Disjoncteur Dans les disjoncteurs actuels, la coupure s'effectue par déplacement d'un contact mobile verrouillé par une serrure après qu'a été transmis à celle-ci l'ordre de déclenchement, qu'il soit donné par un dispositif thermique ou à dash-pot, cas d'un déclenchement temporisé pour les faibles surcharges, ou par un dispositif magnétique, cas d'un déclencheront ins tantané pour les surcharges élevées et les courts- circuits.
La transmission de l'ordre de déclenchement à la serrure, le déverrouillage de celle-ci, les temps morts dus aux inerties des pièces en mouvement font que, entre l'apparition d'un court-circuit et la suppression de celui-ci, il s'écoule un temps relativement long pour une bonne tenue des divers organes de déclen chement de l'appareil, ce qui entraîne, par exemple, la fusion des bilames, le claquage des isolants, etc., sans oublier la soudure des contacts entre eux.
Pour remédier partiellemnt à l'un de ces incon vénients, on est conduit par exemple à surdimension- ner les bilames, ou à utiliser des contacts spéciaux réputés insoudables, ce qui entraîne une augmenta tion du prix de revient.
La présente invention a pour but de permettre la suppression des inconvénients mentionnés ci-des sus et surtout de répondre aux conditions de sécurité imposées par suite de l'augmentation de puissance des postes de transformation d'abonnés.
A cet effet, la présente invention a pour objet un disjoncteur comprenant un premier contact mo bile verrouillé par une serrure, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième contact mobile verrouillé en position enclenchée par la palette mobile d'un dé clencheur magnétique et agencé de manière àpasser, lors d'un court-circuit, en position déclenchée par pivotement sous l'action d'un ressort de rappel, ce deuxième contact mobile, en fin de course de dé- clenchement, transmettant à la serrure l'ordre de dé verrouillage du premier contact mobile, ce deuxième contact étant réarmé par le déplacement du premier contact mobile résultant du déverrouillage de la ser rure.
De la sorte, les temps morts dus aux inerties des pièces en mouvement sont réduits au minimum, ce qui assure une bonne tenue des organes, du fait que l'énergie dissipée lors du passage du courant de court-circuit dans le disjoncteur est minimale. En outre, cette disposition permet d'assurer un dimen- sionnement économique du disjoncteur en volume de matières conductrices et la suppression de toute sou dure entre contacts.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dis joncteur objet de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement un pôle de disjoncteur selon une première forme d'exécution de l'invention, en position enclenchée.
La fig. 2 représente le pôle de disjoncteur de la fig. 1 lors de l'appar'tion d'un court-circuit.
La fig. 3 représente le pôle de disjoncteur de la fig. 1 après que l'ordre de déclenchement a été transmis à la serrure.
La fig. 4 représente le pôle de disjoncteur de la fig. 1 en cours d'enclenchement, après verrouillage du deuxième contact mobile.
Les fig. 5 et 6 représentent schématiquement de profil et de face une deuxième forme d'exécution relative à un disjoncteur bipolaire à un pôle protégé.
Dans le mode d'exécution illustré à la fig. 1, le pôle protégé du disjoncteur comprend, outre un dé clenchement thermique et un déclencheur différentiel, non représentés, un déclencheur magnétique qui, à la manière habituelle, comporte un circuit magn6ti- que 1 sur lequel pivote, à l'encontre d'un ressort 2, une palette mobile 3 articulée en 3a sur ce circuit. Ce pôle comprend, en outre, de la façon habituelle, un contact mobile 4 porté par un bras 5 articulé sur un axe 6 et relié par un disjoncteur à genouillère 7 à une serrure 8.
Un deuxième contact mobile 9, qui remplace le contact fixe habituel des disjoncteurs connus, est monté en bout d'un rivet 10 servant de guide pour un ressort de compression 16 assurant la pression de contact. Le rivet 10, qui est serti sur un levier 12 articulé autour d'un axe 14, peut coulis ser librement à travers un levier 11 lui-même arti culé autour de l'axe 14 et solidaire d'un bras 13. Un ressort de rappel 15, monté, par exemple, autour de l'axe 14, tend à amener l'ensemble formant le deuxième contact mobile dans le sens de la flèche F. En position enclenchée, le bras 13 est maintenu ver rouillé à l'encontre de l'action du ressort 15 par appui contre la palette mobile 3.
Le disjoncteur ainsi décrit fonctionne comme suit A l'apparition d'un courant de court-circuit, la palette 3 du déclencheur magnétique est appelée de manière à pivoter autour de son articulation 3a et libère ainsi l'accrochage du deuxième contact mobile 9 qui, sous l'action de son ressort 15, pivote autour de son axe 14 (fig. 2).
Le déplacement de ce contact 9 est tel que l'arc s'éteint avant que le bras 13 ne vienne buter sur le bras 5 portant le contact 4.
Le choc de la pièce 13 sur la pièce 5 a pour effet de briser la genouillère 7 dont un des bras 7a est solidaire de la pièce 5 et le deuxième bras 7b est maintenu par un bec d'accrochage solidaire de la serrure 8. Lorsque la genouillère 7 a été brisée, le bras 7b est libéré de l'accrochage de la serrure 8 et s'est détendu, entraînant le contact 4. Celui-ci, en tramé par le mouvement de remontage de la serrure, pivote autour de son axe 6, suivant la flèche f. Dans son mouvement, le bras 5 portant le contact 4 réarme le contact 9 (fig. 3).
L'enclenchement s'effectue en amenant par la ser rure le contact 4 vers le contact 9. Sous l'action du ressort de rappel 15 agissant dans le sens de la flèche F, dans le début de son mouvement, le contact 9 accompagne le contact 4 jusqu'à la position pour la quelle il se trouve à nouveau verrouillé par la palette 3 du déclencheur magnétique (fig. 4).
Le contact 4 continue son mouvement avec le contact 9, sous l'action de la serrure, pour arriver finalement à la position de la fig. 1.
En cas de faibles surcharges, le déclenchement s'effectue par les voies normales, par un dispositif à action thermique tel qu'un bilame, par exemple. Dans ce cas, en effet, les temps de réponse de l'action mécanique interviennent peu.
En cas de fonctionnement différentiel, le déclen chement peut encore se faire par la serrure.
Le fonctionnemeW en cas de court-circuit du dis joncteur ainsi décrit est très rapide. En effet, le temps de réponse à l'action mécanique est celui correspon- dant au déverrouillage du deuxième contact mobile 9, c'est-à-dire de l'ordre du millième de seconde. Le court-circuit est par suite plus vite éliminé, l'énergie dissipée lors du passage du courant de court-circuit dans l'appareil est ainsi très faible, donc la disposi tion décrite permet un dimensionnement économique des déclencheurs thermiques calculés classiquement sur le courant de court-circuit.
L'effort à l'appel de la palette 3 est égal à la somme de l'effort <B>dû</B> au ressort 2 et de celui dû au frottement du bras 13 sur cette palette, donc infime en regard des pressions de contact et de l'action du ressort de rappel 15. L'entrefer du déclencheur ma- gnétique peut être rendu aussi faible que possible, compatible avec une bonne tenue mécanique de l'ap pareil. Les deux paramètres effort et entrefer sont faibles, ce qui permet un dimensionnement écono mique du déclencheur magnétique, tant en volume de fer que de cuivre.
D'autre part, sous l'action du ressort de rappel 15, le deuxième contact mobile 9, lors de son déver rouillage, s'arrache du contact mobile classique 4, ce qui évite des soudures entre contacts et permet ainsi d'utiliser des contacts ordinaires, par exemple en cuivre électrolytique.
Cette serrure consiste en un bec d'accrochage maintenant la genouillère 7. Il suffit alors de trouver un dispositif permettant d'agir sur ce bec d'accro chage soit manuellement, soit par le déclencheur thermique ou différentiel. Ce dispositif ne fait pas l'objet du brevet.
Le disjoncteur décrit est donc économique et à grande performance technique.
Les fig. 5 et 6 représentent une variante cons tituant un disjoncteur bipolaire à un pôle protégé. Les contacts habituellement fixes du pôle protégé, contact 9a, et du neutre, contact 9b, sont portés par des pièces 17a et 17b montées sur un arbre isolant commun 14a. Cet arbre porte en outre un bras 13a verrouillé en position normale par la palette 3 du déclencheur magnétique. Sur l'arbre 14a est monté un ressort de rappel unique 15c tendant à entraîner les contacts 9a et 9b dans le sens de la flèche F. L'ensemble est complété par deux contacts mobiles 4a et 4b solidaires de la serrure 8 par un axe com mun isolant 18 et articulés autour d'un arbre isolant commun 6.
Les contacts 4a et 4b sont respective ment associés aux contacts 9a du pôle protégé et 9b du pôle neutre. Sur l'arbre isolant 6 est monté un bras 19 coopérant avec le bras 13a. L'axe isolant 18 est relié par une genouillère 7 à la serrure 8. Ce dis joncteur fonctionne comme celui de la fig. 1. Il est bien entendu que des modifications pour raient être apportées aux modes d'exécution décrits. C'est ainsi que la commande de déclenchement de la serrure, au lieu d'être transmise par le bras 13 au bras 5, pourrait l'être à partir du bras 13 par tous moyens connus.
Circuit breaker In current circuit breakers, breaking is carried out by moving a moving contact locked by a lock after the tripping order has been transmitted to the latter, whether given by a thermal device or by dash. -pot, case of a delayed tripping for low overloads, or by a magnetic device, case of an instantaneous trip for high overloads and short circuits.
The transmission of the trip order to the lock, its unlocking, the dead times due to the inertias of the moving parts mean that, between the appearance of a short-circuit and the elimination of it, a relatively long time elapses for a good holding of the various triggering members of the device, which leads, for example, to the melting of the bimetallic strips, the breakdown of the insulators, etc., without forgetting the soldering of the contacts between them.
To partially remedy one of these drawbacks, it is necessary, for example, to oversize the bimetallic strips, or to use special contacts deemed to be unsolderable, which leads to an increase in the cost price.
The object of the present invention is to make it possible to eliminate the drawbacks mentioned above and above all to meet the security conditions imposed as a result of the increase in power of subscriber transformer stations.
To this end, the present invention relates to a circuit breaker comprising a first movable contact locked by a lock, characterized in that it comprises a second movable contact locked in the engaged position by the movable pallet of a magnetic trigger and arranged so as to pass, during a short-circuit, to the position triggered by pivoting under the action of a return spring, this second movable contact, at the end of the triggering stroke, transmitting to the lock the order to unlocking of the first movable contact, this second contact being reset by the displacement of the first movable contact resulting from the unlocking of the lock.
In this way, the dead times due to the inertias of the moving parts are reduced to a minimum, which ensures good performance of the components, because the energy dissipated during the passage of the short-circuit current through the circuit breaker is minimal. In addition, this arrangement makes it possible to ensure an economical dimensioning of the circuit breaker in terms of the volume of conductive materials and the elimination of any hardness between contacts.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, two embodiments of the circuit breaker which is the subject of the invention.
Fig. 1 schematically represents a circuit breaker pole according to a first embodiment of the invention, in the engaged position.
Fig. 2 represents the circuit breaker pole of FIG. 1 when a short circuit appears.
Fig. 3 represents the circuit breaker pole of FIG. 1 after the trip command has been transmitted to the lock.
Fig. 4 represents the circuit breaker pole of FIG. 1 during engagement, after locking of the second movable contact.
Figs. 5 and 6 schematically show in profile and from the front a second embodiment relating to a bipolar circuit breaker with a protected pole.
In the embodiment illustrated in FIG. 1, the protected pole of the circuit breaker comprises, in addition to a thermal tripping and a differential trip unit, not shown, a magnetic trip unit which, in the usual manner, comprises a magnetic circuit 1 on which pivots, against a spring 2, a movable pallet 3 articulated at 3a on this circuit. This pole further comprises, in the usual way, a movable contact 4 carried by an arm 5 articulated on an axis 6 and connected by a toggle circuit breaker 7 to a lock 8.
A second movable contact 9, which replaces the usual fixed contact of known circuit breakers, is mounted at the end of a rivet 10 serving as a guide for a compression spring 16 providing the contact pressure. The rivet 10, which is crimped on a lever 12 articulated around an axis 14, can slide freely through a lever 11 itself articulated around the axis 14 and integral with an arm 13. A spring of return 15, mounted, for example, around the axis 14, tends to bring the assembly forming the second movable contact in the direction of the arrow F. In the engaged position, the arm 13 is kept worm rusty against the action of the spring 15 by pressing against the movable pallet 3.
The circuit breaker thus described operates as follows On the appearance of a short-circuit current, the paddle 3 of the magnetic trip unit is called up so as to pivot around its articulation 3a and thus releases the latching of the second movable contact 9 which, under the action of its spring 15, pivots about its axis 14 (fig. 2).
The displacement of this contact 9 is such that the arc is extinguished before the arm 13 comes into contact with the arm 5 carrying the contact 4.
The impact of the part 13 on the part 5 has the effect of breaking the toggle 7, one of the arms 7a of which is integral with the part 5 and the second arm 7b is held by a hooking spout integral with the lock 8. When the toggle 7 has been broken, the arm 7b is released from the hooking of the lock 8 and has relaxed, causing contact 4. This, woven by the movement of winding the lock, pivots around its axis 6, following arrow f. In its movement, the arm 5 carrying the contact 4 resets the contact 9 (fig. 3).
The engagement is carried out by bringing the contact 4 towards the contact 9 through the lock. Under the action of the return spring 15 acting in the direction of the arrow F, at the start of its movement, the contact 9 accompanies the contact 4 up to the position in which it is again locked by the paddle 3 of the magnetic release (fig. 4).
The contact 4 continues its movement with the contact 9, under the action of the lock, to finally arrive at the position of FIG. 1.
In the event of low overloads, tripping is effected by the normal channels, by a thermally acting device such as a bimetallic strip, for example. In this case, in fact, the response times of the mechanical action intervene little.
In the event of differential operation, it can still be triggered by the lock.
The operation in the event of a short circuit of the circuit breaker thus described is very fast. In fact, the response time to the mechanical action is that corresponding to the unlocking of the second movable contact 9, that is to say of the order of a thousandth of a second. The short-circuit is therefore eliminated more quickly, the energy dissipated during the passage of the short-circuit current through the device is thus very low, therefore the arrangement described allows economical sizing of thermal trip units conventionally calculated on the current. short circuit.
The force at the call of the pallet 3 is equal to the sum of the force <B> due </B> to the spring 2 and that due to the friction of the arm 13 on this pallet, therefore tiny compared to the pressures contact and the action of the return spring 15. The air gap of the magnetic release can be made as small as possible, compatible with good mechanical strength of the device. The two force and air gap parameters are low, which allows economical sizing of the magnetic trip unit, both in terms of iron and copper volume.
On the other hand, under the action of the return spring 15, the second movable contact 9, during its unlocking, tears away from the conventional movable contact 4, which avoids welding between contacts and thus makes it possible to use ordinary contacts, for example electrolytic copper.
This lock consists of a hooking spout holding the toggle 7. It suffices then to find a device making it possible to act on this hooking spout either manually or by the thermal or differential trigger. This device is not the subject of the patent.
The circuit breaker described is therefore economical and of high technical performance.
Figs. 5 and 6 represent a variant constituting a bipolar circuit breaker with a protected pole. The usually fixed contacts of the protected pole, contact 9a, and of the neutral, contact 9b, are carried by parts 17a and 17b mounted on a common insulating shaft 14a. This shaft also carries an arm 13a locked in the normal position by the pallet 3 of the magnetic release. On the shaft 14a is mounted a single return spring 15c tending to drive the contacts 9a and 9b in the direction of the arrow F. The assembly is completed by two movable contacts 4a and 4b secured to the lock 8 by an axis com insulating mun 18 and articulated around a common insulating shaft 6.
Contacts 4a and 4b are respectively associated with contacts 9a of the protected pole and 9b of the neutral pole. On the insulating shaft 6 is mounted an arm 19 cooperating with the arm 13a. The insulating axis 18 is connected by a toggle 7 to the lock 8. This circuit breaker operates like that of FIG. 1. It is understood that modifications could be made to the embodiments described. It is thus that the command to release the lock, instead of being transmitted by the arm 13 to the arm 5, could be transmitted from the arm 13 by any known means.