale. Un tel disjoncteur comprend deux polarités incluant chacune deux pôles connectés en parallèle. Chaque pôle comporte un déclencheur, qui peut fonctionner par surcharge et/ou par court-circuit, adapté pour détecter une intensité supérieure à la moitié de l'intensité maximale totale au-delà de laquelle le disjoncteur est activé. Chaque pôle comprend également un interrupteur relié en série au déclencheur, cet interrupteur assurant le passage du courant par contact entre des pièces conductrices. Lorsque deux pôles ou plus sont mis en parallèle, le courant se répartit entre ces pôles de façon inversement proportionnelle à la résistance de ces pôles. La résistance d'un pôle inclut la résistance de l'ensemble des pièces conductrices et la résistance de contact de l'interrupteur. La résistance des pièces conductrices est très peu variable, car elle ne dépend que de la résistivité des matériaux, peu dispersée, et de la géométrie des pièces, dont les tolérances sont maitrisées. La résistance de contact, en revanche, est soumise à des variations qui peuvent être conséquentes, en raison des arcs électriques qui affectent la surface des contacts fixes et mobiles aussi bien en endurance qu'en court-circuit. En conséquence, la résistance des deux pôles en parallèle peut être sensiblement différente. Un courant d'intensité plus élevée va donc naturellement circuler dans le pôle dont la résistance est la plus faible, avec le risque de provoquer le déclenchement du disjoncteur pour une valeur de courant total trop basse. En effet il se peut que le courant circulant dans le pôle le moins résistant dépasse la moitié de l'intensité maximale, alors que l'intensité totale est inférieure à l'intensité maximale. Le disjoncteur ne peut donc remplir sa fonction de façon satisfaisante et peut provoquer des coupures de courant intempestives. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un nouveau disjoncteur à pôles connectés en parallèle, dont la répartition du courant dans les pôles est mieux maîtrisée et qui évite les déclenchements intempestifs. A cet effet l'invention concerne un disjoncteur comprenant deux polarités incluant chacune deux pôles connectés en parallèle, chaque pôle comportant un interrupteur et un déclencheur. Ce disjoncteur est caractérisé en ce que chacune des polarités comporte un 3025934 2 égaliseur connectant électriquement la liaison entre l'interrupteur et le déclencheur d'un premier pôle et la liaison entre l'interrupteur et le déclencheur du second pôle. Grâce à l'invention, la répartition du courant entre les pôles n'est pratiquement affectée que par la différence de résistance des déclencheurs. Or ces déclencheurs sont 5 constitués de pièces conductrices dont la résistance est connue, et les différences de résistance entre les déclencheurs sont pratiquement négligeables. Les déséquilibres de courant entre les pôles connectés en parallèle sont donc faibles, ce qui minimise les risques de déclenchement du disjoncteur pour des valeurs d'intensité totale trop basses. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel 10 disjoncteur peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - La valeur de la résistance de l'égaliseur est au maximum du même ordre de grandeur que la valeur de la résistance des déclencheurs. - La valeur de la résistance de l'égaliseur est inférieure à trois fois la valeur de la 15 résistance des déclencheurs. - L'égaliseur est un pontet conducteur. - Le pontet conducteur comporte deux pattes de fixation munies de trous. - Le pontet conducteur est fixé par des vis. - Les égaliseurs sont des câbles ou des tresses de fils conducteurs. 20 - Les égaliseurs sont fixés sur les pièces conductrices des déclencheurs qui forment les liaisons entre les interrupteurs et les déclencheurs. - Les égaliseurs sont fixés sur les pièces conductrices des interrupteurs qui forment les liaisons entre les interrupteurs et les déclencheurs. - L'égaliseur est un pontet comprenant des branches latérales formées par des 25 pièces conductrices de deux déclencheurs adjacents, ces pièces conductrices formant les liaisons entre les interrupteurs et les déclencheurs. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d'un disjoncteur conforme à son principe, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : 30 - la figure 1 est un schéma électrique d'un disjoncteur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'une partie du disjoncteur de la figure 1 ; - les figures 3 et 4 sont des vues en perspective de deux types différents d'égaliseurs appartenant au disjoncteur des figures 1 et 2 ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une partie du disjoncteur de la figure 1 35 selon un mode réalisation préférentiel; 3025934 3 - la figure 6 est une vue en perspective d'une partie d'un disjoncteur conforme à un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue en perspective d'un égaliseur appartenant à un disjoncteur conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention. 5 La figure 1 représente un disjoncteur 1. Le disjoncteur 1 comprend une polarité positive PP et une polarité négative PN reliées à une source électrique 10. Chaque polarité inclut deux pôles respectifs 3 et 5. Chacun des pôles 3 et 5 comprend un déclencheur 7 et un interrupteur 9. Le déclencheur 7 et l'interrupteur 9 sont reliés en série. Les polarités PP et PN sont reliées à une charge 11 connectée aux déclencheurs 7. 10 Les pôles 3 et 5 sont reliés en parallèle par une liaison électrique Ll du côté de la source 10, et par une liaison électrique L2 du côté de la charge 11. Sur la figure 1, le disjoncteur 1 est représenté ouvert. L'objectif de l'invention est d'éviter que les variations des résistances de contact des interrupteurs 9 n'entraînent des déséquilibres de l'intensité du courant dans les 15 déclencheurs 7 de deux pôles d'une même polarité. A cet effet, les pôles 3 et 5 sont reliés, entre le déclencheur 7 et l'interrupteur 9, par un égaliseur 13 connectant électriquement la liaison entre le déclencheur 7 et l'interrupteur 9 du pôle 3, et la liaison entre le déclencheur 7 et l'interrupteur 9 du pôle 5. La liaison entre l'interrupteur 9 et le déclencheur 7 du pôle 3 est représentée sur la figure 1 par le point P1. La liaison entre 20 l'interrupteur 9 et le déclencheur 7 du pôle 5 est représentée sur la figure 1 par le point P2. Les liaisons représentées par les points P1 et P2 sont, en pratique, des interfaces de connexion entre les déclencheurs 7 et les interrupteurs 9, formées par des pièces conductrices appartenant aux déclencheurs 7 et aux interrupteurs 9. L'égaliseur 13 permet de rendre égaux les potentiels des points P1 et P2. Ainsi, la 25 répartition du courant dans les interrupteurs 9 n'a pas de conséquence sur la répartition des courants dans les déclencheurs 7. D'autre part, les résistances des déclencheurs 7 équivalent aux résistances des pièces conductrices constituant les déclencheurs 7, et la résistance de ces pièces est connue et bien maîtrisée. La répartition de l'intensité du courant dans les déclencheurs 7 respectifs des pôles 3 et 5 est donc sensiblement égale, 30 ce qui évite le déclenchement du disjoncteur 1 pour des valeurs d'intensité inférieures à la valeur d'intensité maximale de déclenchement. En théorie, la résistance des égaliseurs 13 doit être nulle pour que l'équilibrage des intensités dans les déclencheurs 7 des pôles 3 et 5 connectés en parallèle soit parfait, mais cette condition est impossible à réaliser. En pratique, il suffit que la valeur de 35 la résistance de l'égaliseur 13 soit au maximum du même ordre de grandeur que la 3025934 4 résistance des déclencheurs 7 des pôles 3 et 5 connectés en parallèle pour que l'équilibre des courants soit significativement amélioré. Par même ordre de grandeur, on entend que la valeur de la résistance de l'égaliseur 13 est inférieure à environ trois fois celle de la résistance des déclencheurs 7. A titre d'exemple, si la résistance des déclencheurs 7 5 vaut 25 micro-Ohms, la résistance des égaliseurs 13 doit être inférieure à 75 micro-Ohms. Plus la résistance de l'égaliseur 13 sera faible au regard de la résistance du déclencheur 7, meilleur sera l'équilibre des courants. De préférence, la valeur de la résistance de l'égaliseur 13 doit être inférieure à la valeur de la résistance des déclencheurs 7. Comme cela est représenté sur la figure 2, l'égaliseur 13 peut être réalisé sous la 10 forme d'un pontet conducteur formé par une pièce mécanique rigide comprenant une partie centrale 135 et deux bornes formées par des pattes de fixation 130 et 131 munies de trous 133. Le pontet conducteur 13 peut être fixé par des vis non représentées. Le pontet conducteur 13 peut être fabriqué par forgeage ou par formage à chaud. La figure 3 représente un pontet 13' conforme à une variante de l'invention. Le 15 pontet 13' peut comprendre une partie centrale 135constituée d'une tresse conductrice ou d'un tronçon de câble et des pattes de fixation et de connexion 130 et 131 par pliage d'une plaque métallique et reliées à la partie centrale 135, par exemple par soudage ou par sertissage. La figure 4 représente un pontet 13" conforme à une autre variante de l'invention. 20 Le pontet 13" est entièrement constitué d'une plaque métallique découpée et pliée. La figure 2 représente la partie du disjoncteur 1 qui comprend les déclencheurs 7. Les quatre déclencheurs 7 appartenant à chacun des pôles 3 et 5 des polarités PP et PN sont regroupés parallèlement dans un bloc déclencheur 17. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, les pontets 13 sont montés sur le 25 bloc déclencheur 17, c'est-à-dire sur les pièces conductrices des déclencheurs 7 qui forment les liaisons entre les déclencheurs 7 et les interrupteurs 9. Chaque déclencheur 7 comprend une patte de fixation et de connexion 170, qui est connectée électriquement aux pièces conductrices de ce déclencheur 7, et qui forment la liaison électrique avec l'interrupteur 9 du pôle 3 ou 5 correspondant. Chaque pontet 13 est fixé sur deux pattes 30 170 adjacentes appartenant respectivement aux pôles 3 et 5. Les pattes de fixation 170 font saillie à l'extérieur du bloc déclencheur 17, et la partie centrale 135 des pontets 13 se trouve à l'extérieur du bloc déclencheur 17. Un mode de réalisation préférentiel de l'invention est représenté sur la figure 5. Sur la figure 5, un capot supérieur 172 du bloc déclencheur 17 de la figure 2 a été retiré, 35 ce qui rend visible l'intérieur du bloc déclencheur 17. Les pontets 13 sont montés de façon 3025934 5 inversée par rapport à la figure 2, la partie centrale 135 des pontets 13 étant à l'intérieur du bloc déclencheur 17. Un deuxième et un troisième modes de réalisation de l'invention sont respectivement représentés sur les figures 6 et 7. Dans ces modes de réalisation, les 5 éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références et fonctionnent de la même manière. Seules les différences par rapport au premier mode de réalisation sont détaillées ci-après. La figure 6 représente la partie d'un disjoncteur 100 conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, qui comprend les interrupteurs 9. Les quatre interrupteurs 9 10 appartenant à chacun des pôles 3 et 5 sont regroupés parallèlement dans un bloc interrupteur 19 adapté pour recevoir un bloc déclencheur similaire au bloc déclencheur 17. Le bloc interrupteur 19 comprend une commande 192 qui bascule lorsque le disjoncteur 100 est déclenché, et qui est actionnable manuellement par une personne pour réarmer le disjoncteur 100 et remettre l'installation sous tension. 15 Dans le mode de réalisation de la figure 6, les pontets 13 sont montés sur le bloc interrupteur 19, c'est-à-dire sur les pièces conductrices des interrupteurs 9 qui forment les liaisons entre les interrupteurs 9 et les déclencheurs 7. Chaque interrupteur 9 comprend une patte de fixation et de connexion 190, qui est connectée électriquement aux pièces conductrices de cet interrupteur 9, et qui forment la liaison électrique avec le déclencheur 20 7 du pôle 3 ou 5 correspondant. Chaque pontet 13 est fixé sur deux pattes 190 adjacentes appartenant respectivement aux pôles 3 et 5. Dans le mode de réalisation de la figure 7, l'égaliseur 13 est formé par un pontet comportant des branches latérales formées par des pièces conductrices 70 de deux déclencheurs 7 adjacents. Dans un tel cas, l'égaliseur 13 peut être formé d'une seule 25 pièce métallique, ou bien par la solidarisation de deux pièces conductrices 70 par une partie centrale 135 rapportée, par exemple, par soudage. Selon un mode de réalisation non représenté, les égaliseurs 13 peuvent également être réalisés sous la forme de câbles ou de tresses de fils conducteurs. Les caractéristiques des modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus 30 peuvent être combinées pour créer de nouveaux modes de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS1. Disjoncteur (1 ;100) comprenant deux polarités (PP, PN) incluant chacune deux pôles (3, 5) connectés en parallèle, chaque pôle comportant un interrupteur (9) et un déclencheur (7), caractérisé en ce que chacune des polarités comporte un égaliseur (13 ; 13' ; 13") connectant électriquement la liaison entre l'interrupteur (9) et le déclencheur (7) d'un premier pôle (3) et la liaison entre l'interrupteur (9) et le déclencheur (7) du second pôle (5). 2. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de la résistance de l'égaliseur (13 ; 13' ; 13") est au maximum du même ordre de grandeur que la valeur de la résistance des déclencheurs (7). 3. Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de la résistance de l'égaliseur (13 ; 13' ; 13") est inférieure à trois fois la valeur de la résistance des déclencheurs (7). 4. Disjoncteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'égaliseur est un pontet conducteur (13 ; 13' ; 13"). 5. Disjoncteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pontet conducteur (13 ; 13' ; 13") comporte deux pattes (130, 131) de fixation munies de trous (133). 6. Disjoncteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le pontet conducteur (13 ; 13' ; 13") est fixé par des vis. 7. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les égaliseurs (13) sont des câbles ou des tresses de fils conducteurs. 8. Disjoncteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisés en ce que les égaliseurs (13) sont fixés sur les pièces conductrices des déclencheurs (7) qui forment les liaisons entre les interrupteurs (9) et les déclencheurs (7). 3025934 7 9. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les égaliseurs (13) sont fixés sur les pièces conductrices des interrupteurs (9) qui forment les liaisons entre les interrupteurs (9) et les déclencheurs (7). 5 10. Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'égaliseur est un pontet (13) comprenant des branches latérales formées par des pièces conductrices (70) de deux déclencheurs (7) adjacents, ces pièces conductrices formant les liaisons entre les interrupteurs (9) et les déclencheurs (7).