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La présente invention a pour objet un dispositif de sécurité
destiné à un appareil de commutation réalisé par l'assemblage de
plusieurs él~ments modulaires amovibles.
Elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, un
appareil de commutation d'un type analogue à celui décrit dans
le brevet Canadien 1,239,692, au nom de la Demanderesse, qui fait
intervenir:
- un module interrupteur comprenant un ou plusieurs
interrupteurs comportant chacun au moins un élément de
contact fixe, au moins un élément de contact mobile, mont~
sur un équipage mobile de manière ~ pouvoir prendre au
moins deux positions, à savoir, une première position dans
laquelle l'élément de contact mobile est appliqué contre
l'élément de contact fixe (état fermé) et une deuxième
position dans laquelle l'élément de contact mobile se
trouve écarté de l'élément de contact fixe (état ouvert) et
des moyens élastiques exerçant sur l'équipage mobile un
effort tendant à ramener l'élément de contact mobile dans
la première position,
- un module de commande de commutation directe, tel que, par
exemple, un électroaimant apte à provoquer un changement
d'état de l'interrupteur en exerçant sur l'équipage mobile
une action antagoniste à celle des moyens élastiques,
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- un module de commande de commutation indirecte présentant au
moins deux états stables, à savoir, un état armé et un état
déclenché, ainsi que deux phases transitoires, à savoir, une
phase d'ar~mement manuel et une phase de déclenchement, ce
module comprenant des moyens aptes à accumuler une quantité
déterminée d'énergie potentielle lors de la phase d'armement,
et des moyens de déclenchement pour appliquer cette énergie
potentielle sur un organe d'actionnement de l'équipage mobile
de l'interrupteur lors de la phase de déclenchement en répon-
se à un ordre de déclenchement, et
- un module de protection apte à émettre ledit ordre de déclen-
chement, par exemple à la suite d'une surcharge ou d'une
surintensité.
Un avantage important de ce type d'appareils consiste en ce
qu'il est possible d'enlever ou de monter les modules de
commande sur le module interrupteur sans avoir à effectuer une
déconnexion du circuit dans lequel ce dernier se trouve bran-
20 ché.
Or, pour des raisons évidentes de sécurité, ces opérations
doivent nécessairement s'effectuer sans provoquer de change-
ment d'état de l'interrupteur et, de préférence, à l'état
ouvert de l'interrupteur.
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Ceci implique donc que le module de commutation directe soit à
l'état désexcité et ne puisse donc pas exercer une action de
fermeture sur l'équipage mobile de l'interrupteur et que, par
ailleurs, le module de commutation indirecte se trouve à l'état
arme.
L'invention a donc plus particulièrement pour but la réalisa-
tion d'un dispositif de sécurité qui rende impossible tout
montage ou toute extraction des modules de commande lorsque
10 l'interrupteur ne se trouve pas dans un état déterminé (par
exemple l'état ouvert).
Elle propose donc un dispositif de sécurité pour un appareil du
type susdit comprenant un module interrupteur sur lequel peut
venir se fixer un module de commande à action indirecte au
moyen d'une vis montée axialement coulissante dans un passage
traversant prévu dans ledit module de commande de manière à ce
qu'en position assemblée de ce module de commande sur le module
interrupteur, elle puisse se visser dans un perçage taraudé
20 coaxial prévu dans le module interrupteur, et qu'en fin de
vissage, le module de commande soit serré contre le module
interrupteur grâce à l'action de la tête de la vis sur une
portée solidaire du module de commande.
Selon l'invention, ce dispositif est plus particulièrement
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens aptes à interdire
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l'accès de la tête de la vis et, en conséquence, toute possibi-
lité de vissage ou de dévissage, lorsque le module de commande
n'est pas à l'état armé.
Avantageusement, ces moyens d'interdiction pourront consister
en un élément d'interdiction solidaire de l'organe manuel de
commande prévu pour effectuer l'armement du module de commande
de commutation indirecte.
10 Par ailleurs, la longueur de l'extrémité filetée de la vis
venant se visser dans le susdit perçage taraudé sera de pré-
férence prévue au moins égale à la course d'actionnement de
l'équipage mobile du module interrupteur. Dans ce cas, les
susdits moyens d'interdiction seront conçus de manière à assu-
rer, en coopération avec la susdite butée, un blocage axial de
la vis (par emprisonnement de la tête).
Cette disposition permet d'assurer qu'une tentative d'assem-
blage d'un module de commande à l'état déclenché sur un module
20 interrupteur ne pourra pas engendrer une action sur l'équipage
mobile de ce module interrupteur, et ce, en raison de la
présence de l'extrémité filetée de la vis qui dépasse à l'exté-
rieur du module de commande. En effet, cette extrémité filetée
empêchera toute possibilité de contact des moyens d'actionne-
ment du module de commande sur l'équipage mobile.
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Cette mesure de sécurité sera accrue grâce à l'emploi de moyens
de guidage associés au module interrupteur et au module de
commande pour faire en sorte que l'assemblage de ces deux
modules ne puisse être exécuté qu'au terme d'un mouvement
relatif de translation parallèle à l'axe de la vis, sur une
distance au moins égale à la longueur de l'extrémité de la vis
qui dépasse à l'extérieur du module de commande, lorsque la
tête de la vis est en contact avec sa portée.
10 L'invention s'applique, d'une façon particulièrement avanta-
geuse, à un dispositif de commutation consistant en un contac-
teur-limiteur faisant intervenir un module interrupteur, un
module de commande de commutation indirecte amovible et un
module de commande de commutation directe (amovible ou incorpo-
ré au module interrupteur).
Dans ce cas, le dispositif de sécurité aura pour but d'interdi-
re toute possibilité d'assemblage (ou d'extraction) du module
de commande de commutation indirecte, non seulement lorsque ce
20 module ne se trouve pas à l'état armé, mais en outre lorsque le
module de commande de commutation directe est habilité à fonc-
tionner.
Pour parvenir à ces résultats, le dispositif de sécurité selon
l'invention fait en outre intervenir un interrupteur de sécuri-
té monté en série sur le circuit d'alimentation de la bobine de
l'électroaimant du module de commande de commutation directe,
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Z()~1670
,
ainsi que des moyens de commande de cet interrupteur en fonc-
tion de la position de l'organe manuel de commande du module de
commande. Cet organe de commande de commutation indirecte pour-
ra alors présenter, en plus de la position déclenchée et de la
position transitoire d'armement, deux positions armées, à
savoir :
- une position "arrêt", et
- une position "auto".
Dans ce cas, les susdits moyens de commande seront conçus de
manière à ne refermer l'interrupteur de sécurité que dans la
position "auto" tandis que les moyens d'interdiction seront
prévus de manière à ne permettre l'accès à la tête de la vis que
lorsque ces moyens de commande seront dans la position "arrêt".
Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à
titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins
annexés dans lesquels :
La figure 1 représente, en perspective schématique, un
contacteur limiteur équipé d'un dispositif selon
l'invention à l'état désassemblé ;
La figure 2 est une vue schématique de côté, partiel-
lement en coupe, du contacteur représenté sur la figure
1 ; et
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Les figures 3, 4, 5 et 6 sont des vues de la face supé-
rieure du module de commande indirecte, avec un bouton
de commande d'armement en position "arrêt" (figure 3),
"auto" ~figure 4), "déclenché" (figure 5) et "armement"
(figure 6).
Dans cet exemple, le contacteur limiteur se compose tout
d'abord d'un module interrupteur 1 comprenant, à l'intérieur
d'un boitier Bl, trois dispositifs interrupteurs de puissance
10 de type normalement ouvert, dont un seul est visible sur la
figure 2 et qui comprennent, chacun :
- deux éléments de contact fixes 3, 4 portés par deux conduc-
teurs 5, 6 respectivement reliés à deux connecteurs 7, 8 ;
- un équipage mobile comprenant un porte-contact mobile 9 en un
matériau électriquement conducteur et sur lequel sont montés
deux éléments de contact mobiles 10, 11 destinés à coopérer
avec les éléments de contact fixes 3, 4 respectifs ;
- un organe de manoeuvre consistant en un poussoir 12, réalisé
en un matériau électriquement isolant, solidaire du porte-
contact mobile 9 ;
- un ressort 13 disposé entre la paroi de support 14 du bo;tier
2 et le porte-contact mobile 9, de manière à exercer une
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force tendant à appliquer les contacts mobiles 10, 11 contre
les contacts fixes 3, 4.
Bien entendu, cet interrupteur, qui est représenté de façon
très schématique, peut en outre comprendre tous les équipements
dont sont habituellement munis les interrupteurs tels que, par
exemple, des ailettes de fractionnement des arcs, des canaux de
décompression, etc... Par ailleurs, les conducteurs 5 et 6
présentent une forme repliée permettant le développement des
10 forces de répulsion agissant sur le porte-contact mobile 9,
sous l'effet du courant circulant dans l'interrupteur.
D'une façon plus précise, le boitier Bl présente une forme
allongée d'allure générale sensiblement parallélépipédique et
comprend :
- deux faces longitudinales opposées parallèles 15, 16 qui
jouent le rôle de faces de jonction dans le cas d'un assem-
blage de plusieurs modules 1 disposés côte à côte ;
- deux faces latérales opposées 17, 18 ;
- une face de support 19 qui comprend, dans sa partie médiane,
une concavité prismatique 20, de section trapézoidale, axée
normalement aux faces longitudinales 15, 16, qui sert au
montage du boitier 2 sur un rail profilé de support de type
classique ; et
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- une face d'assemblage 21 opposée à la face de support 19.
Cette face d'assemblage 21 présente, dans sa partie médiane,
une cloison 22 qui s'étend perpendiculairement aux faces longi-
tudinales 15, 16 et à la face d'assemblage 21. Cette cloison 22
sépare la face d'assemblage 21 en deux zones, à savoir, une
zone Zl destinée à recevoir un module de commande directe 23 et
une zone Z2 destinée à recevoir un module de commande indirecte
24. Elle comprend, du côté de la zone d'assemblage Z2' un
10 profil étagé Pl et, du côté de la zone Zl' une face plane F
perpendiculaire à la face d'assemblage 21.
La zone Zl comprend, au voisinage de la cloison 22, trois
orifices O alignés perpendiculairement aux faces longitudina-
les 15, 16, par lesquels passent les poussoirs 12 des trois
interrupteurs.
Par ailleurs, les faces latérales 17, 18 présentent chacune
trois orifices Cl, C2, C3 d'accès aux dispositifs de connexion
20 7, 8 dont les vis de serrage 25, 25' sont accessibles au moyen
d'orifices Al, A2, A3, A'l, A'2 correspondants prévus dans la
face d'assemblage 21.
Le dispositif de commande directe 23 comprend un boîtier B2 de
forme parallélépipédique venant se fixer par sa base 26 sur la
zone d'assemblage Zl légèrement en retrait de la zone Z'l dans
laquelle ressortent les poussoirs 12.
2~01~
Ce boîtier B2 renferme un électroaimant 27 dont l'armature
mobile 28 (ou le noyau) est reliée à un levier 29 servant à
l'actionnement des poussoirs 12 des interrupteurs. Dans cet
exemple, l'extrémité du levier 29 située à l'opposé de sa
liaison à l'armature 28 coopère avec un râteau 30 mobile en
translation dans l'intervalle compris entre le boîtier B2 et la
cloison 22 et supporté par les poussoirs 12 des trois interrup-
teurs. Le levier 29 et le râteau 30 sont alors disposés de
manière à ce que l'excitation de la bobine de l'électroaimant
10 27 engendre un basculement du levier 29 qui provoque un mouve-
ment de translation du râteau 30 et des trois poussoirs 12, à
l'encontre de l'action exercée par les ressorts 13, dans le
sens de l'ouverture des contacts 3, 4 - 10, 11.
L'excitation de la bobine 31 de l'électroaimant est assurée
grâce à un circuit de commande à distance se connectant à deux
bornes 32, 33 prévues sur le boîtier B2 et comprenant un inter-
rupteur 34 disposé en série.
20 Cet interrupteur 34 est commandé par un poussoir 35 accessible
par une ouverture prévue sur la face 36 du boitier B2 située en
regard de la cloison 22.
Le module de commande de commutation indirecte 24 se présente
sous la forme d'un boitier B3 de forme prismatique de section
droite rectangulaire présentant :
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- deux faces planes longitudinales opposées 37, 38 parallèles
l'une par rapport à l'autre et séparées l'une de l'autre par
une distance sensiblement égale à celle des faces longitudi-
nales 15, 16 du module interrupteur 1 ;
- une face d'assemblage 39 qui s'étend perpendiculairement aux
faces longitudinales 37, 38 et qui présente une base 40
destinée à venir en regard de la zone d'assemblage Z2' ainsi
qu'une région à profil étagé P2 de forme sensiblement complé-
mentaire à celle du profil étagé Pl de la cloison 22 ;
- deux faces latérales parallèles opposées 41, 42 dont l'une
41, qui est située du côté du profil étagé P2, est destinée à
venir jointivement contre la face 36 du module de commande
directe 23 ; et
- une face frontale 43 présentant un étagement 44 sur lequel
est monté un bouton rotatif de commande de réarmement 45.
20 Dans cet exemple, le module de commande de commutation indi-
recte 24 comprend à la fois un dispositif de déclenchement à
accumulation potentielle et les dispositifs de protection qui
lui sont associés, tels que, par exemple, un électroaimant
destiné à provoquer le déclenchement du dispositif en réponse à
des surintensités brutales ou à des courts-circuits, un système
de protection thermique, par exemple, à bilames destiné à
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provoquer un déclenchement à la suite d'élévations anormales
d'intensité se prolongeant dans le temps.
Sur la figure 2, le dispositif de déclenchement 46 a été repré-
senté schématiquement par un bloc dans lequel pénètre l'axe 47
du bouton de commande de réarmement 45 et qui comprend deux
organes d'actionnement, à savoir :
- un premier organe d'actionnement 48 représenté par un pous-
soir, passant au travers d'un orifice prévu dans l'étagement
49 du boitier B3, en un emplacement situé au droit du râteau
30, lorsque le module 24 est assemblé au module interrupteur
1, et
- un deuxième organe d'actionnement 50 représenté par un pous-
soir, passant au travers d'un orifice prévu dans la face
latérale 42 du boîtier B3, en un emplacement situé en regard
du poussoir 35 du module de commande de commutation directe
23, lorsque les deux modules 23, 24 sont assemblés au module
1.
Le premier organe d'actionnement 48 peut prendre deux posi-
tions, à savoir :
- une position rétractée qui correspond à l'état armé du module
de déclenchement (et aux positions "arrêt" et "auto" du
bouton 45), position dans laquelle cet organe 48 n'exerce
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aucune action sur le râteau 30 de manière à permettre auxdispositifs interrupteurs de puissance du module 1 de passer
à leurs positions normalement fermées, et
- à la suite d'un déclenchement, une position déployée dans
laquelle il appuie sur le râteau 30 de manière à maintenir
ouverts les interrupteurs de puissance.
Le second organe d'actionnement 50 peut également prendre une
10 position rétractée dans laquelle il ne sollicite pas le pous-
soir 35 et une position déployée dans laquelle il agit sur le
poussoir 35 de manière à fermer l'interrupteur 34 du module de
commande 23, le passage de la position rétractée à la position
déployée s'effectuant en faisant passer le bouton 45 de la
position "arrêt" (c'est-à-dire armement) à une position "auto".
Le dispositif de déclenchement 46 comporte en outre un organe
de déclenchement 52 représenté ici par un poussoir qui, lors-
qu'il est sollicité, provoque le passage brutal du premier
20 organe d'actionnement 48, de sa position rétractée à sa posi-
tion déployée.
Les dispositifs de protection 53 associés au dispositif de
déclenchement 46, qui sont ici logés dans le module de commande
de commutation indirecte 24, ont été représentés schématique-
ment par un bloc sur la figure 2.
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200~67(~
Ils comprennent un organe d'actionnement 54 (représenté par un
poussoir) disposé de manière à solliciter l'organe de déclen-
chement 52 à la suite de la détection d'une anomalie du courant
passant dans les interrupteurs de puissance du module 1.
Les liaisons électriques entre les lignes de courant passant
par ces interrupteurs de puissance et ces dispositifs de
protection 53 sont établies grâce à trois couples d'éléments de
connexion mâle 55 et femelle 56 respectivement prévus sur les
10 étagements 57, 58 en regard des modules 1 et 23 ; les éléments
de connexion mâle 55 sont reliés aux dispostifs de protection
53 par l'intermédiaire de liaisons 59, tandis que les éléments
de connexion femelle 56 sont respectivement reliés aux conduc-
teurs 5 des interrupteurs de puissance.
Bien entendu, les éléments de connexion mâle 55 sont conçus de
manière à venir respectivement s'engager dans les éléments de
connexion femelle 56 lors de l'assemblage du module de commande
de commutation indirecte 24 sur le module interrupteur 1.
Il convient d'indiquer à ce sujet que cet assemblage est assuré
en amenant le module 24 sur le module 1 au terme d'un mouvement
de translation perpendiculaire à la face d'assemblage 21.
Lors de ce mouvement de translation, le module 24 est guidé
grâce à des ailes de guidage 61, 62 - 61', 62' qui prolongent
les faces longitudinales 15, 16 dans des régions adjacentes à
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la cloison 22 et à la bordure transversale 63 et se terminent à
hauteur de l'étagement supérieur 64 de la cloison 22.
La fixation du module de commande de commutation indirecte 24
sur le module interrupteur 1 est assurée au moyen d'au moins
une vis 65 qui s'engage dans un passage traversant du boltier
B3 pour venir se visser (en position assemblée des modules 1 et
24) dans un perçage taraudé 66 prévu dans l'étagement 64 de la
cloison 22, l'axe de la vis 65 et celui du perçage 66 étant
10 perpendiculaires audit étagement 64.
Dans cet exemple, la tête 67 de la vis 65 vient s'engager dans
un puits 68 réalisé sur l'étagement 44 de la face frontale 43
dans l'aire de rotation de la collerette 69 du bouton d'arme-
ment 45.
Il est clair qu'en fin de vissage, la tête 67 de la vis 65 vient
porter sur le fond du puits 68 pour effectuer un serrage des
deux modules 1, 24.
Pour permettre le vissage, la collerette 69 du bouton 45
présente une échancrure 70 disposée de manière à ne co;ncider
avec le puits 68 que lorsque le bouton 45 se trouve en position
"arrêt". Grâce à cette mesure, lorsque le bouton n'est pas en
position "arrêt", il devient donc impossible de désassembler
les modules 1 et 24 ou, au contraire, de les assembler. En
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outre, grâce aux ailes de guidage 61, 61' - 62, 62' et au fait
que la tête 67 de la vis 65 se trouve emprisonnée dans le puits
68 par la collerette 69 du bouton 45, une tentative d'assembla-
ge des deux modules 1, 24 ne pourra pas conduire à un actionne-
ment fortuit des interrupteurs de puissance ; le module 24 sera
retenu écarté du module 1 par la vis 65.
De préférence, la longueur de la portion de la vis 65 ressor-
tant du module 24 sera prévue supérieure à la longueur de la
10 course de l'organe d'actionnement 48, de manière à ce que ce
dernier ne puisse pas venir porter sur le râteau 30 lors d'une
telle tentative.
Selon un autre mode d'exécution, la vis 65 peut être sollicitée
axialement par un ressort, de manière à ce qu'en position
dévissée, elle demeure engagée dans l'échancrure 70 et interdi-
se ainsi toute manoeuvre du bouton 45.
La solidarisation du module 24 au module 23 est, par ailleurs,
20 assurée grâce à une languette 71, solidaire du boltier B3, qui
s'étend parallèlement à la face latérale 42 à partir de l'éta-
gement 44 et qui s'engage dans une fente prévue sur la face 72
du boîtier B2. Cette disposition permet notamment d'éviter un
écartement des boîtiers B2 et B3 sous l'effet de la pression
exercée par l'organe d'actionnement 50 sur le poussoir 35.
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~ 2001670
Le fonctionnement du dispositif précédemment décrit sera exposé
ci-après en regard des figures 3 à 6 qui montrent le bouton
d'armement 45 dans ses différentes positions d'utilisation.
Dans la position "arrêt" du bouton 45, l'échancrure 70 de la
collerette 69 se trouve en coincidence avec le puits 68, et la
tête 67 de la vis 65 est accessible, soit pour un assemblage ou
pour un désassemblage. Dans cette position, les organes
d'actionnement 48, 50 sont à l'état rétracté et le module 24
lO est à l'état armé. Ce module n'exerce aucune action sur le
module interrupteur 1 et le module de commutation directe 23
est inhibé en raison du fait que l'interrupteur 34, qui n'est
pas sollicité, est à l'état ouvert.
A partir de cette position, le passage à la position "auto",
représentée figure 4, (rotation en sens horaire de 90) a pour
effet de provoquer le déploiement de l'organe d'actionnement 50
qui agit alors sur le poussoir 35 pour provoquer la fermeture
du contact 34. Le module de commande de commutation directe 23
20 est alors habilité à fonctionner. La collerette 69 interdit
l'accès à la tête 67 de la vis 65.
Lorsque l'organe de déclenchement 52 est sollicité par les
dispositifs de protection 53, il provoque le passage de l'orga-
ne d'actionnement 48, à la position déployée, causant ainsi
l'ouverture des interrupteurs de puissance du module 1. Lors du
déclenchement, le bouton 45 effectue une rotation de 45 dans
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le sens anti-horaire, position dans laquelle la collerette 69
interdit l'accès à la tête 67 de la vis 65 (figure 5).
Le réarmement s'obtient ensuite en effectuant une rotation du
bouton 45 de 75 en sens anti-horaire jusqu'à la position
"armement~ représentée figure 6, puis en ramenant le bouton
(sens horaire) à la position "arrêt" représentée figure 3. Le
bouton peut être ensuite ramené à la position "auto" de la
figure 4.
Tel que précédemment décrit, le dispositif selon l'invention
permet d'atteindre une très grande sécurité, tout en étant très
simple et non contraignant pour l'utilisateur.
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