EP0275750A1 - Interrupteur différentiel bipolaire à indicateur de défaut - Google Patents

Interrupteur différentiel bipolaire à indicateur de défaut Download PDF

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EP0275750A1
EP0275750A1 EP87402848A EP87402848A EP0275750A1 EP 0275750 A1 EP0275750 A1 EP 0275750A1 EP 87402848 A EP87402848 A EP 87402848A EP 87402848 A EP87402848 A EP 87402848A EP 0275750 A1 EP0275750 A1 EP 0275750A1
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EP
European Patent Office
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lever
differential
relay
bipolar
signaling
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EP87402848A
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EP0275750B1 (fr
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Jacques Servant
Didier Dumont
Jacques Vallot
Michel Bonniau
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Merlin Gerin SA
Original Assignee
Merlin Gerin SA
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Publication date
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    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
    • H01H71/526—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever the lever forming a toggle linkage with a second lever, the free end of which is directly and releasably engageable with a contact structure

Definitions

  • the invention relates to a bipolar differential switch with a molded insulating housing containing: - a pair of separable contacts per pole in electrical connection with a pair of connection terminals, a mechanism for controlling the two movable contacts, comprising a lever connected by a mechanical transmission link to a member for driving the movable contacts, - a spring for actuating the mechanism to cause the opening of the contacts during an automatic tripping on fault, a differential trip device having a totalizing transformer for detecting a leakage current, and a trip relay intended to cooperate with a main lock of said mechanical connection of the mechanism, - and an automatic reset device for the relay after tripping.
  • a known device of the kind mentioned is described in French Patent No. 2,530,073 of the applicant. It is a differential trip switch integrated in the same housing.
  • Such an apparatus consists in interrupting an electrical circuit, either manually by the two-position joystick, or automatically in the event of an insulation fault greater than a predetermined threshold.
  • the opening of the switch poles is indicated by the position of the pivoting lever visible from the front face, or by a mechanical indicator fixed to the contacts. This type of signaling is unable to distinguish between manual opening or opening on fault of the switch.
  • the object according to the invention consists in producing a bipolar differential switch with reduced overall dimensions allowing unequivocal signaling of the differential trip.
  • the switch according to the invention is characterized in that it further comprises a differential trigger indicating lever cooperating with latching with a signaling lock controlled by the relay, said indicator lever being capable of occupying either an active stable position of signaling of the fault after disengaging the signaling lock by the relay, i.e. a stable inactive position after reclosing the signaling lock operated by manual movement of the lever to the closed position.
  • the side-by-side arrangement of the trip relay, the differential trip indicator and the control mechanism makes it possible to use a common trip bar, the opposite ends of which cooperate with a main lock of the mechanism, and a signaling lock of the 'indicator.
  • the device for automatically resetting the relay after tripping occurs by means of a reset lever associated with a return spring.
  • a projection of the movable contact drive member comes into engagement during the closing stroke of the lever with the reset lever to move it against the restoring force of the reset spring towards a neutralization position, authorizing another trigger by the differential trigger.
  • the automatic reset action of the relay is automatically controlled upon opening by the return spring of the reset lever, while the neutralization of the latter after reset of the relay occurs in the actual position of closing of the movable contacts.
  • the movable phase and neutral contacts are carried by two insulating support arms secured to a pivoting plate constituting the drive member.
  • the protrusion of the plate causes the closing lever to move from the indicator position from the active position to the inactive position.
  • the base of the housing serves as a housing for the totalizer transformer and for the contact system and connection terminals, while the cover contains the control mechanism, the differential relay release, and the indicating device differential fault.
  • the internal volume of the base is subdivided by two longitudinal walls and a transverse wall into a plurality of independent compartments comprising: - the totalizing transformer compartment extending over the entire width of the base, being arranged between the output terminals and the transverse wall, - two compartments juxtaposed with phase and neutral circuits, located between the input terminals and the transverse wall, - And a compartment of the test resistance of the test circuit associated with the differential trip device, said compartment being arranged in the width direction between the compartment of the neutral circuit and one of the side faces of the base.
  • the differential switch is advantageously equipped with a snap-action device.
  • the bipolar differential switch 10 is housed in a parallelepipedal housing 12, of molded insulating material, formed by the assembly of a base 16 and a cover 14 fixed to one another by two fixing screws 18, 20.
  • the differential switch can be connected in a single-phase alternating network with neutral by means of two pairs of terminals 22, 24; 26, 28 for connection, inserted into cells 30 arranged at the four opposite angles of the base 16.
  • the input 24 and output 22 terminals are part of a phase circuit (36) in connection with the phase conductor L , while the input 28 and output 26 terminals belong to a neutral circuit 38 in connection with the neutral conductor N.
  • the two input terminals 24 and 28 are arranged side by side along the narrow face 34 connection, and the two output terminals (22, 26) juxtaposed extend along the opposite narrow face 32 of connection.
  • the bottom 39 of the base 16 can be snapped onto a symmetrical DIN rail by means of a fixing member 40.
  • the front face of the cover 14 is provided with a passage light for a pivoting control lever 42, and a housing opening a test button 44 to verify the proper functioning of the differential release 46.
  • the phase circuit 36 comprises a fixed contact 48 fixed on a U-shaped extension of the conductive pad crossing the cage of the input terminal 24, and a movable contact 50 of phase carried by an insulating support arm 52 mounted on an axis 54 articulation secured to a pivoting plate 56.
  • the movable phase contact 50 is connected by a braid 58 to one of the ends of a primary winding 60 comprising one or more turns wound on the O-ring of a differential or totalizing transformer 62.
  • the output terminal 22 is connected at the opposite end of the primary winding 60.
  • the neutral circuit 38 has a similar structure comprising the input terminal 28 serving to support a fixed contact 64 capable of cooperating with a movable neutral contact 66 carried by an insulating support arm 68, mounted with the support arm 52 adjacent to common axis 54.
  • the movable neutral contact 66 is connected by a conductive braid 70 to the second primary winding 72 of the differential transformer 62, and to the output terminal 26.
  • the differential transformer 62 and the two circuits 36, 38, of phase and neutral are housed individually in independent compartments 74, 76, 78, respectively subdivided inside the base 16 by insulating walls 80, 82, 84 of seperation.
  • the two longitudinal internal walls 80, 82 extend in a direction parallel to the large lateral faces 86, 88, opposite the housing to confine in the width direction in addition to the two compartments 74, 76, for housing the circuits 36, 38, phase and neutral, an additional compartment 90 for the installation of the test resistor 92 of the test circuit 94 associated with the differential trip device 46.
  • the compartment 76 of the neutral circuit 38 is interposed between the two compartments 74, 90 of phase circuit 36 and of resistor 92.
  • the two walls 80, 82 are arranged over a fraction of the length of the base 16 up to the zone of meeting with the third transverse intermediate wall 84 extending perpendicularly at the bottom 39 to the separation plane of the base 16 with the cover 14.
  • the orifice of the toroid of the differential transformer 62 extends in the longitudinal direction of the poles.
  • the inside of the cover 14 contains the control mechanism 96, a relay 98 for triggering the differential trip device 46, and a device 100 for indicating a differential fault.
  • the control mechanism 96 (FIG. 2) is located between two plates 102, 104, above compartment 74 of the phase circuit 36 and compartment 78 of the differential transformer 62, and is common to the two movable contacts 50, 66 of phase and neutral.
  • the axis 54 of articulation of the support arms 52, 68, of the movable contacts 50, 66, is carried by the plate 56 pivotally mounted on a fixed axis 106 secured to one or two plates 102, 104.
  • a spring 110 for opening the control mechanism 96 is formed by a compression spring inserted between a fixed stop and the plate 56, the latter being biased in rotation on the axis 106 in the opening direction of the contacts. movable, in the direction of rotation of the needles of a watch in FIG. 1.
  • the plate 56 is equipped with a retaining lug 112 intended to cooperate with the ends of the arms supports 52, 68, so as to form a mechanical connection with the movable contacts 50, 66.
  • the plate 56 cooperates with a drive and locking device comprising an axis 114 of transmission capable of struggling in a light 116 formed in the plate 56.
  • the axis 114 is formed by the curved end of a link 118 whose opposite end is articulated to the pivoting lever 42 for manual control, so as to constitute a toggle.
  • a locking hook 120 is mounted for rotation on a fixed axis 122, and on the one hand has a stop surface 124 limiting the movement of the axis 114 in the slot 116 in the locking position shown in FIG.
  • a hooking spout 126 cooperating with a latch 128 pivotally mounted on a fixed axis 130.
  • a return spring 132 of the spiral type surrounds the axis 122 and biases the latch 128 and the hooking spout 126 in the locked position.
  • the lever 42 mounted with limited pivoting on an axis 134, is biased in the open position (FIG. 1) by a spring 136.
  • the lock 128 can be moved against the restoring force of the spring 132 towards a position release release of the hooking spout 126, during the intervention of the relay 98 of the differential release 46.
  • the hook 120 then pivots clockwise in FIG.
  • the relay 98 of the differential release 46 and the fault indicating device 100 differential are arranged on the same side of the plate 104 opposite the control mechanism 96.
  • the relay 98 is of the permanent magnet polarized type, comprising an excitation coil in electrical connection with the secondary winding 140 of the differential transformer 62.
  • the movable pallet of the relay 98 can cooperate (see arrow F 1) with a trip bar 142 capable of actuating the lock 128 towards the triggered position, upon the appearance of a differential fault.
  • An auxiliary lever 144 for resetting the relay 98 is pivotally mounted on an axis 146, and is biased counterclockwise (see arrow F 2) by a resetting spring 148 of the torsion type.
  • the pivoting plate 56 of the control mechanism 96 is equipped with a neutralization projection 150 (see FIG. 1), intended to cooperate with the reset lever 144 during the closing operation by the handle 42, so as to spread the lever 144 of the pallet after resetting of relay 98.
  • an indicator lever 152 On the same axis 146 of the reset lever 144 is mounted an indicator lever 152 having one end arranged by seeing 154 fault signaling mechanical, and an opposite end carrying a hooking spout 156 cooperating with a signaling latch 158, mounted at limited rotation on an axis 160.
  • a return spring 162 is threaded on the axis 160 and biases the signaling lock 158 in an anti-clockwise direction.
  • the trigger bar 142 serving as a control member between the relay 98 and the main latch 128 of the mechanism 96, also cooperates with the signaling latch 158 of the indicator device 100 during the issuance of a differential trip order by the relay 98.
  • the classic electrical circuit diagram of the test circuit 94 (see FIG. 5) comprises in series, the resistor 92 for simulating the differential fault, a test switch 166 actuated by the test button 44, and a protection switch 168 automatically opening the test circuit 94 when opening the movable contacts 50, 66, of the switch 10.
  • the connection test circuit 94 is made at a first connection point 170, located between the movable neutral contact 66 and the toroid, and at a second connection point 172 formed between the toroid and the output terminal 22 of the phase circuit 36.
  • the embodiment of the test circuit 94 illustrated in FIGS. 3 and 4 shows the housing of the test push button 44 in a cavity 174 of the insulating cover 14.
  • a compression return spring 176 is inserted between the test button 44 and the bottom of the cavity 174.
  • the test button 44 carries a pair of contact blades 178, 180, of different lengths, the longest 178 cooperating with a ramp 182 of the movable contact 66 of neutral, and the shortest 180 with a conductor 184 for connection of the resistor 92. It is noted that the blade 178 and the ramp 182 constitute the protective switch 168, and that the blade 180 and the conductor 184 form the test switch 166.
  • the depressing of the push button 44 causes the simultaneous closing of the two switches 166, 168, causing the circulation of an artificial fault current detected by the differential transformer 62.
  • the interruption of the current in the test circuit 94 takes place when the movable neutral contact 66 is opened by spreading the ramp 182 with the blade 178, even if the test button 44 remains in the depressed position.
  • the operation of the differential trigger mechanism 96 of the bipolar switch 10 is as follows: - In the closed position (not shown) of the switch 10, the lever 42 is on the right in FIG. 1, and the main lock 128 of the mechanism 96 locks the hooking spout 126 of the hook 120.
  • the spring 110 of opening of the mechanism 96 is compressed to the maximum, and the reset lever 144 of the relay 98 is separated from the pallet by an interval due to the neutralization action of the projection 150 at the upper end of the plate 56.
  • the indicator light signaling 154 occupies an inactive position, and the indicator lever 152 is hooked to signaling latch 158.
  • the appearance on the network of a real or artificial insulation fault by the test circuit 94 is detected by the differential transformer which sends a trip order to relay 98 of the differential trip device 46.
  • the movement of the pallet causes the trigger bar 142 to translate to the left (arrow F1 in FIG. 4), causing a combined unlocking movement of the main lock 128 and the signaling lock 158.
  • the bipolar differential switch 10 can be used in a single-phase network with neutral, or on two phases of a multipolar network.
  • the range covers the ranges from 25 A to 63 A, and the sensitivities of the differential release 46 can range between 10 mA and 500 mA in classes AC and A.
  • the bipolar differential switch is equipped with an abrupt engagement device 200 comprising a latching lever 202 mounted with limited pivoting on a fixed axis 204 of the plates 102, 104.
  • the lever latching 202 retains the end of the support arm 52 during a first part of the closing stroke of the lever 42.
  • the pivoting plate 56 acts on a ramp 206 for unlocking the latching lever 202 so as to lift it and release the support arm 52 to ensure the abrupt closure of the movable contact 50 phase.
  • a return spring biases the latching lever 202 towards the holding position of the support arm 52.

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Abstract

L'interrupteur différentiel comporte un mécanisme de commande à manette et à déclencheur différentiel (46) comprenant un transformateur totalisateur et un relais (98) de déclenchement coopérant au moyen d'une barre de déclenchement (142) avec le verrou principal du mécanisme, et avec un verrou de signalisation (158) d'un levier indicateur (152) de défaut. Le réarmement automatique du relais (98) s'opère par un levier de réarmement (144) monté à pivotement limité sur l'axe (146) du levier indicateur (152). Une saillie de la plaque d'entraînement des contacts mobiles provoque, pendant la course de fermeture de la manette, le déplacement du levier de réarmement (144) vers une position de neutralisation, et le passage du levier indicateur (152) vers une position inactive. Applications : gamme d'interrupteurs différentiels de 25 A à 63 A, et de sensibilités de 10 mA à 500 mA.

Description

  • L'invention est relative à un interrupteur différentiel bipolaire à boîtier isolant moulé renfermant :
    - une paire de contacts séparables par pôle en liaison électrique avec une paire de bornes de raccordement,
    - un mécanisme de commande des deux contacts mobiles, comprenant une manette reliée par une liaison mécanique de transmission à un organe d'éntraînement des contacts mobiles,
    - un ressort d'actionnement du mécanisme pour provoquer l'ouverture des contacts lors d'un déclenchement automatique sur défaut,
    - un déclencheur différentiel ayant un transformateur totalisateur de détection d'un courant de fuite, et un relais de déclenchement destiné à coopérer avec un verrou principal de ladite liaison mécanique du mécanisme,
    - et un dispositif de réarmement automatique du relais après déclenchement.
  • Un dispositif connu du genre mentionné est décrit dans le brevet français No 2.530.073 de la demanderesse. Il s'agit d'un interrupteur à déclencheur différentiel intégré dans le même boîtier. Un tel appareil consiste à interrompre un circuit électrique, soit manuellement par la manette à deux positions, soit automatiquement en cas de défaut d'isolement supérieur à un seuil prédéterminé. L'ouverture des pôles de l'interrupteur est signalée par la position de la manette pivotante visible de la face avant, ou par un voyant mécanique solidaire des contacts. Ce type de signalisation est incapable de faire la distinction entre une ouverture manuelle ou une ouverture sur défaut de l'interrupteur.
  • L'objet selon l'invention consiste à réaliser un interrupteur différentiel bipolaire à encombrement réduit permettant de signaler sans équivoque le déclenchement différentiel.
  • L'interrupteur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte de plus un levier indicateur de déclenchement différentiel coopérant à accrochage avec un verrou de signalisation piloté par le relais, ledit levier indicateur étant susceptible d'occuper soit une position stable active de signalisation du défaut après désencliquetage du verrou de signalisation par le relais, soit une position stable inactive après réencliquetage du verrou de signalisation opéré par le déplacement manuel de la manette vers la position de fermeture.
  • La disposition côte à côte du relais de déclenchement, de l'indicateur de déclenchement différentiel et du mécanisme de commande permet d'utiliser une barre de déclenchement commune dont les extrémités opposées coopèrent avec un verrou principal du mécanisme, et un verrou de signalisation de l'indicateur.
  • Le dispositif de réarmement automatique du relais après déclenchement intervient au moyen d'un levier de réarmement associé à un ressort de rappel. Une saillie de l'organe d'entraînement des contacts mobiles vient en engagement pendant la course de fermeture de la manette avec le levier de réarmement pour le déplacer à l'encontre de la force de rappel du ressort de réarmement vers une position de neutralisation, autorisant un autre déclenchement par le déclencheur différentiel.
  • L'action de réarmement automatique du relais est pilotée automatiquement lors de l'ouverture par le ressort de rappel du levier de réarmement, tandis que la neutralisation de ce dernier après réarmement du relais intervient dans la position réelle de fermeture des contacts mobiles.
  • Les contacts mobiles de phase et de neutre sont portés par deux bras supports isolants solidaires d'une plaque pivotante constituant l'organe d'entraînement. La saillie de la plaque provoque au cours de la fermeture le passage du levier indicateur de la position active vers la position inactive.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le socle du boîtier sert de logement au tranformateur totalisateur et au système de contacts et bornes de raccordement, tandis que le capot renferme le mécanisme de commande, le déclencheur différentiel à relais, et le dispositif indicateur de défaut différentiel. Le volume interne du socle est subdivisé par deux parois longitudinales et une paroi transversale en une pluralité de compartiments indépendants comprenant :
    - le compartiment du transformateur totalisateur s'étendant sur toute la largeur du socle en étant agencé entre les bornes de sortie et la paroi transversale,
    - deux compartiments juxtaposés des circuits de phase et de neutre, situés entre les bornes d'entrée et la paroi transversale,
    - et un compartiment de la résistance d'essai du circuit test associé au déclencheur différentiel, ledit compartiment étant disposé dans le sens de la largeur entre le compartiment du circuit de neutre et l'une des faces latérales du socle.
  • L'interrupteur différentiel est avantageusement équipé d'un dispositif d'enclenchement brusque.
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels :
    • - la figure 1 est une vue en élévation de l'interrupteur différentiel bipolaire selon l'invention, représenté en position d'ouverture;
    • - la figure 2 est une vue en plan de l'interrupteur selon la figure 1, après enlèvement du capot et du mécanisme de commande à relais de déclenchement;
    • - la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1;
    • - la figure 4 est une vue en élévation du déclencheur différentiel en position armée de l'indicateur et du relais;
    • - la figure 5 montre le schéma électrique de l'interrupteur différentiel;
    • - la figure 6 représente une vue analogue à la figure 1 d'une variante de réalisation.
  • Sur les figures 1 à 5, l'interrupteur différentiel 10 bipolaire est logé dans un boîtier 12 parallélépipédique, en matériau isolant moulé, formé par l'assemblage d'un socle 16 et d'un capot 14 fixés l'un à l'autre par deux vis de fixation 18, 20. L'interrupteur différentiel peut être connecté dans un réseau alternatif monophasé avec neutre au moyen de deux paires de bornes 22, 24 ; 26, 28 de raccordement, insérées dans des alvéoles 30 disposées aux quatre angles opposés du socle 16. Les bornes d'entrée 24 et de sortie 22, font partie d'un circuit de phase (36) en liaison avec le conducteur de phase L, tandis que les bornes d'entrée 28 et de sortie 26 appartiennent à un circuit de neutre 38 en liaison avec le conducteur de neutre N. Les deux bornes d'entrée 24 et 28 sont agencées côte à côte le long de la face 34 étroite de connexion, et les deux bornes de sortie (22, 26) juxtaposés s'étendent le long de la face 32 étroite opposée de connexion.
  • Le fond 39 du socle 16 peut être monté à encliquetage sur un rail DIN symétrique au moyen d'un organe de fixation 40. La face frontale du capot 14 est munie d'une lumière de passage d'une manette 42 pivotante de commande, et d'un orifice de logement d'un bouton test 44 pour vérifier le bon fonctionnement du déclencheur différentiel 46.
  • Le circuit de phase 36 comporte un contact fixe 48 fixé sur un prolongement en U de la plage conductrice traversant la cage de la borne d'entrée 24, et un contact mobile 50 de phase porté par un bras support 52 isolant monté sur un axe 54 d'articulation solidarisé à une plaque 56 pivotante. Le contact mobile 50 de phase est connecté par une tresse 58 à l'une des extrémités d'un enroulement primaire 60 comprenant une ou plusieurs spires bobinées sur le noyau torique d'un transformateur différentiel ou totalisateur 62. La borne de sortie 22 est branchée à l'extrémité opposée de l'enroulement primaire 60.
  • Le circuit de neutre 38 présente une structure similaire comprenant la borne d'entrée 28 servant de support à un contact fixe 64 susceptible de coopérer avec un contact mobile 66 de neutre porté par un bras support 68 isolant, monté avec le bras support 52 adjacent sur l'axe 54 commun. Le contact mobile 66 de neutre est relié par une tresse 70 conductrice au deuxième enroulement primaire 72 du transformateur différentiel 62, et à la borne de sortie 26.
  • Le transformateur différentiel 62 et les deux circuits 36, 38, de phase et de neutre sont logés individuellement dans des compartiments 74, 76, 78, indépendants, respectivement subdivisés à l'intérieur du socle 16 par des parois 80, 82, 84, isolantes de séparation.
  • Les deux parois 80, 82, internes longitudinales s'étendent selon une direction parallèle aux grandes faces latérales 86, 88, opposées du boîtier pour confiner dans le sens de la largeur en plus des deux compartiments 74, 76, de logement des circuits 36, 38, de phase et de neutre, un compartiment 90 supplémentaire pour la mise en place de la résistance 92 d'essai du circuit test 94 associé au déclencheur différentiel 46. Le compartiment 76 du circuit de neutre 38 est intercalé entre les deux compartiments 74, 90 de circuit de phase 36 et de la résistance 92. Les deux parois 80, 82, sont agencées sur une fraction de la longueur du socle 16 jusqu'à la zone de rencontre avec la troisième paroi 84 intermédiaire transversale s'étendant perpendiculairement au fond 39 jusqu'au plan de séparation du socle 16 avec le capot 14.
  • La disposition rapprochée à l'intérieur du socle 16 du transformateur différentiel 62 et des circuits 36, 38, de phase et de neutre entre les bornes d'entrée 24, 28, et de sortie 22, 26, permet d'obtenir des liaisons électriques internes très courtes de l'interrupteur bipolaire 10. L'orifice du tore du transformateur différentiel 62 s'étend dans la direction longitudinale des pôles.
  • L'intérieur du capot 14 renferme le mécanisme de commande 96, un relais 98 de déclenchement du déclencheur différentiel 46, et un dispositif indicateur 100 de défaut différentiel.
  • Le mécanisme de commande 96 (figure 2) est situé entre deux platines 102, 104, au-dessus du compartiment 74 du circuit de phase 36 et du compartiment 78 du transformateur différentiel 62, et est commun aux deux contacts mobiles 50, 66 de phase et de neutre. L'axe 54 d'articulation des bras supports 52, 68, des contacts mobiles 50, 66, est porté par la plaque 56 montée à pivotement sur un axe fixe 106 solidaire de l'une ou des deux platines 102, 104. Des lumières ménagées dans les bras supports 52, 68 au droit du passage de l'axe 106 fixe autorisent un débattement limité des bras supports 52, 68, sur la plaque 56, un ressort de pression de contact en forme de spirale 108 sollicitant chaque bras 52, 68, en position de fermeture des contacts 48, 50 ; 64, 66. Un ressort 110 d'ouverture du mécanisme de commande 96 est formé par un ressort de compression inséré entre une butée fixe et la plaque 56, cette dernière étant sollicitée en rotation sur l'axe 106 en direction d'ouverture des contacts mobiles, dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre sur la figure 1. La plaque 56 est equipée d'un ergot 112 de retenue destiné à coopérer avec les extrémités des bras supports 52, 68, de manière à former une liaison mécanique avec les contacts mobiles 50, 66. La plaque 56 coopère avec un dispositif d'entraînement et de verrouillage comportant un axe 114 de transmission susceptible de se débattre dans une lumière 116 ménagée dans la plaque 56. L'axe 114 est formé par l'extrémité recourbée d'une biellette 118 dont l'extrémité opposée est articulée à la manette 42 pivotante de commande manuelle, de manière à constituer une genouillère. Un crochet 120 de verrouillage est monté à rotation sur un axe 122 fixe, et présente d'une part une surface de butée 124 limitant le débattement de l'axe 114 dans la lumière 116 en position de verrouillage représentée sur la figure 1, et d'autre part un bec d'accrochage 126 coopérant avec un verrou 128 monté à pivotement sur un axe 130 fixe. Un ressort de rappel 132 du type spirale entoure l'axe 122 et sollicite le verrou 128 et le bec d'accrochage 126 en position de verrouillage. La manette 42, montée à pivotement limité sur un axe 134, est sollicitée en position d'ouverture (figure 1) par un ressort 136. Le verrou 128 peut être déplacé à l'encontre de la force de rappel du ressort 132 vers une position déclenchée de libération du bec d'accrochage 126, lors de l'intervention du relais 98 du déclencheur différentiel 46. Le crochet 120 pivote alors dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1, et libère l'axe 114 de la biellette 118, entraînant la brisure de la liaison mécanique entre la genouillère 118, 42 et la plaque 56. Il en résulte une ouverture automatique des contacts 48, 50; 64, 66 par pivotement de la plaque 56 dans le sens horaire sous l'action de détente du ressort 110 du mécanisme 96. La manette 42 est déplacée vers la position d'ouverture par son ressort de rappel 136. Le ressort 132 participe ensuite au réarmement automatique du verrou 128 et du crochet 120, de manière à rétablir la liaison mécanique entre la genouillère et la plaque 56. La refermeture manuelle de l'interrupteur 10 s'opère par pivotement dans le sens des aiguilles d'une montre de la manette 42.
  • En référence à la figure 4, le relais 98 du déclencheur différentiel 46 et le dispositif indicateur 100 de défaut différentiel sont disposés d'un même côté de la platine 104 à l'opposé du mécanisme 96 de commande. Le relais 98 est du type polarisé à aimant permanent, comprenant une bobine d'excitation en liaison électrique avec l'enroulement secondaire 140 du transformateur différentiel 62. La palette mobile du relais 98 peut coopérer (voir flèche F 1) avec une barre de déclenchement 142 susceptible d'actionner le verrou 128 vers la position déclenchée, lors de l'apparition d'un défaut différentiel. Un levier auxiliaire 144 de réarmement du relais 98 est monté à pivotement sur un axe 146, et est sollicité dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (voir flèche F 2) par un ressort de réarmement 148 du type à torsion. La plaque 56 pivotante du mécanisme de commande 96 est équipée d'une saillie 150 de neutralisation (voir figure 1), destinée à coopérer avec le levier de réarmement 144 lors de la manoeuvre de fermeture par la manette 42, de manière à écarter le levier 144 de la palette après réarmement du relais 98.
  • Sur le même axe 146 du levier de réarmement 144 est monté un levier indicateur 152 ayant une extrémité agencée en voyant 154 mécanique de signalisation de défaut, et une extrémité opposée portant un bec d'accrochage 156 coopérant avec un verrou de signalisation 158, monté à rotation limitée sur un axe 160. Un ressort de rappel 162 est enfilé sur l'axe 160 et sollicite le verrou de signalisation 158 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La barre de déclenchement 142 servant d'organe de commande entre le relais 98 et le verrou principal 128 du mécanisme 96, coopère également avec le verrou de signalisation 158 du dispositif indicateur 100 lors de l'émission d'un ordre de déclenchement différentiel par le relais 98.
  • Le schéma électrique classique du circuit test 94 (voir figure 5) comporte en série, la résistance 92 de simulation du défaut différentiel, un interrupteur d'essai 166 actionné par le bouton test 44, et un interrupteur de protection 168 ouvrant automatiquement le circuit test 94 lors de l'ouverture des contacts mobiles 50, 66, de l'interrupteur 10. La connexion électrique du circuit test 94 s'effectue en un premier point 170 de raccordement, situé entre le contact mobile 66 de neutre et le tore, et en un deuxième point 172 de raccordement ménagé entre le tore et la borne de sortie 22 du circuit de phase 36.
  • La réalisation du circuit test 94 illustrée sur les figures 3 et 4, montre le logement du bouton test 44 à poussoir dans une cavité 174 du capot 14 isolant. Un ressort de rappel 176 à compression est inséré entre le bouton test 44 et le fond de la cavité 174. Le bouton test 44 porte une paire de lames de contact 178, 180, de différentes longueurs, la plus longue 178 coopérant avec une rampe 182 du contact mobile 66 de neutre, et la plus courte 180 avec un conducteur 184 de connexion de la résistance 92. On remarque que la lame 178 et la rampe 182 constituent l'interrupteur de protection 168, et que la lame 180 et le conducteur 184 forment l'interrupteur d'essai 166. L'enfoncement du bouton poussoir 44 provoque la fermeture simultanée des deux interrupteurs 166, 168, entraînant la circulation d'un courant de défaut artificiel détecté par le transformateur différentiel 62. L'interruption du courant dans le circuit test 94 s'effectue lors de l'ouverture du contact mobile 66 de neutre par écartement de la rampe 182 avec la lame 178, même si le bouton test 44 reste en position enfoncée.
  • Le fonctionnement du mécanisme 96 à déclencheur différentiel 46 de l'interrupteur 10 bipolaire est le suivant :
    - en position fermée (non représentée) de l'interrupteur 10, la manette 42 se trouve à droite sur la figure 1, et le verrou principal 128 du mécanisme 96 verrouille la bec d'accrochage 126 du crochet 120. Le ressort 110 d'ouverture du mécanisme 96 est comprimé au maximum, et le levier de réarmement 144 du relais 98 est séparé de la palette par un intervalle dû à l'action de neutralisation de la saillie 150 à l'extrémité supérieure de la plaque 56. Le voyant de signalisation 154 occupe une position inactive, et le levier indicateur 152 est accroché au verrou de signalisation 158.
  • Lors d'une commande manuelle d'ouverture par la manette 42, le pivotement de la plaque 56 dans le sens des aiguilles d'une montre provoque l'ouverture des contacts de phase 50 et de neutre 66, le verrou principal 128 restant en position verrouillée (voir figure 1). La saillie 150 de la plaque 56 s'écarte du levier de réarmement 144, et le ressort 148 sollicite le levier 144 vers la position armée en engagement avec la palette du relais 98. Le levier indicateur 152 accroché au verrou de signalisation 158 reste immobile durant l'ouverture manuelle du mécanisme 96.
  • A partir de la position fermée, l'apparition sur le réseau d'un défaut d'isolement réel ou artificiel par le circuit test 94, est détecté par le transformateur différentiel qui envoie un ordre de déclenchement au relais 98 du déclencheur différentiel 46. Le déplacement de la palette provoque la translation de la barre de déclenchement 142 vers la gauche (flèche F1 sur figure 4), entraînant un mouvement de déverrouillage combiné du verrou principal 128 et du verrou de signalisation 158.
  • Il en résulte l'ouverture des contacts 48, 50 ; 64, 66, de l'interrupteur bipolaire 10 sous l'action du ressort 110, et un pivotement du levier indicateur 152 dans le sens trigonométrique vers une position active de signalisation du défaut. Cette position est visible de l'extérieur par un hublot ménagé dans la face frontale du capot 14. Durant le mouvement d'ouverture du mécanisme 96 s'opère le réarmement automatique d'une part du crochet 120 avec le verrou principal 128, et d'autre part du relais 98 par le levier de réarmement 144. La manette 42 occupe la position représentéee sur la figure 1, et le levier indicateur 152 reste en permanence dans la position active de signalisation de défaut.
  • Le déplacement manuel de la manette 42 à partir de la position d'ouverture vers la position de fermeture, assure la refermeture des contacts 48, 50 ; 64, 66, déplace le levier de réarmement 144 du relais 98 vers une position de neutralisation , et remet le levier indicateur 152 vers la position inactive. Cette commande des leviers 144, 152, intervient par l'action directe de la saillie 150 de la plaque 56, dont la position correspond à la position réelle des contacts mobiles 50, 66.
  • L'interrupteur différentiel 10 bipolaire peut être utilisé dans un réseau monophasé avec neutre, ou sur deux phases d'un réseau multipolaire. La gamme couvre les plages de 25 A à 63 A, et les sensiblités du déclencheur différentiel 46 peuvent s'échelonner entre 10 mA et 500 mA en classes AC et A.
  • Selon la variante de la figure 6, l'interrupteur différentiel bipolaire est équipé d'un dispositif d'enclenchement brusque 200 comprenant un levier d'encliquetage 202 monté à pivotement limité sur un axe 204 fixe des platines 102, 104. Le levier d'encliquetage 202 retient l'extrémité du bras support 52 pendant une première partie de la course de fermeture de la manette 42. Dans une deuxième partie de la course de fermeture, la plaque 56 pivotante agit sur une rampe 206 de déverrouillage du levier d'encliquetage 202 de manière à le soulever et à libérer le bras support 52 pour assurer la fermeture brusque du contact mobile 50 de phase. Un ressort de rappel sollicite le levier d'encliquetage 202 vers la position de maintien du bras support 52.

Claims (10)

1. Interrupteur différentiel bipolaire à boîtier (12) isolant moulé renfermant:
- une paire de contacts (48, 50 ; 64, 66) séparables par pôle, en liaison électrique avec une paire de bornes de raccordement (24, 22 ; 28, 26), - un mécanisme (96) de commande des deux contacts mobiles (50, 66), comprenant une manette (42) reliée par une liaison mécanique de transmission à un organe d'entraînement des contacts mobiles,
- un ressort (110) d'actionnement du mécanisme (96) pour provoquer l'ouverture des contacts lors d'un déclenchement automatique sur défaut,
- un déclencheur différentiel (46) ayant un tranformateur totalisateur (62) de détection d'un courant de fuite, et un relais (98) de déclenchement destiné à coopérer avec un verrou (128) principal de ladite liaison mécanique du mécanisme (96),
- et un dispositif de réarmement automatique du relais (98) après déclenchement, caractérisé en ce que l'interrupteur comporte de plus un levier indicateur (152) de déclenchement différentiel coopérant à accrochage avec un verrou de signalisation (158) piloté par le relais (98), ledit levier indicateur (152) étant susceptible d'occuper soit une position stable active de signalisation du défaut après désencliquetage du verrou de signalisation (158) par le relais (98), soit une position stable inactive après réencliquetage du verrou de signalisation (158) opéré par le déplacement manuel de la manette (42) vers la position de fermeture.
2. Interrupteur différentiel bipolaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le relais (98) coopère lors du déclenchement avec le verrou principal (128) du mécanisme (96), et avec le verrou de signalisation (158) du levier indicateur (152) par l'intermédiaire d'une barre de déclenchement (142) commune, et que le relais (98) est disposé côte à côte avec le mécanisme de commande (96).
3. Interrupteur différentiel bipolaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de réarmement automatique du relais (98) après déclenchement intervient au moyen d'un levier de réarmement (144) associé à un ressort de rappel (148) et qu'une saillie (150) de l'organe d'entraînement des contacts mobiles vient en engagement pendant la course de fermeture de la manette (42), avec le levier de réarmement (144) pour le déplacer à l'encontre de la force de rappel du ressort (148) de réarmement vers une position de neutralisation, autorisant un autre déclenchement par le déclencheur différentiel (46).
4. Interrupteur différentiel bipolaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que le levier de réarmement (144) du relais (98), et le levier indicateur (152) de déclenchement différentiel sont montés à pivotement sur un axe (146) commun, s'étendant parallèlement à l'axe (160) de pivotement du verrou de signalisation (158), et que l'organe d'entraînement des contacts mobiles (50, 66) est formé par une plaque (56) pivotante sollicitée dans le sens d'ouverture par le ressort d'actionnement (110).
5. Interrupteur différentiel bipolaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le levier de réarmement (144) du relais (98) est intercalé entre la plaque (56) du mécanisme (96) et le levier indicateur (152) de déclenchement différentiel , et que l'entraînement vers la position de neutralisation du levier de réarmement (144) par la saillie (150) de la plaque (56), provoque simultanément après déclenchement le passage du levier indicateur (152) de la position active vers la position inactive.
6. Interrupteur différentiel bipolaire selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le boîtier (12) isolant est formé par un assemblage d'un capot (14) et d'un socle (16), caractérisé en ce que le socle (16) sert de logement au transformateur totalisateur (62) et au système de contacts (48, 50 ; 64, 66) et bornes de raccordement (24, 22 ; 28, 26), tandis que le capot (14) renferme le mécanisme (96) de commande, le déclencheur différentiel (46) à relais (98), et le dispositif indicateur (100) de défaut différentiel.
7. Interrupteur différentiel bipolaire pour un réseau monophasé avec neutre selon la revendication 6, dans lequel le boîtier (12) présente une forme parallélépipédique, caractérisé en ce que les bornes d'entrée (24, 28) et de sortie (22, 26) sont logées deux à deux dans des alvéoles (30) disposées aux quatre angles opposés du socle (16), et que le volume interne du socle (16) est subdivisé par deux parois longitudinales (80, 82) et une paroi transversale (84) en une pluralité de compartiments (74, 76, 78, 90) indépendants, comprenant :
- le compartiment (78) du transformateur totalisateur (62) s'étendant sur toute la largeur du socle (16) en étant agencé entre les bornes de sortie (22, 26) et la paroi transversale (84),
- deux compartiments (74, 76) juxtaposés des circuits de phase (36) et de neutre (38), situés entre les bornes d'entrée (24, 28) et la paroi transversale (84),
- et un compartiment (90) de la résistance (92) d'essai du circuit test (94) associé au déclencheur différentiel (46), ledit compartiment (90) étant disposé dans le sens de la largeur entre le compartiment (76) du circuit de neutre (38) et l'une des faces latérales (88) du socle (16).
8. Interrupteur différentiel bipolaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que le transformateur totalisateur (62) comporte un circuit magnétique en forme de tore s'étendant perpendiculairement aux grandes faces latérales (86, 88) du socle (16), en étant disposé sous le mécanisme de commande (96) et le relais (98) de déclenchement.
9. Interrupteur différentiel bipolaire selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant un circuit test (94) à bouton poussoir (44) destiné à insérer une résistance d'essai (92) pour simuler un courant différentiel pour tester le bon fonctionnement du déclencheur différentiel (46), caractérisé en ce que le bouton poussoir (44) du circuit test (94) est intégré dans une cavité (174) du capot (14) et porte un double interrupteur d'essai (166) et d'autoprotection (168) constitué par deux lames de contact (178, 180) coopérant respectivement avec l'un (66) des contacts mobiles de l'interrupteur (10), et avec un conducteur (184) de connexion de la résistance d'essai (92), le circuit test (94) étant automatiquement mis hors service dès que ledit contact mobile (66) se déplace de la position de fermeture vers la position d'ouverture, et que les deux lames de contact (178, 180) présentent des longueurs différentes, la lame (178) la plus longue coopérant avec une rampe (182) du contact mobile (66) de neutre.
10. Interrupteur différentiel bipolaire selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'un dispositif d'enclenchement brusque (200) comprend un levier d'encliquetage (202) monté à pivotement limité sur un axe (204) fixe, de manière à retenir le bras support (52) du contact mobile (50) pendant une première partie de la course de fermeture de la manette (42), le levier d'encliquetage (202) ayant une rampe de déverrouillage sur laquelle agit la plaque (56) pivotante dans une deuxième partie de la course de fermeture pour libérer le bras support (52), entraînant la fermeture brusque du contact mobile (50) de phase.
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