Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
L'invention concerne un interrupteur a commande mécanique et
ouverture automatique pour un appareil de protection limi-
teur comprenant :
- un boîtier
- une chambre de coupure pourvue d'ailettes de fractionne-
ment des arcs,
- un interrupteur de puissance placé dans cette chambre et
ayant au moins un contact fixe et un contact mobile qui est
actionné par un poussoir et qui est soumis à l'action d'un
10 ressort de pression fixe tendant à l'appliquer sur le con-
tact fixe,
une bobine qui est placée en série dans un clrcuit où se
trouve l'interrupteur et qui est apte à attirer un percuteur
magnétisable lorsque le circuit est parcouru par un courant
de court-circuit,
- un dispositif de commande ayant une pièce mobile qui coo-
père par poussée avec le poussoir pour déplacer le contact
mobile~
- des bornes d'entrée et de sortie pour raccorder l~inter-
20 rupteur ,
- ce percuteur coopérant avec ce poussoir de façon à dépla-
cer celui-ci lors de son attraction et indépendamment de la
pièce mobile, et à l'amener dans une position où un dispo-
sitif de verrouillage maintient l'interrupteur dans wleposi-
tion d'ouverture de sécurité.
De tels interrupteurs son~ en particulier utilisés dans des
appareils de protection où les contacts de puissance servent
en même temps à l'établissement et a la coupure fréquente
5~
des circuits d'alimentation qui sont habituellement contrô-
lés par des contacteursO
Dans un appareil connu, dont :La constitution répond à celle
qui est définie ci-dessus, aucune mesure n'est prise pour
permettre une rechange des contacts fixes ou mobiles ; de
telles mesures qui répondent pourtant a l'un des soucis
constants des utilisateurs, rencontrent dans ce cas particu-
lier, des difficultés dues notamment à la relative complexi-
10 té du dispositif ; il est donc souhaitable de rendre cetteopération aussi simple que possible en donnant à 19utilisa-
teur des moyens qui lui permettent d'effectuer de telles
opérations rapidement et sans offrir la possibilité d'un
montage incorrect.
Il est souhaitable, par ailleurs~ de rendre possible le
changement des contacts sans qu'il soit nécessaire de sépa-
rer les bornes de l'appareil de protection du réseau et de
la charge et de mettre à la disposition des utilisateurs une
20 gamme de contacts dont les dimensions ainsi que celles de la
bobine répondent à différents calibres de courant et diffé-
rents niveaux de limitation.
Selon l'invention ce résultat est atteint grâce au fait que
l'interrupteur, la chambre de coupure, la bobine et le per~
cuteur, ainsi que le dispositif de verrouillage sont placés
dans une cartouche isolante amovible qui se place dans un
logement de l'appareil et qui présente extérieurement d'une
-- 2 --
part deux bornes de raccordement ne se trouvant pas reliées
directement au réseau ou à un appareil utilisateur et entre
lesquelles sont placés en série la bobine et l'interrupteur,
et présente, d'autre part, dans une région opposée à la
chambre de coupure : une extrémité de poussoir apte à
coopérer avec la pièce mobile du dispositif de commande, et
une extrémité du dispositif de verrouillage apte à communi-
quer un déplacement lorsque l'interrupteur est maintenu dans
la position d'ouverture de sécurité, des moyens de guidage
10 et de maintien étant placés sur cette cartouche pour assurer
cette coopération et la communication de ce déplacement.
L'invention, ainsi que d'autres mesures complémentaires,
apparaîtront clairement à l'aide de la description détaillée
cl-apres .
Au dessin annexé :
Les figures la et lb représentent schématiquement deux
appareils de protection à commande mécanique et res-
pectivement électro-magnétique dans lesquels est mis
en oeuvre l'objet de l'invention ;
la figure 2 montre dans une vue en élévation coupée
par un plan médian PP', une cartouche conforme a celle
de l'invention, un interrupteur a double coupure étant
à l'état "fermé" ;
la figure 3 illustre une vue de côté ga~che de la car-
touche coupée par un plan brisé QQ', l'interrupteur
étant fermé ;
la figure 4 représente une vue en élévation de la car-
touche avec coupe locale, l'interrupteur étant en
position d'ouverture de sécurite ;
la figure 5 montre une vue de côté de la cartouche
avec coupe locale par le plan QQ' lorsque l'inter-
rupteur est en position d'ouverture de sécurité ;
la figure 6 illustre une vue exterieure en élévation
de la cartouche selon l'invention ;
la figure 7 représente l'appareil selon la figure 2
dans l'état d'ouverture commandée de l'interrupteur ;
et
la figure 8 i.llustre une cartouche selon l'invention
utilisant un interrupteur à simple coupure.
L'interrupteur limiteur qui sera décrit ci-dessous peut être
utilisé dans un appareil de protection représenté schémati.-
quement en 1 à la figure la ; cet appareil comprend prln-
cipalement dans un bo;tier ? un interrupteur automatique 3
dont l'ouver~ure de sécurité en cas d'apparition dlun
courant de défaut, notamment de court-circuit, est opérée a
. -- 4 --
~h~
llaide d'une bobine 4 placée en série avec cet interrupteur
entre une borne d'entrée 5 reliée au réseau R et une borne
de sortie 6 reliée à une charge C, et un dispositif de
commande manuelle 7 dont la manoeuvre produit l'ouverture ou
la fermeture rapides de l'interrupteur grace à une pièce de
commande mobile 8 agissant sur un poussoir 9 de llinterrup-
teur, tandis que un organe de signalement de défaut 10 asso-
cié à llinterrupteur agit sur le dispositif de commande
manuelle 7 pour lui donner, lorsque un défaut apparait, un
10 état particulier qui interrompt l'action du dispositif de
commande et confirme l'ouverture automatique.
Cet interrupteur limiteur peut également être utilisé dans
un appareil contacteur ayant des fonctions supplémentaires
de limitation de courant tet éventuellement de disjoncteur)
représenté schématiquement en 11 à la figure lb ; comme le
précédent, ce dernier appareil comprend dans un boltier 12
un interrupteur 13 et une bobine 14 placés en série entre
les bornes 15,16 analogues à ceux de llinterrupteur 3, mais
dont la commande de fermeture et d'ouverture répétées est
20 effectuée par un électro-aimant 17 dont une piece de com~
mande mobile 18 coopère-avec le poussoir 19 de l'interrup-
teur 13, tandis que l~organe de signalement de défaut 20
agit directement ou indirectement sur un contact de contrôle
21 placé en série avec la bobine 22 de l'électro-aimant de
façon à confirmer, le cas échéant, l'ouverture automatique
de sécurité par une désexcitation de cet électro-aimant.
Des bornes supplémentaires 25, 26 servent ici à appliquer un
signal de commande à l'électro-aimant.
Da~s l'une ou l'autre des app~ication~ possib~es ~'i~te~up-
teur 3, 13 qui est contenu dans une cartouche isolante 23
amovible pouvant être séparée du boitier 1, 11 peut être à
simple coupure o~ à double coupure, et il est clair que le
nombre de cartouches utilisées dans un appareil correspond à
celui du nombre des phases du réseau.
La cartouche isolante 23, ainsi que son contenu, apparais-
sent mieux à la figure 2 où l'on obser~e que celle-ci prend
la forme générale d'un L ayant une première branche 27 et
lO une seconde branche 28 sensiblement perpendiculaires.
La première branche 27 contient un premier volume 29 dans
lequel sont disposés l'interrupteur 3 respectivement 13 et
une chambre de coupure 30 qui lui est associée et qui
comporte de façon connue des ailettes 31, 32 pour le frac-
tionnement des arcs.
Cet interrupteur comporte dans l'exemple représenté deux
contacts fixes 33, 34 qui sont portés par des conducteurs
repliés 35 respectivement 36 dont l'un aboutit à une pre-
miere borne de raccordement 37 externe à la cartouche ; un
20 contact mobile en pont 38 est porté par un porte-contact
mobile 39 qui peut se déplacer le long d'un axe ZZ' grace à
des surfaces de guidage 40 de la cartoucheO Le contact
mobile ainsi que le porte-contact sont soumis à l'action
d'un ressort de compression fixe 41 qui tend a fermer l'in-
terrupteur en s'appuyant sur une extrémité interne 42 du
porte-contact et sur une paroi 43 de la cartouche.
~&~5~
La forme repliée des conducteurs 35, 36 permet le développe
ment de forces de répulsion sur le pont de contact mobile 38
qui circule parallèlement à ceu~-ci.
Une seconde extrémité 44 du porte-contact 39, opposée à la
première, est placée extérieurement au premier volume et
présente une première surface d'appui 45 dirigée vers le
ressort 41 et une ouverture allongée 46 ayant une seconde
surface d'appui 47 également dirigée vers le ressort.
La seconde branche 28 contient un second volume 48 dans
lequel sont disposés, d'une part, une culasse magnétisable
49, une bobine 50 qui lui est associée et un percuteur
magnétisable 51 du genre no~au plongeur et, d'autre part, un
levier de transmission 52 et un levier de verrouillage 53.
Les extrémités de la bobine 50 sont reliées, d'une part/ au
conducteur replié 36, par exemple à l'aide d'un conducteur
souple 54 et, d'autre part, à une seconde borne de raccorde-
20 ment extérieure 55. Le percuteur, qui prend une position derepos, visible à la figure 2 (par exemple à l'aide d'un res-
sort non représenté), peut se déplacer le long d'un axe W '
qui est aussi celui de la bobine 50 et qui est sensiblement
parallèle à llaxe ZZ'.
Le levier de transmission 52 qui se déplace dans un plan mé-
dian PP' de la cartouche grâce à un pivot ou goupille 56
dont l'axe est perpendiculaire à ce plan, présente une
-- 7
extrémité libre 57 qui pénètre dans l'ouverture allongée 46
du porte-contact 39 de façon à pouvoir coopérer avec la
seconde surface d'appui 47, et une position centrale 58
placée en regard d'une extrémité 59 du percuteur ; un
ressort de rappel 60 est associé à ce levier de transmission
pour le maintenir élastiquement contre une butée fixe 61
dans une position de repos R qui est celle représentée à la
figure 2.
Le levier de verrouillage 53 oscille autour d'un pivot 62
10 dont l'axe YY' est parallèle au plan médian PP' ou passe par
celui-ci ; cet axe YY' est sensiblement perpendiculaire à
l'axe W ' de la bobine. Un ressort de rappel 63, placé par
exemple autour du pivot 62, communique à ce levier de ver-
rouillage 53 un couple K de sens antihoraire, visible en
particulier à la figure 3, qui lui fait appliquer une pre-
mière extrémité 64 contre une face latérale 65 du levier
de transmission et qui donne à une seconcle extrémité 66 du
levier de verrouillage 53, extérieure au second volume, une
position particulière 1.
20 On remarque que le levier de transmission 52 est placé entre
le premier volume 29 et la bobine 50 et que l'extrémité ex-
térieure 44 du porte-contact faisant office de poussoir, se
déplace au voisinage de la seconde branche 28 de la cartou-
che dans une région 75 opposée à la chambre de coupure 30,
tandis que l'extrémité extérieure 66 du levier de verrouil-
laye 53 se déplace à l'extrémité de cette seconde branche 28
dans une région 76 égal.ement opposée a la chambre de cou-
pure.
-- 8
La sartouche 23 est de préférence réalisée par l'association
de deux demi-~oîtiers isolants 67 et 68 5voir figure 3), qui
sont appliqués l'un sur l'autre le long d'un plan de joint
confondu avec le plan médian PP' et sont maintenus en con-
tact, soit par des crochets élastiques venant de moulage
avec les demi-boitiers, soit par des pinces métalliques ex-
térieures, soit encore par des rivets~
Lorsque liinterrupteur doit être ouvert et mis en position O
10 ~voir figure 7), le porte-contact 39 re,coit sur sa première
surface d'appui 45 une poussée de sens F qui lui est donnée
par une pièce 8, 18 du dispositif de commande mécanique 7 ou
électro-magnétique 17 ; grâce à un jeu j existant entre
l'extrémité 57 du levier de transmission 52 et l'ouverture
allongée 46, ce mouvement n'a aucun effet sur ce levier de
transmission; l'interrupteur se referme sous l'effet du res-
sort 41 lorsque cesse l'action sur le porte-contact 39~
Lorsque l'interrupteur est en position fermée et qu'un
courant très intense circule dans la bobine, le percuteur 51
20 est attiré par la bobine et la culasse et repousse le levier
de transmission 52, contre l'action de son ressort de rappel
60, de sorte que son extrémité 57 exerce sur la seconde sur-
face d'appui 47 une action d'ouver~ure de sécurité des
contacts de l'interrupteur.
Dès que le levier de transmision atteint ou dépasse une po-
sition de travail T, visible aux figures 4 et 5, pour
laquelle ce courant aura été suffisarnment limité, liextrémi-
té interne 64 du levier de verrouillaye passe au~dessus d'un
g ._
5~
bord 69 du levier de transmission 52 pour le maintenir dans
cette position T où l'interr~pteur est maintenant à l'état
ouvert de sécurité S.
Au cours de cette opération le levier de verrouillage 53
prend une position active A visible a la figure 5 sous
l'effet de son ressort de rappel 63.
Le déplacement de l'extrémité extérieure 66 de ce levier de
10 verrouillage est utilisé soit pour confirmer l'ouverture de
l'interrupteur 3, 13 par une action mécanique fournie par le
dispositif 7, 8 de la figure la, soit pour ouvrir, directe-
ment ou non, l'interrupteur 20 de l'électro-aimant de com~
mande 17, 18.
Dans les deux cas une signalisation particulière peut ëtre
délivrée pour informer le personnel de maintenance que l'ou--
verture automatique est due à l'apparition d'un courant de
court~circui~.
Ainsi qu'on le voit en particulier à la figure 4, on peut
prendre des mesures pour que la coopération entre les pièces
mobiles placées dans le second volume 48 s'effectue dans de
bonnes conditions. C'est ainsi que la butée 61 du levier de
transmission 52 et que le pivot 62 du levier de verrouillage
53 sont portés tous deux par la culasse 49 dont une douille
cylindrique 70 sert a guider le percuteur 510
~L~&;~
La cartouche 33 est par ailleurs guidée dans le boîtier de
l'appareil qui la reçoit grâce à des rainures 71, 72, paral-
lèles à l'axe ZZ' qui sont placées sur les faces opposées
extérieures 73, 74 parallèles au plan porte-contact, (voir
les figures 6 et 3).
On constate en particulier à l'examen des figures 3 et 5 que
la cartouche 23 occupe une faible largeur d ce qui permet
d'en placer plusieurs côte à côte dans des alvéoles parallè-
10 les 1', 11', d'un appareil 1 ou 11 conçu pour les utiliser,sans pour autant lui donner des dimensions importantes.
Le porte-contact 39 représenté dans les figures précédentes
et faisant office de poussoir, peut également être remplacé
par un autre poussoir 77 pour agir sur un contact mobile à
simple coupure 78, visible a la figure 8/ qui est rappelé
par un ressort 81, et coopère avec un seul contact fixe 79
d'interrupteur 3.
20 Sur cette meme figure on remarque que la cartouche 23 est
maintenue dans une alvéole 1', respectivement 11' de l'appa-
reil grace à la coopération d'une part de surfaces telles
que 84, 85 avec des parois 86, 87 du boitier 1, 11 et,
d'autre part, de surfaces telles que 88 avec un couvercle
89 fermant l'alvéoleO Dans cette situation les bornes exter-
nes 37 et 55 de la cartouche coopèrent avec les bornes in-
ternes 82, 83 du boitier 1 allant vers les bornes de raccor-
dement 5, 6 respectivement lS, lÇ de llappareil qui la
5~
reçoit, tandis que l'extrémité 66 du levier de verrouillage
transmet son éventuel déplacement à une pièce de transmis-
sion 90 ayant pour but de déclencher le dispositif mécanique
7 où l'interrupteur de contrôle 21 du dispositif électro-
magnétique 17.
Un réarmement des organes de verrouillage 53 et de transmis-
sion 52 est obtenu en communiquant à l'extrémité 66, par des
moyens à commande manuelle ou automatique non décrits, un
10 mouvement de sens G, voir figure 5.
