EP0018553B1

EP0018553B1 - Modular circuit breaker

Info

Publication number: EP0018553B1
Application number: EP80102075A
Authority: EP
Inventors: Paul Canonne; Jean-Pierre Hattet
Original assignee: Societe dAppareillage Electrique SAPAREL SA
Current assignee: Societe dAppareillage Electrique SAPAREL SA
Priority date: 1979-04-25
Filing date: 1980-04-18
Publication date: 1983-07-27
Also published as: TR20460A; FR2455355A1; ATE4356T1; ZA802486B; ES490857A0; BR8002527A; ES8101321A1; FR2455355B1; AR222222A1; DE3064370D1; PT71150A; EP0018553A1; MA18810A1

Description

La présente invention concerne un disjoncteur modulaire comportant dans un coffret de section droite sensiblement rectangulaire des moyens de déclenchement manuel et automatique, les moyens de déclenchement automatique étant commandés aux faibles intensités de surcharge par la déflexion d'un bilame et aux intensités plus fortes par un dispositif électromagnétique disposé en série avec des plaques de désionisation, les moyens de déclenchement manuel étant commandés par une manette déplaçant un contact mobile servant à la disjonction et supporté par un porte-contact, les moyens de déclenchement automatique comportant en outre un cylindre d'accrochage tournant sous l'action dudit bilame ou dudit dispositif électromagnétique et libérant ainsi ledit porte-contact afin de déplacer ledit contact mobile, lesdites plaques de désionisation et ledit porte-contact étant disposés sensiblement suivant la direction de la diagonale de la section droite dudit coffret.The present invention relates to a modular circuit breaker comprising in a box of substantially rectangular cross section manual and automatic tripping means, the automatic tripping means being controlled at low overload intensities by the deflection of a bimetallic strip and at higher intensities by a electromagnetic device arranged in series with deionization plates, the manual tripping means being controlled by a lever moving a movable contact serving for tripping and supported by a contact holder, the automatic tripping means further comprising a latching cylinder rotating under the action of said bimetallic strip or of said electromagnetic device and thus releasing said contact holder in order to move said movable contact, said deionization plates and said contact holder being arranged substantially in the direction of the diagonal of the cross section of said box.

Un tel disjoncteur est connu, par exemple à partir du document FR-A-21 52 832. Ce disjoncteur comporte des moyens de disjonction manuels par une manette et des moyens de disjonction automatiques par un bilame aux intensités dépassant de peu les intensités nominales et par un dispositif électromagnétique associé à des plaques de désionisations aux fortes intensités de court-circuit. Ce disjoncteur est coûteux, comporte un grand nombre de pièces et, du fait de sa disposition, il n'est pas possible de maintenir dans un volume normalisé un bilame de la plus grande longueur possible, une chambre de coupure et un dispositif électromagnétique des plus volumineux afin de les rendre performants. De plus, les bilames des disjoncteurs aintérieurs sont terminés par un profil droit qui ne permet pas une action continue dans le débrayage des bilames aux fortes intensités de courant électrique.Such a circuit breaker is known, for example from document FR-A-21 52 832. This circuit breaker comprises manual circuit breaker means by a lever and automatic circuit breaker means by a bimetallic strip at the intensities slightly exceeding the nominal intensities and by an electromagnetic device associated with deionization plates with high short-circuit intensities. This circuit breaker is expensive, has a large number of parts and, because of its arrangement, it is not possible to maintain in a standardized volume a bimetallic strip of the greatest possible length, a breaking chamber and a highly electromagnetic device. bulky to make them perform. In addition, the bimetallic strips of the interior circuit breakers are terminated by a straight profile which does not allow continuous action in disengaging the bimetallic strips at high current intensities.

Le disjoncteur selon l'invention remédie à ces inconvénients. L'invention a pour but de réduire l'encombrement et le prix de revient tout en améliorant les caractéristiques techniques au débrayage aux fortes intensités de courant.The circuit breaker according to the invention overcomes these drawbacks. The object of the invention is to reduce the size and the cost price while improving the technical characteristics of declutching at high current intensities.

Ce but est atteint par le disjoncteur tel que spécifié ci-dessus, qui est caractérisé en ce que ledit bilame est disposé en outre suivant ladite direction et qu'une extrémité arrondie dudit bilame coopère avec une came dudit cylindre d'accrochage comportant en outre une partie plate permettant le débrayage dudit bilame lors du fonctionnement auxdites fortes intensités.This object is achieved by the circuit breaker as specified above, which is characterized in that said bimetallic strip is further disposed in said direction and that a rounded end of said bimetallic strip cooperates with a cam of said coupling cylinder further comprising a flat part allowing the disengagement of said bimetallic strip during operation at said high intensities.

En se référant aux figures schématiques 1 à 7 ci-jointes on va décrire ci-après un exemple de mise en oeuvre de la présente invention, exemple donné à titre purement illustratif et nullement limitatif. Les mêmes éléments représentés sur plusieurs de ces figures portent sur toutes celles-ci les mêmes références.

La figure 1 représente une vue de côté du disjoncteur selon l'invention, couvercle enlevé, avec des parties partiellement coupées, le disjoncteur étant dans la position enclenché.
La figure 2 représente la même vue dans la même position que celle de la figure 1 avec une représentation des forces mécaniques agissant sur les organes de la manette.
La figure 3 représente la même vue que celle de la figure 1 dans la position ouvert prêt à être réarmé.
La figure 4 représente la même vue que celle de la figure 1 dans la position en cours de déclenchement du basculeur de la commande multipolaire.
La figure 5 représente la même vue que celle de la figure 1 dans la position enclenché.
La figure 6 représente une vue de dessus d'une plaque de désionisation utilisée dans le dispositif selon les figures précédentes.
La figure 7 représente une vue de côté partielle du disjoncteur selon les figures précédentes avec le dispositif électromagnétique.
La figure 8 représente un schéma de principe de l'interaction entre le dispositif électromagnétique selon la figure 7 et un cylindre d'accrochage.

With reference to the attached diagrammatic figures 1 to 7, an example of implementation of the present invention will be described below, an example given purely by way of illustration and in no way limiting. The same elements shown in several of these figures bear the same references on all of them.

Figure 1 shows a side view of the circuit breaker according to the invention, cover removed, with parts partially cut, the circuit breaker being in the engaged position.
FIG. 2 represents the same view in the same position as that of FIG. 1 with a representation of the mechanical forces acting on the organs of the lever.
Figure 3 shows the same view as that of Figure 1 in the open position ready to be reset.
FIG. 4 represents the same view as that of FIG. 1 in the position during tripping of the rocker of the multipolar control.
Figure 5 shows the same view as that of Figure 1 in the engaged position.
FIG. 6 represents a top view of a deionization plate used in the device according to the preceding figures.
Figure 7 shows a partial side view of the circuit breaker according to the previous figures with the electromagnetic device.
Figure 8 shows a block diagram of the interaction between the electromagnetic device according to Figure 7 and a latching cylinder.

En se reportant à la figure 1 on peut voir le cheminement du courant électrique traversant le disjoncteur.Referring to Figure 1 we can see the path of the electric current through the circuit breaker.

Le câble ou la barrette d'arrivée de courant non représenté est serré par une vis 1 et ene plaquette serre-câble 2 sur une borne d'entrée 3 dont la partie recourbée 4 formant la plaque au potentiel supérieur comporte une pastille de contacts 5.The cable or the current arrival bar not shown is tightened by a screw 1 and in a cable clamp plate 2 on an input terminal 3 whose curved part 4 forming the plate at the higher potential comprises a contact pad 5.

Un contact mobile 6 conduit le courant par l'intermédiaire d'une tresse 7 jusqu'à l'extrémité d'un bilame 8 dont l'autre extrémité 9 est fixée sur un support bilame 10 lui-même fixé sur une plaque au potentiel inférieur 11.A movable contact 6 conducts the current via a braid 7 to the end of a bimetallic strip 8, the other end 9 of which is fixed on a bimetallic strip support 10 itself fixed on a plate at lower potential 11.

Une extrémité 81 du support bilame est raccordée à l'entrée d'un bobine magnétique 13 dont la sortie est raccordée à une borne de sortie 14, comportant également une plaquette serre-câble 15 et une vis de serrage 16 permettant le raccordement au câble ou à la barrette de sortie de courant.One end 81 of the bimetal support is connected to the input of a magnetic coil 13 the output of which is connected to an output terminal 14, also comprising a cable clamp plate 15 and a clamping screw 16 allowing connection to the cable or to the current output strip.

Des plaques 17, 18, 19, 20 et 21 sont des plaques dites de désionisation destinées à morceler l'arc au moment de la coupure.Plates 17, 18, 19, 20 and 21 are so-called deionization plates intended to break up the arc at the time of cutting.

Le schéma de cheminement électrique est modifié au moment de l'ouverture sur court-circuit.The electrical path diagram is modified at the time of opening on a short circuit.

A l'ouverture sous l'effet d'un fort courant lors d'un déclenchement sur court-circuit, le contact 6 s'éloignant suffisamment de la pastille 5 l'arc s'étire entre le contact et la pastille et il est chassé dans la chambre de désionisation par le champ engendré par le passage du courant dans la partie recourbée 4 de la borne d'entrée et le contact mobile 6.At the opening under the effect of a strong current during a tripping on short-circuit, the contact 6 moving away enough from the pad 5 the arc stretches between the contact and the pad and it is expelled in the deionization chamber by the field generated by the passage of current through the curved part 4 of the input terminal and the movable contact 6.

A ce moment, l'arc quitte le contact mobile et jailit entre la partie 4 formant plaque au potentiel supérieur et la plaque au potentiel inférieur 11. Le flux électronique ne traverse plus alors le bilame 8; le courant passe directement de la plaque 4 à la plaque 11 raccordée à la bobine magnétique 13 et à la borne de sortie 14 et ce, jusqu'à extinction de l'arc.At this moment, the arc leaves the movable contact and flows between the part 4 forming a plate at the higher potential and the plate at the lower potential 11. The electronic flux then no longer crosses the bimetallic strip 8; current flows directly from plate 4 to plate 11 connected to the magnetic coil 13 and to the output terminal 14, until the arc is extinguished.

Cette disposition a été adoptée pour protéger le bilame. Elle limite notamment la contrainte thermique supportée par ce dernier lors de coupures sous forte charge. Cette disposition accroît notablement le pouvoir de coupure du disjoncteur. Bien entendu lors de l'ouverture manuelle, cette disposition est pratiquement sans effet.This provision was adopted to protect the bimetallic strip. In particular, it limits the thermal stress borne by the latter during cuts under heavy load. This arrangement significantly increases the breaking capacity of the circuit breaker. Of course during manual opening, this arrangement has practically no effect.

Le fonctionnement mécanique est le suivant:

En se reportant à la figure 2 représentant le disjoncteur à l'état enclenché avec le couvercle enlevé on voit une manette 31 du disjoncteur en position enclenchée entraînant un axe 32 dont les deux extrémités sont guidées dans une lumière en forme de rampe 33 pratiquée dans deux demi-coquilles isolantes formant le boîtier et le couvercle renfermant et positionnant l'ensemble des organes.

The mechanical operation is as follows:

Referring to Figure 2 showing the circuit breaker in the engaged state with the cover removed we see a handle 31 of the circuit breaker in the engaged position causing an axis 32 whose two ends are guided in a light in the form of a ramp 33 practiced in two insulating half-shells forming the housing and the cover enclosing and positioning all of the members.

Cet axe 32 entraîne une bielle 34 qui tire sur un axe 35 se déplaçant également dans une lumière 36 practiquée dans chacune des coquilles.This axis 32 drives a connecting rod 34 which pulls on an axis 35 also moving in a light 36 made in each of the shells.

Sur l'axe 35 est articulé un porte-contact 37 dont l'extrémité 38 est et appui sur le cylindre d'accrochage 40. L'autre extrémité du porte-contact 37 supporte le contact mobile 6 dont la queue 42 reçoit la poussée du ressort 43.On the axis 35 is articulated a contact carrier 37 whose end 38 is and presses on the latching cylinder 40. The other end of the contact carrier 37 supports the movable contact 6 whose tail 42 receives the thrust of the spring 43.

Le ressort 43 assure un triple rôle. Il permet à la fois d'assurer la pression contact, de repousser l'ensemble porte-contact 37/contact 6 à l'ouverture, et enfin son effort provoque le blocage de la manette 31 en position enclenchée.The spring 43 performs a triple role. It allows both to ensure the contact pressure, to push the contact carrier 37 / contact 6 assembly upon opening, and finally its force causes the lever 31 to lock in the engaged position.

La résultante de la force du ressort 43 engendre un vecteur F1 formant un angle A avec l'axe de rotation de la manette 31, ce qui provoque l'apparition d'un couple F2 plus grand que l'effort du ressort de rappel 44 de la manette 31.The result of the force of the spring 43 generates a vector F1 forming an angle A with the axis of rotation of the lever 31, which causes the appearance of a torque F2 greater than the force of the return spring 44 of lever 31.

Le fonctionnement du disjoncteur en déclenchement manuel est le suivant:

En manoeuvrant la manette 31 en sens inverse de la représentation (figure 2) suivant la flèche 0, l'ensemble contact 6/porte-contact 37 descend (voir figure 3) jusqu'à ce que la partie bombée 51 du porte-contact 37 touche une butée fixe 52 du boîtier. La longueur de la bielle 34 est telle que la manette 31 étant en butée sur la partie 55 du boîtier et maintenue en cette position par un ressort de torsion (44) ayant pour mission le rappel de la manette 31 dans le sens de la flèche F, un jour j apparaît entre l'extrémité 38 du porte-contact 37 et l'échappement à cylindre 40. Ce jour est néces- siare pour libérer le cylindre 40 après un déclenchement automatique par rotation de ce dernier dans le but de permettre un réarmement ultérieur.

The circuit breaker operation in manual tripping is as follows:

By operating the lever 31 in the opposite direction to the representation (FIG. 2) along arrow 0, the contact 6 / contact carrier 37 assembly descends (see FIG. 3) until the domed part 51 of the contact carrier 37 touches a fixed stop 52 of the housing. The length of the connecting rod 34 is such that the lever 31 is in abutment on the part 55 of the housing and maintained in this position by a torsion spring (44) having the task of returning the lever 31 in the direction of the arrow F , a day appears between the end 38 of the contact carrier 37 and the cylinder exhaust 40. This day is necessary to release the cylinder 40 after an automatic triggering by rotation of the latter in order to allow resetting ulterior.

Le fonctionnement du disjoncteur en déclenchement automatique est le suivant:

En se reportant à la figure 4, le cylindre d'accrochage ayant, sous l'effet d'une impulsion du moyau mobile 100 du dispositif électromagnétique ou une poussée du bilame 8, tourné dans le sens de la flèche C, l'extrémité 38 du port-contact 37 est libérée et sous la poussée du ressort 43 l'ensemble porte-contact 37/contact 6 pivote autour de l'axe 35 jusqu'à ce que la portie bombée 51 du porte-contact 37 vienne en appui sur la butée fixe 52. A ce moment, la traction sur la bielle 34 ayant cessé, la manette 31 est entraînée dans le sens de la flèche F par le ressort de rappel 44 dont on aperçoit la queue sur la vue (ressort de torsion). La manette revenant complètement en arrière l'extrémité 38 du porte-contact revient se loger sous le cylindre d'accrochage 40 et l'appareil est prêt à nouveau à être enclenché (identique à figure 3).

The operation of the automatic tripping circuit breaker is as follows:

Referring to FIG. 4, the latching cylinder having, under the effect of an impulse from the movable hub 100 of the electromagnetic device or a thrust from the bimetallic strip 8, turned in the direction of the arrow C, the end 38 of the contact port 37 is released and under the pressure of the spring 43 the contact carrier 37 / contact 6 assembly pivots about the axis 35 until the convex gate 51 of the contact carrier 37 comes to bear on the fixed stop 52. At this time, the traction on the connecting rod 34 having ceased, the lever 31 is driven in the direction of arrow F by the return spring 44 whose tail can be seen on the view (torsion spring). The lever returning completely back the end 38 of the contact carrier returns to be housed under the latching cylinder 40 and the device is ready again to be engaged (identical to Figure 3).

Le fonctionnement du disjoncteur en multipolaire est le suivant:

Les descriptions de fonctionnement ont été faites pour un seul ensemble enfermé dans un boîtier et un couvercle.

The operation of the multipole circuit breaker is as follows:

The operating descriptions have been made for a single assembly enclosed in a housing and a cover.

Il est possible de construire des multipolaires en associant plusieurs unipolaires et en synchronisant les échappements.It is possible to build multipoles by associating several unipoles and by synchronizing the exhausts.

Toujours en se reportant à la figure 4, au moment de son pivotement autour de l'axe 35, l'extrémité 38 du porte-contact 37 vient heurter l'extrémité 61 d'un basculeur 62 qui est une pièce facultative que l'on met en place quand on veut réaliser des multipolaires.Still referring to FIG. 4, at the time of its pivoting around the axis 35, the end 38 of the contact carrier 37 strikes the end 61 of a rocker 62 which is an optional part which is sets up when you want to make multipoles.

Ce basculeur 62 comporte un embrèvement carré 63 qui permet de synchroniser le basculeurs de pôles voisins en introduisant entre deux pôles une petite tige carrée dont chaque extrémité vient se loger dans les basculeurs des pôles accolés, les rendant ainsi solidaires en rotation. Sous l'effet du choc engendré par le porte-contact 37 et de l'effort exercé par le ressort 43, le basculeur du pôle venant d'ouvrir pivote, entraînant ainsi le basculeur du pôle voisin. L'excroissance 64 du basculeur 62 du pôle voisin heurte une dent 65 du cylindre d'accrochage 40 du pôle voisin ce qui entraîne sa rotation et par là-même l'ouverture du pôle.This rocker 62 has a square recess 63 which makes it possible to synchronize the rockers of neighboring poles by introducing between two poles a small square rod, each end of which is housed in the rockers of the contiguous poles, thus making them integral in rotation. Under the effect of the shock generated by the contact carrier 37 and the force exerted by the spring 43, the pole rocker having just opened pivots, thus causing the rocker of the neighboring pole to swing. The protuberance 64 of the rocker 62 of the neighboring pole strikes a tooth 65 of the attachment cylinder 40 of the neighboring pole, which causes its rotation and thereby the opening of the pole.

Par cette disposition, nous obtenons un fonctionnement en multipolaire sans pour autant qu'il soit nécessaire d'augmenter l'effort engendré par les détecteurs qui restent identiques. L'ouverture des pôles est effectuée avec de l'energie récupérée.By this arrangement, we obtain a multipolar operation without it being necessary to increase the force generated by the detectors which remain identical. The poles are opened with recovered energy.

Si, au contraire par exemple, sa synchronisation était effectuée au niveau des échappements, il faudrait que le bilame 8 et le noyau 100 du dispositif électromagnétique engendrent un effort quatre fois plus grand en tétrapolaire que en unipolaire pour pouvoir vaincre les efforts nécessaires au quatre échappements.If, on the contrary, for example, its synchronization was carried out at the level of the exhausts, the bimetallic strip 8 and the core 100 of the electromagnetic device would have to generate a force four times greater in tetrapolar than in unipolar in order to be able overcome the efforts required for the four exhausts.

La réduction des dimensions va en général à l'encontre de la diminution du prix.The reduction in dimensions generally goes against the reduction in price.

Par exemple, au niveau du mécanisme, si l'on n'est pas limité par la place, on peut obtenir une démultiplication recherchée par un seul levier. Dans le cas où la place est limitée, il faudra faire appel à un démultiplicateur à plusieurs étages moins encombrant mais plus coûteux.For example, at the level of the mechanism, if one is not limited by space, one can obtain a desired reduction by a single lever. In the case where space is limited, it will be necessary to use a multiplier with several stages less bulky but more expensive.

Pour le fonctionnement du dispositif thermique, il en est de même. Si l'on examine la formule de la déflexion d'une lame bimétallique encastrée à une extrémité, nous avons:

ou

D: la déflexion en mm.
L=Iongueur en mm.
F=ia déflexion spécifique (10--O/CO).
AT=écart de température t-to.
e=épaisseur en mm

où l'on voit que la longueur conditionne grandement la déflexion. Cependant c'est de la grande déflexion que découlent la facilité et la rapidité du réglage et la stabilité du réglage. Si la déflexion est importante, les variations dues à la déformation des matériaux (climat-dilatation) ou les jeux parasites indispensables au tourillonnement des pièces présentent une valeur en pour cent négligeable; il en résulte une moins grande précision nécessaire pour le réglage, une moins grande habileté des opératrices et un temps réduit d'exécution. La réduction des dimensions des dijoncteurs actuels a eu tendance par manque de place de réduire les bilames. L'architecture du disjoncteur faisant l'objet de l'invention permet au contraire paradoxalement de l'augmenter.The same applies to the operation of the thermal device. If we examine the formula for the deflection of a bimetallic blade embedded at one end, we have:

or

D: deflection in mm.
L = Length in mm.
F = ia specific deflection (10 - O / CO).
AT = temperature difference t-to.
e = thickness in mm

where we see that length greatly conditions deflection. However, it is from the great deflection that the ease and speed of the adjustment and the stability of the adjustment arise. If the deflection is large, the variations due to the deformation of the materials (climate-expansion) or the parasitic clearances essential for the journalling of the parts have a negligible percentage value; this results in less precision required for the adjustment, less skill of the operators and a reduced execution time. The reduction in the dimensions of current circuit breakers has tended, due to lack of space, to reduce bimetallic strips. Paradoxically, the architecture of the circuit breaker which is the subject of the invention makes it possible to increase it.

En se reportant aux figures 5 et 6, l'ensemble contact 6, le porte contact 37, les plaques de désionisation 17 à 21, le bilame 8 et son support 10 sont inclinés ce qui permet ainsi de bénéficier d'un maximum de longueur pour le format imparti. Les plaques de désionisation 17 à 21 toutes identiques, sont logées sous la borne entrée 3. Elles comportent chacune une échancrure en forme de V telle que 170. Une électrode 110 venant du milieu de la plaque au potentiel inférieur 11 pénètre dans l'échancrure en V de la plaque 21. L'électrode 110 a pour but de favoriser le passage de l'arc venant de la plaque de potentiel supérieur 4 et transitant par le contact mobile 6 lorsque celui- ci est ouvert, pour aboutir à la plaque de potentiel inférieur 11. Les gaz générés lors d'une coupure s'échappent dans une chambre de détente 71 où ils doivent contourner ou passer sous un déflecteur 72 pour finalement s'échapper par un évent 73.Referring to FIGS. 5 and 6, the contact assembly 6, the contact carrier 37, the deionization plates 17 to 21, the bimetallic strip 8 and its support 10 are inclined, thus making it possible to benefit from maximum length for the format. The deionization plates 17 to 21, all identical, are housed under the input terminal 3. They each have a V-shaped notch such as 170. An electrode 110 coming from the middle of the plate at lower potential 11 enters the notch in V of the plate 21. The purpose of the electrode 110 is to promote the passage of the arc coming from the upper potential plate 4 and passing through the movable contact 6 when the latter is open, to lead to the potential plate lower 11. The gases generated during a cutoff escape into an expansion chamber 71 where they must bypass or pass under a deflector 72 in order to finally escape through a vent 73.

Le bilame 8 fixé en 74 sur le support bilame 10 lui-même fixé sous les plaques de désionisation 17 à 21 a une longueur de 40 à 50% supérieur aux modèles actuellement connus pour le format considéré.The bimetallic strip 8 fixed at 74 on the bimetallic strip support 10 itself fixed under the deionization plates 17 to 21 has a length of 40 to 50% greater than the models currently known for the format considered.

La déflexion de la lame bimétallique s'effectue dans le sens de la flèche D. Son extrémité arrondie 75 vient pousser sur la partie 76 de la came du cylindre d'accrochage 40, provoque sa rotation et l'ouverture du disjoncteur.The bimetallic strip deflects in the direction of arrow D. Its rounded end 75 pushes on the part 76 of the cam of the latching cylinder 40, causes its rotation and the opening of the circuit breaker.

Lors d'une ouverture sur court-circuit malgré le shuntage du bilame 8 par les plaques de désionisation 17 à 21 comme nous l'avons décrit, le bilame supporte une contrainte thermique importante engendrant son déplacement brutal. Si le bilame rencontre au cours de son déplacement un obstacle, il s'ensuit une déformation irréversible dudit bilame.During an opening on short circuit despite the shunting of the bimetallic strip 8 by the deionization plates 17 to 21 as we have described, the bimetallic strip supports a significant thermal stress causing its sudden displacement. If the bimetallic strip encounters an obstacle during its displacement, it results in an irreversible deformation of said bimetallic strip.

Pour remédier à cet inconvénient, l'extrémité arrondie 75 du bilame 8 ayant poussé la partie 76 du cylindre, la partie 75 continue son déplacement sur la partie 78 du cylindre formant ainsi une sorte de débrayage. Le bilame 8 continue sa course sand charge.To remedy this drawback, the rounded end 75 of the bimetallic strip 8 having pushed the part 76 of the cylinder, the part 75 continues its movement on the part 78 of the cylinder thus forming a sort of disengagement. The bimetallic strip 8 continues its race without charge.

La cylindre d'accrochage 40 est réalisé en un matériau qui favorise le fonctionnement.The attachment cylinder 40 is made of a material which promotes operation.

Lors des essais normalisés qui simulent un fonctionnement réel, les appareils ne doivent pas déclencher pour un passage de courant d'environ 10% supérieur à leur calibre nominal puis après une heure on augmente le courant jusqu'à 1,4 ou 1,5 fois le courant nominal ce qui doit engendrer le déclenchement.During standardized tests which simulate actual operation, the devices must not trip for a current flow of approximately 10% greater than their nominal rating, then after one hour the current is increased up to 1.4 or 1.5 times the nominal current which should cause tripping.

Lors du fonctionnement, le bilame 8 doit vaincre les efforts essentiellement dus aux frottements entre la partie 38 du porte-contact 37 et le cylindre d'accrochage 40 et également entre l'extrémité 75 du bilame et la partie 76 du cylindre.During operation, the bimetallic strip 8 must overcome the forces essentially due to friction between the part 38 of the contact carrier 37 and the attachment cylinder 40 and also between the end 75 of the bimetallic strip and the part 76 of the cylinder.

Lors de l'essai à 10% on a intérêt à ce que le frottement soit grand pour éviter le déclenchement et au contraire faible pour l'essai à 1,4 ou 1,5 fois le courant nominal qui doit engendrer de déclenchement.During the 10% test, it is advantageous for the friction to be high to avoid tripping and, on the contrary, low for the test at 1.4 or 1.5 times the nominal current which should generate tripping.

La condition est réalisée si on utilise pour la réalisation du cylindre d'accrochage un matériau dont le coefficient de frottement est variable en fonction de la température.The condition is fulfilled if one uses for the realization of the hanging cylinder a material whose coefficient of friction is variable according to the temperature.

La température du bilame s'élève en fonction du courant traversant et de ce fait à 1,1 du courant nominal la température est plus basse que à 1,4 ou 1,5 fois le courant nominal. Si l'on utilise à titre d'exemple non limitatif un polyester thermoplastique partiellement cristallin à base de polybutyleneterephthalate (P.B.T.) désigné aussi par polytétraméthylène téré- phtalate (P.T.M.T.) de formule

on obtient l'effet recherché. Les chiffres ci-dessous indiquent les coefficients de frottement sur une plaque d'acier du matériau ci-dessus indiqué en fonction des différentes température t.

The temperature of the bimetallic strip increases as a function of the through current and therefore 1.1 of the nominal current the temperature is lower than 1.4 or 1.5 times the nominal current. If a non-limiting example is used of a partially crystalline thermoplastic polyester based on polybutyleneterephthalate (PBT) also designated by polytetramethylene terephthalate (PTMT) of formula

the desired effect is obtained. The figures below indicate the coefficients of friction on a steel plate of the material indicated above as a function of the different temperatures t.

On constate que les coefficients statiques et dynamiques diminuent pratiquement de moitié entre 23° et 120°C.It can be seen that the static and dynamic coefficients practically halve between 23 ° and 120 ° C.

Le réglage de distance entre l'extrémité 75 et la partie 76 se fait en agissant sur une vis 70 dont la tête est prisonnière et qui provoque la montée ou la descente du support 10. Ledit support comporte une faiblesse en 80 pour favoriser le déplacement de l'ensemble.The distance between the end 75 and the part 76 is adjusted by acting on a screw 70 whose head is trapped and which causes the support 10 to rise or descend. The support has a weakness at 80 to favor the displacement of all.

Il est à noter que l'extrémité 81 du support 10 est reliée à du fil rigide formant la bobine 13. C'est la bobine qui permet sans inconvénient le déplacement du support 10, l'enroulement se comportant comme un ressort, il permet le faible déplacement nécessaire au réglage.It should be noted that the end 81 of the support 10 is connected to rigid wire forming the coil 13. It is the coil which allows the movement of the support 10 without disadvantage, the winding behaving like a spring, it allows the small displacement required for adjustment.

Cette disposition est très avantageuse en conjugaison avec l'organisation intérieure. Elle permet de réduire à une seule tresse souple et aux soudures correspondantes les besoins pour la fabrication du disjoncteur.This arrangement is very advantageous in conjunction with the interior organization. It makes it possible to reduce the requirements for manufacturing the circuit breaker to a single flexible braid and to the corresponding welds.

En effet dans un disjoncteur, il y a pour un pôle trois points qui bougent au minimum

a) le contact mobile 6
b) 1 extrémité 75 du bilame 8
c) le réglage du pied du bilame 8.

Indeed in a circuit breaker, there is for a pole three points which move at least

a) the mobile contact 6
b) 1 end 75 of bimetallic strip 8
c) adjusting the foot of the bimetallic strip 8.

Dans le disjoncteur objet de l'invention, le contact 6 est relié par une seule tresse 7 à l'extrémité 75 du bilame 8 et le déplacement du support bilame 10 est encaissé par les spires de la bobine magnétique 13.In the circuit breaker which is the subject of the invention, the contact 6 is connected by a single braid 7 to the end 75 of the bimetallic strip 8 and the displacement of the bimetallic strip support 10 is collected by the turns of the magnetic coil 13.

Sur le plan mécanique, il ressort de l'inclinaison les avantages suivants:

le porte-contact 37 permet à lui seul par sa relative grande longueur d'effectuer la démultiplication nécessaire. Son extrémité 38 horizontale délimite un plan aligné suivant la ligne 86. Cette ligne passe largement au-dessus des ailes 87 du support de contact 37; ce qui permet la rectification et le polissage sans problème. Pour faciliter la compréhension la ligne en arc de cercle 88 figure une portion de meule ou de tampon à polir.

On the mechanical level, the following advantages emerge from the inclination:

the contact carrier 37 alone allows for its relative great length to carry out the necessary reduction. Its horizontal end 38 delimits a plane aligned along the line 86. This line passes largely above the wings 87 of the contact support 37; which allows grinding and polishing without problem. To facilitate understanding, the line in an arc 88 shows a portion of a grinding wheel or a polishing pad.

Une disposition avantageuse a été mise en oeuvre pour obtenir sans réglage les dispositions suivantes:

a) embectage constant entre le porte-contact 37 et le cylindre 40
b) rattrapage automatique des jeux du dispositif électromagnétique.

An advantageous arrangement has been implemented to obtain the following arrangements without adjustment:

a) constant connection between the contact carrier 37 and the cylinder 40
b) automatic adjustment of the games of the electromagnetic device.

En se reportant aux figures 7 et 8, la vue de la figure 7 représente la forme réelle des éléments du dispositif électromagnétique.Referring to Figures 7 and 8, the view of Figure 7 shows the actual shape of the elements of the electromagnetic device.

La vue de la figure 8 est une représentation schématique destinée à faire comprendre le fonctionnement. _r. The view of FIG. 8 is a schematic representation intended to make the operation understand. _r.

Le cylindre d'accrochage 40 comporte sous une dent 92 une butée non visible qui vient prendre appui vers le bas dans une excavation pratiquée dans le boîtier. Cette butée a été figurée sur la figure 7 par la pointe 93 et le triangle de portée 95. Sous l'effet de la poussée du ressort 95 la tige de commande 96 appuie sur le cylindre d'accrochage 40 par l'intermédiaire d'un doigt 97.The attachment cylinder 40 comprises under a tooth 92 a non-visible stop which comes to bear downwards in an excavation made in the housing. This stop has been shown in Figure 7 by the tip 93 and the bearing triangle 95. Under the effect of the thrust of the spring 95 the control rod 96 presses on the latching cylinder 40 via a finger 97.

Par cette disposition; l'inclinaison 98 du pan coupé du cylindre 40 este très reproductible ce qui engendre une grandeur 99 d'embectage constante.By this provision; the inclination 98 of the cutaway of the cylinder 40 is very reproducible, which generates a size 99 of constant plugging.

Le noyau magnétiqué 100 est constamment maintenu en appui contre la tige de commande 96 par un petit fil d'acier 101 armé sur deux portées. L'effort du fil est juste suffisant pour être sensiblement égal au poids du noyau.The magnetic core 100 is constantly held in abutment against the control rod 96 by a small steel wire 101 reinforced on two spans. The force of the wire is just sufficient to be substantially equal to the weight of the core.

Par cette disposition, le seul jeu parasite f entraînant un retard à la commande par le noyau magnétique est le jeu entre la différence du diamètre du doigt 97 et la largeur de l'encoche E.By this arrangement, the only parasitic clearance f causing a delay in the control by the magnetic core is the clearance between the difference in the diameter of the finger 97 and the width of the notch E.

Ce jeu peut être minimisé au strict nécessaire par construction.This play can be minimized to the strict necessary by construction.

Il ressort un grand avantage de ces dispositions. L'embectage et les jeux n'étant plus dépendant d'un tour de main, la reproductibilité recherchée en fabrication de série est fortement augmentée et le temps d'exécution réduit.A great advantage emerges from these provisions. As the packaging and the games are no longer dependent on a knack, the reproducibility sought in serial production is greatly increased and the execution time reduced.

Il est à noter l'évidente économie de moyens et notamment .le fait que le noyau magnétique est un cylindre simplement tronçonné sans autre usinage.It should be noted the obvious economy of means and in particular .the fact that the magnetic core is a simply cut cylinder without further machining.

Le réglage du dispositif électromagnétique est le suivant:

Suivant les normes, le dispositif électromagnétique doit provoquer le déclenchement du disjoncteur pour des courants pouvant varier entre 2,5 et 10 fois l'intensité nominale du disjoncteur.

The setting of the electromagnetic device is as follows:

According to the standards, the electromagnetic device must cause the tripping of the circuit breaker for currents which can vary between 2.5 and 10 times the nominal current of the circuit breaker.

Il y a grand intérêt à ce qu'un disjoncteur puisse s'adapter à des réglages différents pour pouvoir répondre aux marchés demandeurs.There is great interest in a circuit breaker being able to adapt to different settings in order to be able to respond to demanded markets.

En se reportant à la figure 7, le seuil de fonctionnement du dispositif magnétique est conditionné par la disposition relative des pièces.Referring to Figure 7, the operating threshold of the magnetic device is conditioned by the relative arrangement of the parts.

Soit L la longueur de la bobine magnétique, L2 le milieu de L et SG le centre de gravité du noyau mobile magnétique. Le fonctionnement varie en fonction des distances d1, d2, d3 qui sont respectivement la distance entre L2 et l'extrémité supérieure du noyau, la distance d'entrefer, la distance entre L2 et SG. Le fonctionnement a d es seuils différents peut être obtenu simplement par variation de longueur du noyau magnétique 100 éventuellement en combinaison avec la longueur de la collerette 102 qui forme le noyau magnétique fixe.Let L be the length of the magnetic coil, L2 the middle of L and SG the center of gravity of the moving magnetic core. The operation varies as a function of the distances d1, d2, d3 which are respectively the distance between L2 and the upper end of the core, the gap distance, the distance between L2 and SG. Operation at different thresholds can be obtained simply by varying the length of the magnetic core 100 possibly in combination with the length of the collar 102 which forms the fixed magnetic core.

Ces deux pièces étant simplement décolletées, il en résulte ne grande facilité d'adjustement sans outillage coûteux; l'opération la plus coûteuse étant la mise à longueur convenable de la tige 96.These two parts being simply turned, it results in great ease of adjustment without expensive tools; the most expensive operation being the appropriate length of the rod 96.

Il est bien entendu que, en complément à ces mesures, le nombre de spires de la bobine peut être modifié.It is understood that, in addition to these measurements, the number of turns of the coil can be modified.

Claims

1. A modular circuit breaker comprising in a box of essentially rectangular cross-section, means for manual and automatic release, the automatic release means being controlled at low overload intensities by the deflection of a bimetal strip (8) and at the higher intensities by an electromagnetic device (13) placed in series with desionization plates (17-21), the manual release means being controlled by a handle which displaces a movable contact (6) serving for the disconnection and supported by a contact-carrier (37), the automatic release means further comprising a hooking cylinder (40) revolving under the effect of said bimetal strip (8) or said electromagnetic device (13) and thus releasing said contact-carrier (37) in order to displace said movable contact (6), said desionization plates (17-21) and said contact-carrier (37) being disposed essentially along the direction of the diagonal line of the cross-section of said box, characterized in that said bimetal strip (8) is further disposed along said direction and that a rounded end (75) of said bimetal strip (8) cooperates with a cam (76) of said hooking cylinder (40) which cam further comprises a flat part (78) permitting, by a continuous displacement of the end (75) on this flat part, the disengagement of said bimetal strip (8) during the operation at said high intensities.

2. A circuit breaker according to Claim 1, characterized in that said hooking cylinder (40) is made of a material the friction coefficient of which varies inversely with temperature.

3. A circuit breaker according to Claim 2, characterized in that said material is poly- butylenterephtalate.

4. A circuit breaker according to Claim 1, in which said bimetal strip (8) comprises at one end a cord (7) for the connection with said movable contact (6), characterized in that a support (10) of said bimetal strip (8) disposed at the other end is displaceable as a function of the mechanical elasticity of the windings of said electromagnetic device (13).

5. A circuit breaker according to Claim 1, characterized in that said contact-carrier (37) comprises a horizontal end (38) which rests on said hooking cylinder (40).

6. A circuit breaker according to Claim 1, characterized in that the adjustment of said electromagnetic device (13) is carried out by the counteracting balance of a spring (95) and a wire (105) which supports the core (100) and the control rod (96) of said electromagnetic device (13), the tractive force of the wire being essentially equal to the weight of said core, said control rod (96) pressing via a finger (97) on said hooking cylinder (40), a finger (93) of which presses on a fixed support (94).

7. A circuit breaker according to Claim 6, characterized in that said magnetic core (100) is a cylinder of soft steel and is cut at its two ends.

8. A circuit breaker according to Claim 7, characterized in that the break operation threshold at high intensities is variable and can be controlled by variation of the length of said magnetic core (100).