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EP2897154B1 - Parafoudre et ensemble électrique auto-protégé comportant un tel parafoudre et un disjoncteur - Google Patents

Parafoudre et ensemble électrique auto-protégé comportant un tel parafoudre et un disjoncteur Download PDF

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Publication number
EP2897154B1
EP2897154B1 EP15305044.8A EP15305044A EP2897154B1 EP 2897154 B1 EP2897154 B1 EP 2897154B1 EP 15305044 A EP15305044 A EP 15305044A EP 2897154 B1 EP2897154 B1 EP 2897154B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit breaker
mechanical safety
safety element
shaft
protective equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15305044.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2897154A1 (fr
Inventor
Gaétan Rasse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Legrand SNC
Legrand France SA
Original Assignee
Legrand SNC
Legrand France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Legrand SNC, Legrand France SA filed Critical Legrand SNC
Publication of EP2897154A1 publication Critical patent/EP2897154A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2897154B1 publication Critical patent/EP2897154B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/10—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess voltage, e.g. for lightning protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/1009—Interconnected mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • H01C7/126—Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of surge arresters.
  • It relates more particularly to a device for temporary overvoltage protection, comprising a modular block provided with a housing housing at least one lightning cassette.
  • the invention also relates to an electrical assembly protected against transient overvoltages comprising such a protective device and a circuit breaker mechanically and electrically connected to each other.
  • Overvoltage protection devices commonly known as surge arresters, typically use a varistor as the primary surge limiting element. This varistor closes the overvoltage from a known value and limits its propagation on the electrical network.
  • the invention provides a protection device whose safety is enhanced by a system that requires the user to trigger the associated circuit breaker (in case it remains engaged) before intervene on a surge arrester cassette of the protection device.
  • a temporary overvoltage protection apparatus as defined in claim 1.
  • the invention also proposes an electrical assembly protected against transient overvoltages including a temporary overvoltage protection device as mentioned above and a circuit breaker connected mechanically and electrically with each other.
  • the interconnection of the protection device and the circuit breaker is achieved by a modular interface comprising said mechanical safety element, said flip-flop, the electrical switch and said connector, and whose housing comprises a main lateral side of junction with the circuit breaker traversed by a pin which links said mechanical security element to the opening and closing device of said circuit breaker.
  • an electrical assembly 1 comprising a protection device 300 against temporary overvoltages, in particular of atmospheric origin, and a circuit-breaker 200.
  • the protection device 300 is electrically and mechanically connected to the circuit-breaker 200 by a modular interface 100.
  • the circuit breaker 200 is in itself quite conventional and it will not be described here in detail.
  • the circuit breaker 200 comprises a housing housing electrical input and output terminals connected by an electrical circuit that can be opened by an opening and closing device 230.
  • the casing of the circuit breaker 200 is generally parallelepipedal with two parallel main lateral faces 211, a rear face provided with a horizontal groove 202 for its mounting on a rail (not shown) of a box or electrical cabinet, a front face and two opposite upper and lower transverse faces.
  • the rear, front, top and bottom faces are all perpendicular to the main lateral faces of the housing.
  • the casing of the circuit breaker 200 has on its rear face latches 201 which make it possible to lock the circuit breaker 200 on the rail of the box or of the electrical cabinet. More particularly, here the circuit breaker 200 housing is equipped with four locks 201, two at the top (see FIG. figure 2 ) and two at the bottom (see figures 36 , 38 ) of the housing. Each latch 201 is in the form of a plate which slides in a corresponding vertical rail (not visible) of the housing, between a locking position and an unlocking position. There is provided elastic return means (not visible in the figures), generally coming from formation with each latch, which tend to recall each latch in the locking position.
  • each latch 201 emerges in the groove 202 of the rear face of the housing, to engage the rail of the cabinet or electrical cabinet, in the latch lock position.
  • the other opposite end of each latch 201 emerges above the upper face or below the lower face of the housing of the circuit breaker 200.
  • This opposite end of each latch 201 is provided with an opening 201A which makes it possible to pull each latch 201 towards the outside of the groove 202 from its locking position to its unlocking position against said biasing means. elastic so as to release the latch 201 from its socket with the corresponding mounting rail.
  • the front face of the casing of the circuit breaker 200 has in projecting, in its central zone, a part of frontage through which said casing is intended to emerge out of a plastron (not shown), through a window of this plastron, when in place on the rail, for example in an electrical cabinet.
  • the facade portion has a front face and two opposite transverse faces that extend at right angles to the front face of the circuit breaker housing. Levers attached to a handle 230 common maneuver protrude from the front face of the facade portion. These levers belong to the opening and closing device of the circuit breaker 200, they can be actuated by the handle 230 to manually open or close the electrical circuit connecting the input and output terminals of the circuit breaker 200 (see FIG. figure 3 ).
  • the circuit breaker 200 is a modular device in the sense that its housing has a width, measured between its two main lateral faces 211, equal to an integer multiple of a base module M.
  • the circuit breaker 200 is a three-phase circuit breaker (that is to say comprising three phase terminals L1, L2, L3 and a neutral terminal N) whose case is quad-module (whose width is equal to 4 times the base module M ), a module per pole of the circuit breaker 200.
  • a pole opening / closing lever of the circuit breaker 200 so four levers attached to the handle 230.
  • the upper face of the circuit breaker box 200 comprises access openings to the input terminals of the circuit breaker 200 and the lower face of the circuit-breaker box comprises access openings to the output terminals of the circuit breaker 200.
  • the phase L1, L2, L3 and neutral N electrical wires (not shown) coming from the electrical network are connected, via said access openings of the upper face of the housing, at the input terminals of the circuit breaker 200 while the electrical wires F1, F2, F3, FN coming from the protection device 300 are connected, via said access openings of the lower face of the housing, to the output terminals of the circuit breaker 200.
  • the front face of the circuit breaker box 200 comprises openings giving access to the screws of the input and output terminals of the circuit breaker 200.
  • the protection device 300 against transient overvoltages comprises a modular block 310 with two parallel main faces 311D, 313 parallel, a rear face provided with a horizontal groove 311G for mounting on a rail (not shown) of a box or an electrical cabinet, a front face 312A and two opposite transverse faces upper 311B, 312B and lower 311B, 312B.
  • the rear, front, top and bottom faces are all perpendicular to the main lateral faces of the modular block.
  • the width of the modular block 310, taken between its two main lateral faces 311D, 313, is here also equal to four times the width of a basic module M.
  • the front face 312A of the modular block 310 of the protection device 300 comprises, in its median zone, a front portion 312'A by which said modular block 310 is intended to emerge from a plastron (not shown), through a window of this plastron, when is in place on the rail, for example in an electrical cabinet.
  • the front portion 312'A comprises a front face and two opposite transverse faces which extend at right angles to the front face 312A of the modular block 310 of the protection apparatus 300.
  • the modular block is a housing which houses at least one varistor 333 associated with a thermal disconnection means 335, 700, a spark gap E as well as electrical wires F1, F2, F3, FN respectively connected to each varistor 333 and to the spark gap E, a portion of said electrical wires emerging outside the housing to be connected to the output terminals L1, L2, L3, N of the circuit breaker 200.
  • the modular block 310 houses three varistors 333 connected, at the output, to the phase terminals L1, L2, L3 of the circuit breaker 200, and, as input, to the neutral terminal N of the circuit breaker 200 which is otherwise also connected to the spark gap E itself grounded.
  • the modular block 310 here comprises a housing rear portion 311 snapped together with a front portion of the housing 312 (see FIG. figure 17 ).
  • the rear housing portion 311 of the modular block 310 shown in isolation on the Figures 19 to 22 has a bottom 311A forming the rear wall of the modular block 310 whose outer face forms the rear face provided with the groove 311G.
  • the bottom 311A is bordered by four walls 311B, 311D perpendicular to the bottom 311A, namely an upper wall 311B and a bottom wall 311B parallel to each other and two opposite side walls 311D, parallel to each other and perpendicular to the upper and lower walls 311B.
  • the upper and lower walls 311B of this housing rear portion 311 are provided near their free edge ratchet teeth 311E and an interlocking groove 311E adapted to cooperate with complementary arrangements 312E of the housing front portion. 312.
  • the front housing portion 312 of the modular block 310 shown in isolation on the figure 18 has a front wall 312A forming the front wall of the modular block 310 whose outer face forms the front face 312 of the modular block 310.
  • This front wall 312A also forms the front portion 312'A and it delimits, in the central zone of the modular block 310, a housing 320 in recess of the front face of said block.
  • This housing 320 is intended to accommodate three cassettes 330 surge arresters (see figure 4 ). It is delimited by opposite lower walls 315 and 314 opposite, a side wall which closes one side of the front portion 312'A and a bottom wall 312C which closes said housing 320 at the rear.
  • the bottom walls 315 and above 314 of the housing 320 comprise grooves 315A, 314A for mounting said arrester cassettes 330 which are plug-in / withdrawable into the modular block 310.
  • These lower walls 315 and upper 314 also include openings 315C through which the pins 801 and 802 engage. said arresters cassettes 330 to realize the electrical and mechanical connection thereof in the modular block 310 (see figures 30 and 33 ).
  • the bottom wall 312C of the housing 320 has openings 312D (see FIG. Figures 17 and 18 ) whose contour is adapted to allow insertion in these openings 312D of polarizing pads 337 provided on the back of the lightning arrester cassettes 330 (see FIG.
  • the housing front portion 312 has upper and lower walls 312B which extend rearward perpendicularly to the front wall 312A.
  • the upper and lower walls 312B of this housing front portion 312 are provided near their free edge with snap edges 312E and an interlocking groove 312E adapted to cooperate with the ratchet teeth 311E and the interlocking groove 311E of the upper and lower walls 311B of the casing front portion 312 for assembling said front and rear housing portions 312, 311 of the modular block 310 (see FIG. figures 4 and 18 ).
  • each surge arrester cassette 330 comprises a housing 331 which houses a varistor 333 (overvoltage limiting device) and a thermal disconnection device 335, 700.
  • each lightning cassette 330 has two parallel main lateral faces, a rear face, a front face and two opposite transverse upper and lower faces.
  • the front face has in its central zone a projecting front portion which carries an operating lever 332.
  • the front portion comprises a front face and two opposite transverse faces, one upper and the other lower, which extend at right angles to the front face of the housing 331.
  • the operating lever 332 has two branches which extend from a median zone of the facade portion, along both sides of the front face of the facade portion.
  • the operating lever 332 also comprises a gripping portion which extends perpendicular to the two branches, against the upper transverse face of the front portion of the housing 331.
  • the operating lever 332 is incorporated here in the profile of the front face and the upper transverse face of the front portion of the housing 331 of the lightning arrester cassette 330.
  • the front portion carrying the operating lever 332 of each lightning arrester 330 aligns with the front portion 312'A of the front panel 312 of the modular block 310 so that these aligned front portions are intended to emerge out of a plastron (not shown), through a window of this plastron, when modular block 310 is in place on the rail in a box or an electrical cabinet.
  • the varistor 333 of each lightning arrester cassette 330 is in the form of a block composed of metal oxides such as zinc oxides.
  • This block comprises 333D mounting and wedging tabs 331D in the interior of the casing 331 of the cassette.
  • Block 333 also includes lugs 333A, 333B of current-conducting material for connecting the varistor to the power grid.
  • One of these conductive tabs 333A is in contact with a conductive plate 800 which leaves the bottom wall 331C of the casing 331 of the cassette to form the pin 801 which establishes the electrical connection with one of the phase electric wires F1, F2 , F3 of the modular block 310.
  • Each varistor 333 has an extremely non-linear voltage / current characteristic. Beyond a certain threshold voltage across the varistor 333, the impedance of the varistor 333 drops to allow the evacuation of the current creating the overvoltage. When the voltage returns to an acceptable normal level, the impedance of the varistor 333 returns to its idle state. For large deviated current amplitudes, the voltage across the varistor increases. The life of the varistor 333 is limited, depending on the stresses, the properties of the ceramic blocks are degraded, the leakage current of the varistor in the standby state increases, and the thermal resistance of the varistor decreases.
  • a thermal disconnection device 335, 700 is provided in each lightning arrester cassette 330 which, in the event of exceeding the thermal capacity of the varistor 333, disconnects the varistor 333 from the electrical network to which it is connected. protective apparatus 300 to prevent damage related to this thermal overflow.
  • each thermal disconnection device comprises a fuse link 335 (in the form of an angle plate of fuse material) which maintains an insulating slider 700 in a connection position (see FIG. figures 30 and 31 ) against a tension spring (not visible in the figures).
  • the slider 700 is mounted sliding on a slide 336 and the tension spring is stretched between the slider 700 and a fixed part of the housing 331 of the lightning arrester cassette 330 so that it tends to slide the slider 700 from its connection position to a position disconnect (see figures 33 and 34 ) in which an insulating wall 710 of the slider 700 is interposed between the conductive tabs 333A of the associated varistor 333 and the conductive strip 800 for connection to the live electrical wire, so as to open the electrical circuit and disconnect the varistor 333 from the circuit which it is connected to.
  • the fuse link 335 is placed in contact with a conductive tab 333C issuing from the varistor 333 so that when the varistor 333 ages and exceeds its thermal capacity, the heat transmitted by conduction by the conducting tongue 333C to the fuse link 335 causes its melting and release of the slider 700 which is pulled by the tension spring to its disconnected position.
  • the modular block 310 of the protection device 300 and the circuit breaker 200 are placed side by side and assembled by one of their lateral main faces.
  • the modular block 310 houses two hooks 340 which emerge out of the modular block 310 through the main lateral face 313 concerned ( figures 4 and 5 ), and is provided in correspondence of the windows (not visible in the figures) in the relevant lateral main face of the circuit breaker 200.
  • the hooks 340 are actuated by locks 341 which allow to lock the hooks 340 attached to the circuit breaker 200.
  • the protection device 300 comprises, outside the modular block 310, a wire-cover 400 of electrically insulating material which encloses the electric wires F1, F2, F3, FN which exit outside the modular block 310 passing, at the bottom, the main side face 311B, 313 of the modular block 310 by which said modular block 310 is assembled to the circuit breaker 200, to electrically connect to the output terminals of the circuit breaker 200.
  • This wire cover 400 comprises a base 410 closed by a cover 420 (see figures 6 and 9 ). It is attached to the underside of the circuit breaker 200 so that the external face of its cap 420 is pressed against the underside of the circuit breaker 200 and the external face of its base 410 extends in the extension of the lower face of the modular block. 310 of the protection device 300.
  • the electrical assembly 1 consisting of the circuit breaker 200 and the protection device 300 provided with the wire-cap envelope 400 forms a unitary block that is generally rectangular parallelepipedal (see FIG. Figures 1 and 2 ).
  • the base 410 is disjoint from the modular block 310 of the protection device 300 (as shown more particularly by the figure 5 there is a gap E between the base 410 and the modular block 310) and it is provided, on the one hand, holding means 412A, 412B, 412C, 412D, 414A, 414B, 414C, 414D cooperating with said electrical wires F1, F2, F3, FN for maintaining each electric wire F1, F2, F3, FN in a determined position, and, on the other hand, mounting means 415, 415A, 417, 417A, 418, 418A for fixing said base 410 at circuit breaker 200 (see figures 6 , 7 , 9, 10 , 13, 14 ).
  • Said holding means 412A, 412B, 412C, 412D, 414A, 414B, 414C, 414D of the base 410 are arranged to hold the free ends E1, E2, E3, EN of the electric wires F1, F2, F3, FN on a line A in regularly spaced positions (see figure 4 ).
  • the base 410 thus advantageously makes it possible to reduce as far as possible the length of the electric wires F1, F2, F3, FN between the varistors 333 of the protection device 300 and the terminals L1, L2, L3, LN of the circuit breaker 200, which allows to avoid the appearance of residual surges and to comply with the provisions of the French standard NF 15/100.
  • the base 410 also ensures the maintenance of electrical son F1, F2, F3, FN in specific positions determined, allowing the use of flexible son rather than rigid, less expensive.
  • the base 410 is a molded piece made of rigid plastic material, which comprises a base plate 411, here rectangular in outline, and walls 412, 413, 414 which rise perpendicularly to the base plate 410, from the inner face 411A thereof.
  • One of the side walls 412 (the one placed facing the main lateral face 313 of the modular block 310 of the protection apparatus 300) and the inner walls 414 comprise notches 412A, 412B, 412C, 412D, 414A, 414B, 414D with the rounded funds which house said electrical wires F1, F2, F3, FN so that they form said holding means.
  • the electric wires F1, F2, F3, FN coming out of the modular block 310 enter the base 410 through the notches 412A, 412B, 412C, 412D of the corresponding side wall 412 of the base 410 and they follow in the base 410 a path determined in particular by the notches 414A, 414B, 414D of the internal walls 414.
  • the neutral electric wire FN follows the longest path determined by the notches 414D, then in decreasing order, the electric wire F1 phase follows the determined path by the notches 414A and the electrical wire F2 phase follows the path determined by the notches 414B.
  • the phase electric wire F3 follows the shortest path determined by an inner wall 414C bent against which supports said electric wire F3.
  • the cap 420 is a one-piece molded piece of rigid plastic material, which is in the form of a rectangular closure plate whose dimensions correspond to the clearance close to the dimensions of the internal space delimited by the internal faces of the side walls 412 , before 412 and back 413 of base 410.
  • this closure plate 420 is positioned between the side walls 412, before 412 and rear 413 of the base 410 above the inner walls 414 of said base 410 so that it closes the outlet of the notches 412A, 412B, 412C, 412D of the walls of the base 410 to block the electric son F1, F2, F3, FN in the notches.
  • This closure plate 420 has aligned through holes 421 (see figures 4 and 15 ), here oblong, through which the free ends E1, E2, E3, EN of said electrical son F1, F2, F3, FN out of the cover son-son 400 to be connected to the output terminals of the circuit breaker 200 ( see figures 4 and 5 ).
  • the closure plate 420 also carries, on its inner face 420A turned towards the base 410, means for holding said electrical wires F1, F2, F3, FN.
  • These holding means comprise walls 424, 424A, 424B, 424D which extend from the inner face 420A of the closure plate 420 of said cover, perpendicularly thereto.
  • the wall 424 of the cover closes the corresponding opening of the side wall 412 of the base 410 just above the outlet of said notches 412A, 412B, 412C (see FIG. figures 8 and 14 ).
  • the other walls 424A, 424B, 424D of the cover guide and hold the electrical son F1, F2, F3, FN at the bottom of the corresponding notches of the base 410.
  • the cover 420 and the base 410 comprise latching means adapted to cooperate together for the assembly of the cover with the base.
  • These latching means comprise teeth 412E provided projecting on the inner face of the side walls and before 412 of the base 410 which cling to the edge 422A of flanges 422 provided on the edge of the closure plate 420 of the cover (see Figures 12 to 15 ).
  • the base plate 411 of the base 410 has, at the right of the teeth 412E, openings 419 (see FIG. figure 8 ) through which the tip of a tool accesses from outside the wire cover 400 to said ratchet teeth 412E to disassemble the base 410 and the cover 420.
  • the detent means also include the cover 420 snap teeth 423A carried by lugs 423 provided on an edge of the closure plate 420 and on the base 410 of the windows 413A provided in correspondence in the rear wall 413 of the base (see figures 10 and 14 ).
  • the cover 420 snap teeth 423A carried by lugs 423 provided on an edge of the closure plate 420 and on the base 410 of the windows 413A provided in correspondence in the rear wall 413 of the base (see figures 10 and 14 ).
  • there is provided on the hood 420 amounts 426 which rise from the inner face 420A of the closure plate 420, perpendicularly thereto. These amounts 426 are distributed along the edge of the closure plate 420 and are oriented so that one of their edge extends to the right of the edge of the closure plate. These uprights 426 bear against the internal face of the walls of the base 410 when the cover 420 is snapped onto the base 410 to reinforce the holding in position of the cover 420 on the base 410.
  • the sheath 400 (base 410 closed by the cover 420) clings to the circuit breaker 200 via said mounting means of the base 410.
  • These mounting means of the base 410 are latching means.
  • said mounting means comprise posts 415, 417 which have at their free ends ratchet teeth 415A, 417A.
  • the amounts 415, 417 rise from the inner face 411A of the base plate 411 of the base, perpendicular to it.
  • a pair of internal uprights 415 is located in the internal space delimited between the side walls 412, before 412 and rear 213 of the base 410 and closed by the closure plate 420.
  • Two other pairs of external uprights 417 are located on an edge of the base 410 on the back of the rear wall 413 of the base 410, outside the internal space delimited between the side walls 412, before 412 and rear 213 of the base 410 and closed by the closing plate 420.
  • Each pair of uprights External 417 forms a fork with two parallel branches whose two outer sides carry the ratchet teeth 417A oriented in opposite directions. These forks are intended to fit in grooves provided on the rear face of the circuit breaker 200 housing and to hook on the edge of notches provided on the walls facing said grooves. The hooking and unhooking of each fork is effected by mutual reconciliation of the branches 417 which bend slightly elastically. As shown in figure 4 , the closure plate 420 forming the cover has additional holes 425 which allow the internal amounts 415 of the base 410 to pass through so that their free ends provided with the ratchet teeth 415A emerge outside the wire cover 400 and can be hooked on the edge of corresponding openings of the bottom face of the circuit breaker 200 housing.
  • the base plate 411 of the base 410 is pierced with openings 419 through which the tip of a The tool accesses the 415A snap-in teeth of the internal 415A uprights to disassemble the base 410 and thus the wire cover 400 of the circuit breaker 200.
  • each of the tongues 411L has a free end, located on an edge of said base plate 411, secured to a zipper 416 extending perpendicularly to said tongue 411L on either side thereof (in the direction perpendicular to the base plate).
  • Each pull tab 416 is provided with a gripping aperture 416A located in a portion of the pull tab 416 extending on the side of the outer face of said base plate 411 and being secured to a hook 418A which extends a portion 418 of the pull tab 416 located on the side of the inner face 411A of said base plate 411.
  • Each hook 418A is intended to hook, at the rear of the circuit breaker 200, to a tab of mounting the circuit breaker 200 and the drawbars 416 of the wire cover 400, it is possible to pull the circuit breaker mounting tabs to disengage the mounting rail on which the circuit breaker 200 is mounted.
  • a modular interface 100 which provides the mechanical and electrical connection in series of the circuit breaker 200 and the protective device 300 against temporary overvoltages.
  • This modular interface 100 is here an integral part of the protection device 300 in that its mechanism, which will be described below, is fully housed in the housing (modular block 310) of the protection device 300, but in an alternative embodiment not shown, it can be provided that the modular interface has its own housing interposed between the circuit breaker housing and that of the protection device.
  • This modular interface 100 comprises the hooks 340 actuated by the locks 341 (previously described) for the assembly of the modular block 310 of the protection device 300 and the case of the circuit breaker 200.
  • the connector 120 is attached to the rear face of the rear housing portion 311 of the modular block 310 of the protection device 300, in a housing 311F provided recess of the rear face. In the mounted position on the modular block 310, the connector 120 is accessible from above the modular block 310 to be connected to a signaling interface (not shown) displaying the information transmitted by said connector.
  • the first and second mechanical safety elements 130, 140 are rotatably mounted respectively around two parallel shafts A1, A2 of axes X1, X2 (see FIG. figure 23 ) fixed in the housing 310 of the protection device 300.
  • each of the first and second mechanical safety elements 130, 140 is able, independently of one another, to pivot a rocker 150 causing the closing of the electric switch 110.
  • the first mechanical safety element 130 is a unitary piece of insulating material which comprises a plate 131, one face of which supports a bearing 132 for receiving the shaft A1 of axis X1 and another opposite face of which supports a pin 133 for connection to the opening and closing device (levers attached to the handle 230) of the circuit breaker 200.
  • the mechanical connection between the pin 133 and the circuit breaker 200 is effected through an opening 313A of the main lateral face 313 of the modular block 310 of the protection device 300 which establishes the junction with the circuit breaker 200 (see figure 17 ).
  • the plate 131 comprising an actuating finger 134 for the control of the electric switch 110 and is extended by an arm 135 which extends on the same side as the actuating finger 134 and which has at its free end a return 136 able to abut against said stop 143 of the second mechanical safety element 140 placed in the released position (see figure 28 ).
  • the second mechanical safety element 140 is a unitary piece of insulating material which comprises an arm 141 which is provided with an actuating finger 142 for the control of the electric switch 110 and which has, on the one hand, an end free 143 forming said abutment for said first mechanical safety element 130, and, on the other hand, opposite said free end 143, an end 144 mounted to rotate freely on the shaft A2 X2 axis which s' extends in the rear housing portion 311 of the modular block 310 of protection apparatus 300, this end 144 being connected to a lever 145 threaded onto the shaft A2 and adapted to be pivoted about this shaft A2 by at least one actuator 160 of which the action is released when a varistor 333 (overvoltage limitation device) of said protection device 300 is defective.
  • a varistor 333 overvoltage limitation device
  • the arm 141 of the second mechanical safety element 140 comes to form with the lever 145 to form a monoblock piece generally L-shaped.
  • the lever 145 comprises a body formed by a succession of tubular portions 146 of axis X2 into which the shaft A2 is threaded.
  • the lever 145 and the arm 141 are mounted in interior arrangements 317, 318 of the rear housing portion 311 of the modular block 310 (see FIG. figures 19 and 21 ). These interior arrangements comprise tabs 317 with notches 317A with a rounded bottom in which the shaft A2 is fitted and a set of walls 318 wedging said lever 145 so that the arm 141 is placed adequately with respect to the main lateral face 311D. of the modular block 310 and the other elements (in particular the first mechanical safety element 130) of the modular interface 100.
  • the elastic return means is a wire spring 148 wound around the body 146 of said second mechanical safety element 140, one end of the wire spring 148 being attached to said body 146 and another end of the wire spring 148 being locked against a fixed portion of the modular interface, here against the inner face of the upper wall 311B of the rear housing part 311 (see Figures 21 to 25 ).
  • each actuator 160 comprises a rear portion 165 (see figures 32 and 35 ) which is engaged in a free space 147 provided between two tubular parts of the body 146.
  • Each actuator 160 is associated with a varistor 333 of a lightning arrester cassette 330 of the protection device 300.
  • actuators 160 there are provided as many actuators 160 as varistors 333 of the protection device 300.
  • Each actuator 160 is, on the one hand, connected to the rear housing part 311 of the modular block 330 by an elastic return means 170 which tends to position said actuator 160 in a release position where it places said lever 145 in a position triggered corresponding to the triggered position of the arm 141 of said second mechanical security element 140, and, secondly, held by an element 600 of the lightning arrester cassette 330 connected to the fuse link 335, in a connection position in which said way Elastic backing 170 is under stress.
  • each actuator 160 comprises a platen, a rear face 161 of which is recessed to fit the cylindrical outer surface of a tubular portion of the body 146 of the lever 145.
  • each actuator 160 is pivotally mounted about the shaft A2.
  • a rounded upper edge 162 of the plate of each actuator 160 bears against the lever 145 connected to the arm 141 of the second safety element 140.
  • the rear portion 165 of the actuator 160 extends from the rear face 161 of the plate between two tubular portions 146 of the body of the lever 145, towards the bottom of the rear housing portion 311 of the modular block 310.
  • This rear portion 165 comprises an orifice 166 in which is attached the end 171 of a coil spring traction 170 whose other end is attached to a stud 316 carried by the bottom 311A of the rear housing portion 311 (see Figures 21 and 22 ).
  • the front face 163 of the plate of each actuator 160 carries a stud 164 projecting.
  • This stud 164 passes through a window 331E of the rear wall of the casing 331 of the associated arrester cassette 330 so that its free end bears against a rear face 602 of an inner element 600 of said lightning arrester cassette 300.
  • this inner element 600 is an elongated strip along the block of the varistor 333 of the lightning arrester cassette 330.
  • This strip 600 comprises a longitudinal groove 603 slidably mounted on an internal rib 331B of the casing 331 of the lightning arrester cassette 330. opposite to its rear face 602, the bar 600 comprises a front face 601 bearing against a face 701 of the slider 700 (of the thermal disconnection device of the lightning arrester cassette 330) held in the connection position by means of the fuse link 335.
  • the bar 600 bearing against the slider 700 held by the fuse link 335, maintains, via the stud 164, the plate of the actuator 160 pointing downwards in said connecting position in which the coil spring 170 is stretched and the lever 145 and the arm 141 of the second mechanical safety element 140 are placed in the rest position.
  • the helical coil spring 170 then causes the upward tilting of the actuator 160 which, by pressing the rounded upper edge 162 of its plate, causes the lever 145 and the arm 141 of the second mechanical safety element 140 to pivot from the rest position (lowered) to the triggered position (raised) in which, on the one hand, the actuating finger 142 of the arm 141 actuates via the flip-flop 150 the electrical switch 110 connected to the connector 120, and on the other hand , the abutment 143 of the arm 141 of the second mechanical safety element 140 is placed on the path of the first mechanical safety element 130 taken between its triggered and armed positions.
  • the plate 131 of the first mechanical safety element 130 is raised by armed position in which its actuating finger 134 is out of contact with the bearing surface 153A of the rocker 150 and the arm 141 of the second mechanical safety element 140 is lowered into the rest position in which the actuating finger 142 of the arm 141 remains however in contact with the bearing surface 154A of the rocker 150 whose control finger 152 is in contact with the push button of the electric switch 110.
  • one of the varistors 333 of the protection device 300 exceeds its thermal capacity due to aging, it causes the melting of the fuse link 335 of the associated lightning arrester cassette 330, which causes the actuation of a signaling means (Not shown in the figures) defaults on the front face of the surge arrester cassette, and the tilting of the associated actuator 160 from its lowered connection position to its relieved release position.
  • the actuator 160 drives the lever 145 and the arm 141 of the second mechanical safety element 140 which pivot about the shaft A2 from the rest position lowered towards the raised triggered position in which the actuating finger 142 of the arm 141 pushes on the bearing surface 154A to tilt the rocker 150 about its shaft A3 towards the electrical switch 110 so that the control finger 152 of the flip-flop 150 pushes a push-button of the electric switch 110 (see figure 27 ).
  • the actuating finger 142 of the arm 141 of the second mechanical safety element 140 actuates the electrical switch 110 of the connector 120 which transmits the fault information of the protection device 300 to a processing device and display not shown.
  • the stop 143 provided at the free end of the arm 141 is raised and positioned in the path of the first mechanical safety element 130 taken between its triggered and armed positions. In doing so, as shown in figure 27 said first mechanical safety element 130 has not moved and remained in the armed position since the circuit breaker 200 has remained latched (closed electrical circuit).
  • the user isolates the electrical assembly 1 from the electrical circuit by opening said electrical circuit by triggering the circuit breaker 200 (this which classically returns to lower the lever 230 and the levers attached).
  • the lowering of the levers by the actuation of the lever 230 causes, via the pin 133, the tilting down of the first mechanical safety element 130 around the shaft A1 from its armed position to its tripped position and the finger actuation 134 of the plate 131 is pressed on the surface 153A of the flip-flop 150 to tilt it around the shaft A3 in the direction of the electric switch 110.
  • the control finger 152 of the flip-flop 150 then depresses the button push button of the electric switch 110 (see figure 28 ). In this way, the actuating finger 134 of the plate 131 of the first mechanical safety element 130 actuates the electrical switch 110 of the connector 120 which transmits the opening or tripping information of the circuit breaker 200 to a processing device and display not shown.
  • the second mechanical safety element 140 placed in the triggered position prevents the closing or re-engagement of the circuit breaker 200 because the free end 143 of the arm 141 of the second mechanical safety element 140 is positioned opposite the return 136 of the arm 135 of the first mechanical safety element 130. If the user then tries to raise the lever 230 of the circuit breaker 200 to close the electrical circuit, the return 136 of the first element safety mechanism 130 rotated about its shaft A1 by the levers via the pin 133, from its triggered position to its armed position, abuts against said free end 143 of the arm 141 (forming a stop).
  • the user replaces the defective arrester cassette 330 in the protection device 300.
  • the bar 600 of the new arrester cassette 330 lowers, via the pin 164, the corresponding actuator 160 in the position of connecting the tensile coil spring 170.
  • the actuator 160 returned to the link position releases the lever 145 and the arm 141 of the second mechanical safety element 140 which, under the action of the wire spring 148, tilts from its tripped position towards its rest position where it deviates from the rocker 150 and the first mechanical safety element 130 (see figure 29 ).
  • the second mechanical safety element 140 is spaced from the path traveled by the first mechanical safety element 130 between its triggered position and its armed position.
  • the user can then reset the levers of the circuit breaker 200 by actuating the handle 230 to close the electrical circuit since the first mechanical safety element 130 can freely pivot or tilt around the shaft A1 from its triggered position to its armed position by being driven by the levers of the circuit breaker 200 via the link pin 133.
  • the flip-flop 150 which is no longer pushed in the direction of the electric switch 110, neither by the first nor by the second mechanical safety element, releases the pressure on the push-button of the electric switch 110. Conventionally, this push button then returns to its original stable position under the action of an elastic return means and pushes the lever 150 which pivots around the shaft A3 to its original position shown on the figure 26 .
  • the movement and action of the second mechanical safety element 140 are distinct and independent of the movement and action of the first mechanical safety element 130.
  • Each mechanical safety element 130, 140 acts independently of one another on the electrical switch 110 so that the connector 120 transmits information relating to the operation of the circuit breaker 200 and the protection device 300, but the action of the second mechanical safety element 140 has no influence on the circuit breaker 200 in that it does not automatically cause the opening and closing of the circuit breaker 200.
  • the first and second mechanical safety elements 130, 140 have as their essential function a function of transfer of the operating state (normal or faulty) of the electrical assembly 1 (constituting a self-protected surge arrester).
  • the front housing part 312 of the modular block 310 houses a shaft 190 called a "cassette locking shaft” provided with at least one locking element 191.
  • shaft 190 being movably mounted in the modular block 310 such that its movement is related to the movement of the opening and closing device 230 of the circuit breaker 200, said cassette locking shaft 190 being capable of taking two distinct positions, namely, on the one hand, a first position called “safety position” corresponding to the engaged state of the circuit breaker, in which each locking element 191 cooperates with a complementary portion 334 of a lightning arrester cassette 330 so as to prohibit the withdrawal and / or insertion of said lightning arrester cassette 330, and secondly, a second position called “access position” corresponding to the state tripped circuit breaker, in which each locking element 191 leaves free said complementary portion 334 of the lightning arrester cassette 330 so as to allow removal and / or insertion of said lightning arrester cassette 330.
  • an elastic return means 193 which tends to place the cassette lock shaft 190 in the safety position.
  • cassette locking shaft 190 comprises as many locking elements 191 as there are lightning arrester cassettes 330 accommodated in said housing 320.
  • the cassette locking shaft 190 comprises three locking elements 191 each associated with a lightning arrester cassette 330.
  • the cassette lock shaft 190 has an end 192 which cooperates with a transmission element 180 which is pivotally connected to the first mechanical safety element 130 of the modular interface 100 and which is mounted for free rotation around a shaft A4 axis parallel to the axis X1 of rotation of said first mechanical safety element 130.
  • the cassette lock shaft 190 is placed under the bottom wall 315 which defines the housing 320 for receiving the lightning arrester cassettes 330 of the front housing portion 312 of the modular block 310.
  • This shaft 190 is pivotally mounted in notches at the bottom rounded interior arrangements 319B (forming pivot bearings) of a lower housing front portion 319.
  • the shaft 190 is held in these bearings 319B by means of holding tabs 319A from this lower housing portion 319B.
  • the transmission element 180 is in the form of a butterfly with a cylindrical central body which carries on its outer face two wings 181, 182 extending generally along opposite directions.
  • the central cylindrical body is pierced axially and threaded onto the shaft A4 fixed to the housing of the modular block 310 (see FIG. figure 23 ).
  • One of the wings 181 of the transmission element 180 is in permanent support against a wall 137 carried by the inner face of the plate 131 of the first mechanical safety element 130, internal face which also supports the bearing 132 for receiving the shaft A1.
  • the other flange 182 of the transmission element 180 is in permanent abutment against said end 192 of the cassette locking shaft 190.
  • This end 192 is in the form of a plate extending transversely to the longitudinal axis of the tree 190.
  • the elastic return means which tends to place the cassette locking shaft 190 in its safety position, is a wire spring 193 wound around the cassette locking shaft 190, one end of which is connected to said shaft and whose other end is locked against a fixed part (the lower housing part 319) of the modular block 310.
  • each stud 191 of the cassette locking shaft 190 protrudes through the window 315B into the mounting groove 315A of the corresponding arrester cassette 330 (see FIG. figure 18 ).
  • each stud 191 is in abutment against the inclined face 334A of a stud 334 carried by the bottom face 331C of the housing 331 of each lightning cassette 330 engaged in each groove 315A of the modular block 310 (see FIG. Figures 36 and 37 ).
  • the pads 191 in the safety position thus prohibit the removal of the arrester cassettes 330 from the modular block 310 of the protection device 300.
  • each pad 191 of the cassette locking shaft 190 is set back from the outlet of said window 315B inside the housing of the modular block 310 so as to allow withdrawal and / or racking-up. of one or more lightning arresters in the modular block 310 of the protection device 300 (see figures 39 and 40 ).
  • the cassette locking shaft 190 advantageously forces the user to open the electrical circuit to which the electrical assembly 1 is connected, by opening or tripping the circuit breaker 200, to intervene on one of the arrester cassettes 330 of the protection device 300
  • the protection device 300 then advantageously has a secure access for the user.
  • the protection device 300 In normal operation of the electrical assembly 1, the protection device 300 is connected to the electrical network by the circuit breaker 200 which is switched on (the electrical circuit of which is closed) and the first mechanical safety element 130 of the modular interface 100 is placed in an armed position (see figures 38 ).
  • the wire spring 193 holds the cassette locking shaft 190 in its safety position in which the studs 191 that it bears abut against the inclined faces 334A of the studs 334 of the arrester cassettes 330 of the protection apparatus 300 to prevent the user from extracting one of said lightning arrester cassettes 330 from the modular block 310 ( Figures 36 and 37 ).
  • the pads 190 slide against the inclined faces 334A of the pads 334 carried by the lower faces 331C of the lightning arrestor cassettes 330 to be inserted inside the housing of the modular block 310, below the bottom wall 315 of the housing 320 into which the lightning arrestor cassettes 330 are inserted. access, the pads 191 are erased under the studs 334 of the arrester cassettes 330 ( figures 39 and 40 ) and the user can extract the damper cassette 330 damaged from the modular block of the protective device and skew a new one.
  • the user can again close the electrical circuit of the circuit breaker 200 by raising the lever 230 which actuates the levers, which has the effect of driving in rotation the plate 131 of the first mechanical security element 130 from its triggered position to its armed position.
  • the plate 131 then releases the pressure on the transmission element 180 and the wire spring 193 expands by bringing the cassette locking shaft 190 back into its safety position in which the studs 191 which it carries, emerge through said windows.
  • the cassette locking shaft 190 provided with its pads 191 thus blocks the lightning arrester cassettes 330 in the modular block 310 of the protection device 300.

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Description

  • La présente invention concerne de manière générale le domaine des parafoudres.
  • Elle concerne plus particulièrement un appareil de protection contre les surtensions provisoires, comportant un bloc modulaire pourvu d'un logement accueillant au moins une cassette parafoudre.
  • L'invention concerne également un ensemble électrique auto protégé contre les surtensions transitoires comportant un tel appareil de protection et un disjoncteur raccordés mécaniquement et électriquement l'un avec l'autre.
    • ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
  • Les appareils de protection contre les surtensions, appelés communément parafoudres, utilisent généralement une varistance comme élément principal de limitation de surtension. Cette varistance écrête la surtension à partir d'une valeur connue et limite sa propagation sur le réseau électrique.
  • Lorsque la varistance arrive en fin de vie, elle peut devenir dangereuse car elle risque de surchauffer ou de provoquer un court circuit. Il est alors nécessaire de déconnecter l'appareil de protection du réseau électrique auquel il est raccordé.
  • Pour cela, il est connu, notamment des documents EP1607995 , EP2065914 et EP1447831 , d'associer un disjoncteur à l'appareil de protection afin de réaliser un ensemble électrique auto-protégé dans lequel le disjoncteur se déclenche en cas de mise en défaut de la varistance pour isoler l'appareil de protection du réseau électrique.
    • OBJET DE L'INVENTION
  • Par rapport à l'état de la technique précité, l'invention propose un appareil de protection dont la sécurité est renforcée par un système qui oblige l'utilisateur à déclencher le disjoncteur associé (au cas où celui-ci resterait enclenché) avant d'intervenir sur une cassette parafoudre dudit appareil de protection.
  • Plus particulièrement, on propose selon l'invention, un appareil de protection contre les surtensions provisoires, tel que défini dans la revendication 1.
  • D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l'appareil de protection conforme à l'invention sont énoncées dans les revendications 2 à 11.
  • L'invention propose également un ensemble électrique auto protégé contre les surtensions transitoires comportant un appareil de protection contre les surtensions provisoires tel que précité et un disjoncteur raccordés mécaniquement et électriquement l'un avec l'autre.
  • Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de cet ensemble électrique, l'interconnexion de l'appareil de protection et du disjoncteur est réalisée par une interface modulaire comprenant ledit élément mécanique de sécurité, ladite bascule, l'interrupteur électrique et ledit connecteur, et dont le boîtier comporte une face principale latérale de jonction avec le disjoncteur traversée par un pion qui lie ledit élément mécanique de sécurité au dispositif d'ouverture et de fermeture dudit disjoncteur.
    • DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION
  • La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
  • Sur les dessins annexés :
    • la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un ensemble électrique conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de face de l'ensemble de la figure 1 ;
    • la figure 3 est un schéma électrique de l'ensemble de la figure 1 ;
    • la figure 4 est une vue schématique en perspective de l'appareil de protection contre les surtensions de l'ensemble de la figure 1 ;
    • la figure 5 est une vue de face de l'appareil de protection de la figure 4 ;
    • les figures 6 à 11 sont différentes vues d'une enveloppe cache-fils de protection et de maintien des fils électriques issus de l'appareil de protection de la figure 4 ;
    • la figure 12 est une vue schématique en perspective de l'appareil de protection de la figure 4 avec son enveloppe cache-fils représentée en éclaté ;
    • les figures 13 et 14 sont des représentations en perspective, vues de deux côtés opposés, du socle de l'enveloppe cache-fils de la figure 6 ;
    • les figures 15 et 16 sont des représentations en perspective, vues de deux côtés opposés, du capot de l'enveloppe cache-fils de la figure 6 ;
    • la figure 17 est une vue identique à celle de la figure 4 sans les cassettes parafoudres ;
    • la figure 18 est une vue identique à celle de la figure 17 sans l'enveloppe cache-fils de protection et de maintien des fils électriques issus de l'appareil de protection et sans une partie du boîtier de cet appareil de protection pour faire apparaître un mode de réalisation préférentiel du mécanisme d'une interface modulaire ;
    • la figure 19 est une vue en perspective de dessous d'une partie arrière du boîtier de l'appareil de protection de la figure 17 ;
    • la figure 20 est une vue en perspective de trois quart de la partie arrière du boîtier de la figure 19 qui loge un autre mode de réalisation simplifié du mécanisme de l'interface modulaire ;
    • la figure 21 est une vue en perspective de dessous de la figure 20 ;
    • la figure 22 est une vue schématique en perspective de trois quart de la partie arrière et de la partie inférieure du boîtier de l'appareil de protection de la figure 17, qui loge le mode de réalisation préférentiel du mécanisme d'une interface modulaire ;
    • la figure 23 est une vue schématique en perspective éclatée du mode de réalisation préférentiel du mécanisme de l'interface modulaire de la figure 22 ;
    • les figures 24 et 25 sont des représentations en perspective assemblées, vues de deux côtés opposés, du mécanisme de la figure 23 ;
    • les figures 26 à 29 sont des vues de côtés du mécanisme de la figure 23 assemblé dans différentes configurations de fonctionnement ;
    • la figure 30 est une vue schématique en perspective de l'ensemble électrique de la figure 1, vue du côté de l'appareil de protection contre les surtensions transitoires, sur laquelle ont été enlevées les parties avant et inférieure du boîtier de l'appareil de protection ainsi qu'une partie du boîtier d'une cassette parafoudre connectée au réseau électrique, pour faire apparaître le dispositif de limitation de surtension de ladite cassette parafoudre ;
    • la figure 31 est une vue en loupe d'une partie de la figure 30 ;
    • la figure 32 est une vue de détail en coupe de l'actionneur associé au dispositif de limitation de surtension qui apparaît sur la figure 31 ;
    • la figure 33 est une vue identique à celle de la figure 30 sur laquelle la cassette parafoudre dont le boîtier est ouvert, est déconnectée du réseau électrique ;
    • la figure 34 est une vue en loupe d'une partie de la figure 33 ;
    • la figure 35 est une vue de détail en coupe de l'actionneur associé au dispositif de limitation de surtension qui apparaît sur la figure 33 ;
    • la figure 36 est une vue schématique en perspective de l'ensemble électrique de la figure 1, vue du côté de l'appareil de protection contre les surtensions transitoires, sur laquelle le disjoncteur est enclenché, l'enveloppe cache-fils a été supprimée ainsi que le boîtier de l'appareil de protection pour faire apparaître les cassettes parafoudres ainsi qu'un premier mode de réalisation d'un arbre de verrouillage cassette en position de sécurité;
    • la figure 37 est une vue en loupe de la zone B de la figure 36 ;
    • la figure 38 est une vue schématique en perspective du disjoncteur enclenché, du mécanisme de l'interface modulaire et du premier mode de réalisation de l'arbre de verrouillage cassette de l'ensemble électrique de la figure 1 ;
    • la figure 39 est une vue identique à celle de la figure 36 avec le disjoncteur déclenché et le premier mode de réalisation de l'arbre de verrouillage cassette en position d'accès ;
    • la figure 40 est une vue en loupe de la zone B de la figure 39 ; et
    • la figure 41 est une vue schématique en perspective du disjoncteur déclenché, du mécanisme de l'interface modulaire et du premier mode de réalisation de l'arbre de verrouillage cassette de l'ensemble électrique de la figure 1.
  • On a représenté sur les figures 1, 2 et 3, un ensemble électrique 1 comprenant un appareil de protection 300 contre les surtensions provisoires, en particulier d'origine atmosphérique, et un disjoncteur 200. L'appareil de protection 300 est raccordé électriquement et mécaniquement au disjoncteur 200 par une interface modulaire 100.
  • Le disjoncteur 200 est en lui-même tout à fait classique et il ne sera pas ici décrit dans le détail.
  • Pour l'essentiel, le disjoncteur 200 comporte un boîtier logeant des bornes électriques d'entrée et de sortie reliées par un circuit électrique pouvant être ouvert par un dispositif d'ouverture et de fermeture 230.
  • Le boîtier du disjoncteur 200 est globalement parallélépipédique avec deux faces principales latérales 211 parallèles, une face arrière pourvue d'une rainure 202 horizontale pour son montage sur un rail (non représenté) d'un coffret ou d'une armoire électrique, une face avant et deux faces transversales opposées supérieure et inférieure. Les faces arrière, avant, supérieure et inférieure sont toutes perpendiculaires aux faces principales latérales du boîtier.
  • Le boîtier du disjoncteur 200 comporte sur sa face arrière des verrous 201 qui permettent de verrouiller le disjoncteur 200 sur le rail du coffret ou de l'armoire électrique. Plus particulièrement, ici, le boîtier du disjoncteur 200 est équipé de quatre verrous 201, deux en partie supérieure (voir figure 2) et deux en partie inférieure (voir figures 36, 38) du boîtier. Chaque verrou 201 se présente sous la forme d'une plaquette qui coulisse dans un rail vertical (non visible) correspondant du boîtier, entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage. Il est prévu des moyens de rappel élastique (non visibles sur les figures), généralement qui viennent de formation avec chaque verrou, qui tendent à rappeler chaque verrou en position de verrouillage. Une des extrémités de chaque verrou 201 émerge dans la rainure 202 de la face arrière du boîtier, pour venir en prise avec le rail du coffret ou de l'armoire électrique, dans la position de verrouillage du verrou. L'autre extrémité opposée de chaque verrou 201 émerge au-dessus de la face supérieure ou au-dessous de la face inférieure du boîtier du disjoncteur 200. Cette extrémité opposée de chaque verrou 201 est pourvue d'une ouverture 201A qui permet de tirer chaque verrou 201 vers l'extérieur de la rainure 202 depuis sa position de verrouillage vers sa position de déverrouillage à l'encontre desdits moyens de rappel élastique de façon à sortir le verrou 201 de sa prise avec le rail de montage correspondant.
  • La face avant du boîtier du disjoncteur 200, comporte en saillie, dans sa zone médiane, une partie de façade par laquelle ledit boîtier est destiné à émerger hors d'un plastron (non représenté), au travers d'une fenêtre de ce plastron, lorsqu'il est en place sur le rail, par exemple dans une armoire électrique. La partie de façade comporte une face avant et deux faces transversales opposées qui s'étendent à angle droit de la face avant du boîtier du disjoncteur. Des leviers attachés à une manette 230 de manoeuvre commune font saillies de la face avant de la partie de façade. Ces leviers appartiennent au dispositif d'ouverture et de fermeture du disjoncteur 200, ils sont actionnables par la manette 230 pour ouvrir ou fermer manuellement le circuit électrique reliant les bornes d'entrée et de sortie du disjoncteur 200 (voir figure 3). Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, lorsque le disjoncteur 200 est enclenché (circuit électrique fermé), ses leviers et sa manette 230 sont relevés. Par contre, les leviers et la manette 230 sont abaissés (voir figures 39 et 41) lorsque le disjoncteur 200 est déclenché (circuit électrique ouvert).
  • Le disjoncteur 200 est un appareil modulaire en ce sens que son boîtier présente une largeur, mesurée entre ses deux faces principales latérales 211, égale à un multiple entier d'un module de base M. Ici, selon l'exemple représenté, le disjoncteur 200 est un disjoncteur triphasé (c'est-à-dire comprenant trois bornes de phase L1, L2, L3 et une borne de neutre N) dont le boîtier est quadri-module (dont la largeur est égale à 4 fois le module de base M), un module par pôle du disjoncteur 200. Il est d'ailleurs prévu un levier d'ouverture/fermeture par pôle du disjoncteur 200, donc quatre leviers attachés à la manette 230.
  • La face supérieure du boîtier du disjoncteur 200 comprend des ouvertures d'accès aux bornes d'entrée du disjoncteur 200 et la face inférieure du boîtier du disjoncteur comprend des ouvertures d'accès aux bornes de sortie du disjoncteur 200. Comme le montre le schéma de la figure 3, les fils électriques de phase L1, L2, L3 et de neutre N (non représentés) provenant du réseau électrique sont connectés, via lesdites ouvertures d'accès de la face supérieure du boîtier, aux bornes d'entrée du disjoncteur 200 tandis que les fils électriques F1, F2, F3, FN issus de l'appareil de protection 300 sont connectés, via lesdites ouvertures d'accès de la face inférieure du boîtier, aux bornes de sortie du disjoncteur 200. Par ailleurs, la face avant du boîtier du disjoncteur 200 comporte des ouvertures donnant accès aux vis des bornes d'entrée et de sortie du disjoncteur 200.
  • Comme le montrent les figures 1, 2, 4, 5, 12 et 17, l'appareil de protection 300 contre les surtensions transitoires comporte un bloc modulaire 310 avec deux faces principales latérales 311D, 313 parallèles, une face arrière pourvue d'une rainure 311G horizontale pour son montage sur un rail (non représenté) d'un coffret ou d'une armoire électrique, une face avant 312A et deux faces transversales opposées supérieure 311B, 312B et inférieure 311B, 312B. Les faces arrière, avant, supérieure et inférieure sont toutes perpendiculaires aux faces principales latérales du bloc modulaire. La largeur du bloc modulaire 310, prise entre ses deux faces principales latérales 311D, 313, est ici également égale à quatre fois la largeur d'un module de base M. La face avant 312A du bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300, comporte en saillie, dans sa zone médiane, une partie de façade 312'A par laquelle ledit bloc modulaire 310 est destiné à émerger hors d'un plastron (non représenté), au travers d'une fenêtre de ce plastron, lorsqu'il est en place sur le rail, par exemple dans une armoire électrique. La partie de façade 312'A comporte une face avant et deux faces transversales opposées qui s'étendent à angle droit de la face avant 312A du bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300.
  • Comme le montre plus particulièrement le schéma électrique de la figure 3, le bloc modulaire est un boîtier qui loge au moins une varistance 333 associée à un moyen de déconnexion thermique 335, 700, un éclateur E ainsi que des fils électriques F1, F2, F3, FN respectivement connectés à chaque varistance 333 et à l'éclateur E, une partie desdits fils électriques émergeant à l'extérieur du boîtier en vue d'être raccordée aux bornes de sortie L1, L2, L3, N du disjoncteur 200.
  • Selon l'exemple représenté, le bloc modulaire 310 loge trois varistances 333 connectées, en sortie, aux bornes de phase L1, L2, L3 du disjoncteur 200, et, en entrée, à la borne de neutre N du disjoncteur 200 qui par ailleurs est également connectée à l'éclateur E lui-même raccordé à la terre.
  • Le bloc modulaire 310 comprend ici une partie arrière de boîtier 311 assemblée par encliquetage avec une partie avant de boîtier 312 (voir figure 17).
  • La partie arrière de boîtier 311 du bloc modulaire 310 représentée isolément sur les figures 19 à 22, présente un fond 311A formant la paroi arrière du bloc modulaire 310 dont la face externe forme la face arrière pourvue de la rainure 311G. Le fond 311A est bordé par quatre parois 311B, 311D perpendiculaires au fond 311A, à savoir une paroi supérieure 311B et une paroi inférieure 311B parallèles entre elles et deux parois latérales 311D opposées, parallèles entre elles et perpendiculaires aux parois supérieure et inférieure 311B.
  • Les parois supérieure et inférieure 311B de cette partie arrière de boîtier 311 sont pourvues à proximité de leur bord libre de dents d'encliquetage 311E et d'une rainure d'emboîtement 311E adaptés à coopérer avec des aménagements complémentaires 312E de la partie avant de boîtier 312.
  • La partie avant de boîtier 312 du bloc modulaire 310 représentée isolément sur la figure 18, présente une paroi avant 312A formant la paroi avant du bloc modulaire 310 dont la face externe forme la face avant 312 du bloc modulaire 310. Cette paroi avant 312A forme également la partie de façade 312'A et elle délimite, dans la zone médiane du bloc modulaire 310, un logement 320 en renfoncement de la face avant dudit bloc. Ce logement 320 est destiné à accueillir trois cassettes parafoudres 330 (voir figure 4). Il est délimité par des parois inférieure 315 et supérieure 314 opposées, une paroi latérale qui ferme un côté de la partie de façade 312'A et une paroi de fond 312C qui ferme à l'arrière ledit logement 320. Les parois inférieure 315 et supérieure 314 du logement 320 comportent des rainures 315A, 314A de montage desdites cassettes parafoudres 330 qui sont embrochables/débrochables dans le bloc modulaire 310. Ces parois inférieure 315 et supérieure 314 comprennent également des ouvertures 315C à travers lesquelles s'engagent les broches 801 et 802 desdites cassettes parafoudres 330 pour réaliser la connexion électrique et mécanique de celles-ci dans le bloc modulaire 310 (voir figures 30 et 33). Au surplus, la paroi de fond 312C du logement 320 comporte des ouvertures 312D (voir figures 17 et 18) dont le contour est adapté pour permettre l'insertion dans ces ouvertures 312D de plots détrompeurs 337 prévus à l'arrière des cassettes parafoudres 330 (voir figures 31 et 34), lorsque les cassettes parafoudres 330 sont embrochées dans le logement 320 du bloc modulaire 310. De cette manière, l'installateur ou l'utilisateur est assuré d'embrocher dans le bloc modulaire 310 le type ou calibre de cassette parafoudre accepté par l'appareil de protection 300.
  • Enfin, la partie avant de boîtier 312 comporte des parois supérieure et inférieure 312B qui s'étendent vers l'arrière perpendiculairement à la paroi avant 312A. Les parois supérieure et inférieure 312B de cette partie avant de boîtier 312 sont pourvues, à proximité de leur bord libre, de bords d'encliquetage 312E et d'une rainure d'emboîtement 312E adaptés à coopérer avec les dents d'encliquetage 311E et la rainure d'emboîtement 311E des parois supérieure et inférieure 311B de la partie avant de boîtier 312 pour l'assemblage desdites parties avant et arrière de boîtier 312, 311 du bloc modulaire 310 (voir figures 4 et 18).
  • Comme le montrent mieux les figures 30, 31, 33, 34, chaque cassette parafoudre 330 comporte un boîtier 331 qui loge une varistance 333 (dispositif de limitation de surtension) et un dispositif de déconnexion thermique 335, 700.
  • Le boîtier 331 de chaque cassette parafoudre 330, de forme globalement parallélépipédique, présente deux faces latérales principales parallèles, une face arrière, une face avant et deux faces transversales opposées supérieure et inférieure. La face avant comporte dans sa zone médiane une partie de façade en saillie qui porte un levier de manoeuvre 332. La partie de façade comporte une face avant et deux faces transversales opposées, l'une supérieure et l'autre inférieure, qui s'étendent à angle droit de la face avant du boîtier 331. Le levier de manoeuvre 332 comporte deux branches qui s'étendent depuis une zone médiane de la partie de façade, le long des deux côtés de la face avant de la partie de façade. Le levier de manoeuvre 332 comprend également une partie de préhension qui s'étend perpendiculairement aux deux branches, contre la face transversale supérieure de la partie de façade du boîtier 331. Le levier de manoeuvre 332 s'incorpore ici dans le profil de la face avant et de la face transversale supérieure de la partie de façade du boîtier 331 de la cassette parafoudre 330.
  • Comme le montre plus particulièrement la figure 1, lorsque les trois cassettes parafoudres 330 sont montées dans le logement 320 de réception du bloc modulaire 310, la partie de façade portant le levier de manoeuvre 332 de chaque cassette parafoudre 330 s'aligne avec la partie de façade 312'A de la face avant 312 du bloc modulaire 310 si bien que ces parties de façade alignées sont destinées à émerger hors d'un plastron (non représenté), au travers d'une fenêtre de ce plastron, lorsque bloc modulaire 310 est en place sur le rail dans un coffret ou une armoire électrique.
  • Comme le montrent les figures 3, 30, 31, 33 et 34, la varistance 333 de chaque cassette parafoudre 330 se présente sous la forme d'un bloc composé d'oxydes métalliques comme des oxydes de zinc. Ce bloc comporte des pattes 333D de montage et de calage dans des aménagements intérieurs 331D du boîtier 331 de la cassette. Le bloc 333 comporte également des pattes 333A, 333B en matériau conducteur de courant pour la connexion de la varistance au réseau électrique. L'une de ces pattes 333A conductrices est au contact d'une lame conductrice 800 qui sort de la paroi inférieure 331C du boîtier 331 de la cassette pour former la broche 801 qui établit la connexion électrique avec un des fils électriques de phase F1, F2, F3 du bloc modulaire 310. L'autre de ces pattes 333B est serrée dans une pince qui la maintient au contact d'une lame conductrice qui sort de la paroi supérieure du boîtier 331 de la cassette pour former la broche 802 qui établit la connexion électrique avec une plaquette conductrice 500 raccordée électriquement au fil électrique de neutre FN du bloc modulaire 310.
  • Chaque varistance 333 présente une caractéristique tension/courant extrêmement non linéaire. Au delà d'un certain seuil de tension aux bornes de la varistance 333, l'impédance de la varistance 333 chute pour permettre l'évacuation du courant créant la surtension. Lorsque la tension revient à un niveau normal acceptable, l'impédance de la varistance 333 reprend sa valeur à l'état de veille. Pour les fortes amplitudes de courant dévié, la tension aux bornes de la varistance augmente. La durée de vie de la varistance 333 est limitée, en fonction des sollicitations, les propriétés des blocs de céramique se dégradent, le courant de fuite de la varistance à l'état de veille augmente, et la tenue thermique de la varistance diminue. C'est pour cela qu'il est prévu dans chaque cassette parafoudre 330, un dispositif de déconnexion thermique 335, 700 qui, en cas de dépassement de la capacité thermique de la varistance 333, déconnecte la varistance 333 du réseau électrique auquel est raccordé l'appareil de protection 300 afin d'éviter les dégâts liés à ce dépassement de capacité thermique.
  • Comme le montrent les figures 30, 31, 33 et 34, chaque dispositif de déconnexion thermique comprend une liaison fusible 335 (se présentant sous la forme d'une plaquette en équerre en matériau fusible) qui maintient un coulisseau 700 isolant dans une position de connexion (voir figures 30 et 31) à l'encontre d'un ressort de traction (non visible sur les figures). Le coulisseau 700 est monté coulissant sur une coulisse 336 et le ressort de traction est tendu entre le coulisseau 700 et une partie fixe du boîtier 331 de la cassette parafoudre 330 de sorte qu'il tend à faire coulisser le coulisseau 700 depuis sa position de connexion jusqu'à une position de déconnexion (voir figures 33 et 34) dans laquelle une paroi 710 isolante du coulisseau 700 s'interpose entre la pattes 333A conductrice de la varistance 333 associée et la lame conductrice 800 de raccordement au fil électrique de phase, afin d'ouvrir le circuit électrique et déconnecter la varistance 333 du circuit électrique auquel elle est raccordée. La liaison fusible 335 est placée au contact d'une languette conductrice 333C issue de la varistance 333 si bien que lorsque la varistance 333 vieillit et dépasse sa capacité thermique, la chaleur transmise par conduction par la languette conductrice 333C à la liaison fusible 335 provoque sa fusion et la libération du coulisseau 700 qui est tiré par le ressort de traction vers sa position de déconnexion.
  • Le bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300 et le disjoncteur 200 sont accolés l'un à l'autre et assemblés par une de leurs faces principales latérales. Pour leur assemblage, le bloc modulaire 310 loge deux crochets 340 qui émergent hors du bloc modulaire 310 au travers de la face principale latérale 313 concernée (figures 4 et 5), et il est prévu en correspondance des fenêtres (non visibles sur les figures) dans la face principale latérale concernée du disjoncteur 200. Les crochets 340 sont actionnés par des verrous 341 qui permettent de verrouiller les crochets 340 accrochés au disjoncteur 200.
  • Comme le montrent les figures 1, 2, 4, 5, l'appareil de protection 300 comporte, à l'extérieur du bloc modulaire 310, une enveloppe cache-fils 400 en matière électriquement isolante qui enferme les fils électriques F1, F2, F3, FN qui sortent à l'extérieur du bloc modulaire 310 en traversant, en partie basse, la face principale latérale 311B, 313 du bloc modulaire 310 par laquelle ledit bloc modulaire 310 est assemblé au disjoncteur 200, pour se raccorder électriquement aux bornes de sortie du disjoncteur 200.
  • Cette enveloppe cache-fils 400 comporte un socle 410 fermé par un capot 420 (voir figures 6 et 9). Elle est rapportée sur la face inférieure du disjoncteur 200 de sorte que la face externe de son capot 420 est plaquée contre la face inférieure du disjoncteur 200 et la face externe de son socle 410 s'étend dans le prolongement de la face inférieure du bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300. Ainsi, l'ensemble électrique 1 constitué du disjoncteur 200 et de l'appareil de protection 300 pourvu de l'enveloppe cache-fils 400 forme un bloc unitaire globalement parallélépipédique rectangle (voir figures 1 et 2).
  • Les extrémités libres E1, E2, E3, EN desdits fils électriques F1, F2, F3, FN sortent de l'enveloppe cache-fils 400 au travers d'orifices 421 du capot 420 pour être raccordées aux bornes de sortie du disjoncteur 200 (voir figures 4 et 5).
  • Avantageusement, le socle 410 est disjoint du bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300 (comme le montre plus particulièrement la figure 5, il existe un gap E entre le socle 410 et le bloc modulaire 310) et il est pourvu, d'une part, de moyens de maintien 412A, 412B, 412C, 412D, 414A, 414B, 414C, 414D coopérant avec lesdits fils électriques F1, F2, F3, FN pour maintenir chaque fil électrique F1, F2, F3, FN dans une position déterminée, et, d'autre part, de moyens de montage 415, 415A, 417, 417A, 418, 418A pour la fixation dudit socle 410 au disjoncteur 200 (voir figures 6, 7, 9, 10, 13, 14).
  • Lesdits moyens de maintien 412A, 412B, 412C, 412D, 414A, 414B, 414C, 414D du socle 410 sont agencés pour maintenir les extrémités libres E1, E2, E3, EN des fils électriques F1, F2, F3, FN sur une ligne A en des positions régulièrement espacées (voir figure 4).
  • Le socle 410 permet ainsi avantageusement de réduire au maximum la longueur des fils électriques F1, F2, F3, FN entre les varistances 333 de l'appareil de protection 300 et les bornes L1, L2, L3, LN du disjoncteur 200, ce qui permet d'éviter l'apparition de surtensions résiduelles et d'être conforme aux dispositions de la norme française NF 15/100. Le socle 410 garantit également le maintien des fils électriques F1, F2, F3, FN en des positions précises déterminées, ce qui permet l'utilisation de fils souples plutôt que rigides, moins onéreux.
  • Comme le montrent plus particulièrement les figures 6 à 14, le socle 410 est une pièce monobloc moulée en matière plastique rigide, qui comporte une plaque de base 411, ici au contour rectangulaire, et des parois 412, 413, 414 qui s'élèvent perpendiculairement à la plaque de base 410, à partir de la face interne 411A de celle-ci.
  • Trois de ces parois 412, dites parois latérales et paroi avant, bordent la plaque de base 411 sur trois côtés contigus pour former avec la plaque de base 410, un boîtier parallélépipédique rectangle, ouvert sur une face. Une autre paroi 413, dite paroi arrière, longe le quatrième côté de la plaque de base 410 tout en étant placée à distance du bord de la plaque. Les autres parois 414, dites parois intérieures, sont placées à l'intérieur de l'espace délimité par les parois latérales 412, la paroi avant 412 et la paroi arrière 413 du socle 410.
  • Une des parois latérales 412 (celle placée en regard de la face principale latérale 313 du bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300) et les parois intérieures 414 comportent des encoches 412A, 412B, 412C, 412D, 414A, 414B, 414D aux fonds arrondis qui logent lesdits fils électriques F1, F2, F3, FN de sorte qu'elles forment lesdits moyens de maintien. Comme le montre mieux la figure 12, les fils électriques F1, F2, F3, FN qui sortent du bloc modulaire 310, entrent dans le socle 410 au travers des encoches 412A, 412B, 412C, 412D de la paroi latérale 412 correspondante du socle 410 puis ils suivent dans le socle 410 un trajet déterminé notamment par les encoches 414A, 414B, 414D des parois internes 414. Le fil électrique FN de neutre suit le trajet le plus long déterminé par les encoches 414D, puis par ordre décroissant, le fil électrique F1 de phase suit le trajet déterminé par les encoches 414A et le fil électrique F2 de phase suit le trajet déterminé par les encoches 414B. Le fil électrique F3 de phase suit le trajet le plus court déterminé par une paroi interne 414C coudée contre laquelle prend appui ledit fil électrique F3.
  • Comme le montrent mieux les figures 15 et 16, le capot 420 est une pièce monobloc moulée en matière plastique rigide, qui se présente sous la forme d'une plaque de fermeture rectangulaire dont les dimensions correspondent au jeu près aux dimensions de l'espace interne délimité par les faces internes des paroi latérales 412, avant 412 et arrière 413 du socle 410. Comme le montrent les figures 6, 8 et 9, cette plaque de fermeture 420 se positionne entre les parois latérales 412, avant 412 et arrière 413 du socle 410 au-dessus des parois internes 414 dudit socle 410 si bien qu'elle ferme le débouché des encoches 412A, 412B, 412C, 412D des parois du socle 410 pour bloquer les fils électriques F1, F2, F3, FN dans les encoches. Cette plaque de fermeture 420 comporte des orifices 421 traversants alignés (voir figures 4 et 15), ici de forme oblongue, au travers desquels les extrémités libres E1, E2, E3, EN desdits fils électriques F1, F2, F3, FN sortent de l'enveloppe cache-fils 400 pour être raccordées aux bornes de sortie du disjoncteur 200 (voir figures 4 et 5).
  • La plaque de fermeture 420 porte également, sur sa face interne 420A tournée vers le socle 410, des moyens de maintien desdits fils électriques F1, F2, F3, FN. Ces moyens de maintien comprennent des parois 424, 424A, 424B, 424D qui s'étendent à partir de la face interne 420A de la plaque de fermeture 420 dudit capot, perpendiculairement à celle-ci.
  • La paroi 424 du capot ferme l'ouverture correspondante de la paroi latérale 412 du socle 410 juste au-dessus du débouché desdites encoches 412A, 412B, 412C (voir figures 8 et 14). Les autres parois 424A, 424B, 424D du capot guident et maintiennent les fils électriques F1, F2, F3, FN au fond des encoches correspondantes du socle 410.
  • Le capot 420 et le socle 410 comprennent des moyens d'encliquetage adaptés à coopérer ensemble pour l'assemblage du capot avec le socle. Ces moyens d'encliquetage comprennent des dents 412E prévues en saillie sur la face interne des parois latérales et avant 412 du socle 410 qui s'accrochent sur le bord 422A de brides 422 prévues sur le bord de la plaque de fermeture 420 du capot (voir figures 12 à 15). La plaque de base 411 du socle 410 comporte au droit des dents 412E des ouvertures 419 (voir figure 8) au travers desquelles la pointe d'un outil accède depuis l'extérieur de l'enveloppe cache-fils 400 auxdites dents d'encliquetage 412E pour désassembler le socle 410 et le capot 420. Les moyens d'encliquetage comprennent également sur le capot 420 des dents d'encliquetage 423A portées par des pattes 423 prévues sur un bord de la plaque de fermeture 420 et sur le socle 410 des fenêtres 413A prévues en correspondance dans la paroi arrière 413 du socle (voir figures 10 et 14). Enfin, il est prévu sur le capot 420 des montants 426 qui s'élèvent à partir de la face interne 420A de la plaque de fermeture 420, perpendiculairement à celle-ci. Ces montants 426 sont répartis le long du bord de la plaque de fermeture 420 et sont orientés de sorte qu'une de leur tranche s'étend au droit du bord de la plaque de fermeture. Ces montants 426 prennent appui contre la face interne des parois du socle 410 lorsque le capot 420 est encliqueté sur le socle 410 pour renforcer le maintien en position du capot 420 sur le socle 410.
  • L'enveloppe cache-fils 400 (socle 410 fermé par le capot 420) s'accroche au disjoncteur 200 par l'intermédiaire desdits moyens de montage du socle 410. Ces moyens de montage du socle 410 sont des moyens d'encliquetage.
  • Plus particulièrement, comme le montrent les figures 13 et 14, lesdits moyens de montage comprennent des montants 415, 417 qui comportent à leurs extrémités libres des dents d'encliquetage 415A, 417A. Les montants 415, 417 s'élèvent à partir de la face interne 411A de la plaque de base 411 du socle, perpendiculairement à celle-ci. Une paire de montants 415 internes est située dans l'espace interne délimité entre les parois latérales 412, avant 412 et arrière 213 du socle 410 et fermé par la plaque de fermeture 420. Deux autres paires de montants 417 externes sont situées sur un bord du socle 410 au dos de la paroi arrière 413 du socle 410, à l'extérieur de l'espace interne délimité entre les parois latérales 412, avant 412 et arrière 213 du socle 410 et fermé par la plaque de fermeture 420. Chaque paire de montants 417 externes forme une fourche à deux branches parallèles dont les deux côtés extérieurs portent les dents d'encliquetage 417A orientées dans des directions opposées. Ces fourches sont destinées à s'insérer dans des rainures prévues sur la face arrière du boîtier du disjoncteur 200 et à s'accrocher sur le bord d'encoches prévues sur les parois en regard desdites rainures. L'accrochage et le décrochage de chaque fourche s'effectuent par rapprochement mutuelle des branches 417 qui se courbent légèrement élastiquement. Comme le montre la figure 4, la plaque de fermeture 420 formant le capot comporte des orifices 425 supplémentaires qui laissent passer les montants 415 internes du socle 410 pour que leurs extrémités libres pourvues des dents d'encliquetage 415A émergent à l'extérieur de l'enveloppe cache-fils 400 et puissent s'accrocher sur le bord d'ouvertures correspondantes de la face inférieure du boîtier du disjoncteur 200. Au pied des montants 415 internes, la plaque de base 411 du socle 410 est percée d'ouvertures 419 au travers desquelles la pointe d'un outil accède aux dents d'encliquetage 415A des montants 415A internes pour désassembler le socle 410 et donc l'enveloppe cache-fils 400 du disjoncteur 200.
  • Enfin, comme le montrent mieux les figures 8, 13 et 14, deux languettes 411L flexibles sont découpées dans la plaque de base 411 du socle 410 de l'enveloppe cache-fils 400. Chacune des languettes 411L présente une extrémité libre, située sur un bord de ladite plaque de base 411, solidaire d'une tirette 416 qui s'étend perpendiculairement à ladite languette 411L de part et d'autre de celle-ci (suivant la direction perpendiculaire à la plaque de base). Chaque tirette 416 est pourvue d'une ouverture de préhension 416A située dans une partie de la tirette 416 s'étendant du côté de la face externe de ladite plaque de base 411 et étant solidarisée à un crochet 418A qui prolonge une partie 418 de la tirette 416 située du côté de la face interne 411A de ladite plaque de base 411. Chaque crochet 418A est destiné à s'accrocher, à l'arrière du disjoncteur 200, à une languette de montage du disjoncteur 200 et grâce aux tirettes 416 de l'enveloppe cache-fils 400, il est possible de tirer sur ces languettes de montage du disjoncteur pour les désengager du rail de montage sur lequel le disjoncteur 200 est monté.
  • Dans l'ensemble électrique 1 représenté sur les différentes figures, il est avantageusement prévu une interface modulaire 100 qui assure le raccordement mécanique et électrique en série du disjoncteur 200 et de l'appareil de protection 300 contre les surtensions provisoires.
  • Cette interface modulaire 100 fait ici partie intégrante de l'appareil de protection 300 dans ce sens que son mécanisme, qui va être décrit ci après, est entièrement logé dans le boîtier (bloc modulaire 310) de l'appareil de protection 300, mais dans une variante de réalisation non représentée, on peut prévoir que l'interface modulaire comporte son propre boîtier interposé entre le boîtier du disjoncteur et celui de l'appareil de protection.
  • Cette interface modulaire 100 comprend les crochets 340 actionnés par les verrous 341 (décrits précédemment) pour l'assemblage du bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300 et du boîtier du disjoncteur 200.
  • Comme le montrent les figures 3, 18, 23 à 29, l'interface modulaire 100 comprend également :
    • un interrupteur électrique 110 relié par des fils électriques 111, 112, 113 à un connecteur 120 capable de transmettre un signal représentatif de l'état de fonctionnement du disjoncteur 200 et/ou de l'appareil de protection 300 ;
    • un premier élément mécanique de sécurité 130 destiné à être lié aux leviers d'ouverture/fermeture (constituant avec la manette 230 un dispositif d'ouverture et de fermeture) du disjoncteur 200, déplaçable entre une position armée (figures 26 et 27) correspondant à l'état enclenché du dispositif d'ouverture et de fermeture du disjoncteur 200 et une position déclenchée (figures 28 et 29) correspondant à l'état déclenché du dispositif d'ouverture et de fermeture du disjoncteur 200, le premier élément mécanique de sécurité 130 étant apte dans cette position déclenchée à actionner l'interrupteur électrique 110 pour transmettre un signal représentatif de l'état déclenché du disjoncteur 200 ; et
    • un deuxième élément mécanique de sécurité 140 distinct du premier élément mécanique de sécurité 130 et fonctionnant indépendamment de ce dernier, destiné à être lié à l'appareil de protection 300 et déplaçable entre une position repos (voir figures 26 et 29) correspondant à l'état de fonctionnement normal de l'appareil de protection 300 et une position déclenchée (figures 27 et 28) correspondant à la mise en défaut d'une varistance 333 (dispositif de limitation de surtension) dudit appareil de protection 300, le deuxième élément mécanique de sécurité 140 étant apte dans cette position déclenchée à actionner l'interrupteur électrique 110, sans incidence sur la position dudit premier élément mécanique de sécurité 130, pour transmettre un signal représentatif d'un défaut de fonctionnement de l'appareil de protection 300, en étant placé sur le trajet (figure 28) que parcourt le premier élément mécanique de sécurité 130 depuis sa position déclenchée (figure 28) vers sa position armée (figure 27) de sorte que, dans cette position déclenchée (figure 28), ledit deuxième élément mécanique de sécurité 140 forme une butée 143 pour le premier élément mécanique de sécurité 130 interdisant à ce dernier d'atteindre sa position armée depuis sa position déclenchée.
  • Comme le montrent les figures 17 et 20, le connecteur 120 est rapporté sur la face arrière de la partie arrière de boîtier 311 du bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300, dans un logement 311F prévu en renfoncement de cette face arrière. En position montée sur le bloc modulaire 310, le connecteur 120 est accessible depuis le dessus du bloc modulaire 310 pour être raccordé à une interface de signalisation (non représentée) affichant les informations transmises par ledit connecteur.
  • Les premier et deuxième éléments mécaniques de sécurité 130, 140 sont montés libres en rotation respectivement autour de deux arbres A1, A2 d'axes X1, X2 parallèles (voir figure 23) fixés dans le boîtier 310 de l'appareil de protection 300.
  • Selon l'exemple préférentiel représenté sur les figures 23 à 29, chacun des premier et deuxième éléments mécaniques de sécurité 130, 140 est apte, indépendamment l'un de l'autre, à faire pivoter une bascule 150 provoquant la fermeture de l'interrupteur électrique 110.
  • Cette bascule 150 est une pièce unitaire réalisée en matière isolante. Elle comprend :
    • une partie centrale 151 montée à rotation libre autour d'un arbre A3 fixe d'axe X3 parallèle aux axes X1, X2 de rotation des premier et deuxième éléments mécaniques de sécurité 130, 140, et pourvue d'un doigt de commande 152 dudit interrupteur électrique 110, et
    • deux branches 153, 154 qui s'étendent depuis la partie centrale 151, sensiblement à l'opposé l'une de l'autre, l'une 153 des branches comportant une surface d'appui 153A tournée vers le premier élément mécanique de sécurité 130 et l'autre branche 154 comportant une surface d'appui 154A tournée vers le deuxième élément mécanique de sécurité 140, lesdits premier et deuxième éléments mécaniques de sécurité 130 prenant respectivement appui sur les surfaces d'appui 153A, 154A des branches 153, 154 de la bascule 150 pour la faire pivoter vers l'interrupteur électrique 110 (voir figures 29 et 27).
  • Le premier élément mécanique de sécurité 130 est une pièce unitaire en matière isolante qui comprend une platine 131 dont une face supporte un palier 132 de réception de l'arbre A1 d'axe X1 et dont une autre face opposée supporte un pion 133 de liaison au dispositif d'ouverture et de fermeture (leviers attachés à la manette 230) du disjoncteur 200. La liaison mécanique entre le pion 133 et le disjoncteur 200 s'effectue au travers d'une ouverture 313A de la face principale latérale 313 du bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300 qui établit la jonction avec le disjoncteur 200 (voir figure 17). La platine 131 comportant un doigt d'actionnement 134 pour la commande de l'interrupteur électrique 110 et elle est prolongée par un bras 135 qui s'étend du même côté que le doigt d'actionnement 134 et qui présente à son extrémité libre un retour 136 capable de venir buter contre ladite butée 143 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 placé en position déclenchée (voir figure 28).
  • Le deuxième élément mécanique de sécurité 140 est une pièce unitaire en matière isolante qui comporte un bras 141 qui est pourvu d'un doigt d'actionnement 142 pour la commande de l'interrupteur électrique 110 et qui présente, d'une part, une extrémité libre 143 formant ladite butée pour ledit premier élément mécanique de sécurité 130, et, d'autre part, à l'opposé de ladite extrémité libre 143, une extrémité 144 montée à rotation libre sur l'arbre A2 d'axe X2 qui s'étend dans la partie arrière de boîtier 311 du bloc modulaire 310 de appareil de protection 300, cette extrémité 144 étant liée à un levier 145 enfilé sur l'arbre A2 et adapté à être pivoté autour de cet arbre A2 par au moins un actionneur 160 dont l'action est libérée lors de la mise en défaut d'une varistance 333 (dispositif de limitation de surtension) dudit appareil de protection 300.
  • Comme le montre mieux la figure 23, le bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 vient de formation avec le levier 145 pour former une pièce monobloc globalement en forme de L.
  • Le levier 145 comporte un corps formé par une succession de parties tubulaires 146 d'axe X2 dans lesquelles est enfilé l'arbre A2.
  • Le levier 145 et le bras 141 sont montés dans des aménagements 317, 318 intérieurs de la partie arrière de boîtier 311 du bloc modulaire 310 (voir figures 19 et 21). Ces aménagements intérieurs comprennent des pattes 317 avec des encoches 317A au fond arrondi dans lesquelles est emboîté l'arbre A2 et un ensemble de parois 318 calant ledit levier 145 pour que le bras 141 soit placé de façon adéquate par rapport à la face principale latérale 311D du bloc modulaire 310 et aux autres éléments (notamment le premier élément mécanique de sécurité 130) de l'interface modulaire 100.
  • Il est prévu un moyen élastique de rappel qui tend à positionner le deuxième élément mécanique de sécurité 140 dans sa position repos. Le moyen élastique de rappel est ici un ressort fil 148 enroulé autour du corps 146 dudit deuxième élément mécanique de sécurité 140, une extrémité du ressort fil 148 étant attaché audit corps 146 et une autre extrémité du ressort fil 148 étant bloquée contre une partie fixe de l'interface modulaire, ici contre la face interne de la paroi supérieure 311B de la partie arrière de boîtier 311 (voir figures 21 à 25).
  • Comme le montrent les figures 21 à 25, selon le mode de réalisation représenté, il est prévu ici trois actionneurs 160 répartis le long du corps 146 du levier 145 du deuxième élément mécanique de sécurité 140, chaque actionneur 160 comprend une partie arrière 165 (voir figures 32 et 35) qui est engagée dans un espace libre 147 prévu entre deux parties tubulaires du corps 146.
  • Chaque actionneur 160 est associé à une varistance 333 d'une cassette parafoudre 330 de l'appareil de protection 300.
  • Plus généralement, il est prévu autant d'actionneurs 160 que de varistances 333 de l'appareil de protection 300.
  • Chaque actionneur 160 est, d'une part, lié à la partie arrière de boîtier 311 du bloc modulaire 330 par un moyen élastique de rappel 170 qui tend à positionner ledit actionneur 160 dans une position de libération où il place ledit levier 145 dans une position de déclenchement correspondant à la position déclenchée du bras 141 dudit deuxième élément mécanique de sécurité 140, et, d'autre part, maintenu par un élément 600 de la cassette parafoudre 330 lié à la liaison fusible 335, dans une position de liaison dans laquelle ledit moyen élastique de rappel 170 est sous contrainte.
  • Plus particulièrement, comme le montrent mieux les figures 30 à 35, chaque actionneur 160 comprend une platine dont une face arrière 161 est creusée pour épouser la surface externe cylindrique d'une partie tubulaire du corps 146 du levier 145. De cette manière, chaque actionneur 160 est monté à pivotement autour de l'arbre A2. Un bord supérieur arrondi 162 de la platine de chaque actionneur 160 est en appui contre le levier 145 lié au bras 141 du deuxième élément de sécurité 140. La partie arrière 165 de l'actionneur 160 s'étend depuis la face arrière 161 de la platine, entre deux parties tubulaires 146 du corps du levier 145, vers le fond de la partie arrière de boîtier 311 du bloc modulaire 310. Cette partie arrière 165 comprend un orifice 166 dans lequel est attachée l'extrémité 171 d'un ressort hélicoïdal de traction 170 dont l'autre extrémité est attachée à un plot 316 porté par le fond 311A de la partie arrière de boîtier 311 (voir figures 21 et 22). En outre, la face avant 163 de la platine de chaque actionneur 160 porte un plot 164 en saillie. Ce plot 164 traverse une fenêtre 331E de la paroi arrière du boîtier 331 de la cassette parafoudre 330 associée pour que son extrémité libre prenne appui contre une face arrière 602 d'un élément interne 600 de ladite cassette parafoudre 300. Comme le montrent mieux les figures 31 et 34, cet élément interne 600 est une barrette allongée le long du bloc de la varistance 333 de la cassette parafoudre 330. Cette barrette 600 comprend une rainure longitudinale 603 montée à coulissement sur une nervure interne 331B du boîtier 331 de la cassette parafoudre 330. A l'opposé de sa face arrière 602, la barrette 600 comprend une face avant 601 en appui contre une face 701 du coulisseau 700 (du dispositif de déconnexion thermique de la cassette parafoudre 330) maintenu en position de connexion grâce à la liaison fusible 335. Dans cette position de connexion représentée sur les figures 31 et 32, la barrette 600, en appui contre le coulisseau 700 maintenu par la liaison fusible 335, maintient, via le plot 164, la platine de l'actionneur 160 orientée vers le bas dans ladite position de liaison dans laquelle le ressort hélicoïdal de traction 170 est tendu et le levier 145 ainsi que le bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 sont placés en position repos. Par contre, comme le montrent les figures 34 et 35, lorsque le coulisseau 700 prend sa position de déconnexion, du fait de la fusion de la liaison fusible 335 provoquée par un dépassement de la capacité thermique de la varistance 333 de la cassette parafoudre 330, il libère l'appui de la face avant 601 de la barrette 600. La barrette 600 peut alors coulisser librement sur la nervure interne 331B et n'oppose plus aucune résistance au plot 164 de l'actionneur 160 qui est tiré par le ressort hélicoïdal de traction 170 revenant à son état d'origine comprimé. Le ressort hélicoïdal de traction 170 provoque alors le basculement vers le haut de l'actionneur 160 qui par l'appui du bord supérieur arrondi 162 de sa platine provoque le pivotement du levier 145 et du bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 depuis la position repos (abaissée) vers la position déclenchée (relevée) dans laquelle, d'une part, le doigt d'actionnement 142 du bras 141 actionne via la bascule 150 l'interrupteur électrique 110 relié au connecteur 120, et, d'autre part, la butée 143 du bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 est placée sur le trajet du premier élément mécanique de sécurité 130 pris entre ses positions déclenchée et armée.
  • En référence aux figures 26 à 29, nous allons résumer ci-après le fonctionnement de l'interface modulaire 100.
  • Comme cela est représenté sur la figure 26, en fonctionnement normal de l'ensemble électrique 1 relié à l'installation électrique locale (disjoncteur 200 enclenché et varistances 333 de l'appareil de protection 300 connectées au réseau électrique), la platine 131 du premier élément mécanique de sécurité 130 est relevée en position armée dans laquelle son doigt d'actionnement 134 est hors contact de la surface d'appui 153A de la bascule 150 et le bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 est abaissé en position repos dans laquelle le doigt d'actionnement 142 du bras 141 reste cependant au contact de la surface d'appui 154A de la bascule 150 dont le doigt de commande 152 est au contact du bouton-poussoir de l'interrupteur électrique 110.
  • Lorsqu'une des varistances 333 de l'appareil de protection 300 dépasse sa capacité thermique dû à son vieillissement, elle provoque la fusion de la liaison fusible 335 de la cassette parafoudre 330 associée : ce qui entraîne l'actionnement d'un moyen de signalisation (non représenté sur les figures) de mise en de défaut sur la face avant de la cassette parafoudre, ainsi que le basculement de l'actionneur 160 associé depuis sa position de liaison abaissée vers sa position de libération relevée. Dans son basculement, l'actionneur 160 entraîne le levier 145 et le bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 qui pivotent autour de l'arbre A2 depuis la position repos abaissée vers la position déclenchée relevée dans laquelle le doigt d'actionnement 142 du bras 141 pousse sur la surface d'appui 154A pour faire basculer la bascule 150 autour de son arbre A3 en direction de l'interrupteur électrique 110 de sorte que le doigt de commande 152 de la bascule 150 enfonce un bouton-poussoir de l'interrupteur électrique 110 (voir figure 27). De cette manière, le doigt d'actionnement 142 du bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 actionne l'interrupteur électrique 110 du connecteur 120 qui transmet l'information de mise en défaut de l'appareil de protection 300 à un dispositif de traitement et d'affichage non représenté. Comme le montre la figure 27, dans la position déclenchée du deuxième élément mécanique de sécurité 140, la butée 143 prévue à l'extrémité libre du bras 141 est relevée et positionnée sur le trajet du premier élément mécanique de sécurité 130 pris entre ses positions déclenchée et armée. Ce faisant, comme le montre la figure 27, ledit premier élément mécanique de sécurité 130 n'a pas bougé et est resté en position armée puisque le disjoncteur 200 est resté enclenché (circuit électrique fermé).
  • Comme le montre la figure 28, pour être en mesure de remplacer la cassette parafoudre 330 défectueuse de l'appareil de protection 300 dans des bonnes conditions de sécurité, l'usager isole l'ensemble électrique 1 du circuit électrique en ouvrant ledit circuit électrique par déclenchement du disjoncteur 200 (ce qui revient classiquement à abaisser la manette 230 et les leviers attachés). L'abaissement des leviers par l'actionnement de la manette 230 provoque, via le pion 133, le basculement vers le bas du premier élément mécanique de sécurité 130 autour de l'arbre A1 depuis sa position armée vers sa position déclenchée et le doigt d'actionnement 134 de la platine 131 vient appuyer sur la surface 153A de la bascule 150 pour la faire basculer autour de l'arbre A3 en direction de l'interrupteur électrique 110. Le doigt de commande 152 de la bascule 150 enfonce alors le bouton-poussoir de l'interrupteur électrique 110 (voir figure 28). De cette manière, le doigt d'actionnement 134 de la platine 131 du premier élément mécanique de sécurité 130 actionne l'interrupteur électrique 110 du connecteur 120 qui transmet l'information d'ouverture ou de déclenchement du disjoncteur 200 à un dispositif de traitement et d'affichage non représenté.
  • On remarque sur la figure 28 que le deuxième élément mécanique de sécurité 140 placé en position déclenchée empêche la fermeture ou le ré-enclenchement du disjoncteur 200 car l'extrémité libre 143 du bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 est positionnée en regard du retour 136 du bras 135 du premier élément mécanique de sécurité 130. Si l'usager tente alors de relever la manette 230 du disjoncteur 200 pour fermer le circuit électrique, le retour 136 du premier élément mécanique de sécurité 130 entraîné en rotation autour de son arbre A1 par les leviers via le pion 133, depuis sa position déclenchée vers sa position armée, vient buter contre ladite extrémité libre 143 du bras 141 (formant butée). La mise en butée du retour 136 du premier élément mécanique de sécurité 130 contre l'extrémité libre 143 du bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 interdit au premier élément mécanique de sécurité 130 d'atteindre sa position armée, ce qui empêche la fermeture du circuit électrique du disjoncteur 200.
  • Ainsi, avant de réenclencher le disjoncteur 200, l'usager remplace la cassette parafoudre 330 défectueuse dans l'appareil de protection 300. La barrette 600 de la nouvelle cassette parafoudre 330 abaisse, via le pion 164, l'actionneur 160 correspondant en position de liaison en tendant le ressort hélicoïdal de traction 170. L'actionneur 160 revenu en position de liaison libère le levier 145 et le bras 141 du deuxième élément mécanique de sécurité 140 qui, sous l'action du ressort fil 148, bascule depuis sa position déclenchée vers sa position repos où il s'écarte de la bascule 150 et du premier élément mécanique de sécurité 130 (voir figure 29). Dans cette position repos, le deuxième élément mécanique de sécurité 140 est écarté du trajet que parcourt le premier élément mécanique de sécurité 130 entre sa position déclenchée et sa position armée. L'usager peut alors réenclencher les leviers du disjoncteur 200 en actionnant la manette 230 pour fermer le circuit électrique puisque le premier élément mécanique de sécurité 130 peut librement pivoter ou basculer autour de l'arbre A1 depuis sa position déclenchée vers sa position armée en étant entraîné par les leviers du disjoncteur 200 via le pion 133 de liaison. La bascule 150 qui n'est plus poussée en direction de l'interrupteur électrique 110, ni par le premier, ni par le deuxième élément mécanique de sécurité, relâche la pression sur le bouton-poussoir de l'interrupteur électrique 110. Classiquement, ce bouton-poussoir revient alors dans sa position stable d'origine sous l'action d'un moyen de rappel élastique et pousse la bascule 150 qui pivote autour de l'arbre A3 vers sa position d'origine représentée sur la figure 26.
  • On note avantageusement que le mouvement et l'action du deuxième élément mécanique de sécurité 140 sont distincts et indépendants du mouvement et de l'action du premier élément mécanique de sécurité 130. Chaque élément mécanique de sécurité 130, 140 agit indépendamment l'un de l'autre sur l'interrupteur électrique 110 pour que le connecteur 120 transmette une information relative au fonctionnement du disjoncteur 200 et de l'appareil de protection 300, mais l'action du deuxième élément mécanique de sécurité 140 n'a aucune influence sur le disjoncteur 200 dans ce sens qu'il ne provoque automatiquement ni l'ouverture, ni la fermeture du disjoncteur 200. Les premier et deuxième éléments mécaniques de sécurité 130, 140 ont comme fonction essentielle une fonction de report de l'état de fonctionnement (normal ou en défaut) de l'ensemble électrique 1 (constituant un ensemble parafoudre auto-protégé).
  • Selon une caractéristique préférentielle de l'appareil de protection 300 représenté sur les différentes figures, la partie avant de boîtier 312 du bloc modulaire 310 loge un arbre 190 dit «arbre de verrouillage cassette » pourvu d'au moins un élément de verrouillage 191, cet arbre 190 étant monté mobile dans le bloc modulaire 310 de telle manière que son déplacement est lié au mouvement du dispositif d'ouverture et de fermeture 230 du disjoncteur 200, ledit arbre de verrouillage cassette 190 étant capable de prendre deux positions distinctes, à savoir, d'une part, une première position dite «position de sécurité» correspondant à l'état enclenché du disjoncteur, dans laquelle chaque élément de verrouillage 191 coopère avec une partie complémentaire 334 d'une cassette parafoudre 330 de façon à interdire le retrait et/ou l'insertion de ladite cassette parafoudre 330, et, d'autre part, une deuxième position dite «position d'accès» correspondant à l'état déclenché du disjoncteur, dans laquelle chaque élément de verrouillage 191 laisse libre ladite partie complémentaire 334 de la cassette parafoudre 330 de façon à autoriser le retrait et/ou l'insertion de ladite cassette parafoudre 330.
  • Avantageusement, il est prévu un moyen élastique de rappel 193 qui tend à placer l'arbre de verrouillage cassette 190 dans la position de sécurité.
  • Comme le montrent les figures 36 à 41, l'arbre de verrouillage cassette 190 comprend autant d'éléments de verrouillage 191 qu'il y a de cassettes parafoudres 330 accueillies dans ledit logement 320.
  • Ici, l'arbre de verrouillage cassette 190 comprend trois éléments de verrouillage 191 associés chacun à une cassette parafoudre 330.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 36 à 41, l'arbre de verrouillage cassette 190 présente une extrémité 192 qui coopère avec un élément de transmission 180 qui est lié à pivotement au premier élément mécanique de sécurité 130 de l'interface modulaire 100 et qui est monté à rotation libre autour d'un arbre A4 d'axe parallèle à l'axe X1 de rotation dudit premier élément mécanique de sécurité 130.
  • L'arbre de verrouillage cassette 190 porte au moins un plot 191 (il comporte autant de plots qu'il y a de cassettes parafoudres dans l'appareil de protection), ici il comporte trois plots 191, et il est destiné à prendre deux positions angulaires distinctes, à savoir :
    • une première position dite « position de sécurité » (voir figures 36 à 38) correspondant à la position armée dudit premier élément mécanique de sécurité 130 (voir figure 38) ; et
    • une deuxième position dite « position d'accès » (voir figures 39 à 41) correspondant à la position déclenchée dudit premier élément mécanique de sécurité 130 (voir figure 41).
  • Plus particulièrement, comme le montrent les figures 18 et 22, l'arbre de verrouillage cassette 190 est placé sous la paroi inférieure 315 qui délimite le logement 320 de réception des cassettes parafoudres 330 de la partie avant de boîtier 312 du bloc modulaire 310. Cet arbre 190 est monté à pivotement dans des encoches au fond arrondi d'aménagements intérieurs 319B (formant paliers de pivotement) d'une partie avant inférieure de boîtier 319. L'arbre 190 est maintenu dans ces paliers 319B grâce à des pattes de maintien 319A issues de cette partie inférieure de boîtier 319B.
  • Comme le montre mieux la figure 18, il est prévu dans ladite paroi inférieure 315 de la partie avant de boîtier 312 du bloc modulaire 310, au fond de chacune des rainures 315A de montage des cassettes parafoudres 330, une fenêtre 315B située au droit de chaque plot 191 porté par l'arbre de verrouillage cassette 190.
  • Comme le montrent les figures 38 et 41, l'élément de transmission 180 se présente sous la forme d'un papillon avec un corps central cylindrique qui porte sur sa face externe deux ailes 181, 182 s'étendant globalement suivant des directions opposées. Le corps central cylindrique est percé axialement et enfilé sur l'arbre A4 fixé au boîtier du bloc modulaire 310 (voir figure 23). Une des ailes 181 de l'élément de transmission 180 est en appui permanent contre une paroi 137 portée par la face interne de la platine 131 du premier élément mécanique de sécurité 130, face interne qui supporte également le palier 132 de réception de l'arbre A1. L'autre aile 182 de l'élément de transmission 180 est en appui permanent contre ladite extrémité 192 de l'arbre de verrouillage cassette 190. Cette extrémité 192 se présente sous la forme d'une plaquette s'étendant transversalement à l'axe longitudinal de l'arbre 190.
  • De cette manière, lorsque le premier élément mécanique de sécurité 130 est entraîné à pivotement autour de son arbre A1 par les leviers du disjoncteur 200 actionnés par la manette 230, entre la position armée et la position déclenchée, il entraîne avec lui l'arbre de verrouillage cassette 190 qui pivote entre la position de sécurité et la position d'accès.
  • Par ailleurs, le moyen élastique de rappel, qui tend à placer l'arbre de verrouillage cassette 190 dans sa position de sécurité, est un ressort fil 193 enroulé autour de l'arbre de verrouillage cassette 190, dont une extrémité est liée audit arbre et dont l'autre extrémité est bloquée contre une partie fixe (la partie inférieure de boîtier 319) du bloc modulaire 310.
  • Dans la position de sécurité, chaque plot 191 de l'arbre de verrouillage cassette 190 fait saillie au travers de la fenêtre 315B dans la rainure 315A de montage de la cassette parafoudre 330 correspondante (voir figure 18). Dans cette position, chaque plot 191 se place en butée contre le pan incliné 334A d'un plot 334 porté par la face inférieure 331C du boîtier 331 de chaque cassette parafoudre 330 engagée dans chaque rainure 315A.du bloc modulaire 310 (voir figures 36 et 37). Les plots 191 en position de sécurité interdisent ainsi le débrochage des cassettes parafoudres 330 du bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300.
  • Dans la position d'accès, chaque plot 191 de l'arbre de verrouillage cassette 190 est situé en retrait du débouché de ladite fenêtre 315B à l'intérieur du boîtier du bloc modulaire 310 de façon à autoriser le débrochage et/ou l'embrochage d'une ou plusieurs cassette parafoudre dans le bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300 (voir figures 39 et 40).
  • L'arbre de verrouillage cassette 190 oblige avantageusement l'usager à ouvrir le circuit électrique auquel est connecté l'ensemble électrique 1, en ouvrant ou en déclenchant le disjoncteur 200, pour intervenir sur une des cassettes parafoudres 330 de l'appareil de protection 300. L'appareil de protection 300 présente alors avantageusement un accès sécurisé pour l'usager.
  • En fonctionnement normal de l'ensemble électrique 1, l'appareil de protection 300 est raccordé au réseau électrique par le disjoncteur 200 qui est enclenché (dont le circuit électrique est fermé) et le premier élément mécanique de sécurité 130 de l'interface modulaire 100 est placé en position armée (voir figures 38). Le ressort fil 193 maintient l'arbre de verrouillage cassette 190 dans sa position de sécurité dans laquelle les plots 191 qu'il porte sont en butée contre les pans inclinés 334A des plots 334 des cassettes parafoudres 330 de l'appareil de protection 300 de façon à interdire à l'usager d'extraire une desdites cassettes parafoudres 330 du bloc modulaire 310 (figures 36 et 37).
  • Lorsque l'usager doit remplacer une des cassettes parafoudres 330 qui est en défaut de fonctionnement du fait que sa varistance 333 a vieilli et a dépassé sa capacité thermique (celle-ci s'étant déconnectée du circuit électrique par l'intermédiaire du dispositif de déconnexion thermique), il ouvre le circuit électrique du disjoncteur 200 en abaissant la manette 230 pour actionner les leviers. Ceci a pour conséquence de faire basculer la platine 131 du premier élément mécanique de sécurité 130 autour de l'arbre A1 depuis sa position armée vers sa position déclenchée. Cette platine 131 entraîne en rotation, via la paroi 137 qui pousse l'aile 181, l'élément de transmission 180 dont l'aile 182 pousse l'extrémité 192 de l'arbre de verrouillage cassette 190 pour faire basculer ledit arbre 190 depuis sa position de sécurité vers sa position d'accès à l'encontre de l'action du ressort fil 193 qui se tend. Lors du basculement de l'arbre de verrouillage cassette 190 les plots 190 glissent contre les pans inclinés 334A des plots 334 portés par les faces inférieures 331C des cassettes parafoudres 330 pour s'enfoncer à l'intérieur du boîtier du bloc modulaire 310, en dessous de la paroi inférieure 315 du logement 320 dans lequel sont insérées les cassettes parafoudres 330. Dans la position d'accès, les plots 191 sont effacés sous les plots 334 des cassettes parafoudres 330 (figures 39 et 40) et l'usager peut extraire la cassette parafoudre 330 endommagée du bloc modulaire de l'appareil de protection et en embrocher une neuve.
  • Lorsque toutes les cassettes parafoudres 330 de l'appareil de protection 300 sont en état de fonctionnement, l'usager peut de nouveau fermer le circuit électrique du disjoncteur 200 en relevant la manette 230 qui actionne les leviers, ce qui a pour effet d'entraîner en rotation la platine 131 du premier élément mécanique de sécurité 130 depuis sa position déclenchée vers sa position armée. La platine 131 relâche alors la pression sur l'élément de transmission 180 et le ressort fil 193 se détend en ramenant l'arbre de verrouillage cassette 190 dans sa position de sécurité dans laquelle les plots 191 qu'il porte, émergent au travers desdites fenêtres 315B au-dessus de la paroi inférieure 315 du logement 320 dans lequel sont insérées les cassettes parafoudres 330, pour venir se placer en butée contre les pans inclinés 334A des plots 334 des cassettes parafoudres 330 (figures 36 et 37). L'arbre de verrouillage cassette 190 muni de ses plots 191 bloque ainsi les cassettes parafoudres 330 dans le bloc modulaire 310 de l'appareil de protection 300.

Claims (13)

  1. Appareil de protection (300) contre les surtensions provisoires, comportant un bloc modulaire (310) pourvu d'un logement (320) accueillant au moins une cassette parafoudre (330), caractérisé en ce que ledit bloc modulaire (310) loge un arbre (190) dit «arbre de verrouillage cassette» pourvu d'au moins un élément de verrouillage (191 ;191'), dans lequel
    - cet arbre (190) est monté mobile dans le bloc modulaire (310) de telle manière que son déplacement est lié au mouvement d'un dispositif d'ouverture et de fermeture (230) d'un disjoncteur (200),
    - ledit arbre de verrouillage cassette (190) est capable de prendre deux positions distinctes, à savoir, d'une part, une première position dite «position de sécurité» correspondant à l'état enclenché du disjoncteur, dans laquelle chaque élément de verrouillage (191) coopère avec une partie complémentaire (334) d'une cassette parafoudre (330) de façon à interdire le retrait et/ou l'insertion de ladite cassette parafoudre (330), et, d'autre part, une deuxième position dite «position d'accès» correspondant à l'état déclenché du disjoncteur, dans laquelle chaque élément de verrouillage (191) laisse libre ladite partie complémentaire (334) de la cassette parafoudre (330) de façon à autoriser le retrait et/ou l'insertion de ladite cassette parafoudre (330), et
    - l'arbre de verrouillage cassette (190) porte au moins un plot (191) formant un élément de verrouillage et il est monté mobile à rotation dans le bloc modulaire (310) de sorte qu'une de ses extrémités (192) est destinée à être liée au pivotement du dispositif d'ouverture et de fermeture (230) du disjoncteur (200), pour prendre deux positions angulaires distinctes, à savoir la position de sécurité dans laquelle chaque plot (191) fait saillie dans le logement (320) du bloc modulaire (310) et la position d'accès dans laquelle chaque plot (191) est situé en retrait dudit logement (320) du bloc modulaire (310).
  2. Appareil de protection (300) selon la revendication précédente, dans lequel il est prévu un moyen élastique de rappel (193) qui tend à placer l'arbre de verrouillage cassette (190) dans la position de sécurité.
  3. Appareil de protection (300) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'arbre de verrouillage cassette (190) comprend autant d'éléments de verrouillage (191) qu'il y a de cassettes parafoudres (330) accueillies dans ledit logement (320).
  4. Appareil de protection (300) selon la revendication 2, dans lequel ledit moyen élastique de rappel est un ressort fil (193) enroulé autour de l'arbre de verrouillage cassette (190), dont une extrémité est liée audit arbre et dont l'autre extrémité est bloquée contre une partie fixe du bloc modulaire (310).
  5. Appareil de protection (300) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque cassette parafoudre (330) porte en saillie de la face inférieure (331C) de son boîtier (331) un plot (334) comportant un pan incliné (334A) contre lequel prend appui un plot (191) de l'arbre de verrouillage cassette (190) en position de sécurité.
  6. Appareil de protection (300) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel une extrémité (192) de l'arbre de verrouillage cassette (190) coopère directement ou indirectement avec un premier élément mécanique de sécurité (130) destiné à être lié au dispositif d'ouverture et de fermeture (230) du disjoncteur (200), déplaçable entre une position armée correspondant à l'état enclenché du dispositif d'ouverture et de fermeture (230) du disjoncteur (200) et une position déclenchée correspondant à l'état déclenché du dispositif d'ouverture et de fermeture (230) du disjoncteur (200), le premier élément mécanique de sécurité (130) étant apte dans cette position déclenchée à actionner un interrupteur électrique (110) relié à un connecteur (120) pour transmettre un signal représentatif de l'état déclenché du disjoncteur (200).
  7. Appareil de protection (300) selon la revendication précédente , dans lequel ladite extrémité (192) de l'arbre de verrouillage cassette (190) coopère avec un élément de transmission (180) lié à pivotement au premier élément mécanique de sécurité (130).
  8. Appareil de protection (300) selon l'une des revendications 6 et 7, dans lequel l'élément mécanique de sécurité est monté libre en rotation autour d'un arbre (A1) parallèle à l'arbre de verrouillage cassette (190).
  9. Appareillage de protection (300) selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel l'élément mécanique de sécurité (130) est apte à faire pivoter une bascule (150) provoquant la fermeture de l'interrupteur électrique (110).
  10. Appareil de protection (300) selon la revendication précédente, dans lequel la bascule (150) comprend :
    - une partie centrale (151) montée à rotation libre autour d'un arbre (A3) fixe parallèle à l'arbre (A1) de rotation de l'élément mécanique de sécurité (130) et pourvue d'un doigt de commande (152) dudit interrupteur électrique (110), et
    - deux branches (153,154) qui s'étendent depuis la partie centrale (151), sensiblement à l'opposé l'une de l'autre, l'une (153) des branches comportant une surface d'appui (153A) tournée vers l'élément mécanique de sécurité (130), l'élément mécanique de sécurité (130) prenant appui sur la surface d'appui (153A) de la branche (153) de la bascule (150) pour la faire pivoter vers l'interrupteur électrique (110).
  11. Appareil de protection selon l'une des revendications 6 à 10, dans laquelle l'élément mécanique de sécurité (130) comprend une platine (131) dont une face supporte un palier (132) de réception d'un arbre (A1) fixe de rotation ainsi qu'une paroi (137) d'appui d'une aile (181) dudit élément de transmission (180) et dont une autre face opposée supporte un pion (133) de liaison au dispositif d'ouverture et de fermeture (230) du disjoncteur (200), ladite platine comportant un doigt d'actionnement (134) pour la commande de l'interrupteur électrique (110).
  12. Ensemble électrique (1) auto protégé contre les surtensions transitoires comportant un appareil de protection (300) contre les surtensions provisoires selon l'une des revendications précédentes et un disjoncteur (200) raccordés mécaniquement et électriquement l'un avec l'autre.
  13. Ensemble électrique (1) selon la revendication précédente prise en dépendance de la revendication 9, dans lequel l'interconnexion de l'appareil de protection (300) et du disjoncteur (200) est réalisée par une interface modulaire (100) comprenant ledit élément mécanique de sécurité (130), ladite bascule (150), ledit interrupteur électrique (110) et ledit connecteur (120), et dont le boîtier comporte une face principale latérale (313) de jonction avec le disjoncteur (200) traversée par un pion (133) qui lie ledit élément mécanique de sécurité (130) au dispositif d'ouverture et de fermeture (230) dudit disjoncteur (200).
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