EP0669633A1 - Appareil interrupteur de protection - Google Patents
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H89/00—Combinations of two or more different basic types of electric switches, relays, selectors and emergency protective devices, not covered by any single one of the other main groups of this subclass
- H01H89/06—Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device
- H01H89/08—Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device with both devices using the same contact pair
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- H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
- H01H71/56—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by rotatable knob or wheel
Definitions
- the present invention relates to a protective switch device consisting of power poles having movable and fixed contacts, a protective assembly with magnetic and / or thermal release and a lock which can be operated by a manual control button. .
- a motor circuit breaker or manual starter integrates, in the same housing, a manual control function and a protection function.
- the thermal and magnetic triggers of each phase act on a common lock.
- the magnetic and / or thermal tripping assembly which provides the protection function causes the contacts to open. It acts on the contacts via the lock which can also be actuated manually by a manual control button.
- a contactor circuit breaker has both a contactor function and a circuit breaker function. To move the contacts, it includes manual control means, a magnetic and / or thermal trip device and a normal automatic control electromagnet.
- the motor circuit breaker or manual starter mentioned above includes similar means for moving the contacts, but no electromagnet.
- the object of the present invention is to provide a lock capable of being mounted indifferently in a contactor-circuit breaker, a motor circuit breaker or manual starter.
- the device according to the invention is characterized in that the lock includes means for controlling, by manual control, either the direct opening of the power contacts of a motor circuit breaker, or the opening of an auxiliary contact allowing the current in the coil of the control solenoid of a contactor-circuit breaker to be interrupted.
- the lock consists of a trip stage mounted on a plate and actuated by the protection assembly and a motor stage mounted on a plate and actuating the movable contacts, these two stages being superimposed.
- the control mechanism according to the invention is intended to equip a protective switch device of the contactor-circuit breaker type such as that of FIG. 1 or of the manual starter or motor circuit breaker type such as that of FIG. 2.
- Such an apparatus comprises power poles 1 capable of cutting the current on current paths ending in connection terminals used for connection.
- a single pole 1, of the double break type, is shown in FIGS. 1 and 2 so as to simplify the drawings.
- conductors 3 connect the connection terminals to the fixed contacts, the associated mobile contacts being carried by a mobile contact bridge 4.
- This mobile contact bridge 4 cooperates with the fixed contacts to establish or interrupt the flow of current between the connection terminals.
- a contact carrier assembly 5 carrying the contact bridges 4 slides in the housing 2, perpendicular to the plane passing through the fixed contacts.
- a protective assembly 7 with magnetic and / or thermal tripping is housed in the housing to detect overloads or overcurrents on each current path associated with a pole.
- this protection assembly 7 detects an overcurrent or overload on a current path, it controls, by means of a lock 8 and of a deflection horn 10, the opening of the movable contacts.
- the contact-holder assembly 5 comprises a sliding support 51 and slides 52 guided in this sliding support and each capable of displacing in translation a contact bridge 4.
- a pressure spring of the contacts tends to move each contact bridge 4 relative to the support 51, in the closing direction of the contacts.
- the deflector lifter 10 is capable of moving the slides 52.
- An electromagnet 11 is housed in the housing 2 to move the contact carrier 5.
- This electromagnet comprises a fixed magnetic circuit, a movable armature and a coil electrically connected to terminals by separable contacts also called coil contacts. These can be operated by the lock 8 or by manual action on the rotary control button 12 or, in the event of a fault, by the protective assembly 7.
- the movable armature of the electromagnet is subject to a return spring and moves a return pendulum 6 which is directly coupled to the support 51.
- the contact carrier assembly 5 is therefore subjected to the return spring of the electromagnet. In the event of the excitation of the coil stopping, the return spring moves the movable armature which by means of the idler balance 6 moves the contact carrier 5 to the open position (contacts open) .
- the lifter 10 is linked to the upper end of the contact carrier 5 by means of an articulation, so as to drive this contact carrier either in the opening direction. either in the closing direction.
- the lock 8 which is shown in detail in FIGS. 3 to 10, includes means for moving the lifter 10 in the manual starter version or for controlling the coil contacts of the electromagnet in the contactor-circuit breaker version. It consists of a trip stage 91 mounted on a plate 22 and a motor stage 92 mounted on a plate 14, these two stages being superimposed. The trip stage 91 is actuated by the manual control button 12 and the protection assembly 7 while the motor stage 92 actuates the movable contacts.
- the lock 8 is actuated in manual mode by the rotary button 12 for manual control arranged on the front face of the housing.
- This manual control button 12 is integral with a rotary main shaft 13 which is guided in rotation in the lock and can pivot so as to occupy three main positions: a "on” position (contacts closed), a “stop” position (contacts open) or an intermediate “tripped” position (contacts open on fault).
- the motor stage 92 (FIG. 5) is mounted between the lower plate 14 and the intermediate plate 22 which are substantially parallel. It comprises a slide or striker carriage 15 used to actuate the lifter 10 and a reset slide or carriage 16, both guided in translation on the lower plate 14 so as to slide along an axis.
- the reset carriage 16 is provided with a pivoting hook 21 which can be coupled to the striker carriage 15 or release said striker carriage 15. This hook is subjected to a spring (not shown) tending to bring it into position d 'hanging.
- the striker carriage 15 is subjected to a spring (not shown) which tends to move it away from the resetting carriage 16 when the hook 21 releases it and to move it from the "on” or “stop” position to the "triggered” position. By moving the striker carriage 15 pivots the lifter 10.
- a rearming crank 17 which is free to rotate around the main shaft 13 is connected by an articulation to a rearming link 18 so as to form a toggle joint.
- the end of the link 18 can immobilize the reset carriage 16 in the "on” or "off” position.
- the button 12 is integral in rotation with a reset lever 19 which, by pivoting around the axis 13, pivots, by means of a pin 191, the reset handle 17. It is also secured with a cam 33 which acts on a sliding trip piece 29 (in motor circuit breaker) and on a coil contact (in contactor-circuit breaker version). The cam 33 acts on the clutch part 29 by means of a pin 331. It actuates the coil contact by means of levers 32 and 31. It also serves to reset the trigger stage 91.
- a locking piece 20 is capable of sliding relative to the plate 14. It is capable of immobilizing the toggle joint 18-19 in the "off” or "on” position. It ensures the abrupt closing by maintaining the lifter 10 in the open position until the toggle has not returned to the "on" position.
- the trigger part 29 allows to go from “on” to “stop”. It acts directly on the hook 21 via the drive part 28. By turning the button 12, this clutch part 29 is moved by the pin 331.
- the trip stage 91 (FIG. 4) is mounted above the motor stage 92, between the intermediate plate 22 and an upper plate 23.
- This trigger stage 91 is used to trigger a trigger lever 26 which is pivotally mounted about an axis 27.
- This trigger lever 26 is stopped in the on-off position (FIG. 6) by a trigger spoiler 24 which is capable of be actuated in rotation by the protective assembly 7.
- the trigger lever 26 which is subjected to a spring (not shown) can pivot and come into the "triggered" position by pivoting, by via a drive part 28, the hook 21.
- the spoiler 24 is also subjected to a spring (not shown).
- the reset carriage 16 is freed from the fact that the toggle 17-18 is folded. It can then move and come to fetch the striker carriage 15. At the end of the race, the hook 21 is hooked onto the striker carriage 15.
- Triggering takes place in the same way as in the previous case.
- the rearming carriage 16 is rearmed by the toggle 17-18.
- the trigger part 29 is used for triggering. It acts on the hook 21.
- the lock which has just been described allows the forced opening of the contacts.
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Abstract
Description
- La présente invention se rapporte à un appareil interrupteur de protection constitué de pôles de puissance ayant des contacts mobiles et fixes, d'un ensemble de protection à déclenchement magnétique et/ou thermique et d'une serrure pouvant être manoeuvrée par un bouton de commande manuelle.
- Un disjoncteur-moteur ou démarreur manuel intègre, dans un même boîtier, une fonction de commande manuelle et une fonction de protection. Les déclencheurs thermiques et magnétiques de chaque phase agissent sur une serrure commune. En cas de défaut électrique sur un des pôles, l'ensemble de déclenchement magnétique et/ou thermique qui assure la fonction de protection provoque l'ouverture des contacts. Il agit sur les contacts par l'intermédiaire de la serrure qui peut par ailleurs être actionnée manuellement par un bouton de commande manuelle.
- Un contacteur-disjoncteur présente, à la fois, une fonction de contacteur et une fonction de disjoncteur. Il comprend, pour déplacer les contacts, des moyens de commande manuelle, un déclencheur magnétique et/ou thermique et un électroaimant de commande automatique normale. Le disjoncteur-moteur ou démarreur manuel dont on a parlé plus haut comprend, pour déplacer les contacts, des moyens similaires, mais pas d'électroaimant.
- La présente invention a pour but de fournir une serrure susceptible d'être montée indifféremment dans un contacteur-disjoncteur, un disjoncteur-moteur ou démarreur manuel.
- L'appareil selon l'invention est caractérisé par le fait que la serrure comporte des moyens pour commander, en commande manuelle, soit l'ouverture directe des contacts de puissance d'un disjoncteur-moteur, soit l'ouverture d'un contact auxiliaire permettant d'interrompre le courant dans la bobine de l'électroaimant de commande d'un contacteur-disjoncteur.
- Selon une caractéristique, la serrure se compose d'un étage déclencheur monté sur une platine et actionné par l'ensemble de protection et d'un étage moteur monté sur une platine et actionnant les contacts mobiles, ces deux étages étant superposés.
- 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 contacteur-disjoncteur muni de la serrure selon l'invention;
- la figure 2 est un schéma d'un disjoncteur-moteur ou démarreur manuel muni de la serrure selon l'invention;
- la figure 3 est une vue en élévation de la serrure;
- la figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 3 (étage déclencheur de la serrure);
- la figure 5 est une coupe selon V-V de la figure 3 (étage moteur de la serrure);
- la figure 6 représente l'étage déclencheur de serrure en différentes positions (arrêt, marche, déclenché);
- la figure 7 représente l'étage moteur de serrure pour la version contacteur-disjoncteur, en positions "marche" et "arrêt";
- la figure 8 représente l'étage moteur de serrure pour la version contacteur-disjoncteur, en position "déclenché";
- la figure 9 représente l'étage moteur de serrure pour la version démarreur, en positions "marche" et "arrêt";
- la figure 10 représente l'étage moteur de serrure pour la version démarreur, en position "déclenché";
- Le mécanisme de commande selon l'invention est destiné à équiper un appareil interrupteur de protection du type contacteur-disjoncteur tel que celui de la figure 1 ou du type démarreur manuel ou disjoncteur-moteur tel que celui de la figure 2.
- Un tel appareil comprend des pôles de puissance 1 aptes à couper le courant sur des chemins de courant se terminant par des bornes de raccordement servant au branchement. Un seul pôle 1, de type à double coupure, est représenté sur les figures 1 et 2 de manière à simplifier les dessins.
- Pour chaque pôle 1, des conducteurs 3 relient les bornes de raccordement aux contacts fixes, les contacts mobiles associés étant portés par un pont de contacts mobiles 4. Ce pont de contacts mobiles 4 coopère avec les contacts fixes pour établir ou interrompre le passage du courant entre les bornes de raccordement.
- Un ensemble porte-contacts 5 portant les ponts de contacts 4 coulisse dans le boîtier 2, perpendiculairement au plan passant par les contacts fixes.
- Un ensemble de protection 7 à déclenchement magnétique et/ou thermique est logé, dans le boîtier, pour déceler les surcharges ou surintensités sur chaque chemin de courant associé à un pôle. Lorsque cet ensemble de protection 7 décèle une surintensité ou surcharge sur un chemin de courant, il commande, par l'intermédiaire d'une serrure 8 et d'un palonnier de renvoi 10, l'ouverture des contacts mobiles.
- Dans le contacteur-disjoncteur illustré à la figure 1, l'ensemble porte-contacts 5 comporte un support coulissant 51 et des coulisseaux 52 guidés dans ce support coulissant et susceptibles chacun de déplacer en translation un pont de contacts 4. Un ressort de pression des contacts tend à déplacer chaque pont de contacts 4 par rapport au support 51, dans le sens de fermeture des contacts. Le palonnier de renvoi 10 est susceptible de déplacer les coulisseaux 52.
- Un électroaimant 11 est logé dans le boîtier 2 pour déplacer le porte-contacts 5. Cet électroaimant comprend un circuit magnétique fixe, une armature mobile et une bobine reliée électriquement à des bornes par des contacts séparables dits aussi contacts de bobine. Ces derniers peuvent être manoeuvrés par la serrure 8 ou par action manuelle sur le bouton de commande rotatif 12 ou, en cas de défaut, par l'ensemble de protection 7. L'armature mobile de l'électroaimant est assujettie à un ressort de rappel et déplace un balancier de renvoi 6 qui est directement attelé au support 51. L'ensemble porte-contacts 5 est donc soumis au ressort de rappel de l'électroaimant. En cas d'arrêt de l'excitation de la bobine, le ressort de rappel déplace l'armature mobile qui par l'intermédiaire du balancier de renvoi 6 déplace le porte-contacts 5 jusqu'à la position d'ouverture (contacts ouverts).
- Dans le disjoncteur-moteur illustré à la figure 2, le palonnier 10 est lié à l'extrémité supérieure du porte-contacts 5 par l'intermédiaire d'une articulation, de manière à entraîner ce porte-contacts soit dans le sens d'ouverture soit dans le sens de fermeture.
- La serrure 8 qui est représentée en détail sur les figures 3 à 10, comporte des moyens pour déplacer le palonnier 10 en version démarreur manuel ou pour commander les contacts bobine de l'électroaimant en version contacteur-disjoncteur. Elle se compose d'un étage déclencheur 91 monté sur une platine 22 et d'un étage moteur 92 monté sur une platine 14, ces deux étages étant superposés. L'étage déclencheur 91 est actionné par le bouton de commande manuelle 12 et l'ensemble de protection 7 alors que l'étage moteur 92 actionne les contacts mobiles.
- La serrure 8 est actionnée en mode manuel par le bouton rotatif 12 de commande manuelle disposé sur la face avant du boîtier. Ce bouton 12 de commande manuelle est solidaire d'un arbre principal rotatif 13 qui est guidé en rotation dans la serrure et peut pivoter de manière à occuper trois positions principales: une position de "marche" (contacts fermés), une position "arrêt" (contacts ouverts) ou une position intermédiaire "déclenché" (contacts ouverts sur défaut).
- L'étage moteur 92 (figure 5) est monté entre la platine inférieure 14 et la platine intermédiaire 22 qui sont sensiblement parallèles. Il comprend un coulisseau ou chariot-percuteur 15 servant à actionner le palonnier 10 et un coulisseau ou chariot de réarmement 16, tous deux guidés en translation sur la platine inférieure 14 de manière à coulisser selon un axe. Le chariot de réarmement 16 est muni d'un crochet pivotant 21 qui peut s'accoupler au chariot-percuteur 15 ou libérer ledit chariot-percuteur 15. Ce crochet est soumis à un ressort (non représenté) tendant à l'amener en position d'accrochage.
- Le chariot-percuteur 15 est soumis à un ressort non représenté qui tend à l'écarter du chariot de réarmement 16 lorsque le crochet 21 le libère et à le déplacer de la position "marche" ou "arrêt" à la position "déclenché". En se déplaçant le chariot-percuteur 15 fait pivoter le palonnier 10.
- Une manivelle de réarmement 17 qui est libre en rotation autour de l'arbre principal 13 est reliée par une articulation à une biellette de réarmement 18 de manière à former une genouillère. Lorsque la genouillère est dépliée, l'extrémité de la biellette 18 peut immobiliser le chariot de réarmement 16 en position "marche" ou "arrêt".
- Le bouton 12 est solidaire en rotation d'un levier de réarmement 19 qui en pivotant autour de l'axe 13 fait pivoter, par l'intermédiaire d'un pion 191, la manivelle de réarmement 17. Il est solidaire par ailleurs d'une came 33 qui agit sur une pièce coulissante de déclenchement 29 (en disjoncteur-moteur) et sur un contact bobine (en version contacteur-disjoncteur). La came 33 agit sur la pièce d'embrayage 29 par l'intermédiaire d'un pion 331. Elle actionne le contact bobine par l'intermédiaire de leviers 32 et 31. Elle sert aussi à réarmer l'étage déclencheur 91.
- Une pièce de verrouillage 20 est susceptible de coulisser par rapport à la platine 14. Elle est susceptible d'immobiliser la genouillère 18-19 en position "arrêt" ou "marche". Elle assure la fermeture brusque en maintenant le palonnier 10 en position d'ouverture tant que la genouillère n'est pas revenue en position "marche".
- En version démarreur manuel, la pièce de déclenchement 29 permet d'aller de "marche" à "arrêt" . Elle agit directement sur le crochet 21 par l'intermédiaire de la pièce d'entraînement 28. En tournant le bouton 12, on déplace cette pièce d'embrayage 29 par le pion 331.
- L'étage-déclencheur 91 (figure 4) est monté au dessus de l'étage-moteur 92, entre la platine intermédiaire 22 et une platine supérieure 23.
- Cet étage déclencheur 91 sert à déclencher un levier de déclenchement 26 qui est monté pivotant autour d'un axe 27. Ce levier de déclenchement 26 est arrêté en position marche-arrêt (figure 6) par un becquet de déclenchement 24 qui est susceptible d'être actionné en rotation par l'ensemble de protection 7. Après avoir été libéré par le becquet 24, le levier de déclenchement 26 qui est soumis à un ressort (non représenté) peut pivoter et venir en position "déclenché" en faisant pivoter, par l'intermédiaire d'une pièce d'entraînement 28, le crochet 21. Le becquet 24 est également soumis à un ressort (non représenté).
- Le fonctionnement de la serrure dans un contacteur-disjoncteur va maintenant être expliqué en se référant en particulier aux figures 4 à 8.
- Dans la position "arrêt" repérée A sur les figures 6 et 7, le chariot-percuteur 15 est accroché au chariot de réarmement 16. La genouillère 17-18 qui est dépliée maintient le chariot de réarmement en position "marche". Le contact bobine est ouvert.
- Pour passer de "arrêt" à "marche", I'opérateur fait tourner le bouton 12 de "arrêt" à "marche". Pendant cette rotation, la came 33 qui est solidaire de l'axe 13 actionne, par les leviers 32 et 31, le contact bobine qui se ferme. L'électroaimant 11 qui est alors alimenté provoque le déplacement du porte-contacts 5 (fermeture des contacts).
- Pour passer de "marche" à "arrêt", le fonctionnement est inverse.
- En cas de défaut (surcharge ou court-circuit), un ordre de déclenchement venant du déclencheur magnétique ou thermique 7 est appliqué au becquet 24. Celui-ci pivote et libère le levier de déclenchement 26 qui, par l'intermédiaire de la pièce d'entraînement 28, fait pivoter le crochet 21. En pivotant le crochet 21 libère le chariot-percuteur 15 qui se déplace en translation sous l'effet du ressort qui lui est associé. Le chariot-percuteur 15 manoeuvre le palonnier 10 ainsi que les coulisseaux 52. La genouillère 7-8 plie, le levier de réarmement 19 pivote et entraîne le bouton 12 en rotation (figure 8). Les leviers 31-32 en manoeuvrant le contact bobine coupent l'alimentation bobine. La retombée de l'électroaimant 11 en résulte.
- Le chariot de réarmement 16 est libéré du fait que la genouillère 17-18 est pliée. Il peut alors se déplacer et venir chercher le chariot-percuteur 15. En fin de course, le crochet 21 vient s'accrocher sur le chariot-percuteur 15.
- Pour passer de "déclenché" à "arrêt", I'opérateur en faisant pivoter le bouton 12, fait pivoter le levier de réarmement 19 jusqu'à la position "arrêt" représentée en traits mixtes sur la figure 7. Le chariot de réarmement 16 peut finir sa course pour accrocher le chariot-percuteur 15. Le bouton 12 en tournant fait tourner la came 33 qui fait pivoter le levier de déclenchement 26 de manière à le réarmer sur le becquet 24. Les contacts sont toujours ouverts. On maintient le palonnier 10 par la pièce de verrouillage 20 de manière à réaliser la fermeture brusque.
- Pour passer de "arrêt" à "marche" (réarmement après défaut), on réarme tous les ressorts. A l'aide du levier de réarmement 19 et de son pion, on réarme la genouillère 17-18 et les deux chariots reviennent en position de marche.
- On notera que dans ce cas la pièce de déclenchement 29 est inopérante.
- Le fonctionnement du mécanisme de serrure dans un disjoncteur-moteur va maintenant être expliqué en se référant en particulier aux figures 4, 5 et 9 et 10.
- Le déclenchement s'effectue de la même manière que dans le cas précédent.
- On réarme le chariot de réarmement 16 par la genouillère 17-18. La pièce de déclenchement 29 sert au déclenchement. Elle agit sur le crochet 21.
- Dans cette version, on notera que le contact bobine n'est pas opérant.
- La serrure qui vient d'être décrite permet l'ouverture forcée des contacts.
- 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.
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