EP0551039A1 - Mécanisme pour appareil interrupteur de courant - Google Patents

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EP0551039A1
EP0551039A1 EP92403554A EP92403554A EP0551039A1 EP 0551039 A1 EP0551039 A1 EP 0551039A1 EP 92403554 A EP92403554 A EP 92403554A EP 92403554 A EP92403554 A EP 92403554A EP 0551039 A1 EP0551039 A1 EP 0551039A1
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EP
European Patent Office
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mechanism according
locking member
contacts
pallet
contact carrier
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP92403554A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Blanchard
Michel Lauraire
Didier Vigouroux
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.)
Schneider Electric SE
Original Assignee
La Telemecanique Electrique SA
Schneider Electric SE
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Publication date
Application filed by La Telemecanique Electrique SA, Schneider Electric SE filed Critical La Telemecanique Electrique SA
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/32—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/046—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H using snap closing mechanisms
    • H01H2300/048—Snap closing by latched movable contact, wherein the movable contact is held in a minimal distance from the fixed contact during first phase of closing sequence in which a closing spring is charged
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/58—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by push-button, pull-knob, or slide

Definitions

  • the present invention relates to a mechanism for a current switching device controlled manually by a manual control member and comprising, in a housing, a magnetic locking member with permanent magnet cooperating on the one hand with an operating armature acting on a bridge of movable contacts cooperating with fixed contacts of a pole and on the other hand with an opening frame capable of being moved by protective means sensitive to overloads or overcurrents.
  • Lock mechanisms are used in single or multi-phase circuit breakers.
  • a known mechanism includes a manual control member (button) capable of compressing the springs which tend to apply the movable contacts against the fixed contacts. This mechanism also receives opening orders. Triggers act on the lock to cause the rapid opening of the contacts. They almost always combine overload and short circuit protection.
  • French patent 1,464,396 and English patent 1,355,035 describe magnetic type mechanisms such as that of the preamble, comprising a permanent magnet which cooperates with an armature displaced by a trigger and with an armature integral with the movable contact. The approximation of the armature associated with the release releases the armature integral with the movable contact. If you want to make a device with several poles, you need as many magnet mechanisms.
  • the object of the present invention is to provide a lock mechanism suitable for a multipolar device. It ensures abrupt opening and closing of the contacts.
  • the mechanism according to the invention is characterized in that the operating armature acts on a movable contact carrier in which slides at least one slide associated with a contact bridge.
  • the mechanism comprises locking means capable of immobilizing the contact carrier of the movable contacts in the open position and the magnetic locking member in the on position.
  • the manual control member is connected to a control lever pivotally mounted on the housing and capable of rotating the magnetic locking member which is pivotally mounted.
  • the end of the operating armature is connected by articulation to the support of the movable contact carrier.
  • the mechanism comprises means for hooking the opening frame which are capable of being actuated by the protective means so as to release said pallet.
  • the drawings show a circuit breaker type current interrupting device.
  • This device comprises one or more poles 1 housed in a housing.
  • Each pole 1 includes fixed and mobile parts supporting the separable contacts.
  • the movable bridge 11 is mounted in a contact carrier 13 which slides in the housing, perpendicular to the plane passing through the contacts fixed.
  • This contact carrier 13 comprises a sliding support 14 and a slide 17 guided in a housing of this sliding support.
  • This slide 17 is integral with the contact bridge 11. It is subjected to a contact pressure spring 15 which tends to move the bridge 11 relative to the movable support 14, in the closing direction of the contacts.
  • the spring 15 which works in compression bears on the upper part of the mobile support 14 and pushes the end of the slide 17.
  • the mobile support 14 can guide several slides 17 carrying contact bridges 11.
  • the movable support 14 is subjected to an opening spring 16 tending to move it towards the open position (contacts open).
  • the translational movement of the mobile support 14 is limited by a stop 18 corresponding to the open position.
  • the mechanism comprises a magnetic locking member 3 which is constituted by a lever 31 carrying a permanent magnet 32 and a yoke 33 made of soft magnetic material.
  • the locking lever 31 is mounted to oscillate about a pivot axis 36 on the housing.
  • a control lever 2 is pivotally mounted, around the pivot axis 36, on the housing. It makes it possible to operate the magnetic locking member 3 and the associated parts.
  • This lever 2 is mechanically connected to a manual control member 7 of the sliding button type.
  • This control button 7 when it is moved manually, makes it possible to pivot the control lever 2 between the closed position of the contacts and of operation shown in FIG. 1 or 5 and the open position of the contacts and of stop shown in FIG. 2 or 6.
  • the control button 7 is guided in translation and is subjected to a return spring 71.
  • a pallet or armature 5 for opening the opening is pivotally mounted, about a pivot axis 52, on the lever 31 and it is subjected to a spring 51. It pivots between a rest position where it is distant from the magnet and a working position where it is brought closer to this magnet.
  • the displacements of this opening trigger pallet 5 are controlled by a trigger 61 ensuring protection against overloads and short circuits.
  • the opening trigger pallet 5 can be released from its rest position by the trigger 61 to come into the working position.
  • the spring 51 acts on the opening trigger pallet 5 to bring it closer to the magnet 32.
  • a pallet or operating frame 4 made of soft magnetic material, is pivotally mounted, about a pivot axis 36, on the housing. It is capable of pivoting between a working position where it is subjected to the attraction of the magnet 32 and is close to the locking member 3 and a rest position where it is distant from this locking member 3.
  • the mechanism comprises a movable lock 8 able to immobilize the contact carrier 14 in the open position of the contacts (FIG. 2 or 6) and to immobilize the magnetic locking member 3 in the on position.
  • This lock 8 is pivotally mounted about an axis 81.
  • the end of the pallet 4 is linked by an articulation 41 to the support 14.
  • the translational movement of the slide 17 relative to the support 14 (under the action of the spring 15), in the closing direction of the contacts, is limited by an abutment 171 of the slider bearing against the support 14.
  • the operating pallet 4 is not linked by its end to the support 14. It cooperates with an intermediate lever 9 which pivots on the housing, around the pivot axis 36, and which is linked by its end to the mobile support 14.
  • a spring 91 tends to bring the intermediate lever 9 and the operating pallet 4 closer together.
  • the trigger 61 turns the spoiler 62 which releases the pallet 5 for opening opening. The latter then sticks against the magnet 32. The flux created by the magnet 32 is distributed in the pallets 4 and 5. The force exerted on the operating pallet 4 becomes weaker than the force of the spring 16. The maneuvering pallet 4 is released and can be detached from the magnetic locking member 3.
  • the contact carrier 13 moves under the action of the opening spring 16 to occupy the "triggered" position illustrated in FIG. 3 or 7.
  • the mechanism could be associated with a contactor-circuit breaker.

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un mécanisme d'appareil interrupteur de courant comprenant au moins un pôle (1) formé par au moins un contact mobile (111) coopérant avec un contact fixe (121) et des moyens de déplacement des contacts mobiles (111) sur lesquels agissent d'une part des moyens de protection (61-62) contre les surcharges et surintensités et d'autre part un organe de commande manuelle (7), caractérisé par le fait qu'il comprend un organe de verrouillage magnétique (3) pourvu d'un aimant permanent (32) capable d'assurer le verrouillage des moyens de déplacement des contacts mobiles et une palette magnétisable (5) de déclenchement d'ouverture susceptible d'être commandée par les moyens de protection (61-62) pour dévier une fraction du flux magnétique de l'aimant permanent (31) de manière à déverrouiller ainsi les moyens de déplacement et à provoquer l'ouverture.

Description

  • La présente invention se rapporte à un mécanisme d'appareil interrupteur de courant commandé manuellement par un organe de commande manuelle et comprenant, dans un boîtier, un organe de verrouillage magnétique à aimant permanent coopérant d'une part avec une armature de manoeuvre agissant sur un pont de contacts mobiles coopérant avec des contacts fixes d'un pôle et d'autre part avec une armature d'ouverture susceptible d'être déplacée par des moyens de protection sensibles aux surcharges ou surintensités.
  • Des mécanismes de serrure sont utilisés dans les disjoncteurs mono ou polyphasés. Un mécanisme connu comporte un organe de commande manuelle (bouton) apte à comprimer les ressorts qui tendent à appliquer les contacts mobiles contre les contacts fixes. Ce mécanisme reçoit par ailleurs des ordres d'ouvertures. Des déclencheurs agissent sur la serrure pour provoquer l'ouverture rapide des contacts. Ils combinent presque toujours la protection contre les surcharges et contre les courts-circuits.
  • Le brevet français 1.464.396 et le brevet anglais 1.355.035 décrivent des mécanismes de type magnétique tels que celui du préambule, comprenant un aimant permanent qui coopère avec une armature déplacée par déclencheur et avec une armature solidaire du contact mobile. Le rapprochement de l'armature associée au déclencheur libère l'armature solidaire du contact mobile. Si l'on veut réaliser un appareil à plusieurs pôles, il faut autant de mécanismes à aimant.
  • La présente invention a pour but de fournir un mécanisme de serrure adapté à un appareil multipolaire. Il assure une ouverture et une fermeture brusque des contacts.
  • Le mécanisme selon l'invention est caractérisé par le fait que l'armature de manoeuvre agit sur un porte-contacts mobile dans lequel coulisse au moins un coulisseau associé à un pont de contacts.
  • Selon une caractéristique, le mécanisme comporte des moyens de verrouillage susceptibles d'immobiliser le porte-contacts des contacts mobiles en position d'ouverture et l'organe de verrouillage magnétique en position de marche.
  • Selon une caractéristique, l'organe de commande manuelle est relié à un levier de commande monté pivotant sur le boîtier et susceptible de déplacer en rotation l'organe de verrouillage magnétique qui est monté pivotant.
  • Selon une caractéristique, l'extrémité de l'armature de manoeuvre est reliée par articulation au support du porte-contacts mobile.
  • Selon une autre caractéristique, le mécanisme comporte des moyens d'accrochage de l'armature d'ouverture qui sont susceptibles d'être actionnés par les moyens de protection de manière à libérer ladite palette.
  • L'invention va maintenant être décrite avec plus de détail en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés par les dessins annexés sur lesquels:
    • la figure 1 est un schéma d'un mode de réalisation du mécanisme de serrure selon l'invention, en position de marche;
    • la figure 2 est un schéma du mécanisme de la figure 1, en position d'arrêt;
    • la figure 3 est un schéma du mécanisme de la figure 1, en position "déclenché";
    • la figure 4 est un schéma du mécanisme de la figure 1, en position de fermeture brusque;
    • les figures 5 à 8 représentent schématiquement une variante du mécanisme illustré par les figures 1 à 4, la figure 5 correspondant à la position de marche, la figure 6 à la position d'arrêt, la figure 7 à la position de déclenchement, la figure 8 à la fermeture brusque.
  • Les dessins représentent un appareil interrupteur de courant de type disjoncteur.
  • Cet appareil comprend un ou plusieurs pôles 1 logés dans un boîtier. Chaque pôle 1 comprend des parties fixes et mobiles supportant les contacts séparables. Sur les dessins, un seul pôle 1, du type à double coupure, est représenté. Il comprend des conducteurs 12 reliant les bornes de raccordement aux contacts fixes 121 et un pont mobile 11 portant les contacts mobiles 111. Le pont mobile 11 est monté dans un porte-contacts 13 qui coulisse dans le boîtier, perpendiculairement au plan passant par les contacts fixes. Ce porte-contacts 13 comporte un support coulissant 14 et un coulisseau 17 guidé dans un logement de ce support coulissant. Ce coulisseau 17 est solidaire du pont de contacts 11. Il est soumis à un ressort 15 de pression des contacts qui tend à déplacer le pont 11 par rapport au support mobile 14, dans le sens de fermeture des contacts. Le ressort 15 qui travaille en compression prend appui sur la partie supérieure du support mobile 14 et repousse l'extrémité du coulisseau 17. Le support mobile 14 peut guider plusieurs coulisseaux 17 portant des ponts de contacts 11.
  • Le support mobile 14 est soumis à un ressort d'ouverture 16 tendant à le déplacer vers la position d'ouverture (contacts ouverts). Le mouvement de translation du support mobile 14 est limité par une butée 18 correspondant à la position d'ouverture.
  • Le mécanisme comporte un organe de verrouillage magnétique 3 qui est constitué par un levier 31 portant un aimant permanent 32 et une culasse 33 en matériau magnétique doux. Le levier de verrouillage 31 est monté oscillant ,autour d'un axe de pivotement 36, sur le boîtier.
  • Un levier de commande 2 est monté pivotant, autour de l'axe de pivotement 36, sur le boîtier. Il permet de manoeuvrer l'organe de verrouillage magnétique 3 et les pièces associées. Ce levier 2 est relié mécaniquement à un organe de commande manuelle 7 du type bouton coulissant. Ce bouton de commande 7, lorsqu'il est déplacé manuellement, permet de faire pivoter le levier de commande 2 entre la position de fermeture des contacts et de marche représentée à la figure 1 ou 5 et la position d'ouverture des contacts et d'arrêt représentée à la figure 2 ou 6. Le bouton de commande 7 est guidé en translation et est soumis à un ressort de rappel 71.
  • Une palette ou armature 5 de déclenchement d'ouverture, en matériau magnétique doux, est montée pivotante, autour d'un axe de pivotement 52, sur le levier 31 et elle est soumise à un ressort 51. Elle pivote entre une position de repos où elle est éloignée de l'aimant et une position de travail où elle est rapprochée de cet aimant. Les déplacements de cette palette 5 de déclenchement d'ouverture sont commandés par un déclencheur 61 assurant la protection contre les surcharges et les courts-circuits. A l'apparition d'un courant de défaut, la palette 5 de déclenchement d'ouverture peut être libérée de sa position de repos par le déclencheur 61 pour venir en position de travail. Le ressort 51 agit sur la palette 5 de déclenchement d'ouverture pour la rapprocher de l'aimant 32 .
  • Une palette ou armature de manoeuvre 4, réalisée en matériau magnétique doux, est montée pivotante, autour d'un axe de pivotement 36, sur le boîtier. Elle est susceptible de pivoter entre une position de travail où elle est soumise à l'attraction de l'aimant 32 et est à proximité de l'organe de verrouillage 3 et une position de repos où elle est éloignée de cet organe de verrouillage 3.
  • Le mécanisme comprend un verrou mobile 8 apte à immobiliser le porte-contacts 14 en position d'ouverture des contacts (figure 2 ou 6) et à immobiliser l'organe de verrouillage magnétique 3 en position de marche. Ce verrou 8 est monté pivotant autour d'un axe 81.
  • Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, l'extrémité de la palette 4 est liée par une articulation 41 au support 14. Le mouvement de translation du coulisseau 17 par rapport au support 14 (sous l'action du ressort 15), dans le sens de fermeture des contacts, est limité par une butée 171 du coulisseau venant en appui contre le support 14.
  • Dans la variante des figures 5 à 8, la palette de manoeuvre 4 n'est pas liée par son extrémité au support 14. Elle coopère avec un levier intermédiaire 9 qui pivote sur le boîtier, autour de l'axe de pivotement 36, et qui est lié par son extrémité au support mobile 14. Un ressort 91 tend à rapprocher, l'un par rapport à l'autre, le levier intermédiaire 9 et la palette de manoeuvre 4.
  • Le fonctionnement du mécanisme va maintenant être expliqué.
  • Dans la position de marche et de fermeture des contacts représentée à la figure 1 ou 5, le flux créé par l'aimant 32 se referme dans la palette de manoeuvre 4 qui est donc retenue contre l'organe de verrouillage 3 par la force d'attraction magnétique de l'aimant 32. La force exercée sur cette palette 4 est supérieure à la force du ressort d'ouverture 16. L'organe de verrouillage magnétique 3 est immobilisé en rotation, autour de l'axe 36, par le verrou 8 qui accroche l'extrémité du levier 31. Le coulisseau 17 est repoussé par le ressort 15 et les contacts mobiles sont appliqués contre les contacts fixes. Le maintien dans cette position de marche et de fermeture est donc obtenu par des moyens mécaniques et magnétiques, sans consommation d'énergie.
  • Quand on actionne le bouton de commande 7 dans le sens marche-arrêt, on fait pivoter le levier de commande 2 dont le pion 21 vient décoller la palette 4 de l'organe de verrouillage magnétique 3. Cette palette de manoeuvre 4 ainsi libérée entraîne le support mobile 14 et les poussoirs 17. Le support mobile 14 fait alors tourner, par l'intermédiaire d'un bossage, le verrou 8 qui libère l'organe de verrouillage magnétique 3. Ce dernier pivote sous l'action du ressort 51 et vient se coller sur la palette 4 (figure 2 ou 6).
  • En cas de défaut (surcharge ou court-circuit), le déclencheur 61 fait tourner le becquet 62 qui libère la palette 5 de déclenchement d'ouverture. Celle-ci vient alors se coller contre l'aimant 32. Le flux créé par l'aimant 32 se répartit dans les palettes 4 et 5. La force exercée sur la palette de manoeuvre 4 devient plus faible que la force du ressort 16. La palette de manoeuvre 4 est libérée et peut se décoller de l'organe de verrouillage magnétique 3. Le porte-contacts 13 se déplace sous l'action du ressort d'ouverture 16 pour venir occuper la position "déclenché" illustrée par la figure 3 ou 7.
  • Pour passer de la position "déclenché" (figure 3 ou 7) à la position "arrêt" (figure 2 ou 6), on déplace le bouton de commande 7 qui fait pivoter le levier de commande 2. Le pion 23 de ce levier 2 pousse l'organe de verrouillage 3 jusqu'à la position "arrêt" (figure 2 ou 6). Ce pivotement permet d'aller chercher la palette de manoeuvre 4 et de réarmer la palette de déclenchement d'ouverture 5 sur le becquet 62. C'est le pion fixe 53 qui permet d'amener la palette de déclenchement d'ouverture 5 en position de réarmement. Ce réarmement de la palette 5 est nécessaire pour que l'on puisse ramener l'organe de verrouillage magnétique 3 en position de marche et fermeture des contacts (figure 1 ou 5).
  • Pour aller de la position d'arrêt (figure 2 ou 6) à la position de marche (figure 1 ou 5), on déplace le bouton de commande manuelle 7 qui fait pivoter le levier 2. Ce mouvement de rotation du levier 2 ramène simultanément la palette de manoeuvre 4 et l'organe de verrouillage magnétique 3 vers la position de marche de la figure 1 ou 5. En fin de course, l'organe de verrouillage magnétique 3 autorise la rotation du verrou 8 qui libère le porte-contacts 13 jusque là retenu par le pion 82 appartenant au verrou 8. Ceci permet une fermeture brusque (figure 4 ou 8) du porte-contacts 13.
  • En cas de soudure des contacts, on peut forcer, en agissant sur le bouton de commande 7, sur la palette 4.
  • Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents.
  • Le mécanisme pourrait être associé à un contacteur-disjoncteur.

Claims (9)

  1. Mécanisme d'appareil interrupteur de courant commandé manuellement par un organe de commande manuelle (7) et comprenant, dans un boîtier, un organe de verrouillage magnétique (3) à aimant permanent (32) coopérant d'une part avec une armature de manoeuvre (4) agissant sur un pont de contacts mobiles (111) coopérant avec des contacts fixes (121) d'un pôle et d'autre part avec une armature d'ouverture (5) susceptible d'être déplacée par des moyens de protection (61-62) sensibles aux surcharges ou surintensités, caractérisé par le fait que l'armature de manoeuvre (4) agit sur un porte-contacts mobile (13) dans lequel coulisse au moins un coulisseau (17) associé à un pont de contacts (13).
  2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de verrouillage (8) susceptibles d'immobiliser le porte-contacts (13) des contacts mobiles en position d'ouverture et l'organe de verrouillage magnétique (3) en position de marche.
  3. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le coulisseau (17) est guidé dans un support (14) et est soumis à un ressort de pression (15).
  4. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'organe de commande manuelle (7) est relié à un levier de commande (2) monté pivotant sur le boîtier et susceptible de déplacer en rotation l'organe de verrouillage magnétique (3) qui est monté pivotant.
  5. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'extrémité de l'armature de manoeuvre (4) est reliée de mnière articulée (41) au support (14) du porte-contacts mobile (13).
  6. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le coulisseau (17) est solidaire des contacts mobiles.
  7. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'accrochage (62) de l'armature d'ouverture (5) qui sont susceptibles d'être actionnés par les moyens de protection (61) de manière à libérer ladite palette.
  8. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'armature (5) d'ouverture est montée pivotante sur l'organe de verrouillage magnétique (3).
  9. Mécanisme selon l'une quelconque de revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'armature de manoeuvre (4) coopère avec un levier intermédiaire (9) qui est lié par son extrémité au support (14) du porte-contacts mobile.
EP92403554A 1992-01-07 1992-12-24 Mécanisme pour appareil interrupteur de courant Withdrawn EP0551039A1 (fr)

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FR9200147A FR2685976A1 (fr) 1992-01-07 1992-01-07 Mecanisme pour appareil interrupteur de courant.

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