Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
;2~
L'invention concerne un appareil disjoncteur, en particulier
polyphasé, comportant un mécanisme à déclenchement brusque
commun qui peut être armé et désarmé à l'aide d'un organe de
commande manuell.e locale, une multiplicité de circuits de
- puissance comprenant chacun entre deux bornes un interrupteur
dont le contact mobile est relié au mécanisme de facon à être
fermé ou ouvert par celui-ci, des détecteurs qui réagissent à
des surintensités de differentes natures dans ces circuits en
provoquant le déclenchement de ce mécanisme et, par suite,
10 l'ouverture automatique des interrupteurst et un électro-
aimant qui est associé à l'appareil pour provoquer une ouvertu-
re télécommandée des interrupteurs n'entralnant pas le déclen-
chement de ce mécanisme.
Ces appareils sont appelés à être largement utilisés en parti-
culier dans les installations industrielles complexes, où il
est nécessaire de pouvoir alimenter, isoler ou rétablir des
groupes de machines selon une hiérarchie et de fa~con séquen-
tielle lorsque des interruptions doivent être ou ont été effec-
20 tuées pour conduire certains contrôles ou respectivement a lasuite de pannes, de mises au point ou de révisions , la mise en
oeuvre de tels appareils est en particulier recommandée dans les
installations électriques dites sélectives et notamment dans
celles qui sont pilotées par des séquenceurs programmables.
On connaît déjà par le brevet PCT No W0-83/02680 un appareil de
protection présentant la constitution générale ~entionnée ci-
dessus, et où l'interrupteur est ouvert dans le mode de fonc-
tionnement télécommandé, grâce à un déplacement du contact
mobile.
Dans cet appareil, et bien que le mécanisme à déclenchement
brusque ne soit pas libéré à l'occasion de cette man~uvre, un
certain nombre des pièces qui le composent est toutefois dépla-
cé, de sorte qu'une man~uvre fréquente par les moyens de
télécommande peut provoquer une usure precoce des pièces néces-
10 saires au réarmement du mécanisme et que la puissance de cetélectro-aimant doit être supérieure à celle qui serait stricte-
ment nécessaire pour ouvrir l'interrupteur. Par ailleurs,
l'armature de l'électro-aimant servant à effectuer cette ouver-
ture télécommandée est liée à l'organe de commande manuelle, de
sorte qu'une manoeuvre de celui-ci oblige l'opérateur à exercer
un effort plus intense , enfinl on peut reprocher à cet appa-
reil le risque qu'il peut présenter pour l'installation devant
être protégée puisque, la commande manuelle présentant une
priorité sur la télécommande, il n'est pas possible d'empêcher
20 à distance une personne non informée d'établ.ir de fa~con répétée
des tentatives de rétablir une ligne présentant des défauts ou
d'alimenter une ligne sur laquelle d'autres personnes peuvent
être occupées à des travaux de différentes natures~
L'invention se propose, par suite, de fournir un appareil de
protection de type disjoncteur, présentant la constitution
générale mentionnée ci-dessus, mais dans lequel des mesures
6~:
seront prises pour écarter les inconvénients ~ui viennent
d'être mentionnés.
Selon l'invention, le but visé est atteint grâce au fait que le
contact fixe de l'interrupteur est porté par un support rétrac-
table effectuant par rapport au contact mobile des mouvements
de retrait et d'avance qui sont provoqués par les changements
d'état d'une armature d'électro-aimant n'ayant aucune liaison
avec le mécanisme à déclenchement brusque.
Dans des ameliorations apportées à l'invention, il sera prévu
de placer un dispositif de transmission isolant entre l'armatu-
re de l'électro-aimant et le support rétractable de façon à
rendre l'isolement encore plus efficace.
Selon des perfectionnements apportés à l'invention, on s'arran-
gera pour que le contact pseudo~fixe porté par le support
rétractable soit en mesure de coopérer à la limitation des
courants de court-circuit ; une telle mesure est en particulier
20 avantageuse lorsque le calibre nominal de l'appareil dépasse
celui des installations domestiques pour lesquelles a été conçu
l'appareil disjoncteur antérieur.
Enfin, dans des variantes de realisation propres à faciliter le
montage à donner aux chambres d'arc associées à l'interrupteur
un volume compatible avec leur fonction, et de conférer à
l'appareil une souplesse d'emploi répondant aux différents
3æg~9~2;~
besoins des utilisateurs, on dispose l'électro-aimant dans une
région, respectivement un sous-ensemble amovible, qui niempiè-
te pas sur les volumes qui sont habituellement dévolus à la
chambre d'arc, au mécanisme à déclenchement brusque, respecti-
vement aux détecteurs d'intensité.
L'invention, ainsi que des perfectionnements qu'elle peut rece-
voir et des variantes qu'elle peut connattre, seront mieux
compris à la lecture de la description ci-dessus qui est accom-
10 pagnée par les figures annexées, parmi lesquelles :
La figure 1 représente schématiquement la constitution
d'un appareil mono ou polyphasé, conforme à l'inven-
tion ;
La figure 2 illustre schématiquement avec davantage de
détails un des interrupteurs de puissance qui équipent
l'appareil selon la figure 1 ;
2Q Les figures 3, 4, 5 et 6 illustrent de fa~on non limita
tive des modes de réalisation des contacts mobiles
dlinterrupteurs de puissance pouvant être utilisés dans
le cadre de l'invention ;
Les figures 7, 8, 9 et 10 représentent en coupe quatre
différentes formes d'appareils selon l'invention, dans
-- 4 --
des trois dernières desquelles des mesures sont prises
pour améliorer les propriétés de limitation de courant ;
La figure 11 montre schématiquement comment peuvent être
disposées, dans un appareil selon l'invention, les
régions dévolues à la fonction de disjoncteur et,
respectivement, à la fonction dlouverture télécomman-
dée :
Les fiyures 12, 13 et 14 montrent, dans des vues par-
tielles en perspective, comment sont reliés des contacts
pseudo-fixes appartenant aux interrupteurs de puissance
et un électro-aimant de commande à distance de ces
interrupteurs ;
(cinquieme page des figures)
La figure 15/illustre un mode de réaiisation particulier
des moyens de liaison qui relient le ou les contacts
pseudo-fixes d'un ou d'interrupteurs de puissance à un
électro-aimant de commande à distance, qui fonctionne à
l'aide d'impulsions de courant ;
La figure 16 représente, de facon simplifiée, les orga-
nes d?un électro-aimant polarisé pouvant être associé à
la commande à distance d'interrupteurs de puissance ;
Les figures 17 et 18 montrent, dans deux coupes partiel-
les, un appareil selon l'invention de la figure 9, dans
~ 5 --
.
lequel à un électro-aimant de télécommande, disposé dans
une embase amovible, peut etre substitué un couvercle
pour constituer un disjoncteur traditionnel ;
( septieme page des f i gures )
La figure l9/montre, dans une coupe partielle, un appa-
reil selon l'invention de la figure 8, dans lequel un
électro-aimant de commande à distance amovible est
remplacé par un couvercle pour constituer un disjoncteur
traditionnel ;
La figure 20 montre, de fa~on schématique, d'une part,
comment peuvent être disposées dans un appareil selon
l'invention des figures 7, 8, 9 et 10, les régions
destinées aux fonctions de disjoncteur et, respective-
ment, d'ouverture télécommandée et~ d'autre part,
comment peuvent être opérées des signalisations néces-
saires à l'utilisateur ; et
La figure 21 représente un exemple non limitati~ de
réalisation d'un mécanisme à déclenchement brusque
adapté à la commande manuelle et automatique d'un
disjoncteur.
Un appareil électrique de protection 1 mettant en oeuvre
l'invention, et qui est représenté schématiquement à la figure
1, comporte une enveloppe isolante 2, dont une ré~ion 14
contient au moins un circuit électrique de puissance 3 placé
~æ~
entre une paire de bornes d'entrée et de sortie 4, 5 et en série
avec une charge extérieure 30, un interrupteur 6 placé en série
sur ce circuit, des moyens de détection 7, 8, 9 réagissant à
des surintensités de différentes natures qui peuvent traverser
ce circuit, un mécanisme à déclenchement brusque 10 qui peut
être soit armé ou désarmé grâce à un organe de commande manuel-
le locale 11, soit être automatiquement déclenché par certains
moyens de détection 8, 7 par exemple, et dont une pièce
d'actionnement 12 provoque la fermeture de llinterrupteur 6
10 pour l'état armé et son ouverture pour l'état desarmé ou pour
l'état déclenché. Vne région particulière 13 de l'enveloppe
comporte un électro-aimant de télécommande 15 ayant, d'une
part, un circuit magnétique formé par une culasse fixe 16 et
une armature mobile 17 et, d'autre part, une bobine d'excita-
tion 18 raccordée à deux bornes de co~mande à distance 19, 20 ;
un ressort de rappel 21 permet de donner à cette armature une
position de repos en l'absence d'excitation de la bobine. Entre
l'interrupteur et cette armature sont disposés des moyens de
transmission 22 qui communiquent les mouvements de celle-ci a
20 l'interrupteur de facon à provoquer directement ou indirecte-
ment son ouverture ou sa fermeture, indépendamment de l'état
dans lequel S2 trouve le mécanisme 10 ; il doit être clair que~
pour respecter la fonction de protection de l'appareil, cet
électro-aimant ne peut provoquer la fermeture de l'interrupteur
lorsque ce dernier a été ouvert par la commande locale ou par
les moyens de détection.
622
Les moyens de détection 7 peuvent faire appel à des bilames
pour répondre soit aux surint~nsités d~ courant qui sont rela-
tivement faibles, mais dont la durée est excessive, soit aux
déséquilibres de courant, tandis que les moyens de détection 8
peuvent faire appel à des bobinages équipés de percuteurs ou à
des conformations du circuit qui produisent l'at~raction de
noyaux ou de palettes lorsque les surintensités de courant sont
importantes, mais sont soit de courte duréel soit limitées en
raison de la nature de la charge, comme le cas se présente
10 lorsqu'un moteur électrique ne peut pas démarrer.
Enfin, des moyens de détection 9, qui n'agissent pas sur le
mécanisme, sont en mesure d'exploiter instantanément les surin-
tensités de courant excessives, qui se présentent par exemple
en cas de court-circuit franc, pour provoquer l'ouverture rapi-
de de l'interrupteur , ces moyens sont fréquemment représentés
par une disposition particulière des conducteurs menant aux
contacts de l'interrupteur, disposition qui permet d'appliquer
a ces contacts des forces de répulsion électro-dynamiques
20 apparaissant lorsque des conducteurs parallèles sont parcourus
par des courants de sens inverse ; des pièces magnétisables 9,
qui prennent fréquemment la forme d'une fourche entre les
branches desquelles est placé au moins un des conducteurs,
peuvent être associées à ces moyens pour développer l'efficaci-
té de ces forces. Le maintien à l'état ouvert apres une ouver-
ture instantanée de l'interrupteur par répulsion est opéré par
l'action légèrement retardée des moyens magnétiques 8 qui
~Læ~ 2
provoquent le déclenchement du mécanisme 10. un tel appareil,
dont la fixation est opéree par exemple sur une piatine 25,
peut donc être considéré comme une combinaison dans laquelle, à
un appareil de type disjoncteur 24 qui est principalement
localisé dans une région 14 du boîtier, sont associés des
moyens de commande à distance 23 qui sont essentiellement logés
dans une région voisine 13, et qui ont pour but d'ouvrir le
circuit 3 par une voie indépendante.
10 Cet appareil peut connaltre un certain nombre de variantes de
réalisation ayant chacune des mérites particuliers, selon que
l'on modifie la constitution de l'interrupteur 6, la nature des
moyens de transmission et d'actionnement 12 ou 22, le mode de
fonctionnement de l'électro-aimant 15 et, éventuellement, la
distribution des différents organes dans l'enveloppe ou leur
disposition relative par rapport à la platine.
Les différentes combinaisons, qui résultent des cboix mention-
nés ci-dessus, peuvent également, à avantages techniques lden-
20 tiques ou comparables, procurer des avantages particuliers demise en oeuvre qui sont liés à la nature des préoccupations de
l'utilisateur. Dans tous les cas, l'appareil peut évidemment
comporter un ou plusieurs circuits tels que 3 et ne présente de
préférence qu'un seul mécanisme 10 et qu'un seul électro-aimant
15.
Dans tous les modes de réalisation selon l'invention, l'inter~
rupteur 6 possède un contact mobile 31 porté par un levier
pivotant 32 sur lequel s'exerce la force d'un ressort de pres-
sion de contact 35, et un contact pseudo-fixe 33, porté par un
support rétractable 34, un mouvement du levier étant provoqué
par le déplacement de la pièce 12, tandis qu'un second mouve-
ment de recul du support est provoqué par un déplacement de
l'armature 17, voir figure 2. Une chambre d'arc 29 équipée
d'ailettes est disposée dans la région 14 pour provoquer
10 l'extinction rapide des arcs.
Cette disposition commune peut faire appel à des pièces 12 de
différentes natures, et à des ressorts de pression de contact
35, respectivement des leviers 32, ayant différentes disposi-
tions, qui permettent toutes des déplacements par répulsion du
contact mobile avant le déclenchement du mécanisme.
C'est ainsi que, voir figure 3, un levier de contact 32a pivoté
en 37a dans le boîtier, est soumis à l'action d'un ressort de
20 pression 35a qui est placé entre lui et un appui 36a du boltier
pour assurer la fermeture F, la pièce 12a n'agissant alors sur
le levier que pour provoquer un déplacement dlouverture 0.
Dans une disposition différente, voir figure 4, le levier de
contact 32b possède un pivot 37b qui est solidaire d'une pièce
12b, sur la~uelle s'appuie en 36b le ressort de pression de
-- 10 --
~LZ~ 2~2
contact 35b, et sur une butee 38b de laquelle vient reposer le
levier à l'ouverture.
Un autre levier 32c pivoté en 37c dans le boitier, peut égale-
ment être actionné par une pièce 12c, qui est équipée de la
butée d'ouverture 38c et sur laquelle slappuie en 36c 1
ressort 35c~ voir figure 5.
Enfin, la figure 6 montre une disposition dans laquelle le
10 pivot 37d du levier 32d est porté par la pièce 12d qui est munie
de la butée d'ouverture 38d, tandis que le ressort de pression
de contact 35d s'appuie sur le levier et sur le bati en 36d.
Dans tous ces modes de réalisation, les déplacements des pièces
12 peuvent etre rectilignes ou rotatifs.
Dans les modes de réalisation de l'interrupteur 6 et du dispo-
sitif d'ouverture télecommandée 23 représentés aux figures 7,
8, 9, la pièce 12, le levier de contact mobile 32 et le ressort
20 de pression de conta~t 35 correspondent à ceux qui sont illus-
trés à la figure 4, le mouvement de la pièce 12 étant rotatif et
la disposition générale des régions 13, 14 correspond à celle
représentee à la figure 1 ; dans tous ces modes de réalisation
ultérieurs, le support du contact fixe 34 sera représenté par
un second levier 52 pivotant conducteur, qui est relié au
circuit 3, par exemple par un~ tresse conductrice 39, tandis
9~
que le premier levier 32 e5t relié à ce circuit par une tresse
50.
A la figure 7, les moyens de transmission 22a comprennent une
genouillère 49a, formée par l'association de deux biellettes
41, 42 autour d'une articulation commune 45, ces biellettes
étant reliées au boltier par le pivot 43a et respectivement au
levier 52a constituant le support de contact fixe par l'articu-
lation 4~ ; l'articulation commune 45 est reliée par une b.iel-
10 lette 47 à l'armature 17 de l'électro-aimant 15 et à un ressort
de traction 21a qui peut simultanément jouer le rale du ressort
de rappel de cette armature.
Dans la position de l'armature représentée sur cette figure, la
genouillère est en extension grâce à l'alignement des pivots et
articulations 43, 44, 45 et s~appuie sur une butée 46 du
boltier pour donner au levier de contact fixe 52a une position
fixe stable.
20 Lorsque l'armature change d'état en sens F vers la drvite de la
figure par exemple, en raison de l'excitation de l'électro-
aimant 15 l'alignement précédent est détruit par la contraction
de la genouillère et le contact pseudo-fixe 33 est séparé du
contact mobile 31 ; une séparation certaine est garantie par la
présence d'une surface de butée 51 du boltier qui empêche le
contact mobile 31 de suivre le contact pseudo-fi~e 33.
Lorsque l'électro-aimant est désexcité, le ressort de rappel 53
ramène les moyens de transmission dans la position visible à la
figure 7.
Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, la confor-
mation des leviers 32a et 52a ne favorise pas le developpement
des forces de répulsion dont l'exploitation est pourtant indis-
pensable à la limitation des courants de court-circuit qui
peuvent survenir dans les installations industrielles ; par
10 ailleurs, la liaison électrique directe du levier 52a avec
l'espace contenant l'électro-aimant, fait apparaître de
sérieuses dif~icultés dlisolement.
Ces inconvénients sont sensiblement diminués ou éliminés dans
le mode de réalisation représenté à la figure 8, où le support
de contact pseudo-fixe est constitué par un levier conducteur
52b qui est électriquement isolé d'une genouillère 49b par une
pièce de support en plastique 58 pouvant par exemple être
pivotée dans le boîtier au point 40b ; en variante, le levier
20 52b peut être directement pivoté sur le boltier isolant si un
prolongement 57 qui le relie à la genouillère est lui~même
isolant ; l'articulation 4~ commune à la biellette 42b et au
prolongement peut, le cas échéant, s'appuyer sur le boitier.
Dans ce mode de réalisation, le levier de contact fixe 52b a
été placé parallèlement au levier de contact mobile 32b pour
- 13 -
6;~
developper l'efficacité des forces élec~ro-dynamiques, qui
provoquent la répulsion dans le sens horaire du levier 32b.
Ce parallélisme est obtenu plus aisément et sans perte de place
lorsque les pivots 40b et 37 sont voisins et que, de préféren-
ce, une cloison isolante 59 les sépare pour éviter des amorca-
ges ; cette cloison peut avantageusement remplir le role de la
butée représentée par la surface Sl de la figure 7, lorsque
l'ouverture de l'interrupteur 6b se fait par voie télécomman-
10 dée.
Dans les deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits,
seuls les leviers de contact mobiles sont aptes à répulser. Le
mode de réalisation selon la figure 9 confère à l'appareil de
meilleures propriétés de limitation des courants de court-
circuit dans la mesure où, ainsi que cela apparalt ci-dessous,
les deux leviers de contact sont soumis chacun à l'effet de
ressorts de pression de contact.
20 Dans l'interrupteur 6c, que met en oeuvre ]'appareil, le contact
mobile 32c, son pivot 37 fixé sur la pièce rotative 12, le
ressort de pression de contact 35, la tresse 50 et la surface
de butée 51 sont analogues aux précédents.
Le levier de contact pseudo-fixe 34c pivote autour d'un touril-
lon 40c qui est fixé sur un bras 60 appartenant à un support de
contact isolant 58c monté sur un arbre pivotant 61 dont la
- 14 -
~Z~ 2z
section est, par exemple, carrée, pour en etre solidaire. Un
second bras 62 du support est lié par une tige 63 et une articu-
lation 64 à une armature 17c d'un électro-aimant 15c ayant une
culasse 16c, une bobinP 18c et un ressort de rappel 21c.
Un second ressort de pression de contact 65 est disposé en
compression entre le levier 34c et un appui 66 du support 58c
de façon à faire appliquer l'un contre l'autre les contacts
31c, 33c lorsque l'armature se trouve dans l'état représenté
10 sur la figure. Une tresse souple conductrice 39c relie le
levier 34c à la borne 4 du circuit 3.
Dans l'appareil qui vient d'être décrit, on voit que l'inter-
rupteur 6c est fermé lorsque l'armature mobile 17c est appli-
quée contre la culasse 16c et que lorsque le courant n'alimente
plus la bobine 18c, le ressort de rappel 21c provoque le dépla-
cement vers la droite de la pièce 67 qui est reliée à la tige
63.
20 Ce mouvement de translation est communiqué au support de
contact 58c qui effectue une rotation anti-horaire~ produisant
l'ouverture télécommandée de l'interrupteur ; au cours de ce
mouvement angulaire, un appui 68 du levier 34c vient rencontrer
une butée 69 du support 58c sous l'effet du second ressort de
pression 65.
- 15 -
~2~ 2
Grâce-à cette disposition où les deux leviers de contact paral-
lèles 32c, 34c sont montés de fa~on sensiblement symétrique par
rapport au plan d'une cloison d'isolement 70 passant entre les
pivots voisins 37, 40c, les deux leviers sont susceptibles
d'effectuer en même temps des mouvements angulaires de sens
inverse lorsqu'apparaissent des courants de court-circuit.
Dans ce cas, comme dans les exemples précédents, ces ressorts
de pression de contact doivent donc présenter des longueurs et
10 des propriétés élastiques adaptées à ces mou~ements et à
l'exercice de la pression de contact.
L'efficacité des forces de répulsion électro-dynamique est
améliorée par la disposition de pièces métalliques au voisinage
des leviers ; une telle pièce 70 qui prend la forme d'une
fourche dont les bras entourent le levier 34c et dont le fond
en est éloigné, est avantageusement utilisée dans le mode de
réalisation qui vient d'être décrit.
20 Il doit être compris que le mode de réalisation qui vient
d'être décrit n'est pas limité par l'utilisation d'un électro-
aimant devant être désexcité pour opérer l'ouverture ; à ce
type de montage, qui est avantageux pour opérer une ouverture
télécommandée lorsque disparalt un courant ou une tension, peut
être substitué un montage économiseur de courant dans lequel
l'ouverture, qui presente toujours un caractère exceptionnel et
~ 16 -
~LZ~6:~
volontaire du circuit, ne se produit que lorsque l'électro-
aimant est excité.
La présentation matérielle de l'appareil selon l'invention doit
être en mesure de répondre aux diverses contraintes auxquelles
est confronte l'utilisateur.
Parmi celles-ci, certaines concernent la surface occupée par
les appareils lorsque ceux-ci sont utilisés en tres grand
10 nombre diautres se rapportent plus particulièrement à la
faculté que présentent les appareils de s'adapter à une évolu-
tion ou à une modification des circuits d'alimentation utilisés
dans une installation industrielle.
Une réalisation telle que schématisée à la figure 1, dans
laquelle le dispositif de télécommande à électrowaimant se
trouve placé dans une région 13 comprise entre une platine de
fixation 25 et une seconde région 14 dévolue à un dispositif
disjoncteur, se prête bien à une réduction de la surface de
20 fixation ~ui procure une grande densité d'appareils sur une
surface limitée.
Si la surface disponible est plus importante, et que l'utilisa-
teur porte un grand intérêt à une séparation claire des fonc-
tions et aux facilités de raccordement et de dépannage~ une
présentation de l'appareil 1I telle que décrite à la figure 11,
peut être préférée à la précédente ou le bo1tier ou enveloppe
~L2~22
71 présente deux régions latérales voisines 72 et 73 aboutis~
sant toutes deux contre la platine 74 ; ces régions sont desti-
nées l~une à la réception des organes réalisant la fonction de
disjonction automatique 24, et l'autre, à celle des moyens
d'ouverture et de fermeture télécommandées 23. Dans cette figu-
re, les organes ayant la meme fonction que dans la figure 1,
portent des références identiques ou pourvues d'une indexation.
Les figures 12, 13, 14 indiquent comment des arbres de commande
10 75a, respectivement 75b, respectivement 75c pivotés dans le
boitier et de section polygonale, qui s'étendent parallèlement
à la platine de fixation pour solidariser angulairement les
pivots 43a, respectivement 43b, respectivement 61 des figures
7, 8, 9, peuvent être reliés par une de leurs extrémités 76a,
76b, 76c à un levier 77 se trouvant associé à l'armature 17 de
l'électro-aimant 15 par une tige 78 ; ces arbres sont evidem~
ment solidaires des genouillères 49 ou supports de contacts
58c, qui sont associés individuellement à chacun des interrup-
teurs tels que 6', 6"~ 6"' d'un appareil polyphasé. Dans le cas
20 de la figure 12, des biellettes isolantes 42a sont, par exem-
ple, prévues dans les genouillères 49a pour opérer une sépara-
tion galvanique des divers contacts fixes de l~appareil.
Comme il a été expliqué ci-dessus, l'élec~ro~aimant 15 peut
opérer l'ouverture télécommandée de l'interrupteur, soit dans
son état excité, soit dans son état désexcité.
- 18 -
lZ9L~62~
Il est également possible, en vue d'économiser le courant,
d'utiliser un électro-aimant de télécommande associé à un
dispositif mécanique annexe d'accrochage 92 pour donner à
llinterrupteur chacun de ses deux états stables télécommandés
lorsque la bobine re,coit des impulsions successives de courant.
Le principe d'un tel mécanisme est illustré de facon non
limitative à la figure 15, où l'armature 80 de cet électro-
aimant 81 est attelée par exemple à l'articulation 64 d'un
10 support de contact tel que 58c par un tiroir 82, coopérant avec
un verrou de maintien rotatif 84.
Un ressort 85 tend à déplacer le tiroir 82 et l'armature 80
vers la gauche de la figure, et lorsque l'armature n'est pas
attirée par la culasse 86, un bec 90 de ce tiroir repose soit
sur l'un des bossages 88 d'une came 89 solidaire du verrou,
soit contre une butée fixe m du boîtier ; lorsque l'armature
est attirée, et entralne le tiroir, un cliquet 87 solidaire de
celui-ci engrène avec une dent 87a et provoque la rotation du
20 verrou 84 sur une fraction de tour ; ces rotations écartent le
bossage du trajet rectiligne que parcourt le bec, ou, au
contraire, l'amènent sur ce trajet.
Chaque fois que l'électro-aimant est excité pendant une courte
période, puis désexcité, on opère donc un changement de posi-
tion du tiroir et donc une modification de l'état de l'inter-
rupteur.
-- 19 --
~2~62;Z~
Une autre manière de provoquer le changement d'é~at de l'inter
rupteur à l'aide d'impulsions de courant consiste à utiliser un
électro-aimant bistable 95 tel que celui représenté à titre
d'exemple à la figure 16.
Cet électro-aimant possède une culasse fixe en forme de U, 96,
qui est excitée par la bobine 99, et dont les branches parallè-
les 97, 98 coopèrent alternativement avec les pièces polaires
opposées 101, 102 d'une armature mobile 100, qui est polarisée
10 par un aimant permanent 103, et qui est reliée à une pièce de
commande du contact pseudo-fixe de l'interrupteur 6 par des
moyens représentés en pointillé.
Un appareil selon l'invention peut avantageusement être réalisé
par l'association de deux sous-ensembles séparables remplis-
sant l'un la fonction de disjoncteur et l'autre celle du dispo-
sitif de télécommande.
Une telle division e~t avantageuse dans la mesure où elle
20 permet, d'une part, de ne pas entralner au montage la manipula-
tion d'un appareil relativement lourd, comme cela se produirait
dans le cas contraire et, d'autre part, de permettre l'exécu-
tion de contrôles et de réglages sur des cha1nes de fabrication
parallèles.
De plus, l'utilisateur peut dans le cas de cette division,
opérer uniquement la rechange du sous-ensemble qui aurait été
20 -
'9~
défaillant. Enfin, une telle mesure permet à l'utilisateur de
pouvoir ultérieurement ajouter a un appareil disjoncteur, si
cela devient nécessaire, des moyens d'ouverture télécommandee
sans qu'il soit nécessaire d'interrompre une ligne d'alimenta-
tion pour incorporer dans celle-ci un sectionneur télécommandé.
Aux Eigures 17 et 18 est représenté, à titre d'exemple, un
appareil disjoncteur à ouverture télécommandée, dont la con~ti-
tution correspond sensiblement à celle représentée à la figure
10 9, mais dans lequel l'électro-aimant 15'c et ses bornes de
raccordement non représentées, sont disposés dans une embase
isolante 105 qui peut être - voir figure 17 - associée ou
dissociée d'un corps 106 contenant le disjoncteur.
Le bras 62' du support de contact 58"c ne comporte pas une
articulation, mais présente des moyens d'accouplement pivotant
amovibles avec la tige 63' de l'armature 17'c.
Ces moyens sont représentés ici, de façon non limitative, par
20 une rainure 107 du bras 62'c dont la direction est sensiblement
perpendiculaire au plan de fixation QQ' de l'embase, et par une
goupille 108 disposée à l'extrémité de la tige ; cette direc-
tion correspond sensiblement à celle du déplacement relatif qui
permet le montage et le démontage de l'embase.
Afin que la coopération entre la rainure et la goupille s'éta-
blisse dans une position convenable, il est prévu une coopéra-
- 21 -
62:2
tion de formes entre les surfaces de l'embase et du corps
telles que 109 et 110, 109' et 110'.
Lorsqu'aucun dispositif de télé~ommande n'est nécessaire, voir
figure 18, l'embase est remplacée par un couvercle 111 qui
présente, d'une part, des surfaces de forme 112, 113 coopérant
avec celles 109', 110' du corps et, d'autre part, un moyen
d'immobilisation du support de contact fixe en position de
fermeture tel qu'une nervure 114 qui vient s'engager dans la
10 rainure 107 pour empêcher les mouvements de sens G du support
58"c ; la figure 17 montre également que le corps et liembase
peuvent présenter des parois 105', 105"~ qui sont aptes à
améliorer l'isolement entre les contacts et l'électro-aimant,
en créant ensemble une chambre 115' pour ce dernier et une
chambre 115" pour les organes fixes de l'interrupteur. Avec le
couvercle 111, le corps 106 limite, à la figure 18, une chambre
étanche 115.
Un autre appareil disjoncteur à ouverture télécommandée, dont
20 la constitution correspond sensiblement à celui de la figure 8 7
et qui est réalisé grâce à l'association de deux sous-ensembles
séparables ayant les mêmes fonctions que précédemment, est
représenté à la figure 19 où le corps 118 du disjoncteur est
montré sans le sous-ensemble de télécommande.
Un couvercle 116, qui est associé au corps pour fermer la
portion de volume 117 dans laquelle se place au moins partiel-
- ~2 -
~LZ~9~Z;~
lement l'électro-aimant 15b, présente en outre, un moyen de
main~ien fixe 117 avec lequel coopère l'extrémité du prolonge
ment 57 du porte-contact fixe 58 de façon que celui-ci soit
immobilisé.
Comme pour tous les appareils interrupteurs de protection, il
est nécessaire que l'utilisateur soit informé de l'état de
fermeture ou d'ouverture du disjoncteur à ouverture télécomman-
dée.
Des moyens de signalisation électriques 122, optiques 120 ou
mécaniques 121, doivent donc essentiellement faire apparaltre
sur la face avant 123 du boltier 2, voir figure lt l'état dans
lequel se trouve le contact pseudo-fixe 33 ; l'organe de
commande 11 d'un disjoncteur prend généralement une position
particulière lorsque l'ouverture résulte de l'apparition d'un
défaut sur la ligne ou sur la charge.
Si l'électro-aimant de télécommande est d'un type classique,
20 dans lequel le courant doit être maintenu dans la bobine pour
que l'armature conserve sa position, une lampe de signalisation
peut être placée en parallèle sur cette bobine. Dans les autres
cas, un moyen mécanique est nécessaire pour transmettre au
moins partiellement une information sur l'état ou la position
du contact pseudo-fixe. Il est clair que, si l'appareil est
constitué par un boîtier 119 et une embase 124 séparables, ces
moyens de transmission mécaniques, électriques ou optiques
- 23 -
~LZ~9~ ~
devront transferer les informations vers la face avant à l'aide
de moyens d'accouplement amovibles, mécaniques, électriques ou
optiques, repré~entés schématiquement par 125, 126 a la figure
20 où, de façon non limitative, est représenté un appareil
ayant un boitier et une embase superposés.
A titre purement illustratif, est représenté à la figure 21 un
schéma de principe d'un mécanisme à déclenchement brusque 10
pouvant être mis en oeuvre dans le cadre de l'invention.
L'organe de commande manuelle locale 11 oscille autour d'un
pivot, qui est masqué sur la figure, de facon à déplacer un
point 141 entre des positions O et F, correspondant à l'ouver-
ture et à la fermeture de l'interrupteur par voie manuelle.
Ce point 141 est relié par un ressort de trac~ion 142 à l'arti-
culation 143 commune à deux biellettes 144, 145 qui orment une
genouillère 146 et dont l'une s'appuie sur le point 1~7 d'un
levier de déclenchement 148, tandis que l'autre est reliée par
20 une articulation 154 à un levier de transmission 149 r représen-
tant par exemple le support de contact mobile 12 des figures
precédentes, pour lui communiquer un déplacement. Le levier de
déclenchement 148 qui est pivoté au point 150 est retenu par un
verrou 151 dont la position de maintien est fournie par un
ressort 152 ; ce verrou peut être déplacé en sens H par un
moyen de transmission 153 recevant directement ou indirectement
- 2~ -
i2Z
les déplacements de bilames 7 ou ceux des palettes ou noyaux
magnétiques de bobines 8.
Lorsque l'on doit effectuer l'ouverture par voie manuelle de
l'interrupteur, le basculement de l'organe de commande 11 vers
O place le point 141 dans une position où la force du ressort
142 peut d'abord déplacer latéralement l'articulation 143 et
provoquer ensuite rapidement la contraction de la genouillère,
de sorte que le levier de transmission 149 est déplacé vers le
10 haut de la figure ; des mouvements inverses sont effectués
lorsque l'organe de commande pivote de O vers F.
Si les moyens de détection des surintensités 7, 8 déplacent le
verrou 151, en comprimant le ressort 152, le levier de déclen-
chement 148 perd son point d'appui et bascule vers le haut de
la figure en amenant brusquement le point 147 dans une position
où l'angle formé par les points 147, 143, 154 change de sens,
de sorte que la force du ressort 142 s'exerce maintenant avec
une composante latérale qui fait également contracter tras
20 rapidement la genouillare et fait donc pivoter automatiquement
le levier de transmission comme précédemment ; une butée 155
sert à définir la position limite du levier de déclenchement
148.
Dans l'ensemble des variantes d'appareils qui a été décrit, on
constate que les régions dans lesquelles sont placés les élec-
tro-aimants de commande de l'ouverture n'empiètent pas sur les
- 25 ~
~962~
régions qui sont dévolues au mécanisme à déclenchement brusque
et respectivement à la chambre d'arc 29 nécessaire à leur
extinction ; cette mesure permet de ne pas compromet~re le bon
fonctionnement de ceux-ci et concourt à la conservation d'un
bon isolement.
Dans un autre exemple de réalisation de l'appareil 160, visible
à Ia figure 10, les supports de contact 161, 162 de l'interrup-
teur 163, desservant une ligne passant entre les bornes 164,
10 165, sont réalisés chacun sous la forme d'une pièce plate
parallèle à l'autre, ce qui permet, grâce à l'utilisation de
pastilles de contact 166, 167 également plates, de rapprocher
les lignes de courant circulant dans ces supports pour augmen-
ter l'efficacité des forces de répulsion apparaissant lors d'un
court-circuit.
Le levier de contact pseudo-fixe pivotant 168 est ici muni d'un
prolongement 169, et est soumis à l'action d'un ressort de
rappel 170 placé dans la chambre de coupure sous le support
20 162. L'extrémité 172 du prolongement s'applique sous l'effet de
ce ressort contre une surface d'appui 173 d'une fenêtre 174
appartenant à un râteau isolant, ou reste au voisinage de cette
surface d'appui si d'autres moyens retiennent le levier 168. Le
râteau isolant et coulissant 175 est relié par des prolonge-
ments latéraux 176 (visibles en pointillé) à une armature 177
d'un électro-aimant 178. Il est clair que ce rateau peut être
- 2~ -
~4~3iG322
considéré comme un poussoir ou un tiroir selon que l'électro-
aimant se trouve placé à gauche ou à droite de l'extrémité 172.
Cette armature, qui peut être rappelée en position de repos par
des ressorts tels que 179, 180 est attirée dans un mouvement
parallèle à la base 200 par une culasse 181 accouplée à un
noyau 182 autour duquel est placée la bobine d'excitation 183.
Dans l'état de fermeture télécommandée de l'interrupteur qui
10 est illustré ici, l'armature est attirée par des branches
latérales 185 de la culasse et le râteau 175 (qui présente par
ailleuxs autant de branches 184 qu'il y a de lignes ou phases à
contrôler) se trouve placé dans la position de cette figure, la
bobine étant alimentée par un courant de maintien.
Lorsqu'une ouverture télécommandée doi~ etre opérée, la bobine
n'est plus alimentée e~, le râteau accompagnant l'armature dans
son mouvement vers la droite qui est provoqué par les ressorts
179, 180, le levier de contact pseudo-fixe 168 est séparé du
20 levier de contact mobile 186 par l'action de poussée de la
surface 173 sur l'Pxtrémité 172. Les dimensions de la fenêtre
174 permettent au levier 168 d'effectuer seul et librement un
mouvement de répulsion lorsque l'électro-aimant est excité.
Pour relâcher l'attraction de l'électro-aimant 178 de façon
forcée lorsque le dispositif disjoncteur a été déclenché, par
exemple en vue d'empêcher qu'une manoeuvre hâtive de la manette
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~49~æ2
187 après un court-circuit puisse provoquer une refermeture de
l'interrupteur 163 sur une ligne en défaut, on peut utiliser un
interrupteur auxiliaire 171 qui est placé en série avec la
bobine et qui est, par exemple, actionné par le mécanisme 188
pour empecher la fermeture du circuit de la bobine.
Lorsqu'une ouverture manuelle des interrupteurs est opéree, le
mouvement de la manette 187 est transmis du mécanisme 188 à un
support isolant pivotant 190 sur lequel sont pla~és les
10 contacts mobiles qui basculent alors dans le sens horaire, en
entra;nant les contacts mobiles ; la course de détente du
ressort de pression de contact 191 est alors limitée par la
coopération des surfaces 192, 193. Lorsque l'ouverture automa-
tique résulte de l'apparition de courants excessifs détectés,
soit par la boucle magné-tique 194, soit par la bilame 19;, un
déclenchement du mécanisme 188 est opéré par un organe de
déverrouillage 195 et le support isolant 190 pivote comme dans
le cas précédent. L'apparition d'un courant de court-circuit
franc à travers l'interrupteur, qui ne permet pas à la boucle
20 magnétique et à la bilame de réagir assez vite, provoque
l'écartement répulsiE rapide des leviers de contact 168, 186,
ce qui permet d'obtenir, en coopération avec un allongement et
un fractionnement de l'arc sur les ailettes 196, une limitation
de ces courants de court-circuit.
L'écartement du contact pseudo-fixe 168 est rendu possible
grâce à la longueur de l'ouverture 174 ; au cours de cet écar-
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~æ~96~
tement, le levier 168 n'entraine a~ec lui aucune autre pièce,
de sorte que la masse des pièces en mouvement est réduite et
que la rapidité d'ouverture s'en trouve améliorée. La tresse ou
autre conducteur souple 205 qui relie électriquement le levier
au circuit 206 est, pour les mêmes raisons, avantageusement
raccordée au voisinage du pivot 207 du levier 168, de sorte que
le bras 169 ne conduit pas le courant.
Comme dans un mode de réalisation déjà présenté ci-dessus,
10 l'appareil peut comporter un corps principal 197 contenant les
organes nécessaires à l'accomplissement de la fonction disjonc-
teur, et un boitier auxiliaire 198 qui est associé au précédent
et contient les organes nécessaires à l'exécution de la fonc-
tion d'ouverture et de fermeture télécommandées.
Les modes de réalisation des contacts fixes retractables illus-
trés aux figures 9 et 10 s'apparentent directement aux modes de
réalisation possibles des contacts mobiles qui sont illustrés
aux figures 4, respectivement 3 ; il doit etre clair qlle
20 d'autres modes de réalisation de contacts fixes rétractables,
faisant appel à ceux dont les principes sont notamment illus-
trés aux figures 5, 6, pourraient également être mis en oeuvre.
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