CA1174260A - Contacteur ayant des proprietes de disjoncteur - Google Patents
Contacteur ayant des proprietes de disjoncteurInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H77/00—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
- H01H77/02—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
- H01H77/10—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
- H01H77/101—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening with increasing of contact pressure by electrodynamic forces before opening
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Abstract
DE DIVULGATION CONTACTEUR AYANT DES PROPRIETES DE DISJONCTEUR. Invention : Elie BELBEL, Louis FECHANT, André HAURY, Lucien SIFFROI. Déposant : LA TELEMECANIQUE ELECTRIQUE Appareil comportant une pluralité d'interrupteurs à pont de contact rigide (16) coopérant avec des contacts fixes (9, 10) portés respectivement par des conducteurs (11, 12) engendrant des forces de répulsion ; la région centrale (21) du pont coopère avec une structure magnétique (37) fournissant au pont des forces de compensation de la pression de contact en dessous d'un certain seuil, au-delà duquel le pont est expulsé des contacts fixes. Ce contacteur est avantageusement utilisé pour la commande d'appareils consommateurs et la protection des lignes qui les alimentent. Figure 1.
Description
- l - 1174Z~O
Contacteur aYant des Propriétés de disjoncteur.
L'invention se rapporte à un contacteur présentant des pro-priétés de disjoncteur lors de l'apparition de courants de court-circuit, comprenant, dans un boitier, deux contacts fixes portés chacun par une branche d'un conducteur replié
5 en forme de U, un pont de contact rigide portant à chacune de ses deux extrémités un contact mobile apte à coopérer avec un contact fixe placé en regard, ce pont ayant, de part et-d'autre de sa région centrale pivotée, deux bras opposés ~ui s'étendent en regard desdites branches, tandis que ladi-10 te région centrale est montée de facon à coulisser dans lebo;tier entre une position de repos pour laquelle le pont est séparé des contacts fixes par un organe de manoeuvre lié
à une armature d'électro-aimant et une position de travail pour laquelle le pont est appliqué sur les contacts fixes 15 par un organe élastique, ce pont de contact pouvant prendre une position de déclenchement, plus éloignée des contacts fixes que la position de repos, lorsque des forces de répul-sion électro-dynamiques qui apparaissent entre les bras et les branches dépassent un certain seuil.
Un tel contacteur, qui est avantageusement utilisé tant pour la commandè répétée d'appareils consommateurs d'énergie pendant son régime de fonctionnement en contacteur, que pour la protection des lignes qui l'alimentent au cours de son 25 fonctionnement en disjoncteur, peut être illustré par exem-ple par le brevet francais n 77 22168 (publié sous le n 2 397 712) de la Demanderesse.
A un appareil présentant la constitution générale définie 30 ci-dessus, sont généralement demandées des propriétés con-tradictoires dans la mesure ou, en régime contacteur, les courants circulant dans le circuit fermé par un pont de con-tact, présentent des intensités comprises entre l'intensité
nominale de fonctionnement et des intensités supérieures à
~ .~
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1174Z611~
celle-ci, observées lors de la mise en route, ou lors de surcharges passagères, pour lesquelles il est nécessaire de maintenir et même d'augmenter la pression de contact, tandis qu'en régime disjoncteur, au cours duquel des courants très 5 intenses commencent à circuler dans le pont, les contacts doivent s'ouvrir très rapide~ent et s'écarter d'une course assurant une limitation efficace des courants de court-circuit. Il existe donc une phase de fonctionnement transi-toire de l'appareil particulièrement délicate au cours de 10 laquelle la pression de contact devra évoluer très rapide-ment sous l'effet de deux forces antagonistes dont l'une est fournie par un organe élastique de pression de contact et dont l'autre se développe en sens inverse en raison de l'ap-parition de forces électro-dynamiques de répulsion. Par ail-15 leurs, les dispositifs de compensation de pression de con-tact doivent être suffisamment éloignés des zones de coupure pour éviter des arcs parasites, ce qui peut être malaisé
lorsque des mesures particulières sont prises pour améliorer le rendement des forces électro-dynamiques, et de plus, ces 20 efforts de compensation doivent s'exercer sur le pont de contact de façon à ne pas modifier son équilibre.
L'invention vise donc à améliorer le comportement de l'appa-reil tant en régime contacteur qu'au cours de la phase tran-25 sitoire et qu'en régime disjoncteur limiteur de courant.
Selon l'invention, ce résultat est atteint grâce au fait quela région centrale du pont de contact coopère avec une structure magnétisable qui est excitée par le courant circu-30 lant dans le pont, qui est placée entre l'organe de manoeu-vre et le pont et qui est orientée de façon à appliquer à
ladite région centrale des forces électro-magnétiques infé-rieures audit seuil et dirigées en sens inverse des forces de répulsion électro-dynamiques.
On connaît déjà des appareils de coupure avec un dispositif ., 1174Z6~) de compensation de pression de contact utilisant une struc-ture magnétisable qui est excitée par le courant circulant dans une pièce portant un contact mobile et qui est fixée dans le boitier de l'appareil. Toutefois ces appareils con-5 nus ne présentent pas des propriétés leur permettant defonctionner pour des régimes contacteurs et des régimes dis-joncteurs et présentent le défaut de ne pas rendre les for-ces de compensation indépendantes de l'état d'usure des con-tacts.
D'autres particularités ou mesures annexes intéressantes de l'invention, ainsi que différents modes de mise en oeuvre des mesures mentionnées ci-dessus, seront mieux comprises à
la lecture de la description qui est accompagnée par six fi-15 gures parmi lesquelles :
La figure 1 représente une vue en élévation d'un premier mode de réalisation de l'invention, avec un porte-contact coupé par un plan PP' passant par un pont de contact;
La figure 2 illustre une vue de côté du dispositif selon la figure 1 coupé par un plan QQ' défini dans cette dernière flgure ;
25 La figure 3 montre une vue de côté du dispositif selon la figure 1 coupé par un plan RR' parallele au plan QQ';
La figure 4 représente une vue de dessus du dispositif selon la figure 1 coupé par un plan SS' défini à la figure 1 ;
La figure 5 représnte une vue en élévation d'un second mode de réalisation de l'invention coupé par un plan TT' dans le-quel le pont de contact n'est pas porté par un porte-contact lié à l'organe de manoeuvre, et La figure 6 illustre une vue de côté du dispositif selon le _ 4 _ ~ 1 74 260 second mode de réalisation de l'invention, coupé par un plan W ' défini à la figure 5.
Un contacteur 1 ayant des propriétés de disjoncteur tel que 5 représenté à la figure 1 comporte un corps 2 constitué par exemple par une structure métallique extrudée, un boitier isolant 3 fixé sur le corps et destiné à recevoir plusieurs sections d'interrupteurs tels que 4, un électro-aimant 5 comprenant une culasse fixe 6 et une armature mobile 7, une 10 pièce d'accouplement 8 apte à supporter l'armature et à en guider les mouvements le long d'une direction XX'.
-Une section d'interrupteur 4 comporte principalement deuxsupports de contact fixes 9 et 10 formés chacun par une 15 branche 11, respectivement 12, d'un conducteur 13, respecti-vement 14, replié en forme de U et fixés chacun dans le boi-tier, un porte-contact 15 mobile le long de XX' entre les deux conducteurs et apte à se déplacer entre une position de travail I et une position de repos II, un pont de contact 20 r~gide 16 porté dans une région centrale 21 par le porte-contact et présentant deux bras 17, 18 qui sont placés parallèlement aux branches 11, respectivement 12, en regard desquelles il8 sont disposés et qui portent chacune un con-tact mobile 19, respectivement 20, aptes à coopérer avec les 25 contacts fixes.
Un ressort de pression 22, disposé dans une première extré-mité 23 du porte-contact, exerce sur la région centrale du pont de contact 16 une force Fl dirigée dans le sens F des-30 tinée à appliquer les contacts mobiles contre les contactsfixes ; deux pièces magnétisables 24 et 25 en forme de U
~voir également la figure 3), comportant chacune deux joues parallèles telles que 26, 27 séparées par un intervalle 28 et une traverse commune 29, sont associées à chaque bras et 35 à chaque branche de façon telle que la traverse 29 soit pla-cée entre la branche 11 et une portion parallèle 30 du /
...
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conducteur tel que 13, tandis que ses joues entourent ladite branche et le bras 17 du pont placé en regard.
Une seconde extrémité 31 du porte-contact est associée à la 5 pièce d'accouplement 8 par l'intermédiaire d'un dispositif d'accrochage à seuil, représenté par le repère général 32, ce dispositif d'accrochage présentant la propriété, d'une part, de rendre solidaires la pièce d'accouplement et le porte-contact tant qu'une force supérieure à un certain lO seuil n'est pas appliquée entre eux et, d'autre part, de permettre l'établissement volontaire d'une nouvelle liaison entre cette pièce et le porte-contact si ceux-ci ont été
désolidarisés. De façon connùe en soi des chambres d'arc 33, 34 sont respectivement associées à chacune des paires de 15 contacts fixe et mobile.
Les organes qui viennent d'être décrits confèrent déjà à
l'appareil 1 la possibilité de fonctionner, d'une part en régime contacteur pour lequel les mouvements de l'armature 20 sont communiqués au pont de contact pour fermer et ouvrir l'interrupteur et, d'autre part, en régime disjoncteur pour lequel les phénomènes électro-dynamiques, développés entre les bras et les branches avec le concours des pièces magné-tisables 24, 25 lorsque des intensités très importantes cir-25 culent dans les boucles formées par ces bras et ces bran-ches, provoquent l'apparition, sur le pont de contact, d'une force qui est dirigée dans le sens inverse de F et dont la valeur, supérieure au seuil mentionné ci-dessus, provoque l'ouverture dudit dispositif d'accrochage 32. Des moyens de 30 maintien assurent que le pont de contact qui a été chassé
dans le sens inverse de F reste maintenu dans une position de déclenchement III, représentée en pointillé, pour empê-cher une refermeture de l'interrupteur ; ces moyens peuvent être disposés dans la partie supérieure 35 d'un couvercle 35 creux 36 qui couvre le boitier 3 ou, de fagon avantageuse, faire partie du dispositif d'accrochage à seuil 32 qui aura - ~74Z~O
pris, peu de temps après la disjonction, une position plus haute que celle représentée sur la figure 1 par suite de la désexcitation automatique de l'électro-aimant lors de l'ap-parition de surcharges de courant et à l'aide de moyens non 5 représentés.
Lorsque l'interrupteur est parcouru par des courants de sur-charge ne provoquant pas la disjonction, les phénomènes électro-dynamiques mentionnés ci-dessus prennent de toute 10 façon naissance entre les-bras-et les branches et communi-quent au pont de contact des forces qui sont inférieures au seuil de décrochage et qui tendent à comprimer le ressort 22 en diminuant la pression entre les contacts à un moment où
celle-ci devrait au contraire être augmentée.
Le dispositif de compensation de pression, illustré à la fi-gure 2, est destiné à améliorer cette pression de contact pour ces régimes de surcharges. Ce dispositif, dont un mode avantageux de réalisation non limitatif est représenté à
20 cette figure, est constitué essentiellement par une pièce magnétisable 37 en forme de U ayant deux joues parallèles 38, 39 disposées de part et d'autre de la région centrale 21 du pont de contact et une base 40 commune à ces deux joues qui est placée entre ladite région centrale et le dispositif 25 d'accrochage à seuil ; cette base 40 est placée à une cer-taine distance du bord inférieur 41 du pont de contact lors-que ce dernier est appuyé sur les contacts fixes et est so-lidaire du porte-contact. Lorsqu'un courant circule dans le pont, l'action réciproque de ce courant et du champ magnéti-30 que qu'il induit dans cette pièce magnétisable 37 provoquedans ce pont l'apparition d'une force F2 dirigée dans le sens F ; cette force qui augmente en même temps que l'inten-sité du courant atteindra une valeur limite lorsque cette pièce sera saturée ; si les dimensions données à cette pièce 35 sont choisies de façon que cette force prenne, pour des cou-rants de service normaux, une valeur qui assure partielle-~, ,` 1174Z60 ment la génération de la pression de contact, le ressort depression de contact 22 pourra n'exercer sur le pont de con-tact qu'une force complémentaire plus faible que celle qui aurait été nécessaire en l'absence du dispositif de compen-5 sation.
Par suite, les efforts exercés par un tel ressort de pres-sion seraient plus facilement vaincus lorsque le pont de contact devrait se déplacer rapidement dans le sens inverse 10 de la flèche F au cours du fonctionnement en disjoncteur.
Toutefois il est préférable d'assurer la pression de contact nécessaire à la circulation des courants nominaux uniquement à l'aide du ressort de pression 22.
Constructivement, la pièce magnétisable 37 est fixée dans une région inférieure 42 d'une cage métallique 43 amagnéti-que qui est réalisée par exemple par pliage d'une bande en acier inoxydable pour former deux parois parallèles 44, 45, 20 un fond 48 et deux extrémités supérieures 46, 47. Le fond de cette cage est solidaire d'un prolongement 31 qui constitue la seconde extrémité du porte-contact, tandis que les parois présentent deux ouvertures respectives 49, 50 allongées et parallèles à XX' qui sont traversées par une goupille cylin-25 drique 51 servant de pivot pour la région centrale du pontqu'elle traverse également. Une seconde goupille 52 traveræe également les extrémités 46, 47 de la cage dont elle est so-lidaire.
30 Les extrémités de ces deux goupilles dépassent à l'extérieur des parois d'une quantité suffisante pour venir se placer dans deux rainures 53, 54 formées par exemple dans le cou-vercle parallèlement à XX' et assurent ainsi le guidage du porte-contact constitué par cette cage. Le ressort 22 s'ap-35 puie, d'une part, sur les extrémités supérieures internes dela cage et, d'autre part, sur le bord supérieur 55 du porte-r ~ ~ 8 ~ ~ ~.742f~0 contact par liintermédiaire d'un poussoir 56.
Le fonctionnement de l'appareil en régime contacteur résultedes mouvements de l'armature qui sont communiqués au porte-5 contact par l'intermédiaire de l'accouplement à seuil 32,étant entendu que ce dernier opère, dans ce cas, une liaison permanente.
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Le ressort de pression de contact 22 exerce alors la pres-10 sion initiale des contacts nécessaire au passage d'un cou-rant nominal.
Lorsque des intensités de surcharge supérieures à ce courant nominal circulent dans le pont et ceci, jusqu'à une valeur 15 de l'ordre de dix fois ce courant nominal, le dispositif de compensation de pression augmente la pression de contact en combattant les forces électro-dynamiques qui tendent à sépa-rer le pont des contacts fixes. On remarquera que pour un courant déterminé, ces forces de compensation sont peu sen-20 sibles à l'état d'usure des contacts, en raison de la formeet de la disposition de la pièce 37 par rapport au pont de contact.
Dès que le courant atteint une valeur supérieure à ces cou-25 rants de surcharge, les forces électro-dynamiques de répul-sion l'emportent sur les forces exercées par le ressort et le dispo~itif de compensation, ce qui provoque l'ouverture du dispositif d'accrochage 32 et donc la libération de l'ex-trémité inférieure 31. Le porte-contact est, par suite, pro-30 jeté rapidement vers le haut et entraîne avec lui le pont decontact qui regoit une force de percussion communiquée par exemple à la goupille 51 par la pièce 37. On peut prévoir à
cet effet deux dégagements 57, 58 placés dans les joues 39, 38 et traversés par la goupille 51 avec un certain jeu axial 35 de façon que la percussion soit effectuée par les fonds de ces dégagements.
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-`` 1174Z~iO
g Dans le mode de réalisation de l'invention illustré aux fi-gure 5 et 6, un pont de contact 60 coopère avec deux con-tacts fixes 61, 62 analogues aux précédents. Le pont de contact est, ici encore, pivoté dans sa région centrale 63 5 autour d'une goupille 64, mais cette dernière est solidaire d'un porte-contact 65, de dimensions réduites, qui est guidé
le long de l'axe XX' dans des glissières 66, 67 du boitier et qui est soumis à l'action élastique d'une première extré-mité (68) d'un ressort de compression 69 dont la seconde ex-10 trémité 70 s'appuie sur un fond supérieur 71 du boitier 87 ;le pont de contact est donc soumis à l'action élastique de - ce ressort qui tend à l'appliquer sur les contacts fixes et opère une pression initiale de contact.
15 Une surface inférieure 72 du port.e-contact est dirigée vers une surface supérieure 73 appartenant à un organe de manoeu-vre 74 qui est mobile le long de XX' en raison de son asso-ciation permanente avec une armature d'électro-aimant non représenté. Dans la position II, représentée aux figures 5 20 et 6, l'électro-aimant est excité et, les contacts fixes et mobiles étant fermés, un léger intervalle subsiste entre les surfaces 72, 73 ; lorsque l'électro-aimant est désexcité, l'organe de manoeuvre se déplace vers le haut de la figure et vient soulever le porte-contact pour l'amener en position 25 de repos I et produire l'ouverture des contacts fixes et mobiles.
Une pièce magnétisable 75 en forme de U analogue à la précé-dente (voir figure 6) et présentant donc deux branches 76, 30 77 qui entourent la région centrale 63 du pont, est fixée sur l'extrémité supérieure 78 de l'organe de manoeuvre 74, de sorte que, lorsque celui-ci est maintenu dans la position représentée par l'armature de l'électro-aimant, un courant circulant dans le pont provoque, comme dans le cas précé-35 dent, une attraction de la région centrale du pont vers lefond de la pièce 75 qui opère une augmentation de la ~ ,, - , - 10 - 117~ZI~O
pression de contact pour des courants de surcharge.
Deux pièces magnétiques 79, 80 en forme de U sont, ici enco-re, utilisées autour des branches 81, 82 des supports 83, 84 5 de contacts fixes et des bras 85, 86 du pont pour améliorer le rendement des forces électro-dynamiques de -répulsion lorsqu'apparaissent des courants de court-circuit. On cons-tate que, dans ce dernier mode de réalisation, la masse du porte-contact est plus réduite que dans le premier mode de 10 réalisation, de sorte que le pont de contact pourra se sépa-rer plus rapidement des contacts fixes et que l'effet de limitation de courant sera amélioré. Des moyens d'accrochage non représentés permettent de maintenir le pont de contact dans la position de déclenchement III, représentée en poin-15 tillé, lorsque l'appareil a effectué une disjonction ; enrègle générale, cette position III sera plus éloignée des contacts fixes que celle correspondant à la position de repos I du pont.
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Contacteur aYant des Propriétés de disjoncteur.
L'invention se rapporte à un contacteur présentant des pro-priétés de disjoncteur lors de l'apparition de courants de court-circuit, comprenant, dans un boitier, deux contacts fixes portés chacun par une branche d'un conducteur replié
5 en forme de U, un pont de contact rigide portant à chacune de ses deux extrémités un contact mobile apte à coopérer avec un contact fixe placé en regard, ce pont ayant, de part et-d'autre de sa région centrale pivotée, deux bras opposés ~ui s'étendent en regard desdites branches, tandis que ladi-10 te région centrale est montée de facon à coulisser dans lebo;tier entre une position de repos pour laquelle le pont est séparé des contacts fixes par un organe de manoeuvre lié
à une armature d'électro-aimant et une position de travail pour laquelle le pont est appliqué sur les contacts fixes 15 par un organe élastique, ce pont de contact pouvant prendre une position de déclenchement, plus éloignée des contacts fixes que la position de repos, lorsque des forces de répul-sion électro-dynamiques qui apparaissent entre les bras et les branches dépassent un certain seuil.
Un tel contacteur, qui est avantageusement utilisé tant pour la commandè répétée d'appareils consommateurs d'énergie pendant son régime de fonctionnement en contacteur, que pour la protection des lignes qui l'alimentent au cours de son 25 fonctionnement en disjoncteur, peut être illustré par exem-ple par le brevet francais n 77 22168 (publié sous le n 2 397 712) de la Demanderesse.
A un appareil présentant la constitution générale définie 30 ci-dessus, sont généralement demandées des propriétés con-tradictoires dans la mesure ou, en régime contacteur, les courants circulant dans le circuit fermé par un pont de con-tact, présentent des intensités comprises entre l'intensité
nominale de fonctionnement et des intensités supérieures à
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celle-ci, observées lors de la mise en route, ou lors de surcharges passagères, pour lesquelles il est nécessaire de maintenir et même d'augmenter la pression de contact, tandis qu'en régime disjoncteur, au cours duquel des courants très 5 intenses commencent à circuler dans le pont, les contacts doivent s'ouvrir très rapide~ent et s'écarter d'une course assurant une limitation efficace des courants de court-circuit. Il existe donc une phase de fonctionnement transi-toire de l'appareil particulièrement délicate au cours de 10 laquelle la pression de contact devra évoluer très rapide-ment sous l'effet de deux forces antagonistes dont l'une est fournie par un organe élastique de pression de contact et dont l'autre se développe en sens inverse en raison de l'ap-parition de forces électro-dynamiques de répulsion. Par ail-15 leurs, les dispositifs de compensation de pression de con-tact doivent être suffisamment éloignés des zones de coupure pour éviter des arcs parasites, ce qui peut être malaisé
lorsque des mesures particulières sont prises pour améliorer le rendement des forces électro-dynamiques, et de plus, ces 20 efforts de compensation doivent s'exercer sur le pont de contact de façon à ne pas modifier son équilibre.
L'invention vise donc à améliorer le comportement de l'appa-reil tant en régime contacteur qu'au cours de la phase tran-25 sitoire et qu'en régime disjoncteur limiteur de courant.
Selon l'invention, ce résultat est atteint grâce au fait quela région centrale du pont de contact coopère avec une structure magnétisable qui est excitée par le courant circu-30 lant dans le pont, qui est placée entre l'organe de manoeu-vre et le pont et qui est orientée de façon à appliquer à
ladite région centrale des forces électro-magnétiques infé-rieures audit seuil et dirigées en sens inverse des forces de répulsion électro-dynamiques.
On connaît déjà des appareils de coupure avec un dispositif ., 1174Z6~) de compensation de pression de contact utilisant une struc-ture magnétisable qui est excitée par le courant circulant dans une pièce portant un contact mobile et qui est fixée dans le boitier de l'appareil. Toutefois ces appareils con-5 nus ne présentent pas des propriétés leur permettant defonctionner pour des régimes contacteurs et des régimes dis-joncteurs et présentent le défaut de ne pas rendre les for-ces de compensation indépendantes de l'état d'usure des con-tacts.
D'autres particularités ou mesures annexes intéressantes de l'invention, ainsi que différents modes de mise en oeuvre des mesures mentionnées ci-dessus, seront mieux comprises à
la lecture de la description qui est accompagnée par six fi-15 gures parmi lesquelles :
La figure 1 représente une vue en élévation d'un premier mode de réalisation de l'invention, avec un porte-contact coupé par un plan PP' passant par un pont de contact;
La figure 2 illustre une vue de côté du dispositif selon la figure 1 coupé par un plan QQ' défini dans cette dernière flgure ;
25 La figure 3 montre une vue de côté du dispositif selon la figure 1 coupé par un plan RR' parallele au plan QQ';
La figure 4 représente une vue de dessus du dispositif selon la figure 1 coupé par un plan SS' défini à la figure 1 ;
La figure 5 représnte une vue en élévation d'un second mode de réalisation de l'invention coupé par un plan TT' dans le-quel le pont de contact n'est pas porté par un porte-contact lié à l'organe de manoeuvre, et La figure 6 illustre une vue de côté du dispositif selon le _ 4 _ ~ 1 74 260 second mode de réalisation de l'invention, coupé par un plan W ' défini à la figure 5.
Un contacteur 1 ayant des propriétés de disjoncteur tel que 5 représenté à la figure 1 comporte un corps 2 constitué par exemple par une structure métallique extrudée, un boitier isolant 3 fixé sur le corps et destiné à recevoir plusieurs sections d'interrupteurs tels que 4, un électro-aimant 5 comprenant une culasse fixe 6 et une armature mobile 7, une 10 pièce d'accouplement 8 apte à supporter l'armature et à en guider les mouvements le long d'une direction XX'.
-Une section d'interrupteur 4 comporte principalement deuxsupports de contact fixes 9 et 10 formés chacun par une 15 branche 11, respectivement 12, d'un conducteur 13, respecti-vement 14, replié en forme de U et fixés chacun dans le boi-tier, un porte-contact 15 mobile le long de XX' entre les deux conducteurs et apte à se déplacer entre une position de travail I et une position de repos II, un pont de contact 20 r~gide 16 porté dans une région centrale 21 par le porte-contact et présentant deux bras 17, 18 qui sont placés parallèlement aux branches 11, respectivement 12, en regard desquelles il8 sont disposés et qui portent chacune un con-tact mobile 19, respectivement 20, aptes à coopérer avec les 25 contacts fixes.
Un ressort de pression 22, disposé dans une première extré-mité 23 du porte-contact, exerce sur la région centrale du pont de contact 16 une force Fl dirigée dans le sens F des-30 tinée à appliquer les contacts mobiles contre les contactsfixes ; deux pièces magnétisables 24 et 25 en forme de U
~voir également la figure 3), comportant chacune deux joues parallèles telles que 26, 27 séparées par un intervalle 28 et une traverse commune 29, sont associées à chaque bras et 35 à chaque branche de façon telle que la traverse 29 soit pla-cée entre la branche 11 et une portion parallèle 30 du /
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conducteur tel que 13, tandis que ses joues entourent ladite branche et le bras 17 du pont placé en regard.
Une seconde extrémité 31 du porte-contact est associée à la 5 pièce d'accouplement 8 par l'intermédiaire d'un dispositif d'accrochage à seuil, représenté par le repère général 32, ce dispositif d'accrochage présentant la propriété, d'une part, de rendre solidaires la pièce d'accouplement et le porte-contact tant qu'une force supérieure à un certain lO seuil n'est pas appliquée entre eux et, d'autre part, de permettre l'établissement volontaire d'une nouvelle liaison entre cette pièce et le porte-contact si ceux-ci ont été
désolidarisés. De façon connùe en soi des chambres d'arc 33, 34 sont respectivement associées à chacune des paires de 15 contacts fixe et mobile.
Les organes qui viennent d'être décrits confèrent déjà à
l'appareil 1 la possibilité de fonctionner, d'une part en régime contacteur pour lequel les mouvements de l'armature 20 sont communiqués au pont de contact pour fermer et ouvrir l'interrupteur et, d'autre part, en régime disjoncteur pour lequel les phénomènes électro-dynamiques, développés entre les bras et les branches avec le concours des pièces magné-tisables 24, 25 lorsque des intensités très importantes cir-25 culent dans les boucles formées par ces bras et ces bran-ches, provoquent l'apparition, sur le pont de contact, d'une force qui est dirigée dans le sens inverse de F et dont la valeur, supérieure au seuil mentionné ci-dessus, provoque l'ouverture dudit dispositif d'accrochage 32. Des moyens de 30 maintien assurent que le pont de contact qui a été chassé
dans le sens inverse de F reste maintenu dans une position de déclenchement III, représentée en pointillé, pour empê-cher une refermeture de l'interrupteur ; ces moyens peuvent être disposés dans la partie supérieure 35 d'un couvercle 35 creux 36 qui couvre le boitier 3 ou, de fagon avantageuse, faire partie du dispositif d'accrochage à seuil 32 qui aura - ~74Z~O
pris, peu de temps après la disjonction, une position plus haute que celle représentée sur la figure 1 par suite de la désexcitation automatique de l'électro-aimant lors de l'ap-parition de surcharges de courant et à l'aide de moyens non 5 représentés.
Lorsque l'interrupteur est parcouru par des courants de sur-charge ne provoquant pas la disjonction, les phénomènes électro-dynamiques mentionnés ci-dessus prennent de toute 10 façon naissance entre les-bras-et les branches et communi-quent au pont de contact des forces qui sont inférieures au seuil de décrochage et qui tendent à comprimer le ressort 22 en diminuant la pression entre les contacts à un moment où
celle-ci devrait au contraire être augmentée.
Le dispositif de compensation de pression, illustré à la fi-gure 2, est destiné à améliorer cette pression de contact pour ces régimes de surcharges. Ce dispositif, dont un mode avantageux de réalisation non limitatif est représenté à
20 cette figure, est constitué essentiellement par une pièce magnétisable 37 en forme de U ayant deux joues parallèles 38, 39 disposées de part et d'autre de la région centrale 21 du pont de contact et une base 40 commune à ces deux joues qui est placée entre ladite région centrale et le dispositif 25 d'accrochage à seuil ; cette base 40 est placée à une cer-taine distance du bord inférieur 41 du pont de contact lors-que ce dernier est appuyé sur les contacts fixes et est so-lidaire du porte-contact. Lorsqu'un courant circule dans le pont, l'action réciproque de ce courant et du champ magnéti-30 que qu'il induit dans cette pièce magnétisable 37 provoquedans ce pont l'apparition d'une force F2 dirigée dans le sens F ; cette force qui augmente en même temps que l'inten-sité du courant atteindra une valeur limite lorsque cette pièce sera saturée ; si les dimensions données à cette pièce 35 sont choisies de façon que cette force prenne, pour des cou-rants de service normaux, une valeur qui assure partielle-~, ,` 1174Z60 ment la génération de la pression de contact, le ressort depression de contact 22 pourra n'exercer sur le pont de con-tact qu'une force complémentaire plus faible que celle qui aurait été nécessaire en l'absence du dispositif de compen-5 sation.
Par suite, les efforts exercés par un tel ressort de pres-sion seraient plus facilement vaincus lorsque le pont de contact devrait se déplacer rapidement dans le sens inverse 10 de la flèche F au cours du fonctionnement en disjoncteur.
Toutefois il est préférable d'assurer la pression de contact nécessaire à la circulation des courants nominaux uniquement à l'aide du ressort de pression 22.
Constructivement, la pièce magnétisable 37 est fixée dans une région inférieure 42 d'une cage métallique 43 amagnéti-que qui est réalisée par exemple par pliage d'une bande en acier inoxydable pour former deux parois parallèles 44, 45, 20 un fond 48 et deux extrémités supérieures 46, 47. Le fond de cette cage est solidaire d'un prolongement 31 qui constitue la seconde extrémité du porte-contact, tandis que les parois présentent deux ouvertures respectives 49, 50 allongées et parallèles à XX' qui sont traversées par une goupille cylin-25 drique 51 servant de pivot pour la région centrale du pontqu'elle traverse également. Une seconde goupille 52 traveræe également les extrémités 46, 47 de la cage dont elle est so-lidaire.
30 Les extrémités de ces deux goupilles dépassent à l'extérieur des parois d'une quantité suffisante pour venir se placer dans deux rainures 53, 54 formées par exemple dans le cou-vercle parallèlement à XX' et assurent ainsi le guidage du porte-contact constitué par cette cage. Le ressort 22 s'ap-35 puie, d'une part, sur les extrémités supérieures internes dela cage et, d'autre part, sur le bord supérieur 55 du porte-r ~ ~ 8 ~ ~ ~.742f~0 contact par liintermédiaire d'un poussoir 56.
Le fonctionnement de l'appareil en régime contacteur résultedes mouvements de l'armature qui sont communiqués au porte-5 contact par l'intermédiaire de l'accouplement à seuil 32,étant entendu que ce dernier opère, dans ce cas, une liaison permanente.
;
Le ressort de pression de contact 22 exerce alors la pres-10 sion initiale des contacts nécessaire au passage d'un cou-rant nominal.
Lorsque des intensités de surcharge supérieures à ce courant nominal circulent dans le pont et ceci, jusqu'à une valeur 15 de l'ordre de dix fois ce courant nominal, le dispositif de compensation de pression augmente la pression de contact en combattant les forces électro-dynamiques qui tendent à sépa-rer le pont des contacts fixes. On remarquera que pour un courant déterminé, ces forces de compensation sont peu sen-20 sibles à l'état d'usure des contacts, en raison de la formeet de la disposition de la pièce 37 par rapport au pont de contact.
Dès que le courant atteint une valeur supérieure à ces cou-25 rants de surcharge, les forces électro-dynamiques de répul-sion l'emportent sur les forces exercées par le ressort et le dispo~itif de compensation, ce qui provoque l'ouverture du dispositif d'accrochage 32 et donc la libération de l'ex-trémité inférieure 31. Le porte-contact est, par suite, pro-30 jeté rapidement vers le haut et entraîne avec lui le pont decontact qui regoit une force de percussion communiquée par exemple à la goupille 51 par la pièce 37. On peut prévoir à
cet effet deux dégagements 57, 58 placés dans les joues 39, 38 et traversés par la goupille 51 avec un certain jeu axial 35 de façon que la percussion soit effectuée par les fonds de ces dégagements.
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-`` 1174Z~iO
g Dans le mode de réalisation de l'invention illustré aux fi-gure 5 et 6, un pont de contact 60 coopère avec deux con-tacts fixes 61, 62 analogues aux précédents. Le pont de contact est, ici encore, pivoté dans sa région centrale 63 5 autour d'une goupille 64, mais cette dernière est solidaire d'un porte-contact 65, de dimensions réduites, qui est guidé
le long de l'axe XX' dans des glissières 66, 67 du boitier et qui est soumis à l'action élastique d'une première extré-mité (68) d'un ressort de compression 69 dont la seconde ex-10 trémité 70 s'appuie sur un fond supérieur 71 du boitier 87 ;le pont de contact est donc soumis à l'action élastique de - ce ressort qui tend à l'appliquer sur les contacts fixes et opère une pression initiale de contact.
15 Une surface inférieure 72 du port.e-contact est dirigée vers une surface supérieure 73 appartenant à un organe de manoeu-vre 74 qui est mobile le long de XX' en raison de son asso-ciation permanente avec une armature d'électro-aimant non représenté. Dans la position II, représentée aux figures 5 20 et 6, l'électro-aimant est excité et, les contacts fixes et mobiles étant fermés, un léger intervalle subsiste entre les surfaces 72, 73 ; lorsque l'électro-aimant est désexcité, l'organe de manoeuvre se déplace vers le haut de la figure et vient soulever le porte-contact pour l'amener en position 25 de repos I et produire l'ouverture des contacts fixes et mobiles.
Une pièce magnétisable 75 en forme de U analogue à la précé-dente (voir figure 6) et présentant donc deux branches 76, 30 77 qui entourent la région centrale 63 du pont, est fixée sur l'extrémité supérieure 78 de l'organe de manoeuvre 74, de sorte que, lorsque celui-ci est maintenu dans la position représentée par l'armature de l'électro-aimant, un courant circulant dans le pont provoque, comme dans le cas précé-35 dent, une attraction de la région centrale du pont vers lefond de la pièce 75 qui opère une augmentation de la ~ ,, - , - 10 - 117~ZI~O
pression de contact pour des courants de surcharge.
Deux pièces magnétiques 79, 80 en forme de U sont, ici enco-re, utilisées autour des branches 81, 82 des supports 83, 84 5 de contacts fixes et des bras 85, 86 du pont pour améliorer le rendement des forces électro-dynamiques de -répulsion lorsqu'apparaissent des courants de court-circuit. On cons-tate que, dans ce dernier mode de réalisation, la masse du porte-contact est plus réduite que dans le premier mode de 10 réalisation, de sorte que le pont de contact pourra se sépa-rer plus rapidement des contacts fixes et que l'effet de limitation de courant sera amélioré. Des moyens d'accrochage non représentés permettent de maintenir le pont de contact dans la position de déclenchement III, représentée en poin-15 tillé, lorsque l'appareil a effectué une disjonction ; enrègle générale, cette position III sera plus éloignée des contacts fixes que celle correspondant à la position de repos I du pont.
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Claims (8)
1. Contacteur présentant des propriétés de disjonc-teur lors de l'apparition de courants de court-circuit, comprenant, dans un boîtier, deux contacts fixes portés chacun par une branche d'un support de contact replié en forme de U, un pont rigide portant à chacune de ses deux extrémités un contact mobile apte à coopérer avec un contact fixe placé en regard, ce pont ayant de part et d'autre de sa région centrale deux bras opposés qui s'étendent en regard desdites branches, ladite région centrale étant montée de façon à coulisser dans le boîtier, entre une position de repos pour laquelle le pont est séparé des contacts fixes par un organe de manoeuvre lié à une armature d'électro-aimant et une position de travail pour laquelle le pont est appliqué sur les contacts fixes par un organe élastique, ce pont de contact pouvant prendre, grâce à un dispositif d'accouplement à seuil, une position de déclenchement plus éloignée des contacts fixes que la position de repos, lorsque des forces de répulsion électro-dynamiques qui apparaissent entre les bras et les branches dépassent un certain seuil, caractérisé en ce que la région centrale (21, 63) du pont de contact (16, respectivement 60), coopère avec une structure magnétisable (37, respectivement 75), qui est excitée par le courant circulant dans le pont, qui est placée entre l'orga-ne de manoeuvre (31, respectivement 74) et cette région centrale et qui est orientée de façon à appliquer à ladite région centrale des forces électro-magnétiques de compensa-tion (F2) inférieures audit seuil et dirigées, d'une part, en sens inverse des forces de répulsion électro-dynamiques et, d'autre part, dans le même sens que les forces de pres-sion de contact initiales (F1) communiquées par l'organe élastique (22, respectivement 69).
2. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les forces de pression de contact initiales (F1) sont suffisantes pour assurer la pression de contact lorsque le pont de contact est traversé par des courants de service nominal et que les forces de compensa-tion (F2) atteignent une certaine limite lorsque le pont de contact est traversé par des courants de l'ordre de dix fois ledit courant de service.
3. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure magnétisable est consti-tuée par une pièce en forme de U (37, 75) ayant deux joues parallèles (38, 39, respectivement 76, 77) entre lesquelles ladite région centrale (21, respectivement 63) est partiel-lement engagée et une traverse (43) dirigée du côté de l'organe de manoeuvre (31, respectivement 74).
4. Contacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce en forme de U est placée dans un porte-contact (43) qui est lié à une armature d'électro-aimant (7) par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouple-ment à seuil (32) et que les forces de pression de contact initiales sont fournies par un ressort (22) placé dans le porte-contact entre la région centrale (21) et une extrémité
(46, 47) du porte-contact opposée au dispositif d'accouple-ment,
(46, 47) du porte-contact opposée au dispositif d'accouple-ment,
5. Contacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le porte-contact 43) est constitué par une cage métallique amagnétique entre deux parois (44, 45) desquelles est fixée la pièce en forme de U (37).
6. Contacteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le porte-contact (43) est guidé dans le boîtier (36) par deux goupilles cylindriques (51, 52) traversant les deux parois (44, 45), une première goupille (51) qui sert de pivot à la région centrale (21) pouvant se déplacer dans le porte-contact perpendiculairement à l'axe de manoeuvre (XX').
7. Contacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la région centrale du pont de contact (60) est placée dans un porte-contact (65) coulissant dans le boîtier ou couvercle (87) et se trouvant disposé entre un ressort de pression de contact initiale (69) qui s'appuie sur un fond (71) de ce boîtier et une extrémité (78) d'un organe de manoeuvre (74) qui porte la pièce en forme de U
(75) et qui n'est pas liée au porte-contact.
(75) et qui n'est pas liée au porte-contact.
8. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux pièces magnétisables en forme de U (24, 25, respectivement 79, 80), comportant des joues parallèles entre lesquelles sont placés les bras opposés du pont et les branches de contact fixe correspondantes, sont placées dans le boîtier (3, 36) pour augmenter les forces de répulsion électro-dynamiques.
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