EP0177380B1 - Dispositif de commutation à composition variable réalisable par assemblage d'éléments modulaires - Google Patents

Dispositif de commutation à composition variable réalisable par assemblage d'éléments modulaires Download PDF

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EP0177380B1
EP0177380B1 EP85401642A EP85401642A EP0177380B1 EP 0177380 B1 EP0177380 B1 EP 0177380B1 EP 85401642 A EP85401642 A EP 85401642A EP 85401642 A EP85401642 A EP 85401642A EP 0177380 B1 EP0177380 B1 EP 0177380B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
modules
module
switch
assembly
Prior art date
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Expired
Application number
EP85401642A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0177380A1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Guery
Gérald Gashet
Jacques Olifant
Raymond Plumeret
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telemecanique SA
Original Assignee
La Telemecanique Electrique SA
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Filing date
Publication date
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Priority to AT85401642T priority Critical patent/ATE34875T1/de
Publication of EP0177380A1 publication Critical patent/EP0177380A1/fr
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Publication of EP0177380B1 publication Critical patent/EP0177380B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H89/00—Combinations of two or more different basic types of electric switches, relays, selectors and emergency protective devices, not covered by any single one of the other main groups of this subclass
    • H01H89/06—Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device
    • H01H89/08—Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device with both devices using the same contact pair
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers

Definitions

  • the switch module can comprise a switch device comprising, incorporated in a housing, at least one fixed contact element, at least one movable contact element associated with said operating member and being able to take at least two positions, namely, a first position in which the movable contact element is applied against the fixed contact element (closed state), and a second position in which the movable contact element is spaced from the fixed contact element (open state), and elastic means exerting on the moving element a force tending to bring the movable contact element into one or the other of the two said positions.
  • the direct control modules can comprise an automatic control device which may comprise in its simplest version only an all-or-nothing control electromagnet, the movable armature of which is coupled to a mechanical transmission device capable of cooperate with the operating member of at least one switch module.
  • this automatic control module could just as easily be of the bistable, or even tristable, type with impulse control (remote control mode), with command memorization, etc.
  • it may include circuits of '' AC / DC converter supply for example, or analog (operation for one or more thresholds) etc ...
  • These direct control modules can also include several electromagnets acting on the same mechanical transmission device.
  • control and / or detection elements used in the indirect control modules can for example comprise overcurrent detectors, members for detecting an increase in intensity extending over time, fault detectors found in the line or in a device supplied by the line, and / or manual control members.
  • control and / or detection elements act on the trigger of a trigger device with potential energy accumulation, the actuator of which is designed so as to exert a control action on the operating member of the '' at least one switch module.
  • the switching device must include at least one switch module, a direct control module and an indirect control module.
  • control modules must be able to simultaneously control several switch modules.
  • the invention therefore provides a variable composition switching device, of the aforementioned type, involving modular elements having structures such that they can, by joining together, perform such functions.
  • the housing of the switching module may comprise a support face provided with a fixing device on a support structure capable of receiving several switch modules juxtaposed with each other by two respective junction faces.
  • the switching device may include coupling means such as a coupling strip making it possible to connect mechanically the operating members of several switch modules assembled together by juxtaposition, so that the switch device of these modules can be actuated simultaneously by one or more control modules.
  • coupling means such as a coupling strip making it possible to connect mechanically the operating members of several switch modules assembled together by juxtaposition, so that the switch device of these modules can be actuated simultaneously by one or more control modules.
  • the housings of said control and / or protection modules each comprise a dialogue face provided with a dialogue window.
  • dialog faces are then arranged in such a way that, when these two control and / or protection modules are assembled on the two respective assembly pads of the housing of a switch module, the dialog faces of these two modules control are arranged face to face, with the dialogue windows facing each other, so as to be able to mechanically connect the auxiliary operating element to the auxiliary control element by means of a mechanical connection passing through said windows of dialogue.
  • Figure 1 is a schematic perspective illustrating an assembly mode of several switch modules and several control and / or protection modules.
  • Figure 2 is a schematic section illustrating an assembly of two control modules on a switch module.
  • FIG. 3 is an electromechanical diagram illustrating different functions achievable using the switching device shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a schematic representation of the supply circuit of the coil of the electromagnet used in the device of FIG. 3.
  • FIG. 5 represents a variant of the switch module.
  • FIG. 6 represents a variant of an indirect action control module adapted to the switch module shown in FIG. 5.
  • Figure 7 is a schematic representation illustrating another mode of assembly of the switching device according to the invention.
  • the housings of the switch modules 1, 1 ′, 1 "and of the control modules 2, 3 shown in FIG. 1 have a substantially rectangular shape.
  • this shape is not limiting and that these boxes could have different shapes.
  • the assembly face 9 generally comprises in its center an orifice 10 through which passes the pusher 11 serving for the actuation of the switch device housed in the housing 1, as well as, on either side of this recess, two areas assembly 12, 13 intended to each receive a control module 2, 3.
  • Each of these assembly areas 12, 13 comprises centering means 14, 15 and means for fixing a control module 2, 3.
  • these centering means 14, 15 may for example consist of recesses in which may engage pins 16, 17 provided on the housings of the control modules 2, 3, while the fixing means then consist of nipples with heads 18, 19 intended to snap into snap-fastening means 21, 22 fitted to the boxes of the control modules 2, 3.
  • the support face 8 of the housing comprises an assembly profile 23 forming a prismatic concavity, of trapezoidal section oriented perpendicular to the junction faces 4, 5, so as to allow the mounting of several switch modules 1,1 ', 1 ". .. juxtaposed at their junction face 4, 5 on the same profiled support rail 24 (shown diagrammatically).
  • connection means x, y-x', y '... intended to be connected to the supply conductors of current of the switch devices housed in these boxes.
  • the housings of the control modules 2, 3 each comprise an assembly face 25, 26 equipped with centering means 16, 17 and fixing means 21, 22 capable of cooperating with the corresponding means 14, 15-18, 19 provided on each of the assembly areas 12, 13 of the housings of the switch modules 1, 1 ′, 1 "...
  • They also include a passage orifice 27, 28 of an actuating lever 29, 30 arranged in such a way that once a control module 2, 3 is assembled on an assembly area 12, 13 of a switch module 1, 1 ', 1 "..., its actuating lever 29, 30 extends to the right of the pusher 11 and can cooperate with it.
  • passage orifices 27, 28 could be arranged otherwise, for example in an assembly face 25, 26.
  • the passage orifices 27 of the control boxes 2 can be offset relative to the passage orifices 28 control boxes 3 to prevent the lever of one of these modules from abutting against the lever of another module and thus making assembly impossible.
  • the pushers 11, 11 '... are secured to each other by a connecting bar 111 which extends parallel to the longitudinal axis of the support rail 24 .
  • this switch can also include all the equipment with which the switches are usually fitted, such as, for example, fins for dividing the arcs 58, decompression channels, etc.
  • the conductors 52, 53 have a folded shape allowing the development of repulsion forces acting on the movable contact carrier 54 under the effect of the current flowing in the switch.
  • this switch device is in the normally closed position, the opening then being obtained by exerting on the pusher 11 a pressure antagonistic to that of the spring 57.
  • the switch module 1 is equipped with a direct control module 2 and an indirect control module 3, the assembly constituting a contractor-circuit breaker.
  • the direct control module 2 comprises, housed inside the housing, two electromagnets 61, 62, the movable armatures 63 (of which only one has been shown) are coupled to the oscillating lever 29, one arm 66 of which passes through the housing through the orifice 27 and cooperates with the pusher 11.
  • the electromagnet 61 is used for automatic control, while the electromagnet 62 can, for example, be part of an undervoltage control circuit .
  • the coil of the electromagnet 62 is supplied by the terminals B 1 and 8 2 , while the coil of the electromagnet 61 is supplied by the terminals A 1, A 2 by means of a circuit comprising, in series, three auxiliary opening contacts K "K 2 , K 3 , the pushers 70, 71 and 72 of which are arranged in the axis of the dialogue windows 34, 35, 36 .
  • This triggering device is designed so as to present two stable states, namely, an armed state and a triggered state, as well as two transient phases, namely, an arming phase obtained by an action on the arming push-button and a triggering phase obtained by action on the oscillating lever 76.
  • the triggering device also comprises means for accumulating potential energy suitable for storing a fraction of the potential energy exerted on the pusher 75 during the arming phase and then restoring it on the lever 30 and on pusher 74 during the triggering phase.
  • the protective devices 77, 78 each comprise a pusher 80, 81 cooperating with the oscillating lever 76 and an auxiliary pusher 82, 83 arranged in line with the dialogue windows 37, 38.
  • auxiliary pushers 74, 82, 83 can be advantageously coupled to the pushers 70, 71 and 72 of the auxiliary contacts K 1, K 2 , K 3 by means of connecting rods 84, 85, 86 passing through dialog windows 34, 35, 36 of the control module 2 and dialog windows 37, 38, 39 of the control module 3.
  • connection terminals Si, S 2 - T i , T 2 - U 1, U 2 located on the side of the control module 3 opposite the dialogue face 33.
  • FIG. 3 is a theoretical diagram of a contactor with high breaking capacity that can be produced from a structure such as that shown in FIG. 2.
  • the triggering device S can also actuate, thanks to a mechanical connection (auxiliary pushbutton 74, rod 84) or electrical, the auxiliary switch K 1, so as to cause the circuit which supplies the coil of the electro- magnet of the automatic control device A, in order to confirm the cut-off of the switch caused by the trigger device S.
  • the detection member 77, the fault detector 78 and the control device M can respectively act, in an analogous manner, on the auxiliary contacts K 2 , K 3 , K 4 of the supply circuit of the coil B.
  • the switch module 1 comprises a current supply made in two parts 101, 102 comprising two female connectors 103, 104, respectively. These two connectors 103, 104 which open onto the assembly area 13 of the housing can receive a conductive jumper 105, protected by an insulating cover 106, which makes it possible to ensure electrical continuity between the two parts 101 and 102.
  • the indirect control module 13 comprises two conductive pins 107, 108 arranged on the assembly face 26 of the housing, so as to be able to engage in the female connectors 103, 104 during the assembly of the indirect control module 3 on switch module 1.
  • the two pins 107, 108 are respectively connected to the protection devices (magneto-thermal) which comprise, in this case, an electromagnet 110 and a bimetal strip 111 heated by a thermal resistance 112.
  • the protection devices magnetic-thermal
  • electromagnet 110 and a bimetal strip 111 heated by a thermal resistance 112.
  • the switch module 1 when used alone or associated with a direct control module, the power line is connected to the connection terminals x and y and the jumper is engaged in the female connectors 103, 104.
  • the switch device of module 1 or when the line is de-energized by an upstream cut, it is possible to remove the jumper 105 without load and thus ensure the cutting of the power line.
  • the switch device of the module 1 is multipolar and when, in this case, its mobile assembly 54 carries several pairs of mobile contact elements 55, 56 cooperating with several pairs of respective fixed contact elements 57, 58, so as to form as many contacts each connected to a respective line, it is necessary to provide, for each line, an assembly involving a current supply in two parts 101, 102, two female connectors 103, 104, a conductive jumper 105 or a pair of pins 107, 108 provided on the corresponding indirect control module 3.
  • the indirect control module 3 comprises a terminal y ′ which can be connected to a connection terminal y of the switch device 1 on the power line.
  • This terminal y's finds itself connected to the pin 107 via the resistor 112, the bimetal strip 111 and the electromagnet 110. In this case, the pin 108 is not used and can be deleted .
  • the terminal y ′ is not necessary and the resistor 112 can be supplied thanks to its connection to the pin 108.
  • the switch modules 1, 1 ′, 1 "could be stacked one on the other, as shown in FIG. 7, the assembly face of one of the switch modules coming to assemble on the support face. another switch module.
  • control modules 2 and 3 are mounted on the assembly face of the switch module located at the top of the stack.
  • control modules can then have their actuation levers 29, 30 offset in height, and it is advisable to provide a transmission device connecting the movable assemblies of these switches, once stacked together, and to the actuation levers 29, 30.
  • the mobile equipment 54 can be connected simply by providing, on the support face of the modules 1, an orifice 120 (FIG. 2) arranged in such a way that in a stack, the pusher 11 of these modules 1 passes through this orifice 120 and naturally comes to bear on the movable assembly 54 (or a part attached thereto) of the module 1 directly mounted on its assembly face 12.
  • an orifice 120 FIG. 2

Landscapes

  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de commutation à composition variable permettant de réaliser diverses fonctions de commutation telles que, par exemple, celles d'un interrupteur, d'un contacteur, d'un contacteur-disjoncteur ou d'un inverseur, par l'assemblage d'éléments modulaires et, en particulier:
    • d'au moins un module interrupteur commandable par un organe de manoeuvre sur lequel peut être exercée une force extérieure de commande, et
    • d'au moins un module de commande et/ou de protection comprenant des moyens d'actionnement aptes à appliquer sur ledit organe de manoeuvre une action de commande. Un dispositif du genre mentionné ci-dessus et connu par exemple des documents DE-B-1 256 775 et DE-B-1 022 298.
  • D'une façon plus précise, le module interrupteur peut comprendre un dispositif interrupteur comportant, incorporé dans un boîtier, au moins un élément de contact fixe, au moins un élément de contact mobile associé audit organe de manoeuvre et pouvant prendre au moins deux positions, à savoir, une première position dans laquelle l'élément de contact mobile est appliqué contre l'élément de contact fixe (état fermé), et une deuxième position dans laquelle l'élément de contact mobile se trouve écarté de l'élément de contact fixe (état ouvert), et des moyens élastiques exerçant sur l'équipage mobile un effort tendant à amener l'élément de contact mobile dans l'une ou l'autre des deux-dites positions.
  • Par ailleurs, les modules de commande et/ou de protection ulitlisés dans le dispositif de commutation précédemment décrit peuvent être d'au moins deux types différents, à savoir:
    • des modules de commande directe comprenant des moyens de commande produisant à eux-seuls un ordre à énergie et à vitesse suffisamment élevées pour assurer une commutation correcte du dispositif de commutation, ces moyens de commande étant aptes à agir directement sur les organes de manoeuvre des modules interrupteurs;
    • des modules de commande indirecte comprenant chacun ou plusieurs éléments de commande et/ou de détection produisant un ordre de commande à énergie et/ou à vitesse insuffisamment élevées pour permettre une commutation correcte du dispositif de commutation et qui agissent sur les organes de manoeuvre des modules interrupteurs par l'intermédiaire d'un dispositif de déclenchement à accumulation d'énergie potentielle.
  • A titre indicatif, les modules de commande directe peuvent comprendre un dispositif de commande automatique pouvant ne comporter dans sa version la plus simple qu'un électroaimant de commande par tout ou rien dont l'armature mobile est accouplée à un dispositif de transmission mécanique apte à coopérer avec l'organe de manoeuvre d'au moins un module interrupteur. Il est clair cependant que ce module de commande automatique pourrait tout aussi bien être de type bistable, voire même tristable, à commande impulsionnelle (mode télérupteur), à mémorisation d'ordre, etc... De même, il peut inclure des circuits d'alimentation convertisseur alterna- tif/continu par exemple, ou analogiques (fonctionnement pour un ou plusieurs seuils) etc...
  • Ces modules de commande direct peuvent en outre comprendre plusieurs électro-aimants agissant sur le même dispositif de transmission mécanique.
  • Les éléments de commande et/ou détection utilisés dans les modules de commande indirecte peuvent par exemple comprendre des détecteurs de surintensités, des organes de détection d'une élévation d'intensité se prolongeant dans le temps, des détecteurs de défaut constaté dans la ligne ou dans un appareil alimenté par la ligne, et/ou des organes de commande manuelle.
  • Comme précédemment mentionné, ces éléments de commande et/ou de détection agissent sur le déclencheur d'un dispositif de déclenchement à accumultion d'énergie potentielle dont l'actionneur est conçu de manière à exercer une action de commande sur l'organe de manoeuvre d'au moins un module interrupteur.
  • Il s'avère que dans de nombreuses applications, notamment dans le cas de la réalisation d'un contacteur disjoncteur, le dispositif de commutation doit comprendre au moins un module interrupteur, un module de commande directe et un module de commande indirecte.
  • En outre, ces modules de commande doivent être à même d'effectuer la commande simultanée de plusieurs modules interrupteurs.
  • L'invention propose donc un dispositif de commutation à composition variable, du type susdit, faisant intervenir des éléments modulaires présentant des structures telles qu'ils puissent, en s'assemblant les uns aux autres, réaliser de telles fonctions.
  • Selon l'invention, ce dispositif de commutation est plus particulièrement caractérisé en ce que:
    • le module interrupteur comprend un boîtier présentant au moins:
    • deux faces de jonction opposées contre chacune desquelles peut venir s'assembler, par juxtaposition, la face de jonction d'un autre module interrupteur identique,
    • une face d'assemblage comprenant un orifice de passage ou d'accès audit organe d'actionnement et, de part et d'autre de cet orifice, deux plages d'assemblage munies, chacune, de moyens de fixation d'un module de commande et/ou de protection, et
    • les modules de commande et/ou de protection comprennent chacun un boîtier présentant au moins une face d'assemblage munie de moyens de fixation aptes à coopérer avec les moyens de fixation de l'une des plages d'assemblage de manière qu'en position fixée d'un module de commande sur une plage d'asemblage lesdits moyens d'actionnement soient situés au droit dudit organe de manoeuvre.
  • Avantageusement, le boîtier du module de commutation peut comprendre une face de support munie d'un dispositif de fixation sur une structure de support apte à recevoir plusieurs modules interrupteurs juxtaposés les uns aux autres pardeuxfacesde jonction respectives.
  • Par ailleurs, le dispositif de commutation peut comprendre des moyens d'accouplement tels qu'une barrette d'accouplement permettant de relier mécaniquement les organes de manoeuvre de plusierus modules interrupteurs assemblés les uns aux autres par juxtaposition, de manière à ce que le dispositif interrupteur de ces modules puisse être actionné simultanément par un ou plusierus modules de commande.
  • En outre, dans le cas où le dispositif de commutation fait intervenir au moins un module interrupteur assemblé à deux modules de commande et/ou de protection dont l'un est équipé d'au moins un élément de manoeuvre auxiliaire et dont l'autre est équipé d'au moins un élément de commande auxiliaire apte à être actionné par ledit élément de manoeuvre auxiliaire, les boîtiers desdits modules de commande et/ou de protection comprennent chacun une face de dialogue munie d'une fenêtre de dialogue. Ces faces de dialogue sont alors agencées de telle manière que, lorsque ces deux modules de commande et/ou de protection sont assemblés sur les deux plages d'assemblage respectives du boîtier d'un module interrupteur, les faces de dialogue de ces deux modules de commande soient disposées face à face, avec les fenêtres de dialogue en vis-à- vis, de manière à pouvoir relier mécaniquement l'élément de manoeuvre auxiliaire à l'élément de commande auxiliaire au moyen d'une liaison mécanique passant au travers desdites fenêtres de dialogue.
  • Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lequels:
  • La figure 1 est une perspective schématique illustrant un mode d'assemblage de plusieurs modules interrupteurs et de plusieurs modules de commande et/ou de protection.
  • La figure 2 est une coupe schématique illustrant un assemblage de deux modules de commande sur un module interrupteur.
  • La figure 3 est un schéma élecromécanique illustrant différentes fonctions réalisables à l'aide du dispositif de commutation représenté figure 2.
  • La figure 4 est une représentation schématique du circuit d'alimentation de la bobine de l'électroaimant utilisé dans le dispositif de la figure 3.
  • La figure 5 représente une variante du module interrupteur.
  • La figure 6 représente une variante d'un module de commande à action indirecte adapté au module interrupteur représenté figure 5.
  • La figure 7 est une représentation schématique illustrant un autre mode d'assemblage du dispositif de commutation selon l'invention.
  • Il convient de noter tout d'abord que pour la clarté du dessin, les boîtiers des modules interrupteurs 1, 1 ', 1" et des modules de commande 2, 3 représentés sur la figure 1 présentent une forme sensiblement parallélépipédique. Toutefois, il est bien clair que cette forme n'est pas limitative et que ces boîtiers pourraient présenter des formes différentes.
  • D'une façon plus précise, les boîtiers des modules interrupteurs 1, 1', 1" comprennent chaucun:
    • deux faces de jonction opposées parallèles 4, 5;
    • deux faces latérales 6, 7;
    • une face de support 8; et
    • une face d'assemblage 9 opposée à la face de support 8.
  • La face d'assemblage 9 comprend généralment en son centre un orifice 10 au travers duquel passe le poussoir 11 servant à l'actionnement du dispositif interrupteur logé dans le boîtier 1, ainsi que, de part et d'autre de cet évidement, deux plages d'assemblage 12, 13 destinées à recevoir chacune un module de commande 2, 3.
  • Chacune de ces plages d'assemblage 12, 13 comprend des moyens de centrage 14, 15 et des moyens de fixation d'un module de commande 2, 3.
  • Dans l'exemple représenté, ces moyens de centrage 14, 15 peuvent par exemple consister en des évidements dans lesquels peuvent venir s'engager des tétons 16, 17 prévus sur les boîtiers des modules de commande 2, 3, tandis que les moyens de fixation consistent alors en des tétons à tête 18, 19 destinés à venir s'encliqueter dans des moyens d'encliquetage 21, 22 équipant les boîtiers des modules de commande 2, 3.
  • La face de support 8 du boîtier comprend un profil d'assemblage 23 formant une concavité prismatique, de section trapézoïdale axée perpendiculairement aux faces de jonction 4, 5, de manière à permettre le montage de plusieurs modules interrupteurs 1,1',1" ... juxtaposés au niveau de leur face de jonction 4, 5 sur un même rail profilé de support 24 (représenté schématiquement).
  • Par ailleurs, les faces latérales 6, 7 des boîtiers des modules interrupteurs 1, 1'... peuvent être équipées de moyens de connexion x,y-x',y'... destinés à être raccordés aux conducteurs d'amenée de courant des dispositifs interrupteurs logés dans ces boîtiers.
  • Dans cet exemple, les boîtiers des modules de commande 2, 3 comprennent chacun une face d'assemblage 25, 26 équipée de moyens de centrage 16, 17 et de fixation 21,22 aptes à coopérer avec les moyens correspondants 14, 15-18, 19 prévus sur chacune des plages d'assemblage 12, 13 des boîtiers des modules interrupteurs 1, 1', 1"...
  • Ils comprennent également un orifice de passage 27, 28 d'un levier d'actionnement 29,30 disposé de telle manière qu'une fois qu'un module de commande 2, 3 est assemblé sur une plage d'assemblage 12, 13 d'un module interrupteur 1, 1', 1"..., son lèvier d'actionnement 29, 30 s'étende au droit du poussoir 11 et puisse coopérer avec celui-ci.
  • Bien entendu, ces orifices de passage 27, 28 pourraient être disposés autrement, par exemple dans une face d'assemblage 25, 26. En outre, les orifices de passage 27 des boîtiers de commande 2 peuvent être décalés par rapport aux orifices de passage 28 des boîtiers de commande 3 pour éviter que le levier de l'un de ces modules puisse venir buter contre le levier d'un autre module et rendre ainsi impossible l'assemblage.
  • Pour permettre un actionnement simultané des modules interrupteurs par les modules de commande, les poussoirs 11, 11'... sont solidarisés les uns aux autres par une barrette de liaison 111 qui s'étend parallèlement à l'axe longitudinale du rail de support 24.
  • Les faces 42, 43 des boîtiers de commande 2, 3 qui sont opp osées aux faces de dialogue 32, 33 sont munies de moyens de connexion A1, A2, B1, B2, S1, S2, T" T2 dont le rôle sera ultérieurement précisé.
  • Les dispositifs interrupteurs 1 logés dans les boîtiers des modules interrupteurs peuvent être du type de celui représenté sur la figure 2 qui comprend, de façon classique:
    • deux éléments de contact fixes 50, 51 portés par deux conducteurs respectifs 52, 53 (ou amenées de courant) monté sur la paroi supérieure de la face d'assemblage du boîtier,
    • un équipage mobile comprenant un porte-contact mobile 54en un matériau électriquement conducteur et sur lequel sont montés deux éléments de contact mobiles destinés à coopérer avec les éléments de contact fixes respectifs 55, 56,
    • un organe de manoeuvre (poussoir 11 ) solidaire du porte-contact mobile 54 et passant au travers de l'orifice 10 prévu dans la face d'assemblage du boîtier,
    • un ressort 57 disposé entre la paroi inférieure 14 du boîtier et le porte-contact mobile 54 de manière à exercer une force tendant à amener les élements de contact mobiles 55, 56 contre les éléments de contact fixes 50, 51.
  • Bien entendu, cet interrupteur peut en outre comprendre tous les équipements dont sont habituellement munis les interrupteurs tels que, par exemple, des ailettes de fractionnement des arcs 58, des canaux de décompression, etc... Par ailleurs, les conducteurs 52, 53 présentent une forme repliée permettant le développement de forces de répulsion agissant sur le porte-contact mobile 54 sous l'effet du courant circulant dans l'interrupteur.
  • Il est clair que du fait de l'action du ressort 57, ce dispositif interrupteur se trouve en position normalement fermée, l'ouverture étant alors obtenue en exerçant sur le poussoir 11 une pression antagoniste à celle du ressort 57.
  • Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le module interrupteur 1 est équipé d'un module de commande directe 2 et d'un module de commande indirecte 3, l'ensemble constituant un contracteur-disjoncteur.
  • Le module de commande directe 2 comprend, logé à l'intérieur du boîtier, deux électro-aimants 61, 62 dont les armatures mobiles 63 (dont une seule a été représentée) sont accouplées au levier oscillant 29 dont un bras 66 passe au travers du boîtier par l'orifice 27 et coopère avec le poussoir 11. L'électro- aimant 61 sert à la commande automatique, tandis que l'électro-aimant 62 peut, par exemple, faire partie d'un circuit de commande à manque de tension.
  • Le fonctionnement de ce module de commande 2 est alors le suivant:
    • à l'état excité, l'armature mobile 54 des électroaimants 51, 52 vient s'appliquer contre les armatures fixes 55 en faisant, grâce au ressort 67, pivoter le levier 29 qui libère le poussoir 11; sous l'effet du ressort 57, les éléments de contact mobiles 55, 56 viennent s'appliquer sur les éléments de contact fixes 50, 51; l'interrupteur est alors à l'état fermé,
    • dès que le courant cesse de circuler dans l'un ou l'autre des électro-aimants, l'armature mobile 64 de cet électro-aimant qui se trouve sollicitée par un ressort (non représenté), s'écarte de l'armature fixe 65 et fait basculer le levier 29; celui-ci repousse alors le poussoir 11 à l'encontre de l'action du ressort 57, et provoque le passage à l'état ouvert de l'interrupteur.
  • L'alimentation de la bobine de l'électro-aimant 62 s'effectue par les bornes B1 et 82, tandis que l'alimentation de la bobine de l'électro-aimant 61 s'effectue par les bornes A1, A2 par l'intermédiaire d'un circuit comprenant, en série, trois contacts auxiliaires à ouverture K" K2, K3, dont les poussoirs 70, 71 et 72 sont disposés dans l'axe des fenêtres de dialogue 34, 35, 36.
  • Le module de commande indirecte comprend, quant à lui, un dispositif de déclenchement à accumulation d'énergie potentielle 73 comportant:
    • un levier d'actionnement 30 coopérant avec le poussoir 11;
    • un poussoir d'actionnement auxiliaire 74, actionné en synchronisme avec le levier 30, ce poussoir étant disposé au droit de la fenêtre de dialogue 39;
    • un poussoir d'armement 75 passant au travers d'une ouverture prévu sur la face supérieure du boîtier; et
    • un déclencheur constitué par un levier oscillant 76 dont la rotation est commandée par trois dispositifs de protection, à savoir, un dispositif de protection contre les surintensités brutales 77, un dispositif de détection sensible à un défaut constaté dans la ligne ou dans un appareil alimenté par la ligne 78 et un dispositif de protection contre les élévations d'intensité se prolongeant dans le temps 79.
  • Ce dispositif de déclenchement est conçu de manière à présenter deux états stables, à savoir, un état armé et un état déclenché, ainsi que deux phases transitoires, à savoir, une phase d'armement obtenue par une action sur le poussoir d'armement et une phase de déclenchement obtenue par une action sur le levier oscillant 76.
  • Le levier d'actionnement 30 et le poussoir 74 peuvent prendre successivement deux positions stables correspondant aux deux états stables, à savoir:
    • une position déclenchée, dans laquelle le levier 30 exerce, sur le poussoir 11, une action antagoniste à celle du ressort 57, pour assurer le maintien de l'interrupteur à l'état ouvert, et dans laquelle le poussoir 74 est à l'état déployé, et
    • une position armée, dans laquelle le levier 30 autorise le retour de l'interrupteur à l'état fermé, et dans laquelle le poussoir est à l'état rentré.
  • Bien entendu, le dispositif de déclenchement comprend également des moyens d'accumulation d'énergie potentielle propes à stocker une fraction de l'énergie potentielle exercée sur le poussoir 75 lors de la phase d'armement et de la restituer ensuite sur le levier 30 et sur le poussoir 74 lors de la phase de déclenchement.
  • Les dispositifs de protection 77, 78 comprennent chacun un poussoir 80, 81 coopérant avec le levier oscillant 76 et un poussoir auxiliaire 82, 83 disposé au droit des fenêtres de dialogue 37, 38.
  • Les poussoirs auxiliaires 74, 82, 83 peuvent être avantageusement couplés aux poussoirs 70, 71 et 72 des contacts auxiliaires K1, K2, K3 au moyen de tiges de liaison 84, 85, 86 passant au travers des fenêtre de dialogue 34, 35, 36 du module de commande 2 et des fenêtres de dialogue 37, 38, 39 du module de commande 3.
  • Il convient de noter que les liaisons électriques des dispositifs de protection 77, 78 et 79 peuvent être respectivement assurées au moyen de bornes de connections Si, S2 - Ti, T2 - U1, U2 situées du côté du module de commande 3 opposé à la face de dialogue 33.
  • La figure 3 est un schéma théorique d'un contacteur à haut pouvoir de coupure réalisable à partir d'une structure telle que celle représentée figure 2.
  • Dans cet exemple, l'interrupteur comprend au moins deux éléments de contact fixes 50, 51 raccordés aux deux parties 93, 94 d'une ligne de transport de courant. A ces deux éléments de contact fixes 50, 51 sont associés deux éléments de contact mobiles 55, 56 montés sur un porte-contact mobile 54 sollicité par un ressort 57 qui exerce une force F tendant à refermer l'interrupteur. L'ouverture de cet interrupteur peut être provoquée par une pluralité de moyens capables d'exercer sur l'équipage mobile 54 une force antagoniste à celle du ressort 57 et de valuer plus élevée. Dans cet exemple, ces moyens comprennent plus particulièrement:
    • un dispositif de commande automatique A (module de commande 2) pouvant consister en l'électro-aimant 61 représenté sur la figure 2; ce dispositif de commande peut en outre comprendre les contacts auxiliaires K1, K2, K3 montés en série dans le circuit d'alimentation de la bobine B de l'électro- aimant, comme représenté figure 4;
    • un dispositif de commande M sensible à un manque de tension, par exemple sur les ciruits de contrôle, le contact référencé CI figurant la commande par manque de tension; le dispositif peut comprendre un électro-aimant du type de celui, 62, représenté figure 2, et qui effectue en outre la commande d'un quatrième contact auxiliaire K4 en série dans le circuit de la bobine B;
    • un dispositif de déclenchement S du type de celui précédemment décrit dont le déclencheur est commandé par le détecteur de surintensité 79, par un organe de détection 77 d'une élévation d'intensité se prolongeant dans le temps, par un détecteur de défaut 78 sensible à un défaut constaté dans la ligne ou dans un appareil alimenté par la ligne, ce détecteur de défaut 78 pouvant avoir une action instantanée ou temporisée, directe ou différentielle, etc..., et par un organe de commande manuelle Ma.
  • Le dispositif de déclenchement S peut en outre actionner, grâce à une liaison mécanique (poussoir auxiliaire 74, tige 84) ou électrique, l'interrupteur auxiliaire K1, de manière à provoquer la coupure du circuit qui alimente la bobine de l'électro-aimant du dispositif de commande automatique A, en vue de confirmer la coupure de l'interrupteur provoquée par le dispositif de déclenchement S.
  • De même, l'organe de détection 77, le détecteur de défaut 78 et le dispositif de commande M peuvent respectivement agir, d'une façon analogue, sur les contacts auxiliaires K2, K3, K4 du circuit d'alimentation de la bobine B.
  • On rappelle que les liaisons électriques entre la ligne de courant 94 et les dispositifs de protection 77, 79 peuvent s'effectuer au moyen des connecteurs S1, S2 - U1, U2 prévus sur le boîtier.
  • Toutefois, ces liaisons peuvent être effectuées, d'une façon plus avantageuse, grâce aux dispositions représentées sur les figures 5 et 6.
  • Ainsi, tel que représenté sur la figure 5, le module interrupteur 1 comprend une amenée de courant réalisée en deux parties 101, 102 comportant deux connecteurs femelles 103, 104, respectifs. Ces deux connecteurs 103, 104 qui débouchent sur la plage d'assemblage 13 du boîtier peuvent recevoir un cavalier conducteur 105, protégé par un cache isolant 106, qui permet d'assurer la continuité électrique entre les deux parties 101 et 102.
  • Par ailleurs, le module de commande indirecte 13 comprend deux broches conductrices 107, 108 disposées sur la face d'assemblage 26 du boîtier, de manière à pouvoir s'engager dans les connecteurs femelles 103,104 iors de l'assemblage du module de commande indirecte 3 sur le module interrupteur 1.
  • Les deux broches 107, 108 sont respectivement connectées aux dispositifs de protection (magnéto- thermiques) quis comprennent, dans ce cas d'espèce, un électro-aimant 110 et un bilame 111 réchauffé par une résistance thermique 112.
  • Ainsi, lorsque le module interrupteur 1 est utilisé seul ou associé à un module de commande directe, la ligne de puissance est raccordée aux bornes de connexion x et y et le cavalier est engagé dans les connecteurs femelles 103, 104. Bien entendu, dans ce cas, lorsque le dispositif interrupteur du module 1 (ou lorsque la ligne) est hors tension par coupure amont, on peut retirer le cavalier 105 hors charge et assurer ainsi le sectionnement de la ligne de puissance.
  • Bien entendu, lorsque le dispositif interrupteur du module 1 est multipolaire et que, dans ce cas, son équipage mobile 54 porte plusieurs couples d'éléments de contact mobiles 55, 56 coopérant avec plusieurs couples d'éléments de contact fixes respectifs 57, 58, de manière à former autant de contacts reliés chacun à une ligne respective, il est nécessaire de prévoir, pour chaque ligne, un ensemble faisant intervenir une amenée de courant en deux parties 101, 102, deux connecteurs femelles 103, 104, un cavalier conducteur 105 ou une paire de broches 107, 108 prévue sur le module de commande indirecte 3 correpondant.
  • Il est à noter que dans l'exemple représenté figure 6, le module de commande indirecte 3 comprend une borne y' pouvant se raccorder à une borne de connexion y du dispositif interrupteur 1 sur la ligne de puissance.
  • Cette borne y'setrouve elle-même reliée à la broche 107 par l'intermédiaire de la résistance 112, du bilame 111 et de l'électro-aimant 110. Dans ce cas, la broche 108 ne se trouve par utilisée et peut être supprimée.
  • Cette solution qui limite au maximum les chutes de tension sera, de préférence, utilisée dans le cas de courants élevés.
  • Par contre, dans le cas de courants suffisamment faibles, la borne y' n'est pas nécessaire et la résistance 112 peut être alimentée grâce à sa liaison à la broche 108.
  • Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux seuls modes d'essemblages précédemment décrits.
  • Ainsi, par exemple, les modules interrupteurs 1, 1', 1" pourraient être empilés les uns sur les autres, comme représenté figure 7, la face d'assemblage de l'un des modules interrupteurs venant s'assembler sur la face de support d'un autre module interrupteur.
  • Dans ce cas, les modules de commande 2 et 3 sont montés sur la face d'assemblage du module interrupteur situé au sommet de la pile.
  • Ces modules de commande peuvent alors avoir leurs leviers d'actionnement 29, 30 décalés en hauteur, et il convient de prévoir un dispositif de transmission reliant les équipages mobiles de ces interrupteurs, une fois empilés entre eux, et aux leviers d'actionnement 29, 30.
  • La liaison des équipages mobiles 54 peut être réalisée simplement en prévoyant, sur la face de support des modules 1, un orifice 120 (figure 2) disposé de telle manière que dans un empilage, le poussoir 11 de ces modules 1 passe par cet orifice 120 et vienne naturellement en appui sur l'équipage mobile 54 (ou une pièce rapportée sur celui-ci) du module 1 directement monté sur sa face d'assemblage 12.

Claims (11)

1. Dispositif de commutation à composition variable réalisable par assemblage d'éléments modulaires et d'au moins un module interrupteur (1) comprenant un dispositif interrupteur commandable par un organe de manoeuvre (11) sur lequel peut être exercée une force extérieure de commande, et au moins un module de commande et/ou de protection (2, 3) comprenant des moyens d'actionnement (29, 30) aptes à appliquer, sur ledit organe de manoeuvre (11), une force de commande,
caractérisé en ce que:
le module interrupteur (1) comprend un boîtier présentant au moins:
deux faces de jonction opposées (4, 5) contre chacune desquelles peut venir s'assembler, par juxtaposition, la face de jonction d'un autre module interrupteur (1) identique,
une face d'assemblage (9) comprenant un orifice de passage ou d'accès (10) audit organe d'actionnement (11) et, de part et d'autre de cet orifice (10), deux plages d'assemblage (12, 13) munies, chacune, de moyens de fixation (14, 15 - 18, 19) d'un module de commande et/ou de protection (2, 3), et
les modules de commande et/ou de protection (2, 3) comprennent chacun un boîtier présentant au moins une face d'assemblage (25, 26) munie de moyens de fixation (16, 17 - 21, 22) aptes à coopérer avec les moyens de fixation (14, 15 -18, 19) de l'une des plages d'assemblage (12, 13) de manière qu'en position fixée d'un module de commande (2, 3) sur une plage d'assemblage (12, 13) lesdits moyens d'actionnement (29, 30) soient situés au droit dudit organe de manoeuvre (11).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier du module de commutation comprend en outre une face de support (8) munie d'un dispositif de fixation (23) dudit module (1) sur une structure de support (24).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (23) et ladite structure de support (24) sont conçus de manière à recevoir plusieurs modules interrupteurs (1) juxtaposés l'un à l'autre par deux faces de jonction (4, 5) respectives.
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'accouplement (111) aptes à relier mécaniquement les organes de manoeuvre (11, 11') de plusieurs modules interrupteurs (1, 1') assemblés l'un à l'autre par juxtaposition, de manière à ce que les dispositifs interrupteurs de ces modules (1) puissant être actionnés simultanément par un ou plusieurs modules de commande (2, 3).
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation (18, 19 - 21, 22) prévus sur les plages de fixation (12, 13) et sur les modules de commande et/ou de protection (2, 3) consistent en des moyens d'assem- blàge par encliquetage.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, faisant intervenir au moins un module interrupteur (1 ) assemblé à deux modules de commande et/ou de protection (2, 3), dont l'un est équipé d'au moins un élément de commande auxiliaire (82, 83, 74) et dont l'autre est équipé d'au moins un contact auxiliaire (Ki, K2, K3) apte à être actionné par ledit élément de commande auxiliaire, caractérisé en ce que les boîtiers desdits modules de commande et/ou de protection comprennent chacun une face de diaio- gue (32, 33) munie d'au moins une fenêtre de dialogue (34 à 39) donnant accès, selon le cas, audit élément de commande auxiliaire (82, 83, 74) ou audit élément de contact auxiliaire (K1, K2, K3), et en ce que l'agencement desdits modules de commande (2, 3) est tel que lorsque ces modules sont assemblés sur les deux plages d'assemblage (12, 13) du boîtier du module interrupteur (1 les faces de dialogue (32, 33) soient face à face et les fenêtres de dialogue correspondantes (34 à 36 et 35 à 39) soient au droit l'une de l'autre, de manière à pouvoir relier ledit élément de commande auxiliaire (82, 83, 74) audit élément de contact auxiliaire (K1, K2, K3) par une liaison mécanique (84, 85, 86) passant par lesdites fenêtres de dialogue.
7. Dispositif selon la revendication 6, faisant intervenir au moins un module interrupteur (1) assemblé à un module de commande directe (2) comprenant au moins un électro-aimant de commande automatique (61 ) dont la bobine est alimentée par un circuit comprenant au moins un contact auxiliaire (Ki) associé à une fenêtre de dialogue (36), et à un module de commande indirecte (3) comprenant au moins un dispositif de commande et/ou de protection (77, 78, 79) agissant sur l'organe d'actionnement (11) du module interrupteur (1) par l'intermédiaire d'un dispositif de déclenchement à énergie potentielle (73), caractérisé en ce que le dispositif de déclenchement comprend un élément de commande auxiliaire (74) associé à une fenêtre de dialogue (39) et apte à assurer la commande dudit contact auxiliaire (K1) par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission mécanique (84).
8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, faisant intervenir au moins un module interrupteur assemblé à un module de commande directe (2) comprenant au moins un électro-aimant de commande automatique dont la bobine est alimentée par un circuit comprenant au moins un contact auxiliaire (K2), et à un module de commande indirecte (3) comprenant au moins un dispositif de commande et/ou de protection (77, 78, 79) agissant sur l'organe d'actionnement (11) du module interrupteur (1) par l'intermédiaire d'un dispositif de déclenchement à énergie potentielle (73), caractérisé en ce que ledit dispositif de commande et/ou de protection comprend un élément de commande auxiliaire (83) associé à une fenêtre de dialogue (38) et apte à assurer la commande dudit contact auxiliaire (K2) par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission mécanique (85).
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un module interrupteur (1) dont le dispositif interrupteur comporte une amenée de courant réalisé en deux parties (101, 102) comportant deux conducteurs femelles (103, 104) débouchant sur l'une desdites plages d'assemblage (13) et sur lesquels peuvent êrtre embrochés:
un cavalier conducteur (105) assurant la continuité électrique entre les deux dites parties (101, 102), ou
deux broches (107, 108) prévues sur la face d'assemblage d'un module de commande (2, 3).
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les susdits modules interrupteurs comprennet des moyens permettant leur assemblage par empilage, de telle sorte que la face d'assemblage de l'un des modules interrupteurs s'assemble sur la face de support (8) d'un autre module interrupteur (1 ), en ce que, dans ce cas, les susdits modules de commande sont montés sur la face d'assemblage du module interrupteur (1) situé au sommet de la pile, et en ce que lesdits modules interrupteur (1 ) comprennent des moyens de liaison mécanique de leurs équipages mobiles.
11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdits moyens de liaison mécanique comprennet un orifice (120) ménagé sur la face de support (8) des modules interrupteurs (1) et agencé de telle manière qu'une fois un empilage réalisé, le poussoir (11) de l'un de ces modules (1) passe par cet orifice (120) et vienne en appui sur l'équipage mobile (54) du module interrupteur (1) directement monté sur sa face d'assemblage.
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