FR2999793A1 - MOBILE CONTACTS SUPPORT SHAFT IN AN ELECTRIC CURRENT CUTTING APPARATUS, AND CURRENT CUTTING APPARATUS COMPRISING SAME, IN PARTICULAR A CONNECTION CIRCUIT BREAKER. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un arbre (8) de support des contacts mobiles (7) dans un appareil de coupure électrique du courant, ledit appareil étant logé dans un boîtier isolant et comportant au moins un ensemble unipolaire (2,3,4,5) et un mécanisme de commande (1), ledit ensemble unipolaire comportant une chambre de coupure renfermant un contact fixe, un contact mobile (7) supporté par ledit arbre (8), un dispositif d'extinction d'arc, ledit arbre (8) pouvant être amené par ledit mécanisme de commande (1), manuellement ou automatiquement, dans une position d'ouverture des contacts mobiles des différents sous-ensembles dans laquelle position les contacts fixes et les contacts mobiles sont séparés, ou une position dite fermée de l'appareil dans laquelle les contacts mobiles sont respectivement en contact avec les contacts fixes, cet arbre (8) étant caractérisé en ce qu'il comporte une pièce monobloc allongée formant un arbre, ladite pièce étant réalisée en un matériau isolant, ledit arbre (8) étant monté articulé par rapport au socle de l'appareil autour d'un axe s'étendant sensiblement parallèlement à sa direction longitudinale, ledit arbre (8) comportant des moyens de liaison mécanique (45,46) au mécanisme de commande précité (1), ledit arbre (8) comportant, pour chaque sous-ensemble de phase ou de neutre (2,3,4,5), des moyens de maintien et de positionnement (20 à 24) du contact mobile (7) et des moyens de maintien et de positionnement (34 à 37) du ressort de pression de contact (18) associé au contact mobile (7).The present invention relates to a shaft (8) for supporting the movable contacts (7) in an electric current breaking device, said apparatus being housed in an insulating housing and comprising at least one unipolar assembly (2,3,4,5) and a control mechanism (1), said unipolar assembly having a break chamber enclosing a fixed contact, a movable contact (7) supported by said shaft (8), an arc extinguishing device, said shaft (8) can be brought by said control mechanism (1), manually or automatically, in an open position of the movable contacts of the different subsets in which position the fixed contacts and the movable contacts are separated, or a so-called closed position of the apparatus in which the movable contacts are respectively in contact with the fixed contacts, this shaft (8) being characterized in that it comprises an elongated monobloc piece forming a shaft, said piece being made in one insulating material, said shaft (8) being articulated relative to the base of the apparatus about an axis extending substantially parallel to its longitudinal direction, said shaft (8) having mechanical connection means (45,46) to the above-mentioned control mechanism (1), said shaft (8) comprising, for each phase or neutral subassembly (2,3,4,5), means for holding and positioning (20 to 24) the contact mobile (7) and holding means and positioning (34 to 37) of the contact pressure spring (18) associated with the movable contact (7).
Description
ARBRE DE SUPPORT DES CONTACTS MOBILES DANS UN APPAREIL DE COUPURE DU COURANT ELECTRIQUE, ET APPAREIL DE COUPURE DE COURANT LE COMPORTANT, EN PARTICULIER UN DISJONCTEUR DE BRANCHEMENT.MOBILE CONTACTS SUPPORT SHAFT IN AN ELECTRIC CURRENT CUTTING APPARATUS, AND CURRENT CUTTING APPARATUS COMPRISING SAME, IN PARTICULAR A CONNECTION CIRCUIT BREAKER.
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne les appareils de coupure de courant électrique basse tension en général, et en particulier les appareils de coupure de courant électriques installés chez les particuliers et couramment appelés «disjoncteurs de branchement ».TECHNICAL FIELD The present invention relates to low-voltage electrical power cut-off devices in general, and in particular electrical power cut-off devices installed at home and commonly known as "branch circuit breakers".
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE On connaît des appareils de coupure du courant électrique, lesdits appareils étant logés dans un boîtier isolant et comportant au moins un ensemble unipolaire et un mécanisme de commande, ledit ensemble unipolaire comportant un socle isolant supportant une chambre de coupure destinée à assurer le confinement de la coupure, ladite chambre renfermant un contact fixe, un contact mobile supporté par un arbre porte-contact mobile, un dispositif d'extinction d'arc, ledit mécanisme de commande pouvant être amené manuellement ou automatiquement dans une position d'ouverture des contacts par l'intermédiaire d'une barre de déclenchement, ledit mécanisme de commande comportant un arbre apte à entraîner les contacts mobiles entre une position dite ouverte de l'appareil dans laquelle les contacts fixes et les contacts mobiles sont séparés, et une position dite fermée de l'appareil dans laquelle les contacts fixes sont respectivement en contact avec les contacts mobiles.STATE OF THE PRIOR ART Devices for breaking the electrical current are known, said apparatuses being housed in an insulating casing and comprising at least one unipolar assembly and a control mechanism, said unipolar assembly comprising an insulating base supporting a breaking chamber intended for ensuring confinement of the cut-off, said chamber containing a fixed contact, a movable contact supported by a movable contact-carrier shaft, an arc extinguishing device, said control mechanism being able to be brought manually or automatically into a position of opening of the contacts via a trip bar, said control mechanism comprising a shaft adapted to drive the movable contacts between a so-called open position of the apparatus in which the fixed contacts and the movable contacts are separated, and a so-called closed position of the apparatus in which the fixed contacts are respectively in contact with each other. c mobile contacts.
Sur les produits actuels, l'arbre supportant les contacts mobiles est constitué par plusieurs pièces assurant chacune des fonctions différentes. Ces pièces comprennent un axe de section carrée, métallique, destiné à assurer la transmission des efforts entre les différents sous-ensembles, une pièce appelée « bobina neutre » montée autour dudit axe et portant le contact mobile neutre et le ressort de pression de contact neutre, cette pièce supportant en outre la fixation du ressort de rappel mécanique de l'axe en position d'ouverture des contacts, cette pièce assurant également la fonction de palier avec le socle de l'appareil du côté gauche . Ces pièces comprennent également une à trois pièces appelées « bobina phase » (une pour la version monophasée, trois pour la version triphasée), chacune de ces pièces portant un contact mobile de phase et un ressort de pression de contact de phase, ainsi qu'une pièce de transmission des efforts supportant un embiellage , cette pièce assurant également la fonction de pallier avec le socle de l'appareil du côté droit, et enfin une à trois pièces destinées à assurer le réarmement des déclencheurs thermiques (une pour la version monophasée et trois pour la version triphasé. Toutes ces pièces représentent au total un ensemble de cinq à neuf pièces. Ce grand nombre de pièces engendre un cout élevé, des jeux de montage pénalisant les chaines de cotes, des dispersions, et un montage compliqué de l'appareil. De plus, le fait de transmettre les efforts par un axe métallique entraîne des problèmes d'isolement.On current products, the shaft supporting the movable contacts is constituted by several parts each providing different functions. These parts comprise a square section axis, metallic, intended to ensure the transmission of forces between the different subassemblies, a part called "neutral coil" mounted around said axis and carrying the neutral moving contact and the neutral contact pressure spring. this piece also supporting the fixing of the mechanical return spring of the axis in the open position of the contacts, this part also ensuring the bearing function with the base of the device on the left side. These parts also include one to three pieces called "bobina phase" (one for the single-phase version, three for the three-phase version), each of these parts carrying a phase moving contact and a phase contact pressure spring, as well as a piece of transmission of forces supporting a linkage, this part also ensuring the function to overcome with the base of the device on the right side, and finally one to three parts for the reset of the thermal trip units (one for the single-phase version and three for the three-phase version.All these pieces represent a total of five to nine pieces.This large number of parts generates a high cost, mounting games penalizing the chains of dimensions, dispersions, and a complicated assembly of the In addition, the fact of transmitting the forces by a metal axis causes isolation problems.
EXPOSE DE L'INVENTION La présente invention résout ces problèmes et propose un arbre de support des contacts mobiles ainsi qu'un appareil de coupure du courant électrique le comportant, en particulier un disjoncteur de branchement, ledit arbre étant de conception simple, présentant un coût de fabrication réduit, et dont le montage est facilité. A cet effet, la présente invention a pour objet un arbre de support des contacts mobiles dans un appareil de coupure électrique, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte une pièce monobloc allongée formant un arbre, ladite pièce étant réalisée en un matériau isolant, ledit arbre étant monté articulé par rapport au socle de l'appareil autour d'un axe s'étendant sensiblement parallèlement à sa direction longitudinale, ledit arbre comportant des moyens de liaison mécanique au mécanisme de commande précité par l'intermédiaire de moyens de transmission, ledit arbre comportant, pour chaque sous-ensemble de phase ou de neutre, des moyens de maintien et de positionnement du contact mobile et des moyens de maintien et de positionnement du ressort de pression de contact associé au contact mobile.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves these problems and proposes a support shaft of the movable contacts as well as a device for breaking the electric current comprising it, in particular a branch circuit breaker, said shaft being of simple design, presenting a cost of reduced manufacture, and whose assembly is facilitated. For this purpose, the subject of the present invention is a shaft for supporting the movable contacts in an electrical breaking device, this apparatus being characterized in that it comprises an elongated monobloc piece forming a shaft, said part being made of an insulating material. , said shaft being articulated relative to the base of the apparatus about an axis extending substantially parallel to its longitudinal direction, said shaft having mechanical connection means to said control mechanism via transmission means said shaft comprising, for each phase or neutral subassembly, means for holding and positioning the moving contact and means for holding and positioning the contact pressure spring associated with the moving contact.
Grâce à ces caractéristiques, une seule pièce est utilisée pour réaliser plusieurs fonctions, d'où une conception simplifiée de l'appareil, une réduction du nombre de jeux de montage, ce qui favorise les chaînes de côte, une réduction des dispersions, ainsi qu'un montage plus aisé de l'appareil.Thanks to these characteristics, a single piece is used to perform several functions, resulting in a simplified design of the apparatus, a reduction in the number of mounting sets, which favors the side chains, a reduction of the dispersions, as well as easier mounting of the device.
Selon une caractéristique particulière, cet arbre comporte des moyens dits de réarmement constitués par des formes particulières de l'arbre, aptes à permettre le réarmement après une ouverture sur défaut, des différents déclencheurs thermiques appartenant respectivement aux différents sous-ensembles de phase précités. Ainsi, selon ces caractéristiques, le nombre de pièces utilisées est encore diminué, une seule pièce étant utilisée pour remplacer les cinq à neuf pièces de la solution précédentes. Selon une autre caractéristique, cet arbre comporte de part et d'autre de chacune des zones destinées à recevoir un contact mobile et son ressort de pression de contact associé, des parties dont la forme est destinée à réaliser un chicanage destiné à renforcer l'isolement électrique entre les différentes phases électriques de l'appareil. Selon une autre caractéristique, cet arbre comporte, de part et d'autre de chacune des zones destinées à recevoir un contact mobile et son ressort de pression de contact associé, des parties dont la forme est destinée à assurer la rigidité de l'arbre et la transmission du couple mécanique tout au long de l'arbre. Selon une autre caractéristique, les moyens de liaison mécanique précités sont situés au voisinage de l'une des extrémités dudit arbre. Ainsi, le point d'application des efforts de la mécanique a été positionné au mieux pour répartir les efforts et limiter la flexion de l'arbre.According to a particular characteristic, this shaft comprises so-called resetting means constituted by particular forms of the shaft, able to allow rearming after an opening on a fault, of the different thermal triggers respectively belonging to the different phase subsets mentioned above. Thus, according to these characteristics, the number of parts used is further decreased, a single piece being used to replace the five to nine pieces of the previous solution. According to another characteristic, this shaft comprises on each side of each of the zones intended to receive a movable contact and its associated contact pressure spring, portions whose shape is intended to perform a baffling intended to reinforce the isolation. between the different electrical phases of the device. According to another characteristic, this shaft comprises, on either side of each of the zones intended to receive a movable contact and its associated contact pressure spring, parts whose shape is intended to ensure the rigidity of the shaft and the transmission of the mechanical torque throughout the shaft. According to another characteristic, the aforementioned mechanical connection means are located in the vicinity of one end of said shaft. Thus, the point of application of the efforts of the mechanics has been positioned at best to distribute the forces and limit the bending of the shaft.
Selon une autre caractéristique, les moyens de liaison mécanique précités comportent un axe appartenant à l'arbre, autour duquel est montée à rotation l'une des extrémités d'une bielle dont l'extrémité opposée est reliée mécaniquement au mécanisme de commande.According to another characteristic, the aforementioned mechanical connection means comprise an axis belonging to the shaft, around which is rotatably mounted one of the ends of a connecting rod whose opposite end is mechanically connected to the control mechanism.
Selon une autre caractéristique, les moyens de maintien et de positionnement précités de chaque contact mobile comportent un évidement prévu dans l'arbre destiné à recevoir le contact mobile, des moyens d'articulation du contact mobile par rapport à l'arbre précité, prévus en partie sur l'arbre et en partie sur le contact mobile, et un ressort de pression de contact placé à l'intérieur de l'arbre de manière à être en appui par l'une de ses extrémités sur l'arbre, et par son extrémité opposée, sur le contact mobile de manière à exercer la pression de contact précitée, et des moyens de retenue prévus en partie sur l'arbre et en partie sur chaque contact mobile aptes à empêcher le déplacement relatif entre le contact mobile et l'arbre après le montage dudit ressort, suivant une direction sensiblement parallèle à la direction longitudinale de la partie principale du contact mobile et suivant une direction sensiblement perpendiculaire au plan de cette partie principale.According to another characteristic, the above-mentioned holding and positioning means of each movable contact comprise a recess provided in the shaft intended to receive the movable contact, means of articulation of the movable contact with respect to the aforementioned shaft, provided in FIG. part on the shaft and partly on the movable contact, and a contact pressure spring placed inside the shaft so as to be supported by one of its ends on the shaft, and by its opposite end, on the movable contact so as to exert the aforementioned contact pressure, and retaining means provided in part on the shaft and in part on each movable contact capable of preventing relative movement between the movable contact and the shaft after mounting said spring, in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the main part of the movable contact and in a direction substantially perpendicular to the plane of this part main.
Selon une autre caractéristique, le ou chaque contact mobile comporte, au voisinage de l'une de ses extrémités, et de part et d'autre dudit contact mobile, une partie formant ergot de forme sensiblement parallélépipédique apte à coopérer avec une partie évidée de forme sensiblement correspondante de l'arbre, à ceci près que l'un des côtés de l'évidement est formé par une partie présentant une surface sensiblement arrondie, de telle manière qu'après l'introduction des ergots dudit contact mobile dans l'évidement correspondant suivant une direction inclinée par rapport aux surfaces de l'évidement, suivie d'une légère rotation du contact mobile autour de cette surface arrondie jusqu'à ce que les parois des ergots soient amenées en appui contre les surfaces correspondantes de l'évidement, puis une mise en service du ressort de pression de contact dans l'arbre, le déplacement relatif précité du contact mobile par rapport à l'arbre soit empêché.According to another characteristic, the or each movable contact comprises, in the vicinity of one of its ends, and on either side of said movable contact, a substantially ergonomically shaped pin portion adapted to cooperate with a recessed portion of shape. substantially corresponding to the shaft, except that one of the sides of the recess is formed by a portion having a substantially rounded surface, such that after the insertion of the lugs of said movable contact in the corresponding recess in a direction inclined relative to the surfaces of the recess, followed by a slight rotation of the movable contact around this rounded surface until the walls of the lugs are brought in abutment against the corresponding surfaces of the recess, then commissioning of the contact pressure spring in the shaft, the aforementioned relative displacement of the movable contact relative to the shaft is prevented.
Selon une autre caractéristique, les moyens de positionnement et de maintien de chaque ressort de pression de contact comportent pour chaque ressort, un évidement prévu dans l'arbre situé en regard du contact mobile associé, et dans lequel ledit ressort est destiné à être introduit, et un plot appartenant à l'arbre autour duquel est destiné à être monté l'une des extrémités dudit ressort dont l'autre extrémité est destinée à être amenée en appui sur ledit contact mobile. La présente invention a encore pour objet un appareil électrique de coupure du courant, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un arbre de support 10 des contacts mobiles comportant les caractéristiques précédemment mentionnées prises seules ou en combinaison. Selon une autre caractéristique, cet appareil comportant un dispositif de protection thermique comportant d'une part, un bimétal dit actif apte à produire un 15 échauffement lors qu'il se produit une surintensité au-dessus d'un certain niveau au-dessus de la valeur de l'intensité nominale, cet échauffement conduisant à un déclenchement thermique du mécanisme de commande de l'appareil de manière à entraîner une ouverture des contacts, d'autre part, un bimétal dit de compensation, destiné à compenser les variations que les changements de la 20 température ambiante déterminent dans la température du circuit, le bilame de compensation étant monté en rotation autour d'un axe fixe dit premier appartenant à un support de l'appareil, les deux bilames étant solidarisés l'un à l'autre à l'une de leurs extrémités au moyen d'un dispositif d'accrochage, ce dispositif d'accrochage étant désactivé lors de la survenue d'une surintensité, cette 25 désactivation entraînant l'actionnement par le bilame de compensation du mécanisme de commande, ainsi que des moyens de réarmement aptes à rappeler le dispositif d'accrochage en position activée lors de l'ouverture des contacts, cet appareil est caractérisé en ce que l'axe de rotation de l'arbre porte-contacts mobiles et l'axe de rotation du bilame de compensation, sont amenés à 30 proximité l'un de l'autre et s'étendent sensiblement parallèlement l'un par rapport à l'autre, et en ce que l'arbre porte-contacts mobiles comporte une pièce dite première coopérant avec une pièce dite seconde solidaire en rotation du bilame de compensation, ces deux pièces étant agencées l'une par rapport à l'autre de telle manière qu'après un déclenchement du mécanisme, lors de l'entraînement de l'arbre porte-contacts mobile dans la direction de l'ouverture des contacts, la pièce dite première entraîne en rotation la pièce dite seconde et donc le bilame de compensation dans un sens opposé à celui ayant entraîné le déclenchement du mécanisme, jusqu'à obtenir le ré-accrochage des deux bilames l'un par rapport à l'autre. Selon une autre caractéristique, cet appareil comporte un sous-ensemble de coupure du neutre et respectivement un, deux ou trois sous-ensembles de coupure de phase.According to another characteristic, the positioning and holding means of each contact pressure spring comprise for each spring, a recess provided in the shaft located opposite the associated moving contact, and wherein said spring is intended to be introduced, and a stud belonging to the shaft around which is intended to be mounted one of the ends of said spring whose other end is intended to be brought to bear on said movable contact. The present invention also relates to an electrical apparatus for breaking the current, this apparatus being characterized in that it comprises a support shaft 10 of the movable contacts having the aforementioned characteristics taken alone or in combination. According to another characteristic, this apparatus comprising a thermal protection device comprising, on the one hand, an active bimetal capable of producing a heating when an overcurrent occurs above a certain level above the value of the nominal intensity, this heating leading to a thermal release of the control mechanism of the device so as to cause an opening of the contacts, on the other hand, a so-called compensation bimetal, intended to compensate for the variations that the changes In the temperature of the circuit, ambient temperature determines the bimetallic strip being mounted in rotation about a fixed axis, said first one, belonging to a support of the device, the two bimetals being secured to one another at one of their ends by means of a coupling device, this coupling device being deactivated during the occurrence of an overcurrent, this deactivation leads to actuation by the compensation bimetallic strip of the control mechanism, as well as resetting means able to return the hooking device to the activated position when the contacts are opened, this apparatus is characterized in that the axis of rotation of the movable contact carrier shaft and the axis of rotation of the compensating bimetallic strip are brought close to one another and extend substantially parallel to each other, and the movable contact-carrying shaft comprises a so-called first part cooperating with a so-called second part which is integral in rotation with the compensating bimetallic strip, these two parts being arranged relative to each other in such a way that after a tripping of the mechanism, during driving of the movable contact shaft in the direction of the opening of the contacts, the so-called first part rotates the so-called second part and thus the compensating bimetal in a direction opposite to that having triggered the mechanism, until the two bimetallic strips are re-latched relative to one another. According to another characteristic, this apparatus comprises a sub-assembly of cut-off of the neutral and respectively one, two or three subsets of phase cutoff.
Selon une caractéristique particulière, les moyens de liaison mécaniques sont situés sur le sous-ensemble de coupure du neutre. Selon une caractéristique particulière, cet appareil est un disjoncteur de branchement destiné à être situé entre un compteur et un tableau de distribution et est destiné à relier un particulier au réseau électrique. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels : -La figure 1 est une vue partielle en perspective, illustrant une platine sur laquelle sont fixés les différents constituants d'un disjoncteur de branchement selon l'invention, -La figure 2 est une vue en perspective, illustrant un arbre de support des contacts mobile de l'appareil, ledit arbre étant équipé des contacts mobiles, -La figure 2a illustre le contact mobile seul, -Les figures 3, 4 et 5 sont des vues en perspective, montrant l'arbre selon l'invention sans les contacts mobiles, respectivement suivant plusieurs orientations différentes, -La figure 6 est une vue en perspective illustrant la platine de l'appareil, après le montage de l'arbre, -La figure 7 est une vue en perspective, illustrant l'arbre selon l'invention équipé des contacts mobiles et des ressorts de pression de contact, vu du dessous par rapport à la figure 2, -Les figures 8 et 9 illustrent le montage des contacts mobiles dans l'arbre, respectivement pour les deux figures pendant le montage et le montage étant terminé, -La figure 10 est une vue en perspective illustrant l'arbre monté sur la platine et sa liaison mécanique avec le mécanisme de commande, -La figure 11 est une vue en perspective de la bielle de transmission seule. -Les figures 12, 13 et 14 sont des vues en perspective, illustrant le réarmement des déclencheurs thermiques par un arbre de support des contacts mobiles selon l'invention, respectivement en position fermée de l'appareil, en cours de réarmement de l'appareil et en position réarmée de l'appareil, et -La figure 15 est une vue identique aux figures 12 à 14, mais selon une autre orientation montrant les ressorts de pression de contact. DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFERE DE L'INVENTION 20 25 30 Sur la figure 1 a été représentée une platine P sur laquelle sont montés les différents éléments d'un appareil de protection électrique tel un disjoncteur de branchement permettant à un particulier d'être raccordé au réseau électrique, ledit disjoncteur étant destiné à être situé entre un compteur et un tableau électrique. Cet ensemble est destiné à être monté dans un boîtier isolant (non représenté), ce boîtier présentant une ouverture destinée au passage d'une manette M destinée à la manoeuvre de l'appareil et comportant des ouvertures d'accès à des bornes d'entrée et à des bornes de sortie destinées à être reliées électriquement respectivement au compteur et au tableau électrique. Cet appareil est du type multipolaire et comporte principalement un mécanisme de commande 1 et, selon cette réalisation particulière, quatre ensembles unipolaires 2, 3, 4 ,5 comprenant trois ensembles 2, 3, 4 destinés à la coupure d'une phase et un ensemble unipolaire 5 destiné à la coupure du neutre, à chacun de ces ensembles étant associé une borne d'entrée et une borne de sortie. Chaque ensemble unipolaire 2, 3, 4, 5 comporte un contact fixe non représenté relié électriquement par un conducteur sous forme de tresse à l'une des bornes, et un contact mobile 7 relié électriquement par un conducteur souple à l'autre des bornes. Ce contact mobile 7 est supporté par un arbre 8 porte-contact mobile commun à tous les ensembles unipolaires, et apte à être entraîné en rotation par un mécanisme de commande 1 entre une position dans laquelle les contacts fixe et mobile 7 sont ouverts et une position dans laquelle les contacts fixe et mobile sont fermés. La commande de l'ouverture des contacts peut s'effectuer soit manuellement par la manoeuvre d'une manette M appartenant au mécanisme de commande 1, soit automatiquement par l'intermédiaire d'un dispositif de protection comportant un dispositif de protection magnétique 9 contre les surcharges instantanées de courant électrique, et un dispositif de protection thermique 10 contre les surcharges prolongées de courant électrique. Ainsi, chaque ensemble unipolaire de phase 2,3,4 comporte un circuit électrique comportant, montés en série avec les contacts fixe et mobile 7, un dispositif de protection thermique 10 et un dispositif de protection magnétique 9, ces deux dispositifs de protection pouvant être montés en série ou en parallèle selon le calibre. Ces deux dispositifs de protection 9,10 comportent chacun un actionneur apte à agir sur une barre dite de transfert 11, ladite barre s'étendant sensiblement parallèlement à la direction d'alignement des ensembles unipolaires 2,3,4 et étant destinée à transmettre l'ordre de déclenchement ou d'ouverture des contacts au mécanisme de commande 1 de manière à entraîner l'arbre 8 porte-contact mobiles dans une position d'ouverture des contacts 7 de tous les ensembles unipolaires. Cet appareil comporte également un dispositif de protection différentiel 13 comportant un relais différentiel apte à envoyer un ordre d'ouverture au mécanisme de commande 1 lors d'un déséquilibre provoqué par un récepteur présentant un courant de défaut.According to a particular characteristic, the mechanical connection means are located on the subassembly of cutoff of the neutral. According to a particular characteristic, this device is a branch circuit breaker intended to be located between a meter and a distribution board and is intended to connect a particular to the electrical network. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES But other advantages and features of the invention will become more apparent in the detailed description which follows and refers to the accompanying drawings given solely by way of example and in which: FIG. 1 is a partial perspective view , illustrating a plate on which are fixed the various components of a branch circuit breaker according to the invention, - Figure 2 is a perspective view, illustrating a support shaft of the movable contacts of the device, said shaft being equipped with movable contacts, FIG. 2a illustrates the moving contact alone, FIGS. 3, 4 and 5 are perspective views, showing the shaft according to the invention without the moving contacts, respectively in several different orientations, FIG. 6 is a perspective view illustrating the plate of the apparatus, after the mounting of the shaft, FIG 7 is a perspective view, illustrating the shaft according to the invention equipped with movable contacts and contact pressure springs, viewed from below with respect to FIG. 2, FIGS. 8 and 9 illustrate the mounting of the movable contacts in the shaft, respectively for the two figures during assembly and assembly being completed. FIG. 10 is a perspective view illustrating the shaft mounted on the plate and its mechanical connection with the control mechanism; FIG. 11 is a perspective view of the transmission rod alone. FIGS. 12, 13 and 14 are perspective views, illustrating the resetting of the thermal trip units by a support shaft of the moving contacts according to the invention, respectively in the closed position of the apparatus, during rearming of the apparatus and in the reset position of the apparatus, and FIG. 15 is a view identical to FIGS. 12 to 14, but in another orientation showing the contact pressure springs. DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION In FIG. 1 is shown a plate P on which are mounted the various elements of an electrical protection device such as a branch circuit breaker enabling an individual to to be connected to the electrical network, said circuit breaker being intended to be located between a meter and an electrical panel. This assembly is intended to be mounted in an insulating housing (not shown), this housing having an opening for the passage of a lever M for the operation of the apparatus and having access openings to input terminals and to output terminals intended to be electrically connected respectively to the meter and to the electrical panel. This device is of the multipole type and mainly comprises a control mechanism 1 and, according to this particular embodiment, four unipolar assemblies 2, 3, 4, 5 comprising three assemblies 2, 3, 4 intended to cut a phase and an assembly. unipolar 5 for the neutral cut, each of these sets being associated an input terminal and an output terminal. Each unipolar assembly 2, 3, 4, 5 comprises a fixed contact not shown electrically connected by a conductor in the form of a braid to one of the terminals, and a movable contact 7 electrically connected by a flexible conductor to the other of the terminals. This movable contact 7 is supported by a shaft 8 movable contact holder common to all unipolar assemblies, and adapted to be rotated by a control mechanism 1 between a position in which the fixed and movable contacts 7 are open and a position in which the fixed and mobile contacts are closed. The control of the opening of the contacts can be effected either manually by the operation of a lever M belonging to the control mechanism 1, or automatically by means of a protective device comprising a magnetic protection device 9 against instantaneous overloads of electric current, and a thermal protection device 10 against prolonged overloads of electric current. Thus, each unipolar phase assembly 2,3,4 comprises an electric circuit comprising, mounted in series with the fixed and movable contacts 7, a thermal protection device 10 and a magnetic protection device 9, these two protection devices being able to be mounted in series or in parallel depending on the size. These two protection devices 9, 10 each comprise an actuator able to act on a so-called transfer bar 11, said bar extending substantially parallel to the alignment direction of the unipolar assemblies 2, 3, 4 and being intended to transmit the triggering order or opening of the contacts to the control mechanism 1 so as to drive the shaft 8 movable contact carrier in an open position of the contacts 7 of all unipolar assemblies. This apparatus also comprises a differential protection device 13 comprising a differential relay capable of sending an opening command to the control mechanism 1 during an imbalance caused by a receiver having a fault current.
Selon l'invention, et tel qu'illustré sur les figures 2 à 5, cet arbre 8 est constitué par une pièce monobloc réalisée en un matériau isolant tel le plastique, cet arbre étant destiné à être monté à rotation sur une platine P, tel qu'illustré sur la figure 6, par l'intermédiaire de deux axes 14,15 formant palier situés aux deux extrémités dudit arbre, et destinés à coopérer respectivement avec deux ouvertures 16 prévues dans deux supports appartenant à la platine. Cet arbre 8 comporte, situés en regard de chaque sous-ensemble de coupure de neutre ou de phase 2,3,4,5 lorsque l'arbre 8 est monté sur la platine P, des moyens de positionnement et de maintien d'un contact mobile 7 ainsi que des moyens de positionnement et de maintien d'un ressort de pression de contact 18 associé audit contact mobile 7. Tel qu'illustré sur la figure 2a, chaque contact mobile 7 comporte une première partie dite principale 7a à partir de laquelle s'étend une seconde partie dite secondaire 7b, s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan de la première partie, cette première partie comportant à l'une de ses extrémités, une pastille de contact 19, et à son extrémité opposée, deux ergots 20,21 s'étendant de part et d'autre de cette extrémité, ces deux ergots 20,21 étant destinés à coopérer avec deux ouvertures 22,23 correspondantes prévues dans l'arbre 8 comme ceci sera expliqué dans ce qui suit. Ces moyens de positionnement et de maintien comportent, pour chaque contact mobile 7, un évidement 24 destiné à recevoir les parties principale 7a et secondaire 7b du contact mobile 8, et deux parties évidées 22,23 de forme complémentaires prévues dans l'arbre 8 et destinées à coopérer avec les deux ergots précités 20,21 de manière à retenir fermement le contact mobile 7 dans son logement 24 après le montage du ressort de pression de contact 18 correspondant dans l'arbre 8. Ainsi, les deux ergots 20,21 présentent une forme sensiblement parallélépipédique et sont destinés à coopérer respectivement avec les deux ouvertures précitées ou parties d'évidement 22,23 de forme sensiblement complémentaire à celles des ergots précités, ces deux parties d'évidement étant prévues dans l'arbre 8 et comportant chacune trois parois successives 26,27,28 (fig.8) destinées à être mise en appui contre trois parois successives 29,30,31 de I' ergot correspondant en position montée du contact mobile 7, position dans laquelle le mouvement de ce contact mobile 7 suivant la direction longitudinale du contact mobile 7 et suivant une direction perpendiculaire au plan de la surface de la partie principale 7a du contact mobile 7 dans un sens seulement est bloqué, le déplacement du contact mobile 7 dans l'autre sens étant empêché par un élément de retenue 32 apte à venir en appui sur une autre paroi 33 de l' ergot lorsque le contact mobile 2 est mis en place. La surface 32a de cet élément de retenue 32 destinée à coopérer avec la paroi précitée 33 de l'ergot correspondant 20,21 est arrondie, de manière à permettre une légère rotation du contact mobile 7 par rapport à cette surface lors de son introduction, comme ceci va être expliqué dans ce qui suit.According to the invention, and as illustrated in FIGS. 2 to 5, this shaft 8 is constituted by a one-piece part made of an insulating material such as plastic, this shaft being intended to be rotatably mounted on a plate P, such illustrated in Figure 6, by means of two bearing shafts 14,15 located at both ends of said shaft, and intended to cooperate respectively with two openings 16 provided in two supports belonging to the plate. This shaft 8 comprises, located opposite each sub-assembly neutral cutoff or 2,3,4,5 phase when the shaft 8 is mounted on the plate P, means for positioning and maintaining a contact mobile 7 as well as means for positioning and maintaining a contact pressure spring 18 associated with said moving contact 7. As illustrated in FIG. 2a, each moving contact 7 comprises a first so-called main portion 7a from which extends a second so-called secondary portion 7b, extending in a plane substantially perpendicular to the plane of the first portion, this first portion having at one of its ends, a contact pad 19, and at its opposite end, two pins 20,21 extending on either side of this end, these two lugs 20,21 being intended to cooperate with two corresponding openings 22,23 provided in the shaft 8 as will be explained in the following. These positioning and holding means comprise, for each movable contact 7, a recess 24 intended to receive the main parts 7a and 7b of the secondary mobile contact 8, and two recessed portions 22, 23 of complementary shape provided in the shaft 8 and intended to cooperate with the two aforementioned lugs 20,21 so as to firmly hold the movable contact 7 in its housing 24 after mounting the corresponding contact pressure spring 18 in the shaft 8. Thus, the two lugs 20,21 present a substantially parallelepipedal shape and are intended to cooperate respectively with the two aforesaid openings or recess portions 22,23 of substantially complementary shape to those of the aforementioned pins, these two recess portions being provided in the shaft 8 and each having three successive walls 26,27,28 (FIG. 8) intended to be placed in abutment against three successive walls 29,30,31 of the corresponding pin in positio n rise of the movable contact 7, position in which the movement of this movable contact 7 in the longitudinal direction of the movable contact 7 and in a direction perpendicular to the plane of the surface of the main part 7a of the movable contact 7 in one direction only is blocked , the displacement of the movable contact 7 in the other direction being prevented by a retaining element 32 adapted to bear against another wall 33 of the lug when the movable contact 2 is put in place. The surface 32a of this retaining element 32 intended to cooperate with the aforementioned wall 33 of the corresponding lug 20,21 is rounded, so as to allow a slight rotation of the movable contact 7 with respect to this surface during its introduction, as this will be explained in the following.
Ainsi, lors du montage du contact mobile, les ergots 20,21 sont introduits dans les parties évidées correspondantes 22,23 en diagonale, tel qu'illustré sur la figure 8, c'est-à-dire suivant une direction inclinée par rapport aux parois 26,27,28 des parties évidées, puis lorsque les ergots 20,21 sont complètement introduits dans les parties évidées correspondantes 22,23, l'on fait effectuer une légère rotation au contact mobile 7 par rapport à la surface arrondie 32a des éléments de retenue 32, jusqu'à amener les trois premières surfaces précitées 29,30,31 des ergots 20,21 en appui contre les trois surfaces correspondantes 26,27,28 des parties évidées, lesdits ergots étant ensuite retenus à l'intérieur des parties évidées grâce à l'élasticité des éléments de retenue 32, tel qu'illustré sur la figure 9. Puis, un ressort de pression de contact 18 est introduit dans un évidement 34 (fig.2 et 15) prévu à cet effet dans l'arbre 8 et situé à la partie supérieure de l'arbre lorsque celui-ci est monté sur la platine P. Tel qu'illustré sur la figure 3, à l'intérieur de chaque évidement 34 prévu dans l'arbre 8 pour recevoir le ressort 18, est prévu un plot 36 destiné à recevoir l'une 18a des extrémités du ressort 18 dont l'autre extrémité 18b est destinée à venir en appui sur une forme particulière située sur le contact mobile, cette deuxième extrémité 18b étant montée autour d'un bossage 37 situé sur la face du contact mobile opposée à celle recevant la pastille 19, de manière à réaliser la pression de contact. Tel que ceci est également illustré sur la figure 3, cet arbre 8 comporte de part et d'autre des zones de l'arbre 8 destinées à recevoir les contacts mobiles 7, des formes 38 réalisant un chicanage de l'arbre 8 destinées à réaliser l'étanchéité électrique entre les phases. Tel qu'illustré sur la figure 4, cet arbre 8 comporte également entre les zones précitées, des parties 39 dont la forme est destinée à assurer la rigidité de l'arbre 8 et la transmission du couple tout le long de l'arbre. Tel qu'illustré sur la figure 5, cet arbre 8 comporte également dans les zones précitées, des parties formant bec 40 aptes à coopérer avec des parties 41 solidaires respectivement des différents bilames de compensation de manière à réaliser le réarmement des déclencheurs thermiques après l'ouverture des contacts suite à une surintensité, tel que ceci sera expliqué plus en détail dans ce qui suit à l'aide des figures 12 à 14.Thus, during assembly of the movable contact, the lugs 20, 21 are introduced into the corresponding recessed portions 22, 23 diagonally, as illustrated in FIG. 8, that is to say in a direction inclined with respect to 26,27,28 walls of the recessed portions, then when the lugs 20,21 are completely introduced into the corresponding recessed portions 22,23, a slight rotation is made to the moving contact 7 with respect to the rounded surface 32a of the elements retaining 32, to bring the first three aforementioned surfaces 29,30,31 lugs 20,21 bearing against the three corresponding surfaces 26,27,28 of the recessed portions, said lugs then being retained inside the parts recessed by the elasticity of the retaining elements 32, as shown in Figure 9. Then, a contact pressure spring 18 is introduced into a recess 34 (Figs.2 and 15) provided for this purpose in the tree 8 and located at the top the upper part of the shaft when it is mounted on the plate P. As illustrated in Figure 3, inside each recess 34 provided in the shaft 8 to receive the spring 18, is provided a stud 36 intended to receive one 18a of the ends of the spring 18, the other end 18b is intended to bear on a particular shape located on the movable contact, this second end 18b being mounted around a boss 37 located on the face the moving contact opposite to that receiving the pellet 19, so as to achieve the contact pressure. As this is also illustrated in FIG. 3, this shaft 8 comprises, on either side, zones of the shaft 8 intended to receive the movable contacts 7, forms 38 effecting a baffling of the shaft 8 intended to realize the electrical sealing between the phases. As illustrated in Figure 4, this shaft 8 also comprises between the aforementioned zones, parts 39 whose shape is intended to ensure the rigidity of the shaft 8 and the transmission of torque all along the shaft. As illustrated in FIG. 5, this shaft 8 also comprises, in the abovementioned zones, nozzle portions 40 capable of cooperating with parts 41 integral respectively with the different bimetals of compensation so as to carry out the resetting of the thermal trip devices after the contact opening following an overcurrent, as will be explained in more detail in the following with reference to FIGS. 12 to 14.
Sur la figure 12, le mécanisme 1 de l'appareil est en position fermée non déclenchée. Dans cette position, les deux bilames 42,43 sont solidarisés par un dispositif d'accrochage 44, et les deux pièces de réarmement respectivement premiere 40 et seconde 41, sont éloignées l'une de l'autre. Lorsqu'il se produit une surintensité qui excède la limite d'étalonnage mentionnée, mais sans atteindre les valeurs excessivement élevées comme ceci est le cas pour les surconsommations dans l'installation contrôlée, ladite surintensité provoque un plus grand échauffement du bimétal 43. Il en résulte une déflexion différentielle entre le bilame actif 43 et le bilame de compensation 42 qui permet de désactiver le dispositif d'accrochage 44. Le ressort de rappel entre en action de manière à entraîner la pièce supportant le bilame de compensation et ainsi, le bilame de compensation, en rotation autour de l'axe dit premier, vers une position dans laquelle celui-ci agit sur la barre de transfert. Dans cette position illustrée sur la figure 13, les pièces dites première 40 et seconde 41 sont en position rapprochée, mais pas en contact, ce qui correspond à une position instantanée dans laquelle la pièce 41 solidaire du bilame de compensation 42, a fini d'agir sur la barre de transfert 11, mais que l'ouverture des contacts 7 n'a pas encore eu lieu. Ceci a pour effet d'entraîner le déclenchement et la rotation du porte-contact 8 vers une position dans laquelle les contacts sont ouverts, cette position étant illustrée sur la figure 14. Pendant cette rotation de l'arbre porte-contacts mobiles 8 dans le sens antihoraire, vers la position d'ouverture des contacts fixes et mobiles 7, la pièce dite première 40 entre en contact avec la pièce dite seconde 41 et entraîne cette dernière et ainsi le bilame de compensation 42 dans une rotation dans le sens horaire jusqu'à rétablir l'accrochage entre les deux bilames 42,43, ce qui correspond à une position réarmée des bilames illustrée sur la figure 14. Tel qu'illustré sur les figures 5 et 10, cet arbre 8 de support des contacts mobiles 7 est relié mécaniquement au mécanisme de commande 1 de l'appareil par l'intermédiaire d'une bielle de transmission 45, illustrée sur la figure 11, cette bielle étant reliée de manière articulée par l'une de ses extrémités, à un axe 46 appartenant à l'arbre 8 situé en regard d'un contact mobile 7, et étant reliée par son extrémité opposée mécaniquement au mécanisme de commande. Dans cette réalisation particulière de l'invention, la liaison mécanique entre l'arbre 8 et le mécanisme 1 est réalisée sur une partie de l'arbre comportant le contact mobile correspondant au sous-ensemble de neutre 5. Ainsi, selon l'invention, une seule pièce supporte toutes les fonctions à savoir le positionnement et le maintien des contacts, le positionnement et le maintien des ressorts de pression de contact, l'embiellage, les paliers gauche et droit, la transmission des efforts et selon une réalisation particulière de l'invention le réarmement des déclencheurs thermiques.In Figure 12, the mechanism 1 of the apparatus is in the closed position not triggered. In this position, the two bimetals 42,43 are secured by an attachment device 44, and the two reset parts respectively 40 and second 41 first, are distant from each other. When an overcurrent occurs which exceeds the mentioned calibration limit, but does not reach the excessively high values as is the case for overconsumption in the controlled installation, said overcurrent causes a greater heating of the bimetal 43. this results in a differential deflection between the active bimetal 43 and the bimetallic strip 42 which makes it possible to deactivate the attachment device 44. The return spring comes into action so as to drive the part supporting the bimetallic bimetallic strip and thus the bimetallic strip compensation, in rotation about the axis said first, to a position in which it acts on the transfer bar. In this position illustrated in FIG. 13, the so-called first 40 and second 41 parts are in a close position, but not in contact, which corresponds to an instantaneous position in which the part 41 integral with the compensating bimetallic strip 42 has finished act on the transfer bar 11, but that the opening of the contacts 7 has not yet occurred. This has the effect of triggering and rotating the contact carrier 8 towards a position in which the contacts are open, this position being illustrated in FIG. 14. During this rotation of the movable contact holder shaft 8 in the counterclockwise, towards the open position of the fixed and movable contacts 7, the so-called first piece 40 comes into contact with the so-called second piece 41 and drives the latter and thus the compensating bimetallic strip 42 in a clockwise rotation up to to restore the attachment between the two bimetals 42,43, which corresponds to a reset position of the bimetallic strip shown in FIG. 14. As illustrated in FIGS. 5 and 10, this shaft 8 for supporting the movable contacts 7 is connected mechanically to the control mechanism 1 of the apparatus via a transmission rod 45, illustrated in Figure 11, this connecting rod being connected in an articulated manner by one of its ends, to an axis 46 belonging to the shaft 8 located opposite a movable contact 7, and being connected at its opposite end mechanically to the control mechanism. In this particular embodiment of the invention, the mechanical connection between the shaft 8 and the mechanism 1 is made on a part of the shaft comprising the movable contact corresponding to the subassembly of neutral 5. Thus, according to the invention, one piece supports all the functions, namely the positioning and the maintenance of the contacts, the positioning and the maintenance of the contact pressure springs, the linkage, the left and right bearings, the transmission of forces and according to a particular embodiment of the the invention the resetting of the thermal trip units.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que l'invention s'applique à tout appareil électrique de coupure comportant un arbre de support des contacts mobiles. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées suivant son esprit.Of course, the invention is not limited to the embodiment described and illustrated which has been given by way of example. Thus, the invention applies to any electrical switching device comprising a support shaft of the movable contacts. On the contrary, the invention comprises all the technical equivalents of the means described and their combinations if they are carried out according to its spirit.
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Effective date: 20200914 |