EP0737991B1 - Appareil électrique et notamment disjoncteur équipé d'un dispositif de sécurité - Google Patents

Appareil électrique et notamment disjoncteur équipé d'un dispositif de sécurité Download PDF

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EP0737991B1
EP0737991B1 EP96410025A EP96410025A EP0737991B1 EP 0737991 B1 EP0737991 B1 EP 0737991B1 EP 96410025 A EP96410025 A EP 96410025A EP 96410025 A EP96410025 A EP 96410025A EP 0737991 B1 EP0737991 B1 EP 0737991B1
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EP
European Patent Office
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contacts
handle
circuit breaker
open position
opening
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EP96410025A
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EP0737991A1 (fr
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Michel Lazareth
Philippe Delcambre
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Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/501—Means for breaking welded contacts; Indicating contact welding or other malfunction of the circuit breaker
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/20—Interlocking, locking, or latching mechanisms
    • H01H9/28—Interlocking, locking, or latching mechanisms for locking switch parts by a key or equivalent removable member
    • H01H2009/288—Provisions relating to welded contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/20—Interlocking, locking, or latching mechanisms
    • H01H9/28—Interlocking, locking, or latching mechanisms for locking switch parts by a key or equivalent removable member
    • H01H9/281—Interlocking, locking, or latching mechanisms for locking switch parts by a key or equivalent removable member making use of a padlock

Definitions

  • the present invention aims to eliminate this danger by equipping the device concerned with an adequate safety device.
  • said predetermined threshold corresponds to a breaking force of essential components of the mechanism, and said breaking force is defined by a standard.
  • said opening of the housing is angularly offset from the intermediate position occupied by the recess of the lever in the welded state of the contacts, following the application of a force corresponding to said threshold predetermined
  • the partially shown apparatus in this case a circuit breaker 10, comprises a pair of contacts, one of which 11 is fixed and mounted on a support 12 which is connected, in a manner not shown, to one of the terminals of the circuit breaker and the other 13 of which is movable.
  • This movable contact is arranged at one end an arm 14 pivoting about an axis 15, called a movable contact arm.
  • Axis 15 is mounted on a plate 16 which also carries a hanging hook 17 articulated on an axis 18 secured to the plate 16.
  • the hanging hook is linked to one end a link 19, this end being articulated at a point 20 on said hook of attachment, the other end of the link 19 being articulated at a point 21 on a drum 22 rotatable around an axis 23 which carries a lever 24 for manual control.
  • the drum 22 is housed in an appropriate cavity of the circuit breaker housing and comprises a recess 25 which, when the contacts are open and the lever is brought into abutment against a stop integral with said case, coincides with an opening 27 made through the side walls of this case to allow passage of a sealing wire 28, the handle of a padlock or any other locking device.
  • the configuration of the components as represented by the Figure 1 corresponds to a normal situation, the contacts being free, not welded, and the joystick with manual control acting through the control mechanism, correctly on the moving contact.
  • FIG. 2 represents this same device 10 when the contacts 11 and 13 are soldered following A short-circuit. It can be seen that, although the contacts are closed, the handle 24 of manual control could be brought into abutment against the stop 26 and that the recess 25 has was brought next to the opening 27 formed in the side walls of the housing so that the lockout operation has been made possible. To arrive in this state, the operator had to force the lever, which has the effect of deforming the rod 19. The force applied is less than a limit value, or threshold defined by a standard. Beyond this threshold, the applied force causes a complete rupture of the mechanism but, below this threshold, the applied force only generates a deformation of the link which does not allow the operator to be aware of the danger due to the non-de-energization of the circuit.
  • a limit value or threshold defined by a standard. Beyond this threshold, the applied force causes a complete rupture of the mechanism but, below this threshold, the applied force only generates a deformation of the link which does not allow the operator to be aware of the danger due to
  • the device 30 shown in this case a circuit breaker, as before comprises a fixed contact 31 mounted on a support 32, a contact mobile 33 disposed at one end of an arm 34 pivoting about an axis 35.
  • This axis is carried by a plate 36 which also carries a hook 37 articulated on an axis 38 secured to this plate.
  • a link 39 is linked at a point 40 to said hook attachment 37 and at a point 41 to a drum 42, rotatable about an axis 43, which carries a manual control lever 44.
  • the drum 42 is provided with a recess 45 which, when the contacts 31 and 33 are open and the lever is brought to bear against a stop 46 secured to the housing (not shown) of the apparatus, coincides with an opening 47 formed through the side walls of this housing to allow the passage of a wire sealing 48 or the handle of a padlock.
  • FIG. 4 represents the apparatus 30 in a configuration where the contacts 31 and 33 are soldered due to a short circuit.
  • Handle 44 is in an intermediate position without deformation of the link 39.
  • the recess 45 does not coincide with the opening 47, so that padlocking of the device is not possible.
  • the apparatus When the operator exerts a force on the lever 44 in the opening direction, the apparatus can be brought into a position which corresponds to that of FIG. 5.
  • the configuration shown corresponds to a limit force, or normalized threshold below which the mechanism is not completely destroyed, and beyond which the essential components of the mechanism are deteriorated. It can be seen that, in this case, the control lever 44 manual is not in abutment against the stop 46 and that the recess 45 does not coincide with opening 47 so that padlocking of the device is not possible. If the operator pushes the joystick by applying a force which is greater than said threshold, the deterioration of essential components of the device is inevitable.
  • Figure 6 shows the device in the unlocked open position, following a normal triggering. We notice that the recess does not coincide with the opening 47, preventing lockout. The latter is only possible if the lever 44 is pushed in. support against the stop 46.
  • FIG. 6 it is possible to provide a compression spring 50 which is mounted such that it tends to oppose the movement of the lever 44 in its final phase, that is to say towards the support against the stop 46, when the contacts 31 and 33 are free.
  • the spring 50 opposes a determined resistance on the lever in the displacement phase in which the contacts are already open, but where the lockout position has not yet been reached. This resistance makes it possible to make the user attentive to his approach by forcing him to support his effort on the joystick.
  • the spring could be replaced by a friction, or any other organ having the same functions, allowing to attract the attention of the user.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

La présente invention concerne un disjoncteur électrique ayant un mécanisme comprenant:
  • une manette de commande manuelle équipée d'un tambour rotatif,
  • un dispositif de sécurité agencé pour empêcher un cadenassage de la manette en cas de soudure d'un contact mobile sur un contact fixe suite à un court-circuit, ladite manette de commande pouvant être amenée par rotation autour d'un axe, soit dans une position normale d'ouverture correspondant à l'ouverture desdits contacts, soit dans une position normale de fermeture correspondant à la fermeture desdits contacts,
  • un bras pivotant portant ledit contact mobile,
  • et un évidement ménagé dans le tambour et pouvant venir en regard d'une ouverture du boítier pour autoriser le passage d'un moyen de plombage ou de cadenassage.
Suite à un court-circuit, il peut arriver que les contacts électriques d'un disjoncteur soient soudés. Or, on a constaté qu'un opérateur peut arriver à ouvrir la manette de commande manuelle et l'amener dans une position de verrouillage couramment appelée position de cadenassage, bien que les contacts soudés restent fermés. Ceci implique bien entendu une déformation du mécanisme de commande de l'ouverture des contacts. Néanmoins, la force requise pour générer cette déformation est raisonnable et ne dépasse pas un certain seuil de rupture des composants du mécanisme, et notamment un vrillage de la barre de couplage de plusieurs manettes lorsque plusieurs disjoncteurs sont couplés en série. De ce fait, l'opérateur court un danger puisqu'il a déplacé la manette en position d'ouverture des contacts, en croyant de ce fait qu'il a interrompu le circuit de puissance, alors que ces contacts soudés restent fermés, ce qui maintient le circuit sous tension.
La présente invention a pour objectif d'éliminer ce danger en équipant l'appareil électrique concerné d'un dispositif de sécurité adéquat.
Le disjoncteur selon l'invention est caractérisé en ce:
  • qu'une butée est décalée angulairement par rapport à la position normale d'ouverture de la manette pour servir d'arrêt à ladite manette en position d'ouverture de cadenassage, le passage de la position normale d'ouverture vers la position d'ouverture de cadenassage s'effectuant par une surcourse de la manette autorisée dans l'état non soudé des contacts,
  • et que dans l'état soudé des contacts, tout déplacement forcé de la manette vers la position d'ouverture de cadenassage nécessite une force d'actionnement supérieure ou égale à un seuil prédéterminé provoquant la destruction du mécanisme.
De préférence, ledit seuil prédéterminé correspond à une force de rupture de composants essentiels du mécanisme, et ladite force de rupture est définie par une norme.
Selon une caractéristique de l'invention, ladite ouverture du boítier est angulairement décalée par rapport à la position intermédiaire occupée par l'évidement de la manette dans l'état soudé des contacts, suite à l'application d'une force correspondant audit seuil prédéterminé
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'exemples de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs et aux dessins annexés dans lesquels:
  • la figure 1 représente une vue partielle d'un appareil électrique de l'art antérieur, dans laquelle les contacts sont ouverts et la manette est en position d'ouverture et de cadenassage,
  • la figure 2 représente une vue similaire à celle de la figure 1, mais dans laquelle les contacts sont soudés,
  • la figure 3 représente une vue partielle d'un appareil électrique selon l'invention, dans laquelle les contacts sont ouverts et la manette est en position d'ouverture et de cadenassage,
  • la figure 4 représente une vue similaire à celle de la figure 3, mais dans laquelle les contacts sont soudés et où la manette est amenée sans effet dans une première position intermédiaire,
  • la figure 5 représente une vue similaire à celle de la figure 4, mais dans laquelle la manette est amenée avec un effort limité dans une deuxième position intermédiaire, et
  • la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 3, dans la position ouvert non cadenassé.
    • En référence aux figures 1 et 2, l'appareil partiellement représenté, en l'occurrence un disjoncteur 10, comporte une paire de contacts, dont l'un 11 est fixe et monté sur un support 12 qui est raccordé, d'une manière non représentée, à l'une des bornes du disjoncteur et dont l'autre 13 est mobile. Ce contact mobile est disposé à une extrémité d'un bras 14 pivotant autour d'un axe 15, appelé bras de contact mobile. L'axe 15 est monté sur une platine 16 qui porte également un crochet d'accrochage 17 articulé sur un axe 18 solidaire de la platine 16. Le crochet d'accrochage est lié à une extrémité d'une biellette 19, cette extrémité étant articulée en un point 20 sur ledit crochet d'accrochage, l'autre extrémité de la biellette 19 étant articulée en un point 21 sur un tambour 22 rotatif autour d'un axe 23 qui porte une manette 24 de commande manuelle. Le tambour 22 est logé dans une cavité appropriée du boítier du disjoncteur et comporte un évidement 25 qui, lorsque les contacts sont ouverts et que la manette est amenée en appui contre une butée solidaire dudit boítier, coïncide avec une ouverture 27 ménagée à travers les parois latérales de ce boítier pour permettre le passage d'un fil de plombage 28, de l'anse d'un cadenas ou de tout autre dispositif de verrouillage. La configuration des composants telle que représentée par la figure 1, correspond à une situation normale, les contacts étant libres, non soudés, et la manette à commande manuelle agissant au travers du mécanisme de commande, correctement sur le contact mobile.
    La figure 2 représente ce même appareil 10 lorsque les contacts 11 et 13 sont soudés suite à un court-circuit. On constate que, bien que les contacts soient fermés, la manette 24 de commande manuelle a pu être amenée en appui contre la butée 26 et que l'évidement 25 a été amené en regard de l'ouverture 27 ménagée dans les parois latérales du boítier de sorte que l'opération de cadenassage a été rendue possible. Pour arriver dans cet état, l'opérateur a dû forcer la manette, ce qui a pour effet une déformation de la biellette 19. La force appliquée est inférieure à une valeur limite, ou seuil défini par une norme. Au-delà de ce seuil, la force appliquée entraíne une rupture complète du mécanisme mais, en-deçà de ce seuil, la force appliquée n'engendre qu'une déformation de la biellette qui ne permet pas à l'opérateur de se rendre compte du danger dû à la non-mise hors tension du circuit.
    En référence à la figure 3, l'appareil 30 représenté, en l'occurrence un disjoncteur, comporte comme précédemment un contact fixe 31 monté sur un support 32, un contact mobile 33 disposé à une extrémité d'un bras 34 pivotant autour d'un axe 35. Cet axe est porté par une platine 36 qui porte également un crochet d'accrochage 37 articulé sur un axe 38 solidaire de cette platine. Une biellette 39 est liée en un point 40 audit crochet d'accrochage 37 et en un point 41 à un tambour 42, rotatif autour d'un axe 43, qui porte une manette 44 de commande manuelle. Le tambour 42 est pourvu d'un évidement 45 qui, lorsque les contacts 31 et 33 sont ouverts et que la manette est amenée en appui contre une butée 46 solidaire du boítier (non représenté) de l'appareil, coïncide avec une ouverture 47 ménagée à travers les parois latérales de ce boítier pour permettre le passage d'un fil de plombage 48 ou de l'anse d'un cadenas.
    Par rapport à l'appareil représenté par la figure 1, l'appareil de la figure 3 présente les modifications suivantes :
    • la butée 46 a été déplacée angulairement d'un angle α par rapport à la position occupée par la butée 26 (représentée schématiquement en traits interrompus sur la figure 3);
    • l'ouverture 47 ménagée à travers les parois latérales du boítier a été déplacée angulairement d'un angle α par rapport à la position occupée par la butée 27 (représentée schématiquement en traits interrompus sur la figure 3).
    La configuration des composants telle que représentée par la figure 3, correspond à une situation normale, les contacts 31 et 33 étant libres, non soudés, et la manette 44 de commande manuelle agissant correctement sur le contact mobile, au travers du mécanisme de commande.
    La figure 4 représente l'appareil 30 dans une configuration où les contacts 31 et 33 sont soudés suite à un court-circuit.. La manette 44 se trouve dans une position intermédiaire sans déformation de la biellette 39. L'évidement 45 ne coïncide pas avec l'ouverture 47, de sorte qu'un cadenassage de l'appareil n'est pas possible.
    Lorsque l'opérateur exerce un effort sur la manette 44 dans le sens de l'ouverture, l'appareil peut être amené dans une position qui correspond à celle de la figure 5. La configuration représentée correspond à une force limite, ou seuil normalisé en-deçà duquel le mécanisme n'est pas complètement détruit, et au-delà duquel les composants essentiels du mécanisme sont détériorés. On constate que, dans ce cas, la manette 44 de commande manuelle n'est pas en appui contre la butée 46 et que l'évidement 45 ne coïncide pas avec l'ouverture 47 de sorte qu'un cadenassage de l'appareil n'est pas possible. Si l'opérateur pousse la manette en appliquant une force qui est supérieure audit seuil, la détérioration de composants essentiels de l'appareil est inévitable.
    La figure 6 montre l'appareil dans la position d'ouverture non cadenassé, suite à un déclenchement normal. On remarque que l'évidement ne coïncide pas avec l'ouverture 47, en empêchant le cadenassage. Ce dernier n'est possible que si on pousse la manette 44 en appui contre la butée 46.
    Sur la figure 6, il est possible de prévoir un ressort de compression 50 qui est monté de telle manière qu'il tend à s'opposer au déplacement de la manette 44 dans sa phase finale, c'est-à-dire vers l'appui contre la butée 46, lorsque les contacts 31 et 33 sont libres. Le ressort 50 oppose une résistance déterminée sur la manette dans la phase de déplacement dans laquelle les contacts sont d'ores et déjà ouverts, mais où la position de cadenassage n'est pas encore atteinte. Cette résistance permet de rendre l'utilisateur attentif à sa démarche en l'obligeant à appuyer son effort sur la manette.
    Il est bien évident que le ressort pourrait être remplacé par une friction, ou tout autre organe ayant les mêmes fonctions, permettant d'attirer l'attention de l'utilisateur.

    Claims (6)

    1. Disjoncteur électrique ayant un mécanisme comprenant:
      une manette (44) de commande manuelle équipée d'un tambour (42) rotatif,
      un dispositif de sécurité agencé pour empêcher un cadenassage de la manette en cas de soudure d'un contact mobile (33) sur un contact fixe (31) suite à un court-circuit, ladite manette de commande (44) pouvant être amenée par rotation autour d'un axe (43), soit dans une position normale d'ouverture correspondant à l'ouverture desdits contacts, soit dans une position normale de fermeture correspondant à la fermeture desdits contacts,
      un bras pivotant (34) portant ledit contact mobile (33),
      et un évidement (45) ménagé dans le tambour (42) et pouvant venir en regard d'une ouverture (47) du boítier pour autoriser le passage d'un moyen de plombage ou de cadenassage,
      caractérisé en ce:
      qu'une butée (46) est décalée angulairement par rapport à la position normale d'ouverture de la manette (44) pour servir d'arrêt à ladite manette en position d'ouverture de cadenassage, le passage de la position normale d'ouverture vers la position d'ouverture de cadenassage s'effectuant par une surcourse de la manette (44) autorisée dans l'état non soudé des contacts,
      et que dans l'état soudé des contacts, tout déplacement forcé de la manette (44) vers la position d'ouverture de cadenassage nécessite une force d'actionnement supérieure ou égale à un seuil prédéterminé provoquant la destruction du mécanisme.
    2. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit seuil prédéterminé correspond à une force de rupture de composants essentiels du mécanisme.
    3. Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite force de rupture est définie par une norme.
    4. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ouverture (47) du boítier est angulairement décalée par rapport à la position intermédiaire occupée par l'évidement (45) de la manette (44) dans l'état soudé des contacts, suite à l'application d'une force correspondant audit seuil prédéterminé .
    5. Disjoncteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits décalages angulaires de la butée (46) et de l'ouverture (47) sont sensiblement égaux.
    6. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme comporte un organe élastique (50) agencé au voisinage de la butée (46) pour créer une force antagoniste sur la manette (44) lors de son déplacement vers la position d'ouverture de cadenassage.
    EP96410025A 1995-04-13 1996-03-19 Appareil électrique et notamment disjoncteur équipé d'un dispositif de sécurité Expired - Lifetime EP0737991B1 (fr)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9504679A FR2733087B1 (fr) 1995-04-13 1995-04-13 Appareil electrique et notamment disjoncteur equipe d'un dispositif de securite
    FR9504679 1995-04-13

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0737991A1 EP0737991A1 (fr) 1996-10-16
    EP0737991B1 true EP0737991B1 (fr) 2002-06-12

    Family

    ID=9478253

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP96410025A Expired - Lifetime EP0737991B1 (fr) 1995-04-13 1996-03-19 Appareil électrique et notamment disjoncteur équipé d'un dispositif de sécurité

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    Country Link
    EP (1) EP0737991B1 (fr)
    CN (1) CN1056705C (fr)
    AT (1) ATE219282T1 (fr)
    DE (1) DE69621695T2 (fr)
    ES (1) ES2176422T3 (fr)
    FR (1) FR2733087B1 (fr)
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