EP0009454A1 - Circuit breaker with an electrodynamic tripping device - Google Patents
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- EP0009454A1 EP0009454A1 EP79400667A EP79400667A EP0009454A1 EP 0009454 A1 EP0009454 A1 EP 0009454A1 EP 79400667 A EP79400667 A EP 79400667A EP 79400667 A EP79400667 A EP 79400667A EP 0009454 A1 EP0009454 A1 EP 0009454A1
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- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/42—Induction-motor, induced-current, or electrodynamic release mechanisms
- H01H71/43—Electrodynamic release mechanisms
Definitions
- the present invention relates generally to circuit breakers.
- a circuit breaker generally comprises, in a housing, a first contact, which is fixed, a second contact, which is movable between a latched closed position and a latched open position, elastic means, which are able to urge said movable contact in the direction of its triggered open position, and a latching mechanism, which is capable of maintaining the movable contact in the latched closed position, said latching mechanism being subjected to at least one member trigger capable of acting on it in a manner capable of causing the release of the movable contact, and therefore the passage of the latter from its latched closed position to its triggered open position.
- thermal relays In the circuit breakers currently used, one and / or the other of two distinct types of trip members are most commonly used: thermal relays, and magnetic relays.
- Thermal relays which in practice use a bimetallic strip, have a response time which is the opposite of current: in the event of an overcurrent, due for example to a short circuit, there is inevitably a certain delay, due to their rise in temperature, before they act on the latching mechanism and cause it to break.
- Magnetic relays which, in practice, implement a winding traversed by the current to be checked and driving a mobile core capable of acting on the latching mechanism, also have a certain response time, due to the time necessary for the magnetization of their core.
- pre-arc time a delay between the appearance of a fault on the current to be checked and the start of the opening of the movable contact.
- the arc voltage which is established between it and the fixed contact advantageously limits the current, and therefore the thermal stresses, which makes it possible to increase the performance of the circuit breaker and of to preserve longevity.
- the opening current is only 879 amps.
- Pre-arcing time may be reduced.
- the present invention generally relates to a circuit breaker free from these drawbacks.
- This circuit breaker which is of the type comprising, in a housing, a first contact, which is fixed, a second contact, which is movable between a latched closed position and a triggered open position, elastic means, which are capable of urging said movable contact in the direction of its triggered open position, and a latching mechanism, which is capable of maintaining the movable contact in the latched closed position, said latching mechanism being subjected, for release of the movable contact, to on the one hand, to an electro-dynamic triggering member comprising two armatures mounted in series with any one of said contacts and arranged generally parallel to one another, one of these armatures being fixed while the other is mounted mobile, and on the other hand, to an organ magnetic trigger comprising a movable core, is generally characterized in that, for at least one direction of movement, which corresponds to the release of the movable contact, the movable armature of the electro-dynamic trigger member is linked in movement to the movable core of the magnetic trip member.
- the sequence of the operating sequence at the opening of the circuit breaker is carried out with complete certainty according to a determined and automatic sequence of operations: release, opening, and tearing of the movable contact, whatever the tripping mode. .
- the mobile armature of the electro-dynamic triggering member simply bears on a shoulder secured to the movable core of the magnetic triggering member.
- the movable contact bears on a movable part secured to the movable core of the magnetic trip member.
- the breaking of the latching mechanism is thereby accelerated, and therefore further advantageously reduces the pre-circuit time of the circuit breaker.
- the circuit breaker concerned generally comprises, in a housing 10, a first contact 11A, which is fixed, a second contact 11B, which is movable between a locked closing position, FIG. 1, and a tripped opening position, FIG. 4B, elastic means 12, a simple spring in the example shown, which, bearing on the housing 10, and bearing on the movable contact 11B, are capable of thus urging the latter in the direction of its triggered open position and a mechanism attachment 13, which is capable of maintaining the movable contact 11B in the closed closing position.
- the latching mechanism 13 comprises a trigger lever 14 to which the movable contact 11B is articulated by a pivot 15.
- the pin 15 is slidably mounted in buttonholes 16 of the housing 10.
- the trigger lever 14 has a catch notch 17, for cooperation with a catch lug 18.
- this latching lug 18 is itself movably mounted in a buttonhole provided for this purpose in a latch and release lever available to the user (not shown in the figures).
- the latching mechanism 13 is subjected to at least one triggering member capable of acting on it in a manner capable of causing the release of the movable contact 11B, and therefore the passage of the latter from its latched closed position to its latched open position.
- thermal relay comprising a bimetallic strip 20, the free end of which is arranged so as to act on an extension 21 of the release lever 14, this extension comprising for this purpose projecting, in look of said free end, a lug 22.
- a magnetic relay 31 comprising a coil 23 to which a movable core 24 is subjected; in the embodiment shown, this movable core 24 is extended, beyond a shoulder 25, by a rod 26 carrying a yoke 27, which frames the movable contact 11B, and which, beyond the latter , is coupled, with play, to an arm 28 of the trigger lever 14, this arm 28 carrying transversely projecting for this purpose, a pin 29 engaged in windows 30 of the yoke 27.
- This electro-dynamic relay comprises two armatures 33, 34, consisting of simple metal plates in the embodiment shown, and these extend generally parallel to one another.
- the frame 33 is fixed, elements 35 integral with the housing 10, being from place to place engaged on its edge.
- the frame 34 is movably mounted in the housing 10.
- this movable armature 34 is linked in movement to the movable core 24 of the magnetic relay 31.
- she cannot move without cause a concomitant displacement of the movable core 24 of this relay.
- the plates 33 and 34 are superimposed on each other, with the insertion of an insulating plate 36, and they are engaged with play on the rod 26 which extends the movable core 24, the movable plate thus coming to bear on the shoulder 25 of this movable core 24, which achieves the desired moving link.
- the frames 33 and 34 are mounted in series with any of the contacts 11A, 11B.
- a braid 38 connects this movable contact 11B with one of the ends of the frame 33
- a braid 39 connects the other end of this frame 33 with the opposite end of the frame 34
- a braid 40 connects the other end of the frame 34 with one of the ends of the winding 23
- a braid 41 shown diagrammatically by a broken line in the figures, connects the other end of this winding 23 with the free end of the bimetallic strip 20;
- the fixed contact 11A is connected by any conductor 42 to a connection terminal 43A, while the fixed end of the bimetallic strip 20 is connected by a conductor 44 to another connection terminal 43B.
- the armatures 33 and 34 which are arranged side by side, are, in the embodiment shown, head to tail: when one is traversed in one direction by the current passing through the circuit breaker, according to arrow F1 in FIG. 1 for example, the other is traversed by this current in the opposite direction, along arrow F2 in this FIG. 1.
- This repulsion force Fe increases with the square of the current.
- the electro-dynamic repelling force Fe reaches the value of the tripping force Fd at time T1 and then exceeds it.
- the mobile armature 34 which departs from the fixed armature 33 according to the arrows F3 in this FIG. 4A, drives the mobile core 24 in the same direction, and therefore causes, by the yoke 27 sufficient pivoting of the trigger lever 14, about the axis 15, so that the hooking notch 17 of this trigger lever 14 escapes the latching lug 18, which causes the "break" of the attachment mechanism 13, and therefore the release of the movable contact 11B.
- the electro-dynamic repulsion force of the electro-dynamic relay 32 mechanically adds its effects to those which also require the movable contact 11B to open, and in particular, the latching mechanism 13 being broken, the spring 12.
- the opening of the movable contact 11B, FIG. 4B is thereby accelerated.
- the magnetic relay that the circuit breaker includes also has its effects.
- the magnetic force Fm due to this relay does not arise until after a delay At corresponding to the magnetic inertia, that is to say to the hysteresis effects and eddy current in the moving core 24.
- the movable contact 11B bears on a movable part secured to the movable core 34 of the magnetic relay 31.
- the movable contact 11B has for this purpose, projecting, inside this yoke 27, for action on the bottom 50 thereof, a support boss 51, and the latter has a rounded outline.
- the movable core 24 is the object of an action on the part of the movable armature 34 of the electro-dynamic relay, according to the arrow F of FIG. 1, due to the electro-dynamic repulsion developing between this movable armature 34 and the fixed armature 33 with which it is associated, according to the process described above, but also it is also the object, and in the same direction, of an action from the movable contact 11B, due to the electro-dynamic repulsion developing jointly between this movable contact 11B and the fixed contact 11A.
- the proper structure of the hooking mechanism used may be different from that described in French patent No. 75 34575 mentioned above; it can, for example, be a ball hooking mechanism of the type described in the French patent filed under No. 78 03760 on February 10, 1978 and published under No.
- the movable armature of the electro-dynamic relay is linked, for at least one direction of movement, to any movable element capable of acting as a break on the latching mechanism.
- the shoulder of the mobile core of the electromagnetic relay on which the mobile armature of the electro-dynamic relay bears for this purpose is turned towards the mobile contact because said mobile core acts in traction.
- this shoulder is turned opposite to the mobile contact.
- the movable armature of the electro-dynamic relay may as well be linked to such a movable core for the two directions of displacement thereof.
- the mobile armature of the electro-dynamic relay according to the invention can be forcibly engaged on the rod extending the mobile core of the magnetic relay.
- the armatures of the electro-dynamic relay according to the invention can equally well act by attraction, their connection then being established so that the current crosses it in the same direction.
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Abstract
Description
La présente invention concerne d'une manière générale les disjoncteurs.The present invention relates generally to circuit breakers.
Ainsi qu'on le sait, un disjoncteur comporte globalement, dans un boîtier, un premier contact, qui est fixe, un deuxième contact, qui est mobile entre une position enclenchée de fermeture et une position déclenchée d'ouverture, des moyens élastiques, qui sont aptes à solliciter ledit contact mobile en direction de sa position déclenchée d'ouverture, et un mécanisme d'accrochage, qui est apte à maintenir le contact mobile en position enclenchée de fermeture, ledit mécanisme d'accrochage étant soumis à au moins un organe de déclenchement apte à agir sur lui d'une manière propre à provoquer la libération du contact mobile, et donc le passage de celui-ci de sa position enclenchée de fermeture à sa position déclenchée d'ouverture.As is known, a circuit breaker generally comprises, in a housing, a first contact, which is fixed, a second contact, which is movable between a latched closed position and a latched open position, elastic means, which are able to urge said movable contact in the direction of its triggered open position, and a latching mechanism, which is capable of maintaining the movable contact in the latched closed position, said latching mechanism being subjected to at least one member trigger capable of acting on it in a manner capable of causing the release of the movable contact, and therefore the passage of the latter from its latched closed position to its triggered open position.
Dans les disjoncteurs actuellement mis en oeuvre, l'un et/ou l'autre de deux types distincts d'organes de déclenchement sont le plus communément utilisés : les relais thermiques, et les relais magnétiques.In the circuit breakers currently used, one and / or the other of two distinct types of trip members are most commonly used: thermal relays, and magnetic relays.
Les relais thermiques, qui en pratique mettent en oeuvre un bilame, ont un temps de réponse fonction inverse du courant : en cas de surintensité, due par exemple à un court- circuit, il s'écoule inévitablement un certain délai, dû à leur montée en température, avant qu'ils agissent sur le mécanisme d'accrochage et en provoquent la cassure.Thermal relays, which in practice use a bimetallic strip, have a response time which is the opposite of current: in the event of an overcurrent, due for example to a short circuit, there is inevitably a certain delay, due to their rise in temperature, before they act on the latching mechanism and cause it to break.
Les relais magnétiques, qui, en pratique, mettent en oeuvre un bobinage parcouru par le courant à contrôler et pilotant un noyau mobile propre à agir sur le mécanisme d' accrochage, présentent également un certain délai d'intervention, dû au temps nécessaire à la magnétisation de leur noyau.Magnetic relays, which, in practice, implement a winding traversed by the current to be checked and driving a mobile core capable of acting on the latching mechanism, also have a certain response time, due to the time necessary for the magnetization of their core.
A cette inertie, thermique ou magnétique, des organes de déclenchement usuellement mis en oeuvre à ce jour, s'ajoute l'inertie mécanique propre au mécanisme d'accrochage, un délai s'écoulant inévitablement entre le moment où ce mécanisme reçoit une impulsion de l'organe de déclenchement qui le pilote et celui où il libère le contact mobile.To this inertia, thermal or magnetic, of the triggering devices usually used to date, there is added the mechanical inertia specific to the latching mechanism, a delay inevitably elapsing between the moment when this mechanism receives a pulse of the triggering device which controls it and the one where it releases the movable contact.
Ainsi, globalement, pour tout disjoncteur.de ce type, il s'écoule inévitablement un certain délai, dit temps de préarc, entre l'apparition d'un défaut sur le courant à contrôler et le début de l'ouverture du contact mobile.Thus, overall, for any circuit breaker of this type, there is inevitably a certain delay, called pre-arc time, between the appearance of a fault on the current to be checked and the start of the opening of the movable contact.
Pour l'obtention de performances élevées, et notamment d'un pouvoir de coupure important, il est primordial de pouvoir réduire au mieux ce temps de préarc.To obtain high performance, and in particular a high breaking capacity, it is essential to be able to reduce this preload time as best as possible.
En effet, dès l'ouverture du contact mobile, la tension d'arc qui s'établit entre lui et le contact fixe limite avantageusement le courant, et donc les contraintes thermiques, ce qui permet d'augmenter les performances du disjoncteur et d'en ménager la longévité.In fact, as soon as the movable contact is opened, the arc voltage which is established between it and the fixed contact advantageously limits the current, and therefore the thermal stresses, which makes it possible to increase the performance of the circuit breaker and of to preserve longevity.
Par exemple, pour une onde de courant symétrique de 10.000 ampères, si le temps de préarc atteint 0,5.10-3 seconde ce qui est fréquent lorsqu'à l'inertie thermique ou magnétique s'ajoute l'inertie mécanique du mécanisme d'accrochage, le courant atteint déjà 2.190ampères à l'ouverture.For example, for a symmetrical current wave of 10,000 amperes, if the pre-arc time reaches 0.5.10 -3 seconds which is frequent when the thermal or magnetic inertia is added the mechanical inertia of the latching mechanism , the current already reaches 2.190 amps at the opening.
Pour réduire ce temps de préarc, il a donc été déjà proposé des artifices permettant, par une action mécanique directe de percussion ou d'arrachement sur le contact mobile, avant même la cassure du mécanisme d'accrochage, de réduire, voire même d'éliminer, le retard dû à l'inertie mécanique de ce mécanisme.To reduce this pre-arcing time, it has already been proposed devices allowing, by a direct mechanical action of percussion or tearing on the movable contact, even before the breaking of the latching mechanism, to reduce, or even to eliminate, the delay due to the mechanical inertia of this mechanism.
Dans l'exemple numérique donné ci-dessus, et si le temps de préarc peut ainsi être ramené à 0,2.10-3 seconde, le courant à l'ouverture n'est plus que de 879 ampères.In the digital example given above, and if the pre-arc time can thus be reduced to 0.2.10 -3 seconds, the opening current is only 879 amps.
Par ailleurs, il a déjà été proposé, notamment dans la demande de brevet allemand No 2 135 557 la mise en oeuvre d'un organe de déclenchement comportant deux armatures montées en série avec le contact fixe et disposées parallèlement l'une à l'autre, l'une de ces armatures étant fixe tandis que l'autre est montée mobile pour action sur le contact mobile.Furthermore, it has already been proposed, in particular in German patent application No. 2 135 557, the use of a trigger member comprising two armatures mon tees in series with the fixed contact and arranged parallel to one another, one of these armatures being fixed while the other is mounted movable for action on the movable contact.
Ces deux armatures, qui sont montées tête-bêche, constituent conjointement un relais électrodynamique : à raison du courant qui les traverse, elles sont l'objet d'une répulsion l'une par rapport à l'autre. Dans le cas d'une surintensité, cette répulsion devient suffisante pour que l'armature mobile entre en action et intervienne sur le contact mobile.These two armatures, which are mounted head to tail, jointly constitute an electrodynamic relay: due to the current flowing through them, they are repelled with respect to each other. In the case of an overcurrent, this repulsion becomes sufficient for the movable armature to come into action and intervene on the movable contact.
Le temps de préarc peut s'en trouver réduit.Pre-arcing time may be reduced.
Cependant, dans la réalisation pratique décrite dans la demande de brevet allemand No 2.135.557, l'armature mobile de l'organe de déclenchement électro-dynamique et l'élément mobile de l'organe de déclenchement magnétique interviennent indépendamment l'un de l'autre, par l'intermédiaire d'un poussoir commun susceptible d'agir sur le contact mobile.However, in the practical embodiment described in German patent application No. 2.135.557, the movable armature of the electro-dynamic triggering member and the movable member of the magnetic triggering member intervene independently of one of the 'other, via a common pushbutton capable of acting on the movable contact.
Outre que cette disposition nécessite la mise en oeuvre supplémentaire d'une pièce particulière, à savoir le poussoir, elle peut conduire à une incertitude sur le déroulement de la séquence de fonctionnement à l'ouverture du disjoncteur, susceptible, éventuellement, d'avoir pour conséquence une soudure des contacts.In addition to the fact that this arrangement requires the additional implementation of a particular part, namely the pusher, it can lead to uncertainty about the course of the operating sequence at the opening of the circuit breaker, possibly capable of having for as a result soldering of the contacts.
La présente invention a d'une manière générale pour objet un disjoncteur exempt de ces inconvénients.The present invention generally relates to a circuit breaker free from these drawbacks.
Ce disjoncteur, qui est du genre comportant, dans un boîtier, un premier contact, qui est fixe, un deuxième contact, qui est mobile entre une position enclenchée de fermeture et une position déclenchée d'ouverture, des moyens élastiques, qui sont aptes à solliciter ledit contact mobile en direction de sa position déclenchée d'ouverture, et un mécanisme d'accrochage, qui est apte à maintenir le contact mobile en position enclenchée de fermeture, ledit mécanisme d'accrochage étant soumis, pour libération du contact mobile, d'une part, à un organe de déclenchement électro-dynamique comportant deux armatures montées en série avec l'un quelconque desdits contacts et disposées globalement parallèlement l'une à l'autre, l'une de ces armatures étant fixe tandis que l'autre est montée mobile, et d'autre part, à un organe de déclenchement magnétique comportant un noyau mobile, est d'une manière générale caractérisé en ce que, pour un sens de déplacement au moins, qui correspond à la libération du contact mobile, l'armature mobile de l'organe de déclenchement électro-dynamique est liée en mouvement au noyau mobile de l'organe de déclenchement magnétique.This circuit breaker, which is of the type comprising, in a housing, a first contact, which is fixed, a second contact, which is movable between a latched closed position and a triggered open position, elastic means, which are capable of urging said movable contact in the direction of its triggered open position, and a latching mechanism, which is capable of maintaining the movable contact in the latched closed position, said latching mechanism being subjected, for release of the movable contact, to on the one hand, to an electro-dynamic triggering member comprising two armatures mounted in series with any one of said contacts and arranged generally parallel to one another, one of these armatures being fixed while the other is mounted mobile, and on the other hand, to an organ magnetic trigger comprising a movable core, is generally characterized in that, for at least one direction of movement, which corresponds to the release of the movable contact, the movable armature of the electro-dynamic trigger member is linked in movement to the movable core of the magnetic trip member.
Grâce à cette disposition, le déroulement de la séquence de fonctionnement à l'ouverture du disjoncteur s'effectue en toute certitude suivant un enchaînement déterminé et automatique des opérations : libération, ouverture, et arrachage du contact mobile, quel que soit le mode de déclenchement.Thanks to this arrangement, the sequence of the operating sequence at the opening of the circuit breaker is carried out with complete certainty according to a determined and automatic sequence of operations: release, opening, and tearing of the movable contact, whatever the tripping mode. .
Suivant une forme préférée de réalisation, l'armature mobile de l'organe de déclenchement électro-dynamique porte simplement sur un épaulement solidaire du noyau mobile de l'organe de déclenchement magnétique.According to a preferred embodiment, the mobile armature of the electro-dynamic triggering member simply bears on a shoulder secured to the movable core of the magnetic triggering member.
Aucune pièce supplémentaire du type poussoir par exemple n'est donc avantageusement nécessaire.No additional piece of the pusher type for example is therefore advantageously necessary.
En outre, de préférence, suivant un développement de l'invention, en position enclenchée de fermeture, le contact mobile porte sur une pièce mobile solidaire du noyau mobile de l'organe de déclenchement magnétique.In addition, preferably, according to a development of the invention, in the latched closed position, the movable contact bears on a movable part secured to the movable core of the magnetic trip member.
Ainsi il est également tiré profit de l'action électro- dynamique de répulsion se développant entre les contact lors d'une surintensité, cette action venant immédiatement s'ajouter à celle se développant entre les armatures prévues à cet effet, voire même anticiper celle-ci.Thus, the electro-dynamic repulsion action developing between the contacts during an overcurrent is also taken advantage of, this action immediately adding to that developing between the armatures provided for this purpose, or even anticipating it. this.
La cassure du mécanisme d'accrochage s'en trouve accélérée, et donc encore avantageusement réduit le temps de préarc du disjoncteur.The breaking of the latching mechanism is thereby accelerated, and therefore further advantageously reduces the pre-circuit time of the circuit breaker.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'un disjoncteur équipé d'un organe de déclenchement électro- dynamique suivant l'invention, ce disjoncteur étant représenté partie en élévation et partie en coupe ;
- la figure 2 est une vue en perspective de ce disjoncteur;
- la figure 3 est un diagramme illustrant le mode d'intervention de son organe de déclenchement électro-dynamique ;
- les figures 4A et 4B sont des vues analogues à celle de la figure 1, pour diverses phases de cette intervention ;
- la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 1 et concerne une variante de réalisation.
- Figure 1 is a schematic representation of a circuit breaker equipped with an electro-dynamic trip member according to the invention, this circuit breaker being shown partly in elevation and partly in section;
- Figure 2 is a perspective view of this circuit breaker;
- FIG. 3 is a diagram illustrating the mode of intervention of its electro-dynamic triggering member;
- FIGS. 4A and 4B are views similar to that of FIG. 1, for various phases of this intervention;
- Figure 5 is a view similar to that of Figure 1 and relates to an alternative embodiment.
Sur les figures, seuls ont été représentés, partiellement ou en totalité, les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention.In the figures, only the elements necessary for understanding the invention have been shown, partially or entirely.
Le disjoncteur concerné comporte globalement, dans un boîtier 10, un premier contact 11A, qui est fixe, un deuxième contact 11B, qui est mobile entre une position enclenchée de fermeture, figure 1, et une position déclenchée d'ouverture, figure 4B, des moyens élastiques 12, un simple ressort dans l'exemple représenté, qui, prenant appui sur le boîtier 10, et portant sur le contact mobile 11B, sont aptes à ainsi solliciter celui-ci en direction de sa position déclenchée d'ouverture et un mécanisme d'accrochage 13, qui est apte à maintenir le contact mobile 11B en position enclenchée de fermeture.The circuit breaker concerned generally comprises, in a
Dans l'exemple de réalisation représenté, et tel que décrit notamment dans le brevet français déposé sous le No 75 34575 et publié sous le No 2.331.879, le mécanisme d' accrochage 13 comporte un levier de déclenchement 14 auquel le contact mobile 11B est articulé par un pivot 15.In the embodiment shown, and as described in particular in the French patent filed under No. 75 34575 and published under No. 2,331,879, the
L'axe 15 est monté coulissant dans des boutonnières 16 du boîtier 10.The
A l'une de ses extrémités, le levier de déclenchement 14 présente un cran d'accrochage 17, pour coopération avec un ergot d'accrochage 18.At one of its ends, the
Tel que décrit dans le brevet français mentionné ci-dessus, cet ergot d'accrochage 18 est lui-même monté mobile dans une boutonnière ménagée à cet effet dans une manette d'enclenchement et de déclenchement à la disposition de l' usager (non représentée sur les figures).As described in the French patent mentioned above, this
Ces dispositions étant bien connues par elles-mêmes et ne faisant pas partie de la présente invention, elles ne seront pas décrites ici plus en détail ; il suffit notamment de se reporter à leur sujet au brevet français mentionné ci-dessus.These arrangements being well known in themselves and not forming part of the present invention, they will not be described here in more detail; it suffices in particular to refer to their subject to the French patent mentioned above.
De manière également connue en soi, le mécanisme d' accrochage 13 est soumis à au moins un organe de déclenchement apte à agir sur lui d'une manière propre à provoquer la libération du contact mobile 11B, et donc le passage de celui-ci de sa position enclenchée de fermeture à sa position déclenchée d'ouverture.In a manner also known per se, the
Dans l'exemple de réalisation représenté, trois de tels organes de déclenchement sont prévus.In the embodiment shown, three such triggering members are provided.
Il y a tout d'abord, de manière connue, un relais thermique comportant un bilame 20 dont l'extrémité libre est disposée de manière à agir sur un prolongement 21 du levier de déclenchement 14, ce prolongement comportant à cet effet en saillie, en regard de ladite extrémité libre, un ergot 22.First of all, in a known manner, there is a thermal relay comprising a
Il y a ensuite un relais magnétique 31 comportant un bobinage 23 auquel est soumis un noyau mobile 24 ; dans l' exemple de réalisation représenté, ce noyau mobile 24 se prolonge, au-delà d'un épaulement 25, par une tige 26 portant une chape 27, qui encadre le contact mobile 11B, et qui, au-delà de celui-ci, est attelé, avec jeu, à un bras 28 du levier de déclenchement 14, ce bras 28 portant transversalement en saillie à cet effet, un axe 29 engagé dans des fenêtres 30 de la chape 27.There is then a
Il y a enfin un relais électro-dynamique 32.Finally, there is an electro-
Ce relais électro-dynamique comporte deux armatures 33, 34, constituées de simples plaquettes métalliques dans l' exemple de réalisation représenté, et celles-ci s'étendent globalement parallèlement l'une à l'autre.This electro-dynamic relay comprises two
L'armature 33 est fixe, des éléments 35 solidaires du boîtier 10, étant de place en place engagés sur sa tranche.The
L'armature 34 est elle au contraire montée mobile dans le boîtier 10.On the contrary, the
Suivant l'invention, pour un sens de déplacement au moins, qui correspond à la libération du contact mobile 11A, cette armature mobile 34 est liée en mouvement au noyau mobile 24 du relais magnétique 31. Autrement dit, pour le sens de déplacement considéré, elle ne peut pas se déplacer sans entraîner un déplacement concomitant du noyau mobile 24 de ce relais.According to the invention, for at least one direction of displacement, which corresponds to the release of the
Dans l'exemple de réalisation représenté, les armatures 33 et 34 sont superposées l'une à l'autre, avec insertion d'une plaquette isolante 36, et elles sont engagées avec jeu sur la tige 26 qui prolonge le noyau mobile 24, la plaquette mobile venant ainsi porter sur l'épaulement 25 de ce noyau mobile 24, ce qui réalise la liaison en mouvement recherchée.In the embodiment shown, the
Quoi qu'il en soit, les armatures 33 et 34 sont montées en série avec l'un quelconque des contacts 11A, 11B.Anyway, the
Dans l'exemple de réalisation représenté, elles sont en série avec le contact mobile 11B : une tresse 38 relie ce contact mobile 11B avec l'une des extrémités de l'armature 33, une tresse 39 relie l'autre extrémité de cette armature 33 avec l'extrémité en regard de l'armature 34, une tresse 40 relie l'autre extrémité de l'armature 34 avec l'une des extrémités du bobinage 23, et une tresse 41, schématisée par un trait interrompu sur les figures, relie l'autre extrémité de ce bobinage 23 avec l'extrémité libre du bilame 20 ; conjointement, le contact fixe 11A est relié par un quelconque conducteur 42 à une borne de connexion 43A, tandis que l' extrémité fixe du bilame 20 est reliée par un conducteur 44 à une autre borne de connexion 43B.In the embodiment shown, they are in series with the
Eu égard à un tel montage, les armatures33 et 34, qui sont disposées côte à côte, sont, dans l'exemple de réalisation représenté, tête-bêche : quand l'une est parcourue dans un sens par le courant traversant le disjoncteur, suivant la flèche F1 de la figure 1 par exemple, l'autre est parcourue par ce courant en sens opposé, suivant la flèche F2 de cette figure 1.With regard to such an assembly, the
Il en résulte le développement, entre les armatures 33 et 34, d'une force de répulsion électro-dynamique Fe.This results in the development, between the
Cette force de répulsion Fe croit avec le carré du courant.This repulsion force Fe increases with the square of the current.
Sur le diagramme de la figure 3, sur lequel le temps a été porté en abscisse, on a représenté, en trait plein, la courbe représentative de cette force de répulsion électro- dynamique,Fe.In the diagram of FIG. 3, on which time has been plotted on the abscissa, there is shown, in solid lines, the curve representative of this electro-dynamic repelling force, Fe.
Elle est normalement inférieure à la force de déclenchement Fd nécessaire pour provoquer la cassure du mécanisme d' accrochage 13, c'est-à-dire la force permettant au levier de déclenchement 21 d'échapper à l'ergot d'accrochage 18.It is normally less than the triggering force Fd necessary to cause the breaking of the
En cas de surintensité, la force de répulsion électro- dynamique Fe atteint au temps T1 la valeur de la force de déclenchement Fd puis la dépasse.In the event of an overcurrent, the electro-dynamic repelling force Fe reaches the value of the tripping force Fd at time T1 and then exceeds it.
Dès que la force de déclenchement Fd est atteinte, le relais électro-dynamique 32 suivant l'invention entre en action.As soon as the tripping force Fd is reached, the electro-
Dans un premier temps, figure 4A, l'armature mobile 34, qui s'écarte de l'armature fixe 33 suivant les flèches F3 de cette figure 4A, entraîne dans le même sens le noyau mobile 24, et provoque de ce fait, par la chape 27 un pivotement suffisant du levier de déclenchement 14, autour de l'axe 15, pour que le cran d'accrochage 17 de ce levier de déclenchement 14 échappe à l'ergot d'accrochage 18, ce qui provoque la "cassure" du mécanisme d'accrochage 13, et donc la libération du contact mobile 11B.Firstly, in FIG. 4A, the
Simultanément, il y a absorption du jeu J existant initialement entre le bras 28 du levier de déclenchement 14 et le contact mobile 11B.Simultaneously, there is absorption of the clearance J existing initially between the
Dès lors, la force électro-dynamique de répulsion du relais électro-dynamique 32 ajoute mécaniquement ses effets à ceux sollicitant par ailleurs en ouverture le contact mobile 11B, et notamment, le mécanisme d'accrochage 13 étant cassé,le ressort 12.Consequently, the electro-dynamic repulsion force of the electro-
L'ouverture du contact mobile 11B, figure 4B s'en trouve accélérée.The opening of the
Bien entendu, le relais magnétique que comporte le disjoncteur déploie également ses effets.Of course, the magnetic relay that the circuit breaker includes also has its effects.
Mais, tel qu'illustré en trait interrompu à la figure 3, la force magnétique Fm due à ce relais ne prend naissance qu'après un retard At correspondant à l'inertie magnétique, c'est-à-dire aux effets d'hystérésis et de courant de Foucault dans le noyau mobile 24.But, as illustrated in broken lines in FIG. 3, the magnetic force Fm due to this relay does not arise until after a delay At corresponding to the magnetic inertia, that is to say to the hysteresis effects and eddy current in the moving
Un tel retard ne se retrouve pas pour la force de répulsion électro-dynamique Fe.Such a delay is not found for the electro-dynamic repelling force Fe.
Ainsi que l'illustre la figure 3, en l'absence du relais électro-dynamique 32, la force magnétique Fm due au relais magnétique aurait été seule à intervenir, et elle n'aurait été en mesure de surmonter la force de déclenchement Fd qu' au bout d'un temps T2 supérieure au temps T1 précédent.As illustrated in FIG. 3, in the absence of the electro-
En cas de surcharge, c'est, classiquement, le bilame qui intervient, ce bilame venant agir sur le levier de déclenchement 14 de manière à provoquer l'échappement de ce levier vis à-vis de l'ergot d'accrochage 18, et par là, comme précédemment, la cassure du mécanisme d'accrochage 13.In the event of an overload, it is, conventionally, the bimetallic strip which intervenes, this bimetallic strip acting on the
Dans tous les cas, et de manière usuelle, une action sur la manette d'enclenchement et de déclenchement ramène tous les constituants du disjoncteur dans leur position initiale d'enclenchement.In all cases, and in the usual way, an action on the interlocking and tripping lever brings all the components of the circuit breaker back to their initial interlocking position.
Dans la variante de réalisation représentée à la figure 5, en position enclenchée de fermeture, tel que représenté, le contact mobile 11B porte sur une pièce mobile solidaire du noyau mobile 34 du relais magnétique 31.In the variant embodiment shown in FIG. 5, in the closed closing position, as shown, the
Dans la forme de réalisation représentée, il s'agit de la chape 27.In the embodiment shown, it is the
Le contact mobile 11B présente à cet effet, en saillie, à l'intérieur de cette chape 27, pour action sur le fond 50 de celle-ci, un bossage d'appui 51, et celui-ci a un contour arrondi.The
Ainsi, lors d'une surintensité, non seulement le noyau mobile 24 est l'objet d'une action de la part de l'armature mobile 34 du relais électro-dynamique, suivant la flèche F de la figure 1, en raison de la répulsion électro-dynamique se développant entre cette armature mobile 34 et l'armature fixe 33 à laquelle elle est associée, selon le processus décrit ci-dessus, mais encore il est également l'objet, et dans le même sens, d'une action de la part du contact mobile 11B, en raison de la répulsion électro-dynamique se développant conjointement entre ce contact mobile 11B et le contact fixe 11A.Thus, during an overcurrent, not only the
Il en résulte une cassure accélérée du mécanisme d' accrochage 13.This results in accelerated breakage of the
Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution.Of course the present invention is not limited to the embodiments described and shown, but includes any variant.
En particulier, la structure propre du mécanisme d' accrochage mis en oeuvre peut être différente de celle décrite dans le brevet français No 75 34575 mentionné ci-dessus ; il peut par exemple s'agir aussi bien d'un mécanisme d'accrochage à bille du type de celui décrit dans le brevet français déposé sous le No 78 03760 le 10 Février 1978 et publié sous le NoIn particular, the proper structure of the hooking mechanism used may be different from that described in French patent No. 75 34575 mentioned above; it can, for example, be a ball hooking mechanism of the type described in the French patent filed under No. 78 03760 on February 10, 1978 and published under No.
Dans tous les cas, il suffit que l'armature mobile du relais électro-dynamique soit liée, pour un sens de déplacement au moins, à un quelconque élément mobile apte à agir en cassure sur le mécanisme d'accrochage.In all cases, it suffices that the movable armature of the electro-dynamic relay is linked, for at least one direction of movement, to any movable element capable of acting as a break on the latching mechanism.
Dans la forme de réalisation décrite, l'épaulement du noyau mobile du relais électromagnétique sur lequel porte à cet effet l'armature mobile du relais électro-dynamique est tourné vers le contact mobile parce que ledit noyau mobile agit en traction.In the embodiment described, the shoulder of the mobile core of the electromagnetic relay on which the mobile armature of the electro-dynamic relay bears for this purpose is turned towards the mobile contact because said mobile core acts in traction.
En variante, si le noyau mobile du relais électromagnétique agit en poussée, cet épaulement est tourné à l' opposé du contact mobile.As a variant, if the mobile core of the electromagnetic relay acts in thrust, this shoulder is turned opposite to the mobile contact.
D'ailleurs l'armature mobile du relais électro-dynamique peut aussi bien être liée à un tel noyau mobile pour les deux sens de déplacement de celui-ci.Moreover, the movable armature of the electro-dynamic relay may as well be linked to such a movable core for the two directions of displacement thereof.
Par exemple, pour la forme de réalisation décrite et représentée, l'armature mobile du relais électro-dynamique suivant l'invention peut être engagée à force sur la tige prolongeant le noyau mobile du relais magnétique.For example, for the embodiment described and shown, the mobile armature of the electro-dynamic relay according to the invention can be forcibly engaged on the rod extending the mobile core of the magnetic relay.
Enfin, au lieu d'agir par répulsion, les armatures du relais électro-dynamique suivant l'invention peuvent aussi bien agir par attraction, leur branchement étant alors établi de manière à ce que le courant le traverse dans le même sens.Finally, instead of acting by repulsion, the armatures of the electro-dynamic relay according to the invention can equally well act by attraction, their connection then being established so that the current crosses it in the same direction.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7827114A FR2437058A1 (en) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | Cut=out switch with electrodynamic mechanism - includes thermal bimetal cut=out and electromagnetic cut=out for operating latch lever |
FR7827114 | 1978-09-21 | ||
FR7836322A FR2445604A2 (en) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | Cut=out switch with electrodynamic mechanism - includes thermal bimetal cut=out and electromagnetic cut=out for operating latch lever |
FR7836322 | 1978-12-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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EP0009454A1 true EP0009454A1 (en) | 1980-04-02 |
Family
ID=26220767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP79400667A Ceased EP0009454A1 (en) | 1978-09-21 | 1979-09-20 | Circuit breaker with an electrodynamic tripping device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0009454A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB176547A (en) * | 1920-12-20 | 1922-03-16 | Robert Alexander Raveau Bolton | Improvements in electric circuit breakers and the like |
FR721451A (en) * | 1930-06-27 | 1932-03-03 | Merlin Gerin | Improvements to circuit breakers and particularly to fast acting circuit breakers for direct current |
DE1128007B (en) * | 1961-03-04 | 1962-04-19 | Continental Elektro Ind Ag | Circuit breaker |
DE2135557A1 (en) * | 1971-07-16 | 1973-01-25 | Bbc Brown Boveri & Cie | ELECTRODYNAMIC TRIP DEVICE |
-
1979
- 1979-09-20 EP EP79400667A patent/EP0009454A1/en not_active Ceased
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