EP0191654A1 - Cartridge with fuse - Google Patents

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EP0191654A1
EP0191654A1 EP86400012A EP86400012A EP0191654A1 EP 0191654 A1 EP0191654 A1 EP 0191654A1 EP 86400012 A EP86400012 A EP 86400012A EP 86400012 A EP86400012 A EP 86400012A EP 0191654 A1 EP0191654 A1 EP 0191654A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
sleeve
cartridge according
gases
pistons
Prior art date
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Granted
Application number
EP86400012A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0191654B1 (en
Inventor
Thierry Baron
Elie Belbel
Christian Blanchard
André Haury
Michel Lauraire
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
Telemecanique Electrique SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telemecanique Electrique SA filed Critical Telemecanique Electrique SA
Publication of EP0191654A1 publication Critical patent/EP0191654A1/en
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Publication of EP0191654B1 publication Critical patent/EP0191654B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/38—Means for extinguishing or suppressing arc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/38—Means for extinguishing or suppressing arc
    • H01H2085/381—Means for extinguishing or suppressing arc with insulating body insertable between the end contacts of the fusible element

Definitions

  • the present invention relates to an electric circuit breaker cartridge with a cylindrical or knife type fuse.
  • fuse cartridges used to protect electrical devices against current overcurrents and short circuits.
  • One of them, of the cylindrical type comprises a cylindrical insulating body ending in two conductive capsules or caps, also known as end caps, and in which is disposed, on the one hand, a fusible wire electrically connected to the two end caps and , on the other hand, a filling of sand whose role is to dissipate the energy of the electric arc created during the appearance of an overcurrent or a short circuit.
  • the fusible wire splits into two parts between which an electric arc is created which melts both the sand and the fusible wire. The melting sand cools the arc to extinguish it completely, thereby cutting the electrical circuit.
  • Another known structure of a fusible cartridge comprises, on the one hand, an insulating body of substantially parallelepiped shape in which are arranged as above the fusible element (blade or bar) and the sand and, on the other hand, two conductive tips or knives provided perpendicularly on two opposite end faces of the body and electrically connected to the fusible element.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a fusible cartridge, of the cylindrical or knife type, which is simple to produce, henceforth dispenses with any filling of sand, has excellent performance with a high breaking capacity. and above all total isolation, and makes it possible to have a fusible element having a reduced section only in the arc formation chamber.
  • FIG. 1 represents in section a fusible cartridge of the cylindrical type 1 according to a first embodiment of the invention.
  • This fuse cartridge of caliber for example 12A / 220 or 380 V, comprises a cylindrical body 2 of insulating material, of axis XX ', terminated at its two ends by two identical end pieces in the form of sockets or capsules 3 and 4, produced conductive material such as, for example, silver copper, and fixed to the body for example by crimping in two annular grooves 5 and 6 hollowed out at the ends thereof.
  • the body 2 has internally two identical cylindrical housings, identified at 7 and 8, parallel to the axis XX ', formed on either side of this axis and over the entire length of the body, and communicating with each other at the level of the axis XX '.
  • a first movable piston of insulating material 9 of length less than that of the housing to allow it to move therein in translation parallel to the axis XX '., And being in the form of a cylindrical sleeve provided with a bottom 10.
  • the piston 9 In the rest position, that is to say before the appearance of an arc, as illustrated in FIG. 1, the piston 9 is introduced by its bottom 10 into its housing for come level with the end face of the body on the end of the end piece 3.
  • the cylindrical piston 9 is, on the other hand, pierced laterally and near its bottom 10 with an orifice 12 which is placed on the side of the axis XX 'during the introduction of the piston into its housing.
  • a first fixed piece of insulating material constituted by another cylindrical sleeve 13 coaxial with the sleeve 9 and also having a bottom 14 which is pierced with a central opening.
  • This sleeve 13 is introduced through its bottom 14 into the associated sleeve 9 and has a length less than that of the sleeve 9 so as to delimit between their respective bottoms 10 and 14 an internal space 16 of variable volume called gas expansion which communicates with the orifice 12 of the sleeve 9.
  • a second movable piston 18 identical to the first that is to say constituted by a cylindrical insulating sleeve provided with a bottom 19 and pierced laterally with an orifice 20, is disposed in the housing 8 of the body so as to move therein in translation but in the opposite direction of the first piston 9.
  • the piston 18 in the rest position illustrated in FIG. 1, the piston 18 is disposed on the side of the end piece 4 in coming to be placed longitudinally and with little play compared to piston 9 so that their respective orifices 12 and 20 are placed opposite one another.
  • the two pistons 9 and 18 are arranged in the body in an opposite manner on either side of its axis XX 'and are arranged relative to each other along this axis so as to put in direct communication their respective orifices.
  • the fusible wire passes longitudinally through each of the two sleeves 13 and 22 thus serving to support said wire, and passes through the two opposite orifices 12 and 20 of the pistons as well as through the two spaces of variable volume 16 and 25.
  • the fusible wire 27 preferably has a reduced section.
  • the fusible wire 27 melts at its portion of reduced section and splits into two parts, and it forms between them, it that is to say in the chamber delimited by the two orifices and the two internal spaces, an electric arc whose energy is collected in each of the two internal spaces 16 and 25. Consequently, the pressure of the gases released by the arc and received by the two pistons 9 and 18 exerts, on each of these, a force which very quickly causes their axial displacement in opposite directions from one another, according to the arrows A and B in FIG. 1, thus producing a shearing of the arc.
  • FIG. 2 represents the end-of-travel position of each of the two pistons once propelled by the gases produced during the melting of the fusible wire 27.
  • the two pistons After sliding along their associated fixed sleeves 13 and 22, the two pistons come into abutment respectively on two cylindrical tubes 31 and 32 arranged in the two housings of the body and axially aligned with the two pistons to receive them at the end of the stroke.
  • the two tubes 31 and 32 In order to expel the volume of air displaced by the movement of each of the two pistons, the two tubes 31 and 32 communicate directly with the outside via openings, respectively 34 and 35, formed in the two nozzles 3 and 4.
  • means are provided for damping their movement at the end of the stroke without rebounding.
  • These means are constituted for example by two elastomer cushions 38 and 39 fixed, for example by gluing, on the external surface of the respective bottoms of the two pistons.
  • the gas evacuation means comprise, for each piston, a first lumen 41, for example oblong, formed laterally on the piston opposite its orifice, and a second light 42 for example identical to the first and formed laterally in the body, so that after propulsion of each piston, these lights 41 and 42 come opposite one another and therefore allow the gases to escape it.
  • the various arrows in FIG. 2 represent the escape to the atmosphere of the gases by passage through these lights.
  • FIG. 3 shows in section a preferred variant of the fusible cartridge of the cylindrical type 1 according to the invention before the appearance of the electric arc
  • FIG. 4 represents in section this same cartridge after the appearance of the arc, the shear of which is produced in a completely identical manner to that already described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • this cartridge 1, of caliber for example 12A / 220 or 380 V consists of the cylindrical body 2 of axis XX 'hollowed longitudinally from the two identical housings 7 and 8 each receiving one of the two pistons movable in opposite directions 9 and 18.
  • the pistons 9 and 18 are identical and are each in the form of a cylindrical sleeve provided with a bottom, respectively 10 and 19, and pierced laterally with an orifice, respectively 12 and 20, coming to be placed opposite its counterpart when the two pistons are in the rest position (FIG. 3).
  • each piston Inside each piston is introduced longitudinally a set of two axially aligned cylindrical fixed support pieces made of conductive material tor such as, for example, in silvery copper, and between which is enclosed, transverse to their axis, part of the fusible element constituted for example by a conductive strip 45, so that at the end of assembly, the the fusible blade is disposed perpendicularly to the axis XX 'passing through the respective orifices 12 and 20 of the two pistons and being supported at its two ends by the two sets of fixed parts associated respectively with the two pistons.
  • Each assembly constituted by the two support parts enclosing between them a part of the fusible blade is made unitary for example by welding these parts to each other.
  • the two fixed parts associated with the piston 9 consist respectively of a first cylindrical rod 47 inserted with a slight play in the piston substantially up to the level of its orifice 12 and being fixed to the 'one of its ends, for example by welding, to the conductive end-piece 3, and of a second cylindrical rod 48 fitting into a central opening pierced in the bottom 10 of the piston and ending in a neck coming to enclose, with the other end of the first rod, the fusible blade 45.
  • This second cylindrical rod 48 has a diameter less than the internal diameter of the piston so as to delimit therein the space 16 of variable volume called the gas expansion which communicates with the orifice 12 of the associated piston 9.
  • This cartridge 1, illustrated in FIGS. 3 and 4 also comprises two intermediate cylindrical parts 54 and 55 mounted respectively between the two ends of the body 2 and the two end pieces 3 and 4. These two parts, one of which is visible in Figure 5, are each hollowed with two openings connected together by an internal duct trans - versal to the axis of the associated piston and are each provided with a bearing surface forming a shoulder, respectively 56 and 57, produced at the entrance to their conduit and coming to be positioned in the associated housing of the body provided for receiving the piston.
  • the fusible blade splits into two parts (45a, 45b in FIG. 4) at its housing in the two opposite orifices. , and the energy of the electric arc appearing between these two blade parts propels the two pistons in opposite directions according to arrows A and B in FIG. 3.
  • the two pistons 9 and 18 come into abutment respectively on the two shoulders 56 and 57 of the two intermediate parts, and their movement is damped by means of two annular elastomer rings 59 and 60 fixed respectively , for example by gluing, on the external surface of their respective bottoms.
  • This variant of cylindrical fuse cartridge is essentially distinguished from the previous one by the fact that the gases propelling the pistons are no longer expanded towards the outside of the cartridge but now inside the cartridge itself.
  • FIG. 5 illustrates the path followed by the gases expanding in the cartridge after propulsion of a single piston shown in this figure, such as, for example, the piston 9.
  • a single piston shown in this figure such as, for example, the piston 9.
  • the path followed by the gases propelling the other piston is symmetrical with respect to the axis of the cartridge of that illustrated in FIG. 5.
  • the gases released by the electric arc escape from the piston through a central opening made in its bottom, then pass through the associated annular ring 59 and enter the conduit. internal of the intermediate part 55.
  • the gases are evacuated in another communicating conduit, identified at 62 in FIG. 5, hollowed longitudinally in the body 2 and at the end of which the gases are now sufficiently relaxed.
  • the path taken by these gases to relax is illustrated by the various arrows in FIG. 5.
  • FIG. 6 represents in section a fusible cartridge of the knife type 70 according to the invention before appearance of the electric arc
  • FIG. 7 represents in section this same cartridge after appearance of the arc whose shearing is carried out on the same principle as previously described, namely by the displacement in opposite directions of two pistons each propelled by the energy of the arc.
  • this knife cartridge 70 of caliber for example 1000A / 1000 V, comprises a parallelepiped body 72 of insulating material, of axis XX ′, hollowed out of two identical housings 7 and 8 receiving respectively the two pistons movable in opposite directions 9 and 18.
  • These pistons are in the form of cylindrical sleeves, with respective axes YY 'and ZZ', with respective bottoms 10 and 19 each pierced with a central opening.
  • the pistons are also drilled laterally from the orifices 12 and 20 communicating with each other at the level of the axis XX ′ and through which the fusible element formed, for example by the conductive strip 45, passes perpendicularly to this axis.
  • this knife cartridge also comprises two sets of two fixed parts each, between which a portion of the fusible blade 45 is enclosed.
  • the two cylindrical bars in conductive material fixed at one of their ends respectively to two conductive plates 74 and 75 and, at 48 and 51, the other two conductive bars forming plugs respectively delimiting the two internal spaces 16 and 25 of variable volume communicating with the orifices of the two pistons.
  • the two bars of the same assembly are made integral with a part of the fusible strip, for example by welding.
  • each plate can be made in one piece with its knife.
  • the knife cartridge 70 also comprises two plates forming insulating bases 81 and 82 disposed respectively between the body 72 and the plates 74 and 75, and on each of which are fixedly mounted parts forming insulating heels, for example two in number, identified by 85 and 86 in FIG. 8. For the sake of clarity, only the two heels of the base 82 have been shown, those of the base 81 being arranged symmetrically with respect to an axis perpendicular to the axis XX '.
  • the two heels 85 and 86 are each pierced with two openings connected to each other by an internal conduit by positioning the inlet of the conduit in the heel 85 opposite the housing provided for the piston 9.
  • this inlet of the conduit has a shoulder portion 88 (FIG. 8) intended to receive the piston 9.
  • the shoulder intended to receive the other piston 18 has been identified at 89 in FIG. 6.
  • the fusible blade splits into two parts (45a, 45b in Figure 7) and the energy of the arc electric appearing between these two blade parts propels the two pistons in opposite directions according to arrows A and B in Figure 6.
  • the two pistons come into abutment on the two shoulders 88 and 89 of the two homologous heels, and their movement is damped by means of several identical annular rings of elastomer 91 and 92 fixed for example by gluing on said shoulders.
  • FIG. 8 mainly illustrates the path followed by the gases expanding inside the cartridge after propulsion of one of the pistons. It is understood that the path of the gases propelling the other piston is symmetrical to that shown in this FIG. 8.
  • each piston mounts at the end of each piston a spring (not shown) of suitable elasticity which participates, on the one hand, in the relaxation of the piston in particular in the case of low overload intensities and, d on the other hand, the amortization of the movement thereof at the end of the race without rebounding, without departing from the scope of the invention.

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Abstract

L'invention concerne une cartouche fusible par exemple du type cylindrique comportant un corps cylindrique isolant (2) terminé par deux embouts conducteurs (3, 4), et un élément fusible (45) relié électriquement aux embouts.The invention relates to a fuse cartridge, for example of the cylindrical type, comprising an insulating cylindrical body (2) terminated by two conductive ends (3, 4), and a fusible element (45) electrically connected to the ends.

Cette cartouche se caractérise en ce que deux pistons (9, 18) logés dans le corps sont mobiles en translation en sens inverses l'un de l'autre et recueillent les gaz dégagés par l'arc électrique au moment de son apparition, de sorte que la pression des gaz exerce sur chaque piston une force qui provoque son déplacement vers une position où l'arc est totalement cisaillé.This cartridge is characterized in that two pistons (9, 18) housed in the body are movable in translation in opposite directions from each other and collect the gases released by the electric arc at the time of its appearance, so that the pressure of the gases exerts on each piston a force which causes its displacement towards a position where the arc is completely sheared.

Application: protection des appareils électriques.

Figure imgaf001
Application: protection of electrical devices.
Figure imgaf001

Description

La présente invention concerne une cartouche de coupe-circuit électrique à fusible du type cylindrique ou à couteaux.The present invention relates to an electric circuit breaker cartridge with a cylindrical or knife type fuse.

On connaît déjà diverses structures de cartouches fusibles utilisées pour protéger les appareils électriques contre les surintensités de courant et les court-circuits. L'une d'entre elles, du type cylindrique, comporte un corps cylindrique isolant se terminant par deux capsules ou capuchons conducteurs, encore dénommés embouts, et dans lequel est disposé, d'une part, un fil fusible relié électriquement aux deux embouts et, d'autre part, un remplissage de sable dont le rôle est de dissiper l'énergie de l'arc électrique créé lors de l'apparition d'une surintensité ou d'un court-circuit. En effet, en présence de ce type de défaut électrique, le fil fusible se scinde en deux parties entre lesquelles se crée un arc électrique qui fait fondre à la fois le sable et le fil fusible. Le sable en fondant refroidit l'arc pour l'éteindre complètement, coupant de la sorte le circuit électrique.Various structures of fuse cartridges used to protect electrical devices against current overcurrents and short circuits are already known. One of them, of the cylindrical type, comprises a cylindrical insulating body ending in two conductive capsules or caps, also known as end caps, and in which is disposed, on the one hand, a fusible wire electrically connected to the two end caps and , on the other hand, a filling of sand whose role is to dissipate the energy of the electric arc created during the appearance of an overcurrent or a short circuit. Indeed, in the presence of this type of electrical fault, the fusible wire splits into two parts between which an electric arc is created which melts both the sand and the fusible wire. The melting sand cools the arc to extinguish it completely, thereby cutting the electrical circuit.

Une autre structure connue de cartouche fusible, celle-ci du type à couteaux, et opérant d'une façon identique à celle décrite ci-dessus, comporte, d'une part, un corps isolant de forme sensiblement parallélépipédique dans lequel sont disposés comme précédemment l'élément fusible (lame ou barrette) et le sable et, d'autre part, deux embouts ou couteaux conducteurs prévus perpendiculairement sur deux faces extrêmes opposées du corps et reliés électriquement à l'élément fusible.Another known structure of a fusible cartridge, this of the knife type, and operating in a manner identical to that described above, comprises, on the one hand, an insulating body of substantially parallelepiped shape in which are arranged as above the fusible element (blade or bar) and the sand and, on the other hand, two conductive tips or knives provided perpendicularly on two opposite end faces of the body and electrically connected to the fusible element.

Toutefois, ces structures de cartouches fusibles, aussi bien cylindriques qu'à couteaux, présentent des inconvénients. En effet, un bon fonctionnement de la cartouche fusible impose entre autres que le sable soit pur et que sa granulométrie soit très précise car elle varie en fonction de chaque type de cartouche. Ces conditions nécessitent donc de nombreux contrôles et mesures qui sont longs et complexes à effectuer. D'autre part, le fait d'avoir du sable ne garantit pas à la cartouche fusible un isolement total entre les deux parties de l'élément fusible une fois scindé.However, these fusible cartridge structures, both cylindrical and knife-shaped, have drawbacks. Indeed, proper operation of the fuse cartridge requires inter alia that the sand is pure and that its particle size is very precise because it varies according to each type of cartridge. These conditions therefore require numerous checks and measurements which are long and complex to perform. On the other hand, the fact of having sand does not guarantee the fuse cartridge complete isolation between the two parts of the fuse element once split.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une cartouche fusible, du type cylindrique ou à couteaux, qui est simple à réaliser, se dispense désormais de tout remplissage de sable, présente d'excellentes performances avec un pouvoir de coupure élevé et surtout un isolement total, et permet d'avoir un élément fusible présentant une section réduite uniquement dans la chambre de formation de l'arc.The object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a fusible cartridge, of the cylindrical or knife type, which is simple to produce, henceforth dispenses with any filling of sand, has excellent performance with a high breaking capacity. and above all total isolation, and makes it possible to have a fusible element having a reduced section only in the arc formation chamber.

A cet effet, l'invention propose une cartouche fusible, du type cylindrique ou à couteaux, qui est caractérisée en ce qu'elle comporte :

  • - deux pistons isolants logés dans le corps de cartouche, parallèlement à l'axe de celui-ci et mobiles en translation en sens inverse l'un de l'autre entre une position de repos prise avant apparition d'un arc électrique et une position où l'arc est cisaillé, les deux pistons étant percés latéralement, respectivement de deux orifices venant en regard l'un de l'autre et étant traversés par une portion de section réduite de l'élément fusible lorsque ces pistons sont en position de repos, chaque orifice communiquant avec un espace de volume d'expansion délimité à l'intérieur du piston associé et destiné à recueillir les gaz produits lors de la fusion de l'élément fusible, de sorte qu'au moment de l'apparition de l'arc électrique dans les orifices, la pression des gaz dégagés par l'arc exerce sur chacun des pistons une force qui provoque leur déplacement en sens inverse vers la position où l'arc est cisaillé ;
  • - des moyens formant butée logés dans le corps et associés à chaque piston pour recevoir celui-ci en fin de course ;
  • - des moyens pour évacuer les gaz après propulsion de chaque piston.
To this end, the invention provides a fusible cartridge, of the cylindrical or knife type, which is characterized in that it comprises:
  • - two insulating pistons housed in the cartridge body, parallel to its axis and movable in translation in opposite directions to each other between a rest position taken before the appearance of an electric arc and a position where the arc is sheared, the two pistons being pierced laterally, respectively of two orifices coming opposite one another and being crossed by a portion of reduced section of the fusible element when these pistons are in the rest position, each orifice communicating with an expansion volume space defined inside the associated piston and intended to collect the gases produced during the melting of the fusible element, so that at the time of l appearance of the electric arc in the orifices, the pressure of the gases released by the arc exerts on each of the pistons a force which causes them to move in the opposite direction towards the position where the arc is sheared;
  • - Stop forming means housed in the body and associated with each piston to receive the latter at the end of the stroke;
  • - Means for evacuating the gases after propulsion of each piston.

On comprend qu'ainsi le cisaillement de l'arc électrique sera effectué par le déplacement de chacun des pistons propulsés en sens inverses par l'énergie même de l'arc ; de plus, avec cette disposition des deux pistons parallèles à l'axe de la cartouche l'isolement entre les deux parties de l'élément fusible scindé est total en fin de course de chaque piston.It is understood that thus the shearing of the electric arc will be carried out by the displacement of each of the pistons propelled in opposite directions by the very energy of the arc; in addition, with this arrangement of the two pistons parallel to the axis of the cartridge, the isolation between the two parts of the split fuse element is total at the end of each piston stroke.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels :

  • Les figures 1 et 2 représentent des vues en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'une cartouche fusible du type cylindrique selon l'invention, respectivement avec les pistons en position de repos et en fin de course ;
  • Les figures 3 et 4 représentent des vues en coupe longitudinale d'une variante de cartouche fusible du type cylindrique selon l'invention, respectivement avec les pistons en position de repos et en fin de course ;
  • La figure 5 représente une vue en perspective partielle avec arrachements de la cartouche des figures 3 et 4, montrant le cheminement des gaz pour leur évacuation après propulsion d'un seul piston illustré ;
  • Les figures 6 et 7 représentent des vues en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'une cartouche fusible du type à couteaux selon l'invention, respectivement avec les pistons en position de repos et en fin de course ; et
  • La figure 8 représente une vue en perspective partielle avec arrachements de la cartouche des figures 6 et 7, montrant le cheminement des gaz pour leur évacuation après propulsion d'un piston.
Other characteristics and advantages of the invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given only by way of example and in which:
  • Figures 1 and 2 show views in longitudinal section of a first embodiment of a fusible cartridge of the cylindrical type according to the invention, respectively with the pistons in the rest position and at the end of travel;
  • Figures 3 and 4 show views in longitudinal section of a variant of the cylindrical type fuse cartridge according to the invention, respectively with the pistons in the rest position and at the end of the stroke;
  • 5 shows a partial perspective view with cutaway of the cartridge of Figures 3 and 4, showing the path of the gases for their evacuation after propulsion of a single piston illustrated;
  • Figures 6 and 7 show views in longitudinal section of an embodiment of a fuse cartridge of the knife type according to the invention, respectively with the pistons in the rest position and at the end of travel; and
  • 8 shows a partial perspective view with cutaway of the cartridge of Figures 6 and 7, showing the path of the gases for their evacuation after propulsion of a piston.

Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments qui remplissent les mêmes fonctions en vue des mêmes résultats.In these different figures, the same references relate to the same elements which fulfill the same functions for the same results.

La figure 1 représente en coupe une cartouche fusible du type cylindrique 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Cette cartouche fusible, de calibre par exemple 12A/220 ou 380 V, comporte un corps cylindrique 2 en matière isolante, d'axe XX', terminé à ses deux extrémités par deux embouts identiques en forme de douilles ou capsules 3 et 4, réalisés en matériau conducteur tel que, par exemple, en cuivre argenté, et fixés sur le corps par exemple par sertissage dans deux gorges annulaires 5 et 6 creusées aux extrémités de celui-ci.FIG. 1 represents in section a fusible cartridge of the cylindrical type 1 according to a first embodiment of the invention. This fuse cartridge, of caliber for example 12A / 220 or 380 V, comprises a cylindrical body 2 of insulating material, of axis XX ', terminated at its two ends by two identical end pieces in the form of sockets or capsules 3 and 4, produced conductive material such as, for example, silver copper, and fixed to the body for example by crimping in two annular grooves 5 and 6 hollowed out at the ends thereof.

Le corps 2 comporte intérieurement deux logements identiques cylindriques, repérés en 7 et 8, parallèles à l'axe XX', pratiqués de part et d'autre de cet axe et sur toute la longueur du corps, et communiquant l'un avec l'autre au niveau de l'axe XX'.The body 2 has internally two identical cylindrical housings, identified at 7 and 8, parallel to the axis XX ', formed on either side of this axis and over the entire length of the body, and communicating with each other at the level of the axis XX '.

Dans le logement 7 du corps est disposé un premier piston mobile en matière isolante 9 de longueur inférieure à celle du logement pour lui permettre de s'y déplacer en translation parallèlement à l'axe XX'., et se présentant sous forme d'un manchon cylindrique pourvu d'un fond 10. En position de repos, c'est-à-dire avant apparition d'un arc, telle qu'illustrée sur la figure 1, le piston 9 est introduit par son fond 10 dans son logement pour venir à niveau avec la face terminale du corps du côté de l'embout 3. Le piston cylindrique 9 est, d'autre part, percé latéralement et à proximité de son fond 10 d'un orifice 12 que l'on vient placer du côté de l'axe XX' lors de l'introduction du piston dans son logement.In the housing 7 of the body is disposed a first movable piston of insulating material 9 of length less than that of the housing to allow it to move therein in translation parallel to the axis XX '., And being in the form of a cylindrical sleeve provided with a bottom 10. In the rest position, that is to say before the appearance of an arc, as illustrated in FIG. 1, the piston 9 is introduced by its bottom 10 into its housing for come level with the end face of the body on the end of the end piece 3. The cylindrical piston 9 is, on the other hand, pierced laterally and near its bottom 10 with an orifice 12 which is placed on the side of the axis XX 'during the introduction of the piston into its housing.

A l'intérieur du piston 9 est insérée longitudinalement avec un léger jeu, une première pièce fixe en matière isolante constituée par un autre manchon cylindrique 13 coaxial au manchon 9 et présentant également un fond 14 qui lui est percé d'une ouverture centrale. Ce manchon 13 est introduit par son fond 14 dans le manchon associé 9 et présente une longueur inférieure à celle du manchon 9 de façon à délimiter entre leurs fonds respectifs 10 et 14 un espace interne 16 de volume variable dit d'expansion des gaz qui communique avec l'orifice 12 du manchon 9.Inside the piston 9 is inserted longitudinally with a slight play, a first fixed piece of insulating material constituted by another cylindrical sleeve 13 coaxial with the sleeve 9 and also having a bottom 14 which is pierced with a central opening. This sleeve 13 is introduced through its bottom 14 into the associated sleeve 9 and has a length less than that of the sleeve 9 so as to delimit between their respective bottoms 10 and 14 an internal space 16 of variable volume called gas expansion which communicates with the orifice 12 of the sleeve 9.

De façon analogue, comme il apparaît sur la figure 1, un second piston mobile 18 identique au premier, c'est-à-dire constitué par un manchon isolant cylindrique pourvu d'un fond 19 et percé latéralement d'un orifice 20, est disposé dans le logement 8 du corps de manière à s'y déplacer en translation mais en sens inverse du premier piston 9. Ainsi, en position de repos illustrée sur la figure 1, le piston 18 est disposé du côté de l'embout 4 en venant se placer longitudinalement et avec un faible jeu par rapport au piston 9 de telle sorte que leurs orifices respectifs 12 et 20 soient mis en regard l'un de l'autre.Similarly, as it appears in FIG. 1, a second movable piston 18 identical to the first, that is to say constituted by a cylindrical insulating sleeve provided with a bottom 19 and pierced laterally with an orifice 20, is disposed in the housing 8 of the body so as to move therein in translation but in the opposite direction of the first piston 9. Thus, in the rest position illustrated in FIG. 1, the piston 18 is disposed on the side of the end piece 4 in coming to be placed longitudinally and with little play compared to piston 9 so that their respective orifices 12 and 20 are placed opposite one another.

Une seconde pièce fixe 22 identique à la première, c'est-à-dire constituée par un manchon isolant cylindrique pourvu d'un fond 23 percé d'une ouverture centrale, est insérée longitudinalement dans le piston associé 18 de façon à délimiter entre leurs fonds respectifs 19 et 23 un espace interne 25 de volume variable communiquant avec l'orifice 20.A second fixed part 22 identical to the first, that is to say constituted by a cylindrical insulating sleeve provided with a bottom 23 pierced with a central opening, is inserted longitudinally in the associated piston 18 so as to delimit between their respective bottoms 19 and 23 an internal space 25 of variable volume communicating with the orifice 20.

Ainsi, en position de repos (figure 1), les deux pistons 9 et 18 sont agencés dans le corps d'une façon opposée de part et d'autre de son axe XX' et sont disposés l'un par rapport à l'autre le long de cet axe de façon à mettre en communication directe leurs orifices respectifs.Thus, in the rest position (Figure 1), the two pistons 9 and 18 are arranged in the body in an opposite manner on either side of its axis XX 'and are arranged relative to each other along this axis so as to put in direct communication their respective orifices.

Un élément fusible constitué par un fil 27 en matériau conducteur tel que, par exemple, en cuivre argenté, est relié électriquement à ses deux extrémités, par exemple par soudage, aux deux embouts 3 et 4 de la cartouche. Ainsi, comme on le voit bien sur la figure 1, le fil fusible traverse longitudinalement chacun des deux manchons 13 et 22 servant donc de support audit fil, et passe à travers les deux orifices en regard 12 et 20 des pistons ainsi qu'à travers les deux espaces de volume variable 16 et 25. De plus, au niveau de son passage à travers ces orifices et ces espaces, le fil fusible 27 présente de préférence une section réduite.A fusible element consisting of a wire 27 of conductive material such as, for example, silver-plated copper, is electrically connected at its two ends, for example by welding, to the two ends 3 and 4 of the cartridge. Thus, as can be seen in FIG. 1, the fusible wire passes longitudinally through each of the two sleeves 13 and 22 thus serving to support said wire, and passes through the two opposite orifices 12 and 20 of the pistons as well as through the two spaces of variable volume 16 and 25. In addition, at its passage through these orifices and these spaces, the fusible wire 27 preferably has a reduced section.

Ainsi, lors de l'apparition d'une surintensité de courant ou d'un court-circuit, le fil fusible 27 fond au niveau de sa portion à section réduite et se scinde en deux parties, et il se forme entre elles, c'est-à-dire dans la chambre délimitée par les deux orifices et les deux espaces internes, un arc électrique dont l'énergie est recueillie dans chacun des deux espaces internes 16 et 25. Dès lors, la pression des gaz dégagés par l'arc et reçus par les deux pistons 9 et 18 exerce, sur chacun de ceux-ci, une force qui provoque très rapidement leur déplacement axial en sens inverses l'un de l'autre, selon les flèches A et B sur la figure 1, produisant ainsi un cisaillement de l'arc.Thus, during the appearance of an overcurrent or a short circuit, the fusible wire 27 melts at its portion of reduced section and splits into two parts, and it forms between them, it that is to say in the chamber delimited by the two orifices and the two internal spaces, an electric arc whose energy is collected in each of the two internal spaces 16 and 25. Consequently, the pressure of the gases released by the arc and received by the two pistons 9 and 18 exerts, on each of these, a force which very quickly causes their axial displacement in opposite directions from one another, according to the arrows A and B in FIG. 1, thus producing a shearing of the arc.

On notera que le fait d'avoir deux pistons identiques se déplaçant en sens inverses de part et d'autre de l'axe de la cartouche permet de procurer un certain équilibrage dynamique.Note that having two identical pistons moving in opposite directions on either side of the axis of the cartridge provides some dynamic balancing.

La figure 2 représente la position en fin de course de chacun des deux pistons une fois propulsés par les gaz produits lors de la fusion du fil fusible 27. Après coulissement le long de leurs manchons fixes associés 13 et 22, les deux pistons viennent en butée respectivement sur deux tubes cylindriques 31 et 32 disposés dans les deux logements du corps et axialement alignés avec les deux pistons pour les recevoir en fin de course. Afin de chasser le volume d'air déplacé par le mouvement de chacun des deux pistons, les deux tubes 31 et 32 communiquent directement avec l'extérieur par des ouvertures, respectivement 34 et 35, pratiquées dans les deux embouts 3 et 4.FIG. 2 represents the end-of-travel position of each of the two pistons once propelled by the gases produced during the melting of the fusible wire 27. After sliding along their associated fixed sleeves 13 and 22, the two pistons come into abutment respectively on two cylindrical tubes 31 and 32 arranged in the two housings of the body and axially aligned with the two pistons to receive them at the end of the stroke. In order to expel the volume of air displaced by the movement of each of the two pistons, the two tubes 31 and 32 communicate directly with the outside via openings, respectively 34 and 35, formed in the two nozzles 3 and 4.

On notera qu'en fin de course de chaque piston (figure 2), la distance séparant les deux parties du fil fusible scindé, repérées en 27a et 27b sur la figure 2, est suffisamment grande pour éviter tout réamorçage d'un arc entre ces parties de fil fusible, leur conférant ainsi un isolement total.It will be noted that at the end of each piston stroke (Figure 2), the distance separating the two parts of the split fusible wire, identified at 27a and 27b in Figure 2, is large enough to avoid any re-ignition of an arc between these parts of fusible wire, thus giving them total isolation.

Comme la vitesse de déplacement de chacun des pistons est relativement élevée, ce qui est nécessaire pour obtenir une bonne qualité de la coupure, des moyens sont prévus pour amortir leur mouvement en fin de course sans rebondissement. Ces moyens sont constitués par exemple par deux coussins en élastomère 38 et 39 fixés, par exemple par collage, sur la surface externe des fonds respectifs des deux pistons.As the displacement speed of each of the pistons is relatively high, which is necessary to obtain a good quality of the cut, means are provided for damping their movement at the end of the stroke without rebounding. These means are constituted for example by two elastomer cushions 38 and 39 fixed, for example by gluing, on the external surface of the respective bottoms of the two pistons.

De plus, après propulsion de chaque piston par les gaz dégagés par l'arc électrique, il s'avère nécessaire d'évacuer ensuite ces gaz afin d'éviter toute détérioration de la cartouche fusible. A cet effet, comme illustré sur les figures 1 et 2, les moyens d'évacuation des gaz comportent, pour chaque piston, une première lumière 41, par exemple oblongue, ménagée latéralement sur le piston à l'opposé de son orifice, et une seconde lumière 42 par exemple identique à la première et ménagée latéralement dans le corps, de telle sorte qu'après propulsion de chaque piston, ces lumières 41 et 42 viennent en regard l'une de l'autre et permettent donc aux gaz de s'y échapper. On a représenté par les diverses flèches sur la figure 2 l'échappement à l'atmosphère des gaz par passage à travers ces lumières.In addition, after propulsion of each piston by the gases released by the electric arc, it proves necessary to then evacuate these gases in order to avoid any deterioration of the fuse cartridge. To this end, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the gas evacuation means comprise, for each piston, a first lumen 41, for example oblong, formed laterally on the piston opposite its orifice, and a second light 42 for example identical to the first and formed laterally in the body, so that after propulsion of each piston, these lights 41 and 42 come opposite one another and therefore allow the gases to escape it. The various arrows in FIG. 2 represent the escape to the atmosphere of the gases by passage through these lights.

La figure 3 représente en coupe une variante préférée de la cartouche fusible du type cylindrique 1 selon l'invention avant apparition de l'arc électrique, tandis que la figure 4 représente en coupe cette même cartouche après apparition de l'arc dont le cisaillement est réalisé d'une manière tout à fait identique à celle déjà décrite en référence aux figures 1 et 2.3 shows in section a preferred variant of the fusible cartridge of the cylindrical type 1 according to the invention before the appearance of the electric arc, while FIG. 4 represents in section this same cartridge after the appearance of the arc, the shear of which is produced in a completely identical manner to that already described with reference to FIGS. 1 and 2.

Ainsi, sur la figure 3, cette cartouche 1, de calibre par exemple 12A/220 ou 380 V, est constituée du corps cylindrique 2 d'axe XX' creusé longitudinalement des deux logements identiques 7 et 8 recevant chacun l'un des deux pistons mobiles en sens inverses 9 et 18. Comme précédemment, les pistons 9 et 18 sont identiques et se présentent chacun sous forme d'un manchon cylindrique pourvu d'un fond, respectivement 10 et 19, et percé latéralement d'un orifice, respectivement 12 et 20, venant se placer en regard avec son homologue lorsque les deux pistons sont en position de repos (figure 3).Thus, in FIG. 3, this cartridge 1, of caliber for example 12A / 220 or 380 V, consists of the cylindrical body 2 of axis XX 'hollowed longitudinally from the two identical housings 7 and 8 each receiving one of the two pistons movable in opposite directions 9 and 18. As before, the pistons 9 and 18 are identical and are each in the form of a cylindrical sleeve provided with a bottom, respectively 10 and 19, and pierced laterally with an orifice, respectively 12 and 20, coming to be placed opposite its counterpart when the two pistons are in the rest position (FIG. 3).

A l'intérieur de chaque piston est introduit longitudinalement un ensemble de deux pièces fixes cylindriques de support axialement alignées, réalisées en matériau conducteur tel que, par exemple, en cuivre argenté, et entre lesquelles est enserrée, transversalement à leur axe, une partie de l'élément fusible constitué par exemple par une lame conductrice 45, de façon à ce qu'en fin de montage, la lame fusible soit disposée perpendiculairement à l'axe XX' en passant par les orifices respectifs 12 et 20 des deux pistons et en étant supportée à ses deux extrémités par les deux ensembles de pièces fixes associés respectivement aux deux pistons. Chaque ensemble constitué par les deux pièces de support enserrant entre elles une partie de la lame fusible est rendu unitaire par exemple en soudant ces pièces les unes aux autres.Inside each piston is introduced longitudinally a set of two axially aligned cylindrical fixed support pieces made of conductive material tor such as, for example, in silvery copper, and between which is enclosed, transverse to their axis, part of the fusible element constituted for example by a conductive strip 45, so that at the end of assembly, the the fusible blade is disposed perpendicularly to the axis XX 'passing through the respective orifices 12 and 20 of the two pistons and being supported at its two ends by the two sets of fixed parts associated respectively with the two pistons. Each assembly constituted by the two support parts enclosing between them a part of the fusible blade is made unitary for example by welding these parts to each other.

Comme il apparaît sur la figure 3, les deux pièces fixes associées au piston 9 sont constituées respectivement d'une première tige cylindrique 47 s'insérant avec un léger jeu dans le piston sensiblement jusqu'au niveau de son orifice 12 et étant fixée à l'une de ses extrémités, par exemple par soudage, à l'embout conducteur 3, et d'une seconde tige cylindrique 48 s'insérant dans une ouverture centrale percée dans le fond 10 du piston et se terminant par un col venant enserrer, avec l'autre extrémité de la première tige, la lame fusible 45. Cette seconde tige cylindrique 48 présente un diamètre inférieur au diamètre interne du piston de façon à y délimiter l'espace 16 de volume variable dit d'expansion des gaz qui communique avec l'orifice 12 du piston associé 9.As it appears in FIG. 3, the two fixed parts associated with the piston 9 consist respectively of a first cylindrical rod 47 inserted with a slight play in the piston substantially up to the level of its orifice 12 and being fixed to the 'one of its ends, for example by welding, to the conductive end-piece 3, and of a second cylindrical rod 48 fitting into a central opening pierced in the bottom 10 of the piston and ending in a neck coming to enclose, with the other end of the first rod, the fusible blade 45. This second cylindrical rod 48 has a diameter less than the internal diameter of the piston so as to delimit therein the space 16 of variable volume called the gas expansion which communicates with the orifice 12 of the associated piston 9.

De la même façon, on a représenté en 50 et 51 sur la figure 3, les deux tiges cylindriques de support associées à l'autre piston 18, avec la tige 50 fixée, par exemple par soudage, à l'autre embout conducteur 4, et avec la tige 51 délimitant l'espace interne 25 de volume variable communiquant avec l'orifice 20.In the same way, there are shown at 50 and 51 in FIG. 3, the two cylindrical support rods associated with the other piston 18, with the rod 50 fixed, for example by welding, to the other conductive endpiece 4, and with the rod 51 delimiting the internal space 25 of variable volume communicating with the orifice 20.

Cette cartouche 1, illustrée sur les figures 3 et 4, comporte également deux pièces cylindriques intermédiaires 54 et 55 montées respectivement entre les deux extrémités du corps 2 et les deux embouts 3 et 4. Ces deux pièces, dont une seule est visible sur la figure 5, sont chacune creusées de deux ouvertures reliées entre elles par un conduit interne trans- versal à l'axe du piston associé, et sont chacune pourvues d'une surface d'appui formant épaulement, respectivement 56 et 57, réalisée au niveau de l'entrée de leur conduit et venant se positionner dans le logement associé du corps prévu pour recevoir le piston.This cartridge 1, illustrated in FIGS. 3 and 4, also comprises two intermediate cylindrical parts 54 and 55 mounted respectively between the two ends of the body 2 and the two end pieces 3 and 4. These two parts, one of which is visible in Figure 5, are each hollowed with two openings connected together by an internal duct trans - versal to the axis of the associated piston and are each provided with a bearing surface forming a shoulder, respectively 56 and 57, produced at the entrance to their conduit and coming to be positioned in the associated housing of the body provided for receiving the piston.

Ainsi, comme précédemment, lors de l'apparition d'une surintensité ou d'un court-circuit, la lame fusible se scinde en deux parties (45a, 45b sur la figure 4) au niveau de son logement dans les deux orifices en regard, et l'énergie de l'arc électrique apparaissant entre ces deux parties de lame propulse les deux pistons en sens inverses selon les flèches A et B sur la figure 3.Thus, as before, during the appearance of an overcurrent or a short circuit, the fusible blade splits into two parts (45a, 45b in FIG. 4) at its housing in the two opposite orifices. , and the energy of the electric arc appearing between these two blade parts propels the two pistons in opposite directions according to arrows A and B in FIG. 3.

En fin de course illustrée sur la figure 4, les deux pistons 9 et 18 viennent en butée respectivement sur les deux épaulements 56 et 57 des deux pièces intermédiaires, et leur mouvement est amorti au moyen de deux bagues annulaires en élastomère 59 et 60 fixées respectivement, par exemple par collage, sur la surface externe de leurs fonds respectifs.At the end of the stroke illustrated in FIG. 4, the two pistons 9 and 18 come into abutment respectively on the two shoulders 56 and 57 of the two intermediate parts, and their movement is damped by means of two annular elastomer rings 59 and 60 fixed respectively , for example by gluing, on the external surface of their respective bottoms.

Cette variante de cartouche fusible cylindrique se distingue essentiellement de la précédente par le fait que les gaz propulsant les pistons sont détendus non plus vers l'extérieur de la cartouche mais désormais à l'intérieur de la cartouche elle-même.This variant of cylindrical fuse cartridge is essentially distinguished from the previous one by the fact that the gases propelling the pistons are no longer expanded towards the outside of the cartridge but now inside the cartridge itself.

A cet effet, la figure 5 illustre le trajet suivi par les gaz se détendant dans la cartouche après propulsion d'un seul piston représenté sur cette figure, tel que, par exemple, le piston 9. Il va de soi que le trajet suivi par les gaz propulsant l'autre piston est le symétrique par rapport à l'axe de la cartouche de celui illustré sur la figure 5. Ainsi, lorsque le piston 9 est en fin de course (figure 4), les gaz dégagés par l'arc électrique s'échappent du piston par une ouverture centrale pratiquée dans son fond, puis traversent la bague annulaire 59 associée et pénètrent dans le conduit interne de la pièce intermédiaire 55. En sortie de ce conduit, les gaz s'évacuent dans un autre conduit communiquant, repéré en 62 sur la figure 5, creusé longitudinalement dans le corps 2 et en extrémité duquel les gaz sont désormais suffisamment détendus. On a illustré par les diverses flèches sur la figure 5 le trajet suivi par ces gaz pour se détendre.To this end, FIG. 5 illustrates the path followed by the gases expanding in the cartridge after propulsion of a single piston shown in this figure, such as, for example, the piston 9. It goes without saying that the path followed by the gases propelling the other piston is symmetrical with respect to the axis of the cartridge of that illustrated in FIG. 5. Thus, when the piston 9 is at the end of its travel (FIG. 4), the gases released by the electric arc escape from the piston through a central opening made in its bottom, then pass through the associated annular ring 59 and enter the conduit. internal of the intermediate part 55. At the outlet of this conduit, the gases are evacuated in another communicating conduit, identified at 62 in FIG. 5, hollowed longitudinally in the body 2 and at the end of which the gases are now sufficiently relaxed. The path taken by these gases to relax is illustrated by the various arrows in FIG. 5.

La figure 6 représente en coupe une cartouche fusible du type à couteaux 70 selon l'invention avant apparition de l'arc électrique, et la figure 7 représente en coupe cette même cartouche après apparition de l'arc dont le cisaillement est réalisé sur le même principe que précédemment décrit, à savoir par le déplacement en sens inverses de deux pistons propulsés chacun par l'énergie de l'arc.FIG. 6 represents in section a fusible cartridge of the knife type 70 according to the invention before appearance of the electric arc, and FIG. 7 represents in section this same cartridge after appearance of the arc whose shearing is carried out on the same principle as previously described, namely by the displacement in opposite directions of two pistons each propelled by the energy of the arc.

Ainsi, sur la figure 6, cette cartouche à couteaux 70, de calibre par exemple 1000A/1000 V, comporte un corps parallélépipédique 72 en matière isolante, d'axe XX', creusé des deux logements identiques 7 et 8 recevant respectivement les deux pistons mobiles en sens inverses 9 et 18. Ces pistons se présentent sous forme de manchons cylindriques, d'axes respectifs YY' et ZZ', avec des fonds respectifs 10 et 19 percés chacun d'une ouverture centrale. Les pistons sont également percés latéralement des orifices 12 et 20 communiquant l'un avec l'autre au niveau de l'axe XX' et dans lesquels passe perpendiculairement à cet axe l'élément fusible constitué par exemple par la lame conductrice 45.Thus, in FIG. 6, this knife cartridge 70, of caliber for example 1000A / 1000 V, comprises a parallelepiped body 72 of insulating material, of axis XX ′, hollowed out of two identical housings 7 and 8 receiving respectively the two pistons movable in opposite directions 9 and 18. These pistons are in the form of cylindrical sleeves, with respective axes YY 'and ZZ', with respective bottoms 10 and 19 each pierced with a central opening. The pistons are also drilled laterally from the orifices 12 and 20 communicating with each other at the level of the axis XX ′ and through which the fusible element formed, for example by the conductive strip 45, passes perpendicularly to this axis.

D'une manière analogue à la cartouche décrite en référence aux figures 3 et 4, cette cartouche à couteaux comporte également deux ensembles de deux pièces fixes chacun, entre lesquelles est enserrée une partie de la lame fusible 45. On a représenté, en 47 et 50, les deux barreaux cylindriques en matériau conducteur fixés à l'une de leurs extrémités respectivement à deux plaques conductrices 74 et 75 et, en 48 et 51, les deux autres barreaux conducteurs formant bouchons délimitant respectivement les deux espaces internes 16 et 25 de volume variable communiquant avec les orifices des deux pistons. Comme précédemment, les deux barreaux d'un même ensemble sont rendus solidaires avec une partie de la lame fusible par exemple par soudage.In a manner analogous to the cartridge described with reference to FIGS. 3 and 4, this knife cartridge also comprises two sets of two fixed parts each, between which a portion of the fusible blade 45 is enclosed. There is shown, at 47 and 50, the two cylindrical bars in conductive material fixed at one of their ends respectively to two conductive plates 74 and 75 and, at 48 and 51, the other two conductive bars forming plugs respectively delimiting the two internal spaces 16 and 25 of variable volume communicating with the orifices of the two pistons. As before, the two bars of the same assembly are made integral with a part of the fusible strip, for example by welding.

Comme il apparaît sur les figures 6 et 7, les deux embouts ou couteaux 78 et 79 en matériau conducteur sont montés perpendiculairement aux deux plaques 74 et 75 au niveau de l'axe XX' et sont fixés à celles-ci par exemple par soudage. On notera qu'on peut réaliser en une seule pièce chaque plaque avec son couteau.As it appears in FIGS. 6 and 7, the two ends or knives 78 and 79 of conductive material are mounted perpendicular to the two plates 74 and 75 at the level of the axis XX 'and are fixed thereto for example by welding. It should be noted that each plate can be made in one piece with its knife.

La cartouche à couteaux 70 comporte également deux plaques formant embases isolantes 81 et 82 disposées respectivement entre le corps 72 et les plaques 74 et 75, et sur chacune desquelles sont montées fixement des pièces formant talons isolants, par exemple au nombre de deux, repérés en 85 et 86 sur la figure 8. Dans un souci de clarté, on a représenté uniquement les deux talons de l'embase 82, ceux de l'embase 81 étant disposés symétriquement par rapport à un axe perpendiculaire à l'axe XX'.The knife cartridge 70 also comprises two plates forming insulating bases 81 and 82 disposed respectively between the body 72 and the plates 74 and 75, and on each of which are fixedly mounted parts forming insulating heels, for example two in number, identified by 85 and 86 in FIG. 8. For the sake of clarity, only the two heels of the base 82 have been shown, those of the base 81 being arranged symmetrically with respect to an axis perpendicular to the axis XX '.

Sur la figure 8, les deux talons 85 et 86 sont chacun percés de deux ouvertures reliées entre elles par un conduit interne en positionnant l'entrée du conduit dans le talon 85 en regard du logement prévu pour le piston 9. De plus, cette entrée du conduit présente une partie formant épaulement 88 (figure 8) destinée à recevoir le piston 9. On a repéré en 89 sur la figure 6 l'épaulement destiné à recevoir l'autre piston 18.In FIG. 8, the two heels 85 and 86 are each pierced with two openings connected to each other by an internal conduit by positioning the inlet of the conduit in the heel 85 opposite the housing provided for the piston 9. In addition, this inlet of the conduit has a shoulder portion 88 (FIG. 8) intended to receive the piston 9. The shoulder intended to receive the other piston 18 has been identified at 89 in FIG. 6.

Comme précédemment, lors de l'apparition d'une surintensité ou d'un court-circuit, la lame fusible se scinde en deux parties (45a, 45b sur la figure 7) et l'énergie de l'arc électrique apparaissant entre ces deux parties de lame propulse les deux pistons en sens inverses selon les flèches A et B sur la figure 6. En fin de course représentée sur la figure 7, les deux pistons viennent en butée sur les deux épaulements 88 et 89 des deux talons homologues, et leur mouvement est amorti au moyen de plusieurs bagues annulaires identiques en élastomère 91 et 92 fixées par exemple par collage sur lesdits épaulements.As before, when an overcurrent or a short circuit appears, the fusible blade splits into two parts (45a, 45b in Figure 7) and the energy of the arc electric appearing between these two blade parts propels the two pistons in opposite directions according to arrows A and B in Figure 6. At the end of travel shown in Figure 7, the two pistons come into abutment on the two shoulders 88 and 89 of the two homologous heels, and their movement is damped by means of several identical annular rings of elastomer 91 and 92 fixed for example by gluing on said shoulders.

La figure 8 illustre principalement le trajet suivi par les gaz se détendant à l'intérieur de la cartouche après propulsion de l'un des pistons. Il est bien entendu que le trajet des gaz propulsant l'autre piston est symétrique de celui représenté sur cette figure 8.FIG. 8 mainly illustrates the path followed by the gases expanding inside the cartridge after propulsion of one of the pistons. It is understood that the path of the gases propelling the other piston is symmetrical to that shown in this FIG. 8.

Ainsi, lorsque le piston par exemple 9 est en fin de course (figure 7), les gaz dégagés par l'arc électrique s'échappent du piston par son ouverture centrale puis traversent les bagues amortisseurs 91, et se détendent dans un ensemble de conduits reliés les uns aux autres et constitués par ceux creusés dans les talons 85 et 86 et par quatre autres conduits, repérés en 94, 95, 96 et 97 sur la figure 8, creusés dans le corps 72. Ce trajet de détente des gaz est illustré par les diverses flèches sur la figure 8.Thus, when the piston for example 9 is at the end of its travel (FIG. 7), the gases released by the electric arc escape from the piston through its central opening then pass through the damping rings 91, and expand in a set of conduits. connected to each other and constituted by those dug in the heels 85 and 86 and by four other conduits, identified at 94, 95, 96 and 97 in FIG. 8, dug in the body 72. This gas expansion path is illustrated by the various arrows in Figure 8.

On notera qu'il est également possible de monter en extrémité de chaque piston un ressort (non représenté) d'élasticité appropriée qui participe, d'une part, à la détente du piston notamment dans le cas de faibles intensités de surcharge et, d'autre part, à l'amortissement du mouvement de celui-ci en fin de course sans rebondissement, sans sortir du cadre de l'invention.It will be noted that it is also possible to mount at the end of each piston a spring (not shown) of suitable elasticity which participates, on the one hand, in the relaxation of the piston in particular in the case of low overload intensities and, d on the other hand, the amortization of the movement thereof at the end of the race without rebounding, without departing from the scope of the invention.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent.Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and shown and includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if these are carried out according to the spirit of the invention and implemented in the scope of the claims which follow.

Claims (17)

1. Cartouche de coupe-circuit comportant un corps (2 ; 72) en matériau isolant, d'axe longitudinal (XX'), ayant deux faces terminales opposées perpendiculaires à l'axe et portant respectivement deux embouts (3-4 ; 78-79) en matériau conducteur, et un élément fusible (27 ; 45) relié électriquement aux deux embouts, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus : - deux pistons isolants (9, 18) logés dans le corps parallèlement à l'axe de celui-ci et mobiles en translation en des sens inverses l'un de l'autre entre une position de repos prise avant apparition d'un arc électrique et une position où l'arc est cisaillé, les deux pistons étant percés latéralement, respectivement, de deux orifices (12, 20) venant en regard l'un de l'autre et étant traversés par une section réduite de l'élément fusible lorsque les pistons sont en position de repos, chaque orifice communiquant avec un espace de volume d'expansion (16 ; 25) délimité à l'intérieur du piston associé et destiné à recueillir les gaz produits lors de la fusion de l'élément fusible, de sorte qu'au moment de l'apparition de l'arc électrique dans les orifices, la pression des gaz dégagés par l'arc exerce sur chacun des pistons une force qui provoque leur déplacement en sens inverses vers la position où l'arc est cisaillé ; - des moyens formant butée (31-32 ; 56-57 ; 88-89) logés dans le corps et associés à chaque piston pour recevoir celui-ci en fin de course ; - des moyens pour évacuer les gaz après propulsion de chaque piston. 1. Circuit breaker cartridge comprising a body (2; 72) of insulating material, with a longitudinal axis (XX '), having two opposite end faces perpendicular to the axis and carrying respectively two end caps (3-4; 78- 79) of conductive material, and a fusible element (27; 45) electrically connected to the two end pieces, characterized in that it further comprises: - two insulating pistons (9, 18) housed in the body parallel to the axis thereof and movable in translation in opposite directions from one another between a rest position taken before the appearance of an electric arc and a position where the arc is sheared, the two pistons being pierced laterally, respectively, of two orifices (12, 20) coming opposite one another and being crossed by a reduced section of the fuse element when the pistons are in the rest position, each orifice communicating with an expansion volume space (16; 25) delimited inside the associated piston and intended to collect the gases produced during the melting of the fusible element, so that when the electric arc appears in the orifices, the pressure of the gases released by the arc exerts on each of the pistons a force which causes them to move in opposite directions to the position where the arc is sheared ; - means forming a stop (31-32; 56-57; 88-89) housed in the body and associated with each piston to receive the latter at the end of the stroke; - Means for evacuating the gases after propulsion of each piston. 2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque espace (16 ; 25) de volume d'expansion des gaz est délimité à l'intérieur du piston associé au moyen d'au moins une pièce fixe supportant l'élément fusible et logée dans le piston.2. Cartridge according to claim 1, characterized in that each space (16; 25) of gas expansion volume is delimited inside the piston associated by means of at least one fixed part supporting the fuse element and housed in the piston. 3. Cartouche selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les deux pistons mobiles (9, 18) sont identiques et sont disposés avec un faible jeu l'un par rapport à l'autre, et en ce que les pièces fixes de support logées à l'intérieur de chacun des pistons associés sont également identiques.3. Cartridge according to claims 1 and 2, characterized in that the two movable pistons (9, 18) are identical and are arranged with a small clearance relative to each other, and in that the fixed parts of support housed inside each of the associated pistons are also identical. 4. Cartouche selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (38-39 ; 59-60 ; 91-92) pour amortir le mouvement de chaque piston en fin de course, disposés entre le piston et les moyens formant butée.4. Cartridge according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises means (38-39; 59-60; 91-92) for damping the movement of each piston at the end of the stroke, arranged between the piston and the means forming a stop. 5. Cartouche selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le corps (2) est de forme cylindrique, en ce que chaque piston mobile est constitué par un premier manchon cylindrique (9 ; 18) pourvu latéralement dudit orifice (12 ; 20) et susceptible de se déplacer axialement dans le corps, en ce que chaque pièce fixe de support est constituée par un second manchon cylindrique (13 ; 22) en matériau isolant, de longueur inférieure au premier manchon et venant s'insérer dans celui-ci, chacun des premier et second manchons étant fermé du même côté à l'une de leurs extrémités pour délimiter entre elles l'espace (16 ; 25) de volume d'expansion des gaz, et en ce que l'élément fusible est constitué par un fil (27) traversant l'orifice de chaque premier manchon ainsi que l'espace de volume d'expansion associé et pénétrant dans le second manchon associé par une ouverture centrale pratiquée à son extrémité fermée pour venir se fixer à ses deux extrémités sur les deux embouts, chaque premier manchon glissant le long du second manchon associé au moment de l'apparition de l'arc électrique.5. Cartridge according to one of claims 2 to 4, characterized in that the body (2) is of cylindrical shape, in that each movable piston is constituted by a first cylindrical sleeve (9; 18) provided laterally with said orifice ( 12; 20) and capable of moving axially in the body, in that each fixed support part is constituted by a second cylindrical sleeve (13; 22) made of insulating material, of length less than the first sleeve and coming to be inserted in the latter, each of the first and second sleeves being closed on the same side at one of their ends to delimit between them the space (16; 25) for the volume of expansion of the gases, and in that the fusible element consists of a wire (27) passing through the orifice of each first sleeve as well as the associated expansion volume space and penetrating into the second associated sleeve by a central opening made at its closed end to be fixed to its two ends on both ends, each pr first sleeve sliding along the second associated sleeve when the electric arc appears. 6. Cartouche selon la revendication 5, caractérisée en ce que le fil fusible (27) présente une section réduite au niveau de son passage à travers l'orifice (12.; 20) et l'espace (16 ; 25) de volume d'expansion associé de chaque premier manchon.6. Cartridge according to claim 5, characterized in that the fusible wire (27) has a reduced section at its passage through the orifice (12 .; 20) and the space (16; 25) of volume d associated expansion of each first sleeve. 7. Cartouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens formant butée comportent un tube cylindrique (31 ; 32) associé à chaque piston mobile et axialement aligné avec celui-ci, ce tube communiquant directement avec l'extérieur par une ouverture pratiquée dans l'un des embouts (3, 4).7. Cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that the abutment means comprise a cylindrical tube (31; 32) associated with each movable piston and axially aligned with it, this tube communicating directly with the outside by an opening in one of the end pieces (3, 4). 8. Cartouche selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement du mouvement de chaque piston comportent un coussin (38 ; 39) en élastomère fixé en extrémité du piston.8. Cartridge according to one of claims 4 to 7, characterized in that the means for damping the movement of each piston comprise a cushion (38; 39) made of elastomer fixed at the end of the piston. 9. Cartouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'évacuation des gaz après propulsion de chaque piston comportent une première lumière (41) ménagée dans une face latérale du piston (9 18) qui est opposée à celle pourvue de l'orifice, et une seconde lumière (42) ménagée latéralement dans le corps (2) de telle sorte qu'après propulsion du piston, ces première et seconde lumières viennent en regard l'une de l'autre pour permettre aux gaz contenus dans l'espace de volume d'expansion de s'y échapper.9. Cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that the means for evacuating the gases after propulsion of each piston comprise a first lumen (41) formed in a lateral face of the piston (9 18) which is opposite to that provided with the orifice, and a second lumen (42) arranged laterally in the body (2) so that after propulsion of the piston, these first and second lumens come opposite one another to allow the gases contained in the expansion volume space to escape from it. 10. Cartouche selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le corps (2) est de forme cylindrique, en ce que chaque piston mobile est constitué par un manchon cylindrique (9 ; 18) pourvu latéralement dudit orifice (12 ; 20) et susceptible de se déplacer axialement dans le corps, le manchon comportant une face terminale percée d'une ouverture centrale, en ce que l'élément fusible est constitué par une lame (45), et en ce que chaque pièce fixe de support comporte deux éléments formant tiges cylindriques (47-48 ; 50-51) en matériau conducteur, axialement alignées, rendues solidaires l'une de l'autre et entre lesquelles est montée fixement une partie de la lame, ces deux tiges venant s'insérer dans le manchon associé avec l'une d'elles délimitant avec le manchon du côté de sa face terminale ledit espace (16 ; 25) de volume d'expansion des gaz, et l'autre tige étant fixée à son extrémité sur l'un des embouts, chaque manchon glissant le long de la tige fixée à l'embout associé au moment de l'apparition de l'arc électrique.10. Cartridge according to one of claims 2 to 4, characterized in that the body (2) is of cylindrical shape, in that each movable piston is constituted by a cylindrical sleeve (9; 18) provided laterally with said orifice (12 ; 20) and capable of moving axially in the body, the sleeve having an end face pierced with a central opening, in that the fusible element consists of a blade (45), and in that each fixed support part comprises two elements forming cylindrical rods (47-48; 50-51) of conductive material, axially aligned, made integral with one another and between which is fixedly mounted a part of the blade, these two rods coming to be inserted in the sleeve associated with one of them delimiting with the sleeve on the side of its terminal face said space (16; 25) of volume expansion of the gases, and the other rod being fixed at its end on one of the end pieces, each sleeve sliding along the rod fixed to the associated end piece at the time of the appearance of the electric arc. 11. Cartouche selon les revendications 1 et 10, caractérisée en ce que les moyens d'évacuation des gaz après propulsion de chaque piston comportent un ensemble de conduits communiquant les uns avec les autres et pratiqués les uns dans le corps (2) et les autres dans deux pièces cylindriques intermédiaires (54, 55) venant se monter dans le corps (2) respectivement entre les deux extrémités de ce dernier et les deux embouts (3, 4).11. Cartridge according to claims 1 and 10, characterized in that the means for evacuating the gases after propulsion of each piston comprise a set of conduits communicating with each other and formed in the body (2) and the others in two intermediate cylindrical parts (54, 55) which are mounted in the body (2) respectively between the two ends of the latter and the two end pieces (3, 4). 12. Cartouche selon les revendications 1 et 11, caractérisée en ce que les moyens formant butée comportent une partie formant épaulement (56 ; 57) réalisée dans chaque pièce intermédiaire et venant se placer dans le logement du corps prévu pour chaque piston.12. Cartridge according to claims 1 and 11, characterized in that the stop means comprise a shoulder portion (56; 57) made in each intermediate piece and coming to be placed in the housing of the body provided for each piston. 13. Cartouche selon les revendications 4 et 10 à 12, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement du mouvement de chaque piston comportent une bague annulaire (59 ; 60) en élastomère fixée en extrémité du piston et communiquant avec l'ouverture centrale percée dans la face terminale de celui-ci.13. Cartridge according to claims 4 and 10 to 12, characterized in that the means for damping the movement of each piston comprise an annular ring (59; 60) made of elastomer fixed at the end of the piston and communicating with the pierced central opening in the terminal face of it. 14. Cartouche selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le corps (72) est de forme sensiblement parallélépipédique, en ce que chaque embout est constitué par une plaque (74 ; 75) sur laquelle est montée perpendiculairement une pièce formant couteau (78 ; 79), en ce que chaque piston mobile est constitué par un manchon cylindrique (9 ; 18) pourvu latéralement dudit orifice (12 ; 20) et susceptible de se déplacer axialement dans le corps, le manchon comportant une face terminale percée d'une ouverture centrale, en ce que l'élément fusible est constitué par une lame (45), et en ce que chaque pièce fixe de support comporte deux éléments formant barreaux cylindriques (47-48 ; 50-51) en matériau conducteur, axialement alignés, rendus solidaires l'un de l'autre et entre lesquels est montée fixement une partie de la lame, ces deux barreaux venant s'insérer dans le manchon associé avec au moins l'un d'eux délimitant avec le manchon du côté de sa face terminale ledit espace (16 ; 25) de volume d'expansion des gaz, et l'autre barreau étant fixé à son extrémité sur la plaque de l'un des embouts, chaque manchon glissant le long du barreau fixé à la plaque de l'embout associé au moment de l'apparition de l'arc électrique.14. Cartridge according to one of claims 2 to 4, characterized in that the body (72) is of substantially parallelepiped shape, in that each end piece is formed killed by a plate (74; 75) on which a knife-shaped part (78; 79) is mounted perpendicularly, in that each movable piston consists of a cylindrical sleeve (9; 18) provided laterally with said orifice (12; 20) and capable of moving axially in the body, the sleeve having an end face pierced with a central opening, in that the fusible element consists of a blade (45), and in that each fixed support part comprises two elements forming cylindrical bars (47-48; 50-51) of conductive material, axially aligned, made integral with one another and between which a part of the blade is fixedly mounted, these two bars being inserted in the sleeve associated with at least one of them delimiting with the sleeve on the side of its terminal face said space (16; 25) of gas expansion volume, and the other bar being fixed at its end on the plate one of the end caps, each sleeve sliding along the bar fixed to the plate of the associated nozzle at the time of the appearance of the electric arc. 15. Cartouche selon les revendications 1 et 14, caractérisée en ce que les moyens d'évacuation des gaz après propulsion de chaque piston comportent un ensemble de conduits communiquant les uns avec les autres et pratiqués les uns dans le corps et les autres dans des pièces formant talons (85, 86) montés fixement sur deux embases (81, 82) disposées respectivement entre les deux extrémités du corps et les deux embouts, l'un des talons de chaque embase ayant un conduit dont l'entrée est placée en regard du logement prévu pour chaque piston pour y recevoir les gaz dégagés par l'arc.15. Cartridge according to claims 1 and 14, characterized in that the means for evacuating the gases after propulsion of each piston comprise a set of conduits communicating with each other and practiced one in the body and the other in parts forming heels (85, 86) fixedly mounted on two bases (81, 82) disposed respectively between the two ends of the body and the two end pieces, one of the heels of each base having a duct whose inlet is placed opposite the housing provided for each piston to receive the gases released by the arc. 16. Cartouche selon les revendications 1 et 15, caractérisée en ce que les moyens formant butée comportent une partie formant épaulement (88 ; 89) réalisé dans chaque talon au niveau de l'entrée de son conduit qui communique avec le logement du corps prévu pour chaque piston.16. Cartridge according to claims 1 and 15, characterized in that the abutment means comprise a shoulder portion (88; 89) produced in each heel at the entrance to its conduit which communicates with the housing of the body provided for each piston. 17. Cartouche selon les revendications 4 et 16, caractérisée en ce que les moyens d'amortissement du mouvement de chaque piston comportent au moins une bague annulaire (91 ; 92) en élastomère venant se fixer sur l'épaulement de chaque talon associé et communiquant avec l'ouverture centrale percée dans la face terminale du piston associé.17. Cartridge according to claims 4 and 16, characterized in that the means for damping the movement of each piston comprise at least one annular ring (91; 92) made of elastomer coming to be fixed on the shoulder of each associated and communicating heel with the central opening pierced in the end face of the associated piston.
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