Language selection

Search

Patent 2794131 Summary

Third-party information liability

Some of the information on this Web page has been provided by external sources. The Government of Canada is not responsible for the accuracy, reliability or currency of the information supplied by external sources. Users wishing to rely upon this information should consult directly with the source of the information. Content provided by external sources is not subject to official languages, privacy and accessibility requirements.

Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2794131
(54) English Title: DISPOSITIF DE COMMUTATION ELECTRIQUE A MECANISME D'ACTIONNEMENT ULTRA-RAPIDE ET INTERRUPTEUR HYBRIDE COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF
(54) French Title: ELECTRICAL SWITCHING DEVICE HAVING AN ULTRAFAST ACTUATION MECHANISM AND HYBRID SWITCH COMPRISING SUCH A DEVICE
Status: Granted and Issued
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • H01H 3/22 (2006.01)
(72) Inventors :
  • BACH, JULIEN (France)
  • BRICQUET, CEDRIC (France)
(73) Owners :
  • SCHNEIDER ELECTRIC INDUSTRIES SAS
(71) Applicants :
  • SCHNEIDER ELECTRIC INDUSTRIES SAS (France)
(74) Agent: ROBIC AGENCE PI S.E.C./ROBIC IP AGENCY LP
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2016-01-05
(86) PCT Filing Date: 2010-04-15
(87) Open to Public Inspection: 2011-10-20
Examination requested: 2013-04-05
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/FR2010/000304
(87) International Publication Number: WO 2011128516
(85) National Entry: 2012-09-21

(30) Application Priority Data: None

Abstracts

English Abstract

Switching device having an ultrafast actuation mechanism for the opening of electrical contacts (21, 22), comprising a propelling coil (12) and a conducting disc (11). A fixed contact (21) engages, in the closed position, with a moving contact (22), said contacts being brought into the open position by repulsion of the conducting disc (11). A return device (5) generates a closure force (F1) for keeping said electrical contacts (21, 22) in the closed position. Means (30) for fastening the moving contact (22) in the open position comprise a magnetic yoke (32) having an attraction coil (33) delivering an attraction force (Fa) to a magnetic movable armature (31). The moving contact (22) is carried by a contact-carrier support (23) having driving means intended for cooperating, during movement of the moving contact (22), with the movable magnetic armature (31) in order to move it.


French Abstract

Dispositif de commutation à mécanisme d'actionnement ultra-rapide d'ouverture de contacts électriques (21, 22) comprenant une bobine de propulsion (12) et un disque conducteur (11 ). Un contact fixe (21 ) coopère position de fermeture avec un contact mobile (22), lesdits contacts étant amenés en position d'ouverture par répulsion du disque conducteur (11 ). Un dispositif de rappel (5) est génère une force de fermeture (F1 ) pour maintenir lesdits contacts électriques (21, 22) en position de fermeture. Des moyens d'accrochage (30) du contact mobile (22) dans la position d'ouverture comportent une culasse magnétique (32) ayant une bobine d'attraction (33) fournissant une force d'attraction (Fa) d'une armature mobile magnétique (31 ). Le contact mobile (22) est porté par un support porte-contact (23) comportant des moyens d'entraînement destinés à venir collaborer, en cours du déplacement du contact mobile (22), avec l'armature mobile magnétique (31 ) pour l'entraîner en déplacement.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


13
REVENDICATIONS
1. Dispositif de commutation électrique à mécanisme d'actionnement ultra-
rapide d'ouverture de contacts électriques (21, 22) comprenant :
- un déclencheur électrodynamique (10) comprenant une bobine de
propulsion (12) associée à un disque conducteur (11),
- un contact fixe (21) coopérant en position de fermeture avec un contact
mobile (22), lesdits contacts électriques (21, 22) étant amenés en position
d'ouverture par répulsion du disque conducteur (11) lors de l'alimentation
de la bobine de propulsion (12),
- un dispositif de rappel (5) destiné à générer une force de fermeture (F1)
pour maintenir lesdits contacts électriques (21, 22) en position de
fermeture,
- des moyens d'accrochage (30) du contact mobile (22) dans la position
d'ouverture, lesdits moyens comportant une culasse magnétique (32)
ayant une bobine d'attraction (33) destinée à fournir une force d'attraction
(Fa) d'une armature mobile magnétique (31), ladite armature étant
destinée à être entrainée en déplacement par le contact mobile (22) pour
se placer en contact avec la culasse magnétique fixe (32),
dispositif caractérisé en ce que le contact mobile (22) est porté par un
support porte-contact (23) comportant des moyens d'entrainement destinés à
venir collaborer, en cours du déplacement du contact mobile (22), avec
l'armature mobile magnétique (31), la mise en contact desdits moyens
d'entrainement avec l'armature mobile magnétique (31) entrainant son
déplacement en direction de la culasse magnétique (32).
2. Dispositif de commutation électrique selon la revendication 1,
caractérisé en
ce que le support porte-contact (23) est solidaire du disque conducteur (11),
les moyens d'entrainement de l'ensemble étant positionnés sur le disque
conducteur (11).
3. Dispositif de commutation électrique selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que les moyens d'entrainement sont destinés à venir en
contact avec l'armature mobile magnétique (31) pour l'entrainer en mouvement

14
lorsque la distance entre le contact mobile (22) et le contact fixe (21) est
au moins
supérieure à 50% d'une distance totale d'ouverture desdits contacts.
4. Dispositif de commutation électrique selon l'une quelconque des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage (30)
comportent des moyens de maintien (9) destinés à maintenir l'ensemble mobile
disque conducteur (11) - support porte-contact (23) - contact mobile (22) en
position d'ouverture, la force d'attraction (Fa) étant appliquée audit
ensemble
mobile via les moyens de maintien (9).
5. Dispositif de commutation électrique selon la revendications 4,
caractérisé en
ce que les moyens de maintien (9) comportent un ergo qui vient collaborer avec
un emplacement aménagé sur le support porte-contact (23) pour interdire un
retour en position de fermeture de l'ensemble mobile disque conducteur (11) -
support porte-contact (23) - contact mobile (22).
6. Dispositif de commutation électrique selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la force d'attraction (Fa) fournie
par
la bobine d'attraction (33) de la culasse magnétique (32) est d'intensité
supérieure à la force de fermeture (F1) fournie par le dispositif de rappel
(5).
7. Dispositif de commutation électrique selon l'une quelconque des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'armature mobile magnétique (31)
comporte un disque magnétique destiné à être disposé en position d'ouverture
en regard et à faible distance d'une face de la bobine d'attraction (33) et en
contact avec la culasse magnétique (32).
8. Interrupteur à coupure hybride (100) comportant en parallèle un moyen
d'ouverture mécanique et un moyen d'ouverture électrique, caractérisé en ce
que le moyen d'ouverture mécanique est constitué d'un dispositif de
commutation électrique (1) selon l'une quelconque des revendications
précédentes 1 à 7.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
1
DISPOSITIF DE COMMUTATION ELECTRIQUE A MECANISME
D'ACTIONNEMENT ULTRA-RAPIDE ET INTERRUPTEUR HYBRIDE
COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention est relative à un dispositif de commutation électrique à mécanisme
d'actionnement ultra-rapide d'ouverture de contacts électriques. Le mécanisme
comprend un déclencheur électrodynamique ayant une bobine de propulsion
associée à un disque conducteur. Un contact fixe coopère en position de
fermeture avec un contact mobile, lesdits contacts électriques étant amenés en
position d'ouverture par répulsion du disque conducteur lors de l'alimentation
de la
bobine de propulsion. Un dispositif de rappel est destiné à générer une force
de
fermeture pour maintenir lesdits contacts électriques en position de
fermeture.
Des moyens d'accrochage du contact mobile dans la position d'ouverture
comportent une culasse magnétique ayant une bobine d'attraction destinée à
fournir une force d'attraction d'une armature mobile magnétique. Ladite
armature
est destinée à être entrainée en déplacement par le contact mobile pour se
placer
en contact avec la culasse magnétique fixe.
L'invention est aussi relative à un interrupteur à coupure hybride comportant
en
parallèle un moyen d'ouverture mécanique et un moyen d'ouverture électrique.
ETAT DE LA TECHNIQUE
L'utilisation de mécanisme d'actionnement ultra-rapide d'ouverture ou de
fermeture des contacts d'un dispositif de commutation est décrit notamment
dans
les demandes de brevet (FR-A-2815611, US2002/0044403 A1, W003/056586
A1).
De manière connue, comme représentée sur la figure 1, le dispositif de
commutation comprend un bloc contacteur 20 ayant un contact fixe 21 coopérant
avec dun contact mobile 22 porté par un support porte-contact 23. Les contacts
électriques sont connectés respectivement aux bornes électriques d'un circuit
électrique externe à commuter. La commande d'ouverture et de fermeture des

CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
2
contacts, autrement dit le mouvement du contact mobile est actionné par un
mécanisme d'actionnement.
Le but recherché par de tels dispositifs est l'ouverture et la fermeture ultra
rapide
des contacts.
Certaines solutions proposent des mécanismes d'actionnement ayant un
déclencheur électrodynamique à effet Thomson classique. Comme représenté sur
les figures 1 et 2, le déclencheur électrodynamique 10 comprend une bobine
dite
de propulsion 12 associée à un disque conducteur 11. Ledit disque est disposé
en
position de fermeture en regard et à faible distance d'une face du bobinage de
la
bobine de propulsion 12. La bobine de propulsion 12 est soit fixe par rapport
au
bâti 7 du dispositif, soit portée par un système de compensation d'usure 14 de
contacts. Le système de compensation peut comporter par exemple une mousse,
un élastomère ou un ressort.
Le dispositif de commutation comprend un dispositif de rappel 5 de l'ensemble
mobile disque conducteur 11 - support porte-contact 23 en position de
fermeture
desdits contacts électriques 21, 22, ledit dispositif générant une force de
fermeture F1.
Pour ouvrir les contacts, la bobine de propulsion 12 est parcourue par un
courant électrique et génère un champ magnétique qui produit une force de
répulsion électromagnétique Fp qui repousse le disque conducteur 11 suivant
une
direction parallèle à son axe de révolution Y. Le déplacement du disque
conducteur 11 provoque de manière concomitante le déplacement du support
porte-contact 23 et du contact mobile 22 et donc l'ouverture des contacts
électriques du dispositif de commutation. Ce type de mécanisme est utilisé
pour
sa simplicité de mise en oeuvre ainsi que pour son faible coût de revient.
Une autre solution très efficace, non représentée, consiste à placer une
deuxième bobine à la place du disque conducteur. On utilise alors
conjointement
les forces de répulsion créées par les deux bobines pour un déplacement ultra-
rapide du contact mobile via la seconde bobine mobile. Les deux bobines sont
alors configurées de manière à créer des forces de répulsion
électromagnétiques
opposées. Chaque bobine génère un champ magnétique qui produit une force de

CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
3
répulsion électromagnétique qui tend à repousser l'autre bobine. Sous l'effet
combiné des deux forces de répulsion, la bobine mobile va se déplacer
légèrement moins rapidement mais présente d'autres avantages. L'avantage
principal de ce genre de dispositif est que l'on peut créer des forces de
répulsion
indépendante de la forme d'onde du courant de propulsion comme c'est le cas
d'un propulseur à effet Thomson classique. Les courants n'ont pas à être
induits
par génération d'un courant de Foucault dans un secondaire tel qu'un disque
massif pour que la force de répulsion s'exprime. Tous ces types de dispositif
peuvent être utilisés sur un disjoncteur électromécanique à ouverture ultra
rapide
permettant ainsi une limitation très forte des courants de court-circuit. En
outre, le
dispositif à double bobine peut être utilisé sous forme asymétrique ou avec
des
bobines de formes diverses. Il peut être aussi complexifié au niveau de sa
commande électronique. Une électronique plus sophistiquée donne accès à des
fonctionnalités plus évoluées qui permettent de mieux contrôler le dispositif.
On
peut notamment gérer la course de déplacement de la bobine mobile qui peut
être
ralentie ou accélérée dans un sens comme dans l'autre. Cette variation des
ralentissements/accélérations peut être obtenue soit par le contrôle de la
force de
répulsion au vue de la force de rappel, soit par une combinaison de ce premier
contrôle avec un pilotage séparé des courants lorsqu'il s'agit d'une
propulsion à
deux bobines
On peut aussi envisager des moyens de maintien en position d'ouverture des
contacts. Ces moyens de maintien ou d'accrochage génèrent une force retenant
le support porte-contact 23 et le contact mobile 22 dans une position
d'ouverture
des contacts électriques du dispositif de commutation.
Les moyens d'accrochage peuvent être de type électromagnétique tel que décrit
dans un brevet de la demanderesse FR2867304. Comme représenté sur la figure
2B, le maintien en position d'ouverture des contacts 21, 22 est obtenu grâce à
une force de d'attraction électromagnétique supplémentaire. Des moyens
d'accrochage 30 de l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-
contact 23 ¨ contact mobile 22 dans la position d'ouverture, comportent alors
une
armature mobile magnétique 31 destinée à collaborer par attraction avec une
culasse magnétique 32 lors de l'excitation d'une bobine d'attraction 33.
L'armature

CA 02794131 2015-01-20
4
mobile magnétique 31 est liée mécaniquement à l'ensemble mobile disque
conducteur 11 - support porte-contact 23 - contact mobile 22. A titre
d'exemple de
réalisation, une tige rigide et non déformable relie l'ensemble mobile disque
conducteur 11 - support porte-contact 23 - contact mobile 22 à l'armature
mobile
magnétique 31. Tout déplacement dudit ensemble entraine alors concomitamment
le déplacement de l'armature mobile magnétique 31 et vice versa. Ces moyens
d'accrochage électromagnétiques présentent l'inconvénient d'alourdir
l'ensemble
des moyens propulsés par la bobine de propulsion, un alourdissement des pièces
en mouvement allant à l'encontre de la vitesse d'ouverture.
Les moyens d'accrochage peuvent aussi être de type mécanique en utilisant par
exemple un verrou. Lorsque les moyens d'accrochage sont mécaniques, ils
peuvent
présenter l'inconvénient de générer un frottement additionnel.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique,
de
manière à proposer un dispositif de commutation comportant un mécanisme
d'actionnement ultra-rapide et des moyens d'accrochage magnétique efficaces.
Le contact mobile du dispositif de commutation électrique selon l'invention
est porté
par un support porte-contact comportant des moyens d'entrainement destinés à
venir collaborer, en cours du déplacement du contact mobile, avec l'armature
mobile magnétique. La mise en contact desdits moyens d'entraînement avec
l'armature mobile magnétique entraine son déplacement en direction de la
culasse
magnétique.

CA 02794131 2015-01-20
..
De préférence, selon un mode de développement de l'invention, le support porte-
contact est solidaire du disque conducteur, Les moyens d'entrainement de
l'ensemble étant positionnés sur le disque conducteur.
De préférence, les moyens d'entrainement sont destinés à venir en contact avec
l'armature mobile magnétique pour l'entrainer en mouvement lorsque la distance
entre le contact mobile et le contact fixe est au moins supérieure à 50% d'une
distance totale d'ouverture desdits contacts.
De préférence, selon un mode de développement de l'invention, les moyens
d'accrochage comportent des moyens de maintien destinés à maintenir l'ensemble
mobile disque conducteur - support porte-contact - contact mobile en position
d'ouverture, la force d'attraction étant appliquée audit ensemble mobile via
les
moyens de maintien.
Avantageusement, les moyens de maintien comportent un ergo qui vient
collaborer
avec un emplacement aménagé sur le support porte-contact pour interdire un
retour
en position de fermeture de l'ensemble mobile disque conducteur - support
porte-
contact - contact mobile.
De préférence, la force d'attraction fournie par la bobine d'attraction de la
culasse
magnétique est d'intensité supérieure à la force de fermeture fournie par le
dispositif
de rappel.
De préférence, l'armature mobile magnétique comporte un disque magnétique
destiné à être disposé en position d'ouverture en regard et à faible distance
d'une
face de la bobine d'attraction et en contact avec la culasse magnétique.

CA 02794131 2015-01-20
,
5a
L'invention est relative à un interrupteur à coupure hybride comportant en
parallèle
un moyen d'ouverture mécanique et un moyen d'ouverture électrique. Le moyen
d'ouverture mécanique est constitué d'un dispositif de commutation électrique
tel
que défini ci-dessus.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la
description
qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à
titre
d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés sur lesquels :
= Les figures 1A et 1B représentent des vues schématiques en coupe de
dispositifs de commutation selon l'état de l'art ;
= Les figures 2A et 2B représentent des vues schématiques en coupe d'un
dispositif de commutation connu incluant un accrochage magnétique ;

CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
6
= La figure 3A représente une vue schématique en coupe d'un dispositif de
commutation selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention en
position fermée ;
= La figure 38 représente une vue schématique en coupe du dispositif selon
la
figure 3A en cours d'ouverture ;
= La figure 3C représente une vue schématique en coupe du dispositif selon
la
figure 3A en position ouverte ;
= La figure 4 représente une vue schématique d'un interrupteur hybride
selon
l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention tel que représenté
sur
les figures 3A à 3C, le dispositif de commutation électrique 1 à mécanisme
d'actionnement ultra-rapide d'ouverture de contacts électriques 21, 22
comprend
un déclencheur électrodynamique 10.
Ledit déclencheur comprend une bobine de propulsion 12 associée à un disque
conducteur 11. Comme représenté sur la figure 3A, ledit disque conducteur est
disposé en position de fermeture en regard et à faible distance d'une face du
bobinage de la bobine de propulsion 12. En position de fermeture des contacts
électriques 21, 22, le disque conducteur 11 est de préférence au contact avec
la
face du bobinage de la bobine de propulsion 12. Dans un exemple de
réalisation,
le diamètre extérieur du disque conducteur 11 est au moins égal au diamètre
extérieur de la bobine de propulsion 12.
Selon un mode particulier de réalisation, les axes de révolution Y de la
bobine
de propulsion 12 et du disque conducteur 11 sont confondus ou alignés.
Selon un mode particulier de réalisation, la bobine de propulsion 12 est
reliée au
bâti 7 via un système de compensation d'usure 14. Le système de compensation
d'usure 14 permet de maintenir le disque conducteur 11 propulsé, en position
de
fermeture, le plus rapproché possible de la bobine de propulsion 12 et ce
quelque
soit l'état d'usure des contacts électriques.
Ledit déclencheur comprend un bloc contacteur 20 ayant un contact fixe 21

CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
7
coopérant avec un contact mobile 22. Le contact mobile 22 est relié au disque
conducteur 11 par l'intermédiaire d'un support porte-contact 23. Ainsi, tout
mouvement en translation du disque conducteur 11 suivant son axe de révolution
Y est intégralement transmis au contact mobile 22 qui se déplace suivant le
même
axe.
Ledit déclencheur comprend un dispositif de rappel 5 destiné à générer une
force de fermeture F1 pour maintenir lesdits contacts électriques 21, 22 en
position de fermeture. Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif
de
rappel 5 comporte de préférence un ressort hélicoïdal. Comme représenté sur
les
figures 3A à 3C, ce ressort tend à se compresser au moment de l'ouverture des
contacts électriques 21, 22. La force de fermeture F1 est alors une force de
compression s'appliquant sur l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support
porte-contact 23 - contact mobile 22.
Ledit déclencheur comprend des moyens d'accrochage 30 du contact mobile 22
dans la position d'ouverture. Lesdits moyens d'accrochage sont destinés à
maintenir l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-contact 23
contact mobile 22 dans une position d'ouverture des contacts électriques 21,
22.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'accrochage 30
comportent une culasse magnétique 32 fixe ayant une bobine d'attraction 33
destinée à être alimentée électriquement pour fournir une force
électromagnétique
d'attraction Fa.
Les moyens d'accrochage 30 comportent en outre une armature mobile
magnétique 31 destinée à venir se placer en contact avec la culasse magnétique
32 fixe. L'armature mobile magnétique 31 est entrainée en déplacement par le
contact mobile 22 en mouvement, l'entrainement de ladite armature étant
directe
ou indirecte. Selon un mode particulier de réalisation, l'ensemble mobile
disque
conducteur 11 - support porte-contact 23 - contact mobile 22 est destiné à
entrainer en déplacement l'armature mobile magnétique 31.
A titre d'exemple de réalisation, la culasse magnétique 32 a une forme
annulaire. La bobine d'attraction 33 est positionnée à l'intérieur de l'anneau
ouvert. L'armature mobile magnétique 31 comporte un disque magnétique destiné

CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
8
à venir collaborer avec la culasse magnétique 32 afin de refermer l'anneau
ouvert.
La culasse magnétique 32 fixe associée à l'armature mobile magnétique 31 forme
ainsi un circuit magnétique. Les lignes de champ magnétique générées par la
bobine d'attraction 33 viennent se reboucler dans le circuit magnétique en
traversant les entrefers présents au niveau des zones de contacts entre ladite
culasse et ladite armature.
Selon un mode préférentiel de fonctionnement de l'invention, la force
électromagnétique d'attraction Fa fournie par ladite bobine d'attraction 33
est
destinée à maintenir l'armature mobile magnétique 31 et l'ensemble mobile
disque conducteur 11 - support porte-contact 23- contact mobile 22 en position
d'ouverture. La force électromagnétique d'attraction Fa fournie par la bobine
d'attraction 33 de la culasse magnétique 32 s'oppose à la force de fermeture
F1
fournie par le dispositif de rappel 5. En outre, la force d'accrochage Fa est
d'intensité supérieure à une force de fermeture F1 fournie par le dispositif
de
rappel 5 en position de fermeture. Selon un mode préférentiel de réalisation
de
l'invention tel que représenté sur les figures 3A, 3B et 3C, les moyens
d'accrochage 30 comportent des moyens de maintien 9 destinés à maintenir
l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-contact 23 ¨ contact
mobile 22 en position d'ouverture. A titre d'exemple de réalisation, les
moyens de
maintien 9 comportent un ergo qui vient collaborer avec un emplacement
aménagé sur le support porte-contact 23 pour interdire un retour en position
de
fermeture dudit l'ensemble mobile
Selon un mode particulier de fonctionnement, la force électromagnétique
d'attraction Fa fournie est aussi destinée à attirer l'armature mobile
magnétique
31 en position contre la culasse magnétique 32. La force électromagnétique
d'attraction Fa fournie par la bobine d'attraction 33 favorise ainsi le
déplacement
de l'armature mobile magnétique 31 et peut entrainer son déplacement avant que
l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-contact 23 - contact
mobile 22 vienne en contact avec ladite armature pour provoquer son
déplacement.
Dans une première phase de fonctionnement préférentiel du dispositif de
commutation, lesdits contacts électriques 21, 22 sont amenés en position
ouverte

CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
9
par répulsion du disque conducteur 11 lors de l'alimentation de la bobine de
propulsion 12. En effet, lorsque la bobine de propulsion 12 est parcourue par
un
courant électrique, cette dernière génère un champ magnétique qui produit une
force de répulsion électromagnétique Fp. A titre d'exemple de réalisation,
l'impulsion électrique est délivrée par une source d'énergie en particulier
impulsionelle qui peut être constituée d'un condensateur préalablement chargé.
La force de répulsion Fp repousse le disque conducteur 11 suivant une
direction
parallèle à son axe de révolution Y. Le déplacement du disque conducteur 11
provoque de manière concomitante le déplacement du support porte-contact 23 et
du contact mobile 22. Ledit contact mobile quitte la position de fermeture.
L'intensité de la force de répulsion Fp est largement supérieure à l'intensité
de la
force de fermeture F1 exercées par les moyens élastiques du dispositif de
rappel
quelque soit la position de l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support
porte-contact 23 - contact mobile 22 (Fp >> F1). La séparation des contacts
électriques 21, 22 est ainsi opérée avec une masse minimale à déplacer.
L'accélération de l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-
contact
23 - contact mobile 22 est maximale. Au cours de cette première phase de
fonctionnement, le déplacement de l'ensemble mobile disque conducteur 11 -
support porte-contact 23 - contact mobile 22 est entièrement indépendant de
celui
de l'armature mobile magnétique 31. Ledit ensemble effectue en effet une
course
libre au cours de laquelle le contact mobile 22 se déplace vers la position
d'ouverture. On entend ainsi par course libre le fait que l'ensemble mobile
disque conducteur 11 - support porte-contact 23 - contact mobile 22 se déplace
sans provoquer le déplacement de l'armature mobile magnétique 31.
Une seconde phase de fonctionnement débute lorsque la distance entre le
contact mobile 22 et le contact fixe 21 est suffisante. Ledit déplacement du
contact mobile 22 est considéré comme suffisant lorsque la distance ou
l'écartement entre le contact mobile 22 et le contact fixe 21 permet d'assurer
une
coupure électrique. A ce stade de fonctionnement, le support porte-contact 23
lié
au contact mobile 22 comporte des moyens d'entrainement qui viennent en
contact avec l'armature mobile magnétique 31 pour l'entrainer en déplacement.
A titre d'exemple de réalisation, l'entrainement en déplacement de l'armature

CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
mobile magnétique 31 démarre lorsque le support porte-contact 23 s'est déplacé
de manière à ce que la distance entre le contact mobile 22 et le contact fixe
21
soit au moins supérieure à 50% d'une distance totale d'ouverture des contacts
électriques 21, 22.
A titre d'exemple de réalisation, le support porte-contact 23 étant solidaire
du
disque conducteur 11, les moyens d'entrainement sont positionnés sur le disque
conducteur 11 pour venir directement en contact avec une surface du disque
magnétique de l'armature mobile magnétique 31. Du fait de l'accumulation
d'énergie cinétique de l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-
contact 23 - contact mobile 22, un choc entre les moyens d'entrainement et
ladite
armature mobile magnétique 31 provoque le déplacement de ladite armature
contre la culasse magnétique 32. A titre d'exemple de réalisation, les masses
respectives de l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-contact
23
et de l'armature mobile magnétique sont sensiblement égales. Compte tenu de
cet équilibre des masses, le choc entre lesdits moyens d'entrainement et
ladite
armature provoque d'une part une très forte accélération de l'armature mobile
magnétique 31 et d'autre part un très fort ralentissement de l'ensemble mobile
disque conducteur 11 - support porte-contact 23 - contact mobile 22.
Dans une troisième phase de fonctionnement, la bobine d'attraction 33
alimentée électriquement fournit une force d'attraction Fa. La force
d'attraction Fa
est appliquée à l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-contact
23 - contact mobile 22 via les moyens de maintien 9 des moyens d'accrochages
30. Ainsi, à la fin de la seconde phase de fonctionnement, le positionnement
de
l'armature mobile magnétique 31 contre la culasse magnétique 32 permet de
retenir l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-contact 23 -
contact mobile 22 en position d'ouverture contre la force de fermeture F1.
Tant
que la bobine d'attraction 33 est alimentée, l'armature mobile magnétique 31
reste
alors accrochée à la culasse magnétique 32 et empêche alors le retour en
position de fermeture du contact mobile 22. Comme représenté sur la figure 3C,
les moyens de maintien 9 solidaires de l'armature mobile magnétique 31
maintiennent l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-contact 23
-
contact mobile 22 en position d'ouverture. En outre, au cours de cette
troisième

CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
11
phase, la bobine de propulsion 12 n'est plus alimentée et la force de
propulsion
Fp est alors nulle. Lesdits contacts électriques 21, 22 sont maintenus en
position
d'ouverture grâce aux moyens d'accrochage 30 exerçant une force
électromagnétique d'attraction Fa. Ladite force électromagnétique d'attraction
Fa
est d'intensité supérieure à la force de fermeture F1 exercée par les moyens
élastiques du dispositif de rappel 5 en position de fermeture (Fa >> F1).
Dans une quatrième phase de fonctionnement, la bobine de d'attraction 33 n'est
plus alimentée, la force d'attraction Fa est alors nulle. Le contact mobile 22
peut
alors revenir en contact avec le contact fixe 21 sous l'effet de la force de
fermeture F1. L'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-contact
23
- contact mobile 22 retrouve sa position de fermeture et les contacts
électriques
21, 22 sont donc à nouveau fermés. Le dispositif de commutation retrouve un
état
stable de fermeture.
Selon un mode particulier de fonctionnement du dispositif de commutation,
l'armature mobile magnétique 31 débute un lent déplacement au cours de la
première phase de fonctionnement. La bobine d'attraction 33 de la culasse
magnétique 32 est alimentée et opère une attraction de l'armature mobile
magnétique. Cette armature mobile magnétique 31 reçoit ultérieure l'énergie
cinétique accumulé par l'ensemble mobile disque conducteur 11 - support porte-
contact 23 ¨ contact mobile 22 au moment du choc et poursuit sa course
jusqu'au
contact avec la culasse magnétique 32.
Avantageusement, le dispositif de commutation de l'invention permet de réduire
la masse des éléments mobiles propulsés par la force de propulsion. En effet,
au
commencement du mouvement de l'ensemble mobile disque conducteur 11 -
support porte-contact 23 ¨ contact mobile 22, les moyens d'accrochage 30
n'étant
pas encore solidaires dudit ensemble mobile ne tendent pas à ralentir
l'ouverture
du contact mobile 22.
Comme représenté sur la figure 4, l'invention concerne un interrupteur à
coupure hybride. L'interrupteur de coupure hybride comporte un moyen
d'ouverture mécanique 1 connecté en parallèle à un moyen d'ouverture
électrique
100 dit statique. Le moyen d'ouverture mécanique 1 est constitué d'un
dispositif

CA 02794131 2012 09 21
WO 2011/128516 PCT/FR2010/000304
12
de commutation électrique tel que défini ci-dessus.
Le moyen d'ouverture électrique 100 est destiné à assurer une coupure
électronique très rapide et être ainsi un moyen d'ouverture extrêmement
limiteur.
L'énergie du circuit de coupure est principalement absorbée dans au moins une
varistance 101. Le moyen d'ouverture statique 100 présente cependant une
faible
capacité de dissipation thermique en fonctionnement nominal. Ce problème
inhérent au fonctionnement d'un moyen d'ouverture statique oblige de coupler
ledit moyen d'ouverture à d'autre type de moyen de coupure tel que notamment
des moyens de coupure mécanique 1.
Selon un mode particulier de réalisation l'invention, le moyen d'ouverture
électrique statique 100 est celui d'un disjoncteur statique ultra-rapide tel
que décrit
dans un brevet de la demanderesse FR2651915.
Ainsi, l'objectif de la coupure dite hybride est d'éliminer les inconvénients
des
moyens d'ouverture statique 100 tout en conservant leurs avantages. Ainsi, les
contacts électriques 21, 22 en position de fermeture du moyen d'ouverture
mécanique 1 assurent le passage du courant en régime normal. En cas de
détection de défaut électrique, les contacts électriques 21, 22 s'ouvrent
suffisamment rapidement pour transférer le courant sur le circuit des moyens
d'ouverture statique 100 qui prend alors en charge la coupure électrique et
l'absorption d'énergie du court-circuit dans la varistance 101.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

2024-08-01:As part of the Next Generation Patents (NGP) transition, the Canadian Patents Database (CPD) now contains a more detailed Event History, which replicates the Event Log of our new back-office solution.

Please note that "Inactive:" events refers to events no longer in use in our new back-office solution.

For a clearer understanding of the status of the application/patent presented on this page, the site Disclaimer , as well as the definitions for Patent , Event History , Maintenance Fee  and Payment History  should be consulted.

Event History

Description Date
Common Representative Appointed 2019-10-30
Common Representative Appointed 2019-10-30
Change of Address or Method of Correspondence Request Received 2018-12-04
Grant by Issuance 2016-01-05
Inactive: Cover page published 2016-01-04
Inactive: Final fee received 2015-10-14
Pre-grant 2015-10-14
Notice of Allowance is Issued 2015-10-02
Letter Sent 2015-10-02
Notice of Allowance is Issued 2015-10-02
Inactive: Approved for allowance (AFA) 2015-08-28
Inactive: QS passed 2015-08-28
Amendment Received - Voluntary Amendment 2015-01-20
Inactive: S.30(2) Rules - Examiner requisition 2014-08-12
Inactive: Report - No QC 2014-07-15
Letter Sent 2013-04-16
Maintenance Request Received 2013-04-11
Request for Examination Requirements Determined Compliant 2013-04-05
All Requirements for Examination Determined Compliant 2013-04-05
Request for Examination Received 2013-04-05
Inactive: Cover page published 2012-11-21
Letter Sent 2012-11-19
Application Received - PCT 2012-11-15
Inactive: Notice - National entry - No RFE 2012-11-15
Inactive: IPC assigned 2012-11-15
Inactive: First IPC assigned 2012-11-15
Inactive: Single transfer 2012-10-01
National Entry Requirements Determined Compliant 2012-09-21
Application Published (Open to Public Inspection) 2011-10-20

Abandonment History

There is no abandonment history.

Maintenance Fee

The last payment was received on 2015-03-25

Note : If the full payment has not been received on or before the date indicated, a further fee may be required which may be one of the following

  • the reinstatement fee;
  • the late payment fee; or
  • additional fee to reverse deemed expiry.

Please refer to the CIPO Patent Fees web page to see all current fee amounts.

Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
SCHNEIDER ELECTRIC INDUSTRIES SAS
Past Owners on Record
CEDRIC BRICQUET
JULIEN BACH
Past Owners that do not appear in the "Owners on Record" listing will appear in other documentation within the application.
Documents

To view selected files, please enter reCAPTCHA code :



To view images, click a link in the Document Description column. To download the documents, select one or more checkboxes in the first column and then click the "Download Selected in PDF format (Zip Archive)" or the "Download Selected as Single PDF" button.

List of published and non-published patent-specific documents on the CPD .

If you have any difficulty accessing content, you can call the Client Service Centre at 1-866-997-1936 or send them an e-mail at CIPO Client Service Centre.


Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Description 2012-09-21 12 615
Drawings 2012-09-21 4 119
Claims 2012-09-21 2 94
Abstract 2012-09-21 2 100
Representative drawing 2012-11-16 1 17
Cover Page 2012-11-21 2 60
Description 2015-01-20 13 622
Claims 2015-01-20 2 93
Cover Page 2015-12-09 2 61
Representative drawing 2015-12-09 1 18
Maintenance fee payment 2024-04-02 24 953
Notice of National Entry 2012-11-15 1 193
Courtesy - Certificate of registration (related document(s)) 2012-11-19 1 103
Acknowledgement of Request for Examination 2013-04-16 1 178
Commissioner's Notice - Application Found Allowable 2015-10-02 1 160
PCT 2012-09-21 3 112
Fees 2013-04-11 1 60
Final fee 2015-10-14 2 62