EP0948021B1

EP0948021B1 - Disjoncteur différentiel multipolaire

Info

Publication number: EP0948021B1
Application number: EP99400774A
Authority: EP
Inventors: Alain Simond; Jean-Luc Evrard; Patrick Lenco
Original assignee: Legrand SA; Legrand SNC
Current assignee: Legrand SNC; Legrand France SA
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: FR2777110B1; EP0948021A1; FR2777110A1; HUP9900869A2; DE69931989T2; ES2267235T3; ATE331295T1; PL332348A1; PL193817B1; HU9900869D0; DE69931989D1; HUP9900869A3

Description

La présente invention concerne d'une manière générale les disjoncteurs différentiels multipolaires.
Par définition, ces disjoncteurs différentiels multipolaires comportent, d'une part, un certain nombre de compartiments de coupure, à raison d'un par pôle, et, d'autre part, pour l'ensemble de ces compartiments de coupure, un compartiment de protection différentielle.
Il peut donc par exemple s'agir aussi bien de disjoncteurs différentiels bipolaires que de disjoncteurs différentiels tétrapolaires.
A chacun des compartiments de coupure sont associées une borne d'entrée et une borne de sortie, avec, intervenant entre celles-ci, des contacts interrupteurs, dont l'un au moins est mobile sous le contrôle d'un mécanisme communément appelé "serrure".
Lorsque le pôle correspondant est une phase, qu'il s'agit de protéger, ce mécanisme est lui-même sous le contrôle d'au moins un organe de déclenchement, tel que par exemple un organe de déclenchement magnétique et/ou un organe de déclenchement thermique, apte à provoquer si nécessaire une commande en ouverture des contacts interrupteurs.
Lorsque le pôle est un neutre, ce qui est par exemple le cas lorsque, s'agissant d'un disjoncteur différentiel tétrapolaire, un tel neutre est associé à trois phases, aucun organe de déclenchement n'est par contre usuellement prévu, le mécanisme correspondant étant alors simplement sous le contrôle du mécanisme de l'une quelconque des phases.
En effet, qu'il s'agisse de phases ou qu'il s'agisse d'un neutre, les mécanismes des différents compartiments de coupure sont usuellement couplés entre eux, en sorte qu'une commande en ouverture de l'un quelconque d'entre eux provoque une commande de même type pour l'ensemble de ceux-ci.
Corollairement, le compartiment de protection différentielle est équipé, lui, d'un détecteur de défaut apte à délivrer un courant différentiel en réponse à un défaut, d'un relais sensible desservi par ce détecteur de défaut, et d'un mécanisme, lui aussi communément appelé "serrure", apte à intervenir en déclenchement sur le mécanisme de l'un au moins des compartiments de coupure.
La présente invention vise plus particulièrement le cas où le disjoncteur différentiel multipolaire concerné constitue ce qu'il est convenu d'appeler un appareil modulaire.
Ainsi qu'on le sait, le boîtier d'un tel appareil modulaire comporte, parallèlement l'une à l'autre, deux faces principales, et sa largeur, égale à la distance séparant l'une de l'autre ces faces principales, est un multiple d'un module de base donné commun à l'ensemble des appareils modulaires de même type.
Ces appareils modulaires sont ainsi avantageusement à même d'être disposés jointivement côte à côte sur un même rail de support.
Ils sont alors rapportés sur celui-ci par une face de fixation qui appartient à la tranche de leur boîtier.
Dans les disjoncteurs différentiels multipolaires relevant d'une telle conception modulaire, les compartiments de coupure sont usuellement disposés parallèlement les uns aux autres, et ils ont tous une même largeur égale au module de base.
Corollairement, le compartiment de protection différentielle s'étend lui aussi le plus souvent à ce jour parallèlement aux compartiments de coupure, en étant en pratique accolé à ceux-ci à l'une ou l'autre des extrémités de l'alignement qu'ils forment, et sa largeur est, elle, égale à trois fois le module de base.
Il en résulte, qu'à ce jour, la largeur globale d'un disjoncteur différentiel tétrapolaire par exemple est le plus souvent égale à sept fois le module de base.
Il a cependant été proposé une réalisation dans laquelle cette largeur globale est ramenée à quatre fois le module de base, au bénéfice, donc, d'une plus grande compacité pour l'ensemble.
Suivant cette réalisation, la largeur de chacun des compartiments de coupure reste égale au module de base, et le compartiment de protection différentielle est réparti longitudinalement entre ces compartiments de coupure, tout se passant comme si le volume disponible à l'intérieur du boîtier était partagé en deux suivant un plan perpendiculaire à la fois aux faces principales de ce boîtier et à sa face de fixation, une partie de ce volume étant fragmentée transversalement entre les divers compartiments de coupure tandis que l'autre est occupée longitudinalement par le compartiment de protection différentielle.
Mais, dans cette réalisation, l'axe de l'organe de déclenchement magnétique de chacun des compartiments de coupure s'étend, en pratique, et quasi nécessairement, perpendiculairement à la face de fixation du boîtier, et, l'emprise de cet organe de déclenchement magnétique étant plus grande suivant cet axe que transversalement à celui-ci, le volume disponible suivant ce même axe pour la chambre d'extinction d'arc usuellement associée aux contacts interrupteurs s'en trouve réduit d'autant, au détriment du pouvoir de coupure.
En outre, du fait que le compartiment de protection différentielle s'étend longitudinalement sur toute la largeur du boîtier, transversalement par rapport aux compartiments de coupure, les liaisons électriques à assurer entre les nombreux composants internes de ces divers compartiments sont particulièrement compliquées et malaisées à réaliser.
La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition qui, tout en conduisant à une compacité comparable, permet avantageusement d'éviter ces inconvénients.
De manière plus précise, elle a pour objet un disjoncteur différentiel multipolaire du genre comportant, dans un même boîtier de largeur L égale à un multiple n d'un module de base M, d'une part, un nombre pair n₁ de compartiments de coupure de même largeur l₁, qui s'étendent tous parallèlement les uns aux autres, et à chacun desquels sont associées une borne d'entrée et une borne de sortie, et, d'autre part, un compartiment de protection différentielle, ce disjoncteur différentiel multipolaire étant d'une manière générale caractérisé en ce que, conjointement, le compartiment de protection différentielle s'étend parallèlement aux compartiments de coupure, et, abstraction faite des épaisseurs de paroi inévitablement présentes, la largeur l₁ des compartiments de coupure est sensiblement égale à la valeur suivante : $l_{1} = \frac{2 M}{3}$

et la largeur l₂ du compartiment de protection différentielle est au plus égale à la valeur suivante : $l_{2} = \frac{1}{2} . n_{1} . l_{1}$
Ainsi, le parti est pris, suivant l'invention, de réduire la largeur des compartiments de coupure à une fraction du module de base.
Grâce à cette réduction, un compromis avantageux peut être trouvé entre, d'une part, l'obtention d'une bonne compacité, qui, en pratique, s'agissant d'un disjoncteur différentiel tétrapolaire, conduit, comme précédemment, à une largeur globale égale à quatre fois le module de base, et, d'autre part, le respect d'une relative simplicité de réalisation, le compartiment de protection différentielle restant classiquement parallèle aux compartiments de coupure, comme dans les réalisations les plus courantes.
Indépendamment de la réduction de largeur obtenue, la disposition suivant l'invention permet en outre, avantageusement, pour certains au moins des constituants à mettre en oeuvre, de tirer économiquement parti de réalisations déjà connues et éprouvées dans le même domaine.
C'est ainsi, par exemple, que, grâce à la disposition suivant l'invention, le mécanisme des compartiments de coupure, c'est-à-dire la "serrure" de ceux-ci, peut avantageusement être du type de celui qui, pour un disjoncteur bipolaire phase neutre de largeur égale au module de base, a fait l'objet du brevet français déposé le 4 août 1994 sous le No 94 09691 et publié sous le No 2 723 470.
C'est ainsi, également, que, grâce à la disposition suivant l'invention, le mécanisme du compartiment de protection différentielle, c'est-à-dire la "serrure" de celui-ci, peut avantageusement être du type de celui qui, pour un dispositif de déclenchement différentiel phase neutre de largeur globale égale à deux fois le module de base, a fait l'objet du brevet français déposé le 31 mai 1994 sous le No 94 06585 et publié sous le No 2 720 548.
Quoi qu'il en soit, grâce à la disposition suivant l'invention, l'axe de l'organe de déclenchement magnétique des compartiments de coupure peut avantageusement s'étendre parallèlement à la face de fixation du boîtier, au bénéfice de la place disponible pour la chambre d'extinction d'arc au droit de cet organe de déclenchement magnétique, et, donc, au bénéfice du pouvoir de coupure.
Préférentiellement, pour l'un au moins des compartiments de coupure, et, en pratique, pour chacun de ceux-ci, l'enroulement de couplage à destination du compartiment de protection différentielle est inséré entre la borne d'entrée et l'organe de déclenchement magnétique.
Il intervient donc en amont de l'organe de déclenchement magnétique.
Ainsi, le volume disponible en aval de l'organe de déclenchement magnétique peut avantageusement être utilisé à plein pour la seule chambre d'extinction d'arc, au bénéfice, là encore, du pouvoir de coupure.
Préférentiellement, également, suivant un développement de cette disposition, pour chacun des compartiments de coupure, l'enroulement de couplage à destination du compartiment de protection différentielle est relié à l'organe de déclenchement magnétique par un tronçon de retour, qui est parallèle à l'axe de cet organe de déclenchement magnétique, et qui, pour l'ensemble des compartiments de coupure, s'étend à un même niveau.
La compacité de l'ensemble s'en trouve avantageusement facilitée, au bénéfice d'une utilisation optimale du volume disponible dans le boîtier. Le document US 5 510 759 montre un dispositif selon le préambule de la revendication 1.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels :

la figure 1 est une vue en perspective d'un disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'invention ;
la figure 2 est une représentation schématique, en élévation, de ce disjoncteur différentiel multipolaire, pour l'illustration de son organisation interne ;
la figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble des composants internes de ce disjoncteur différentiel multipolaire, vus du côté des bornes de sortie de celui-ci ;
la figure 4 est une autre vue en perspective de ces composants, vus du côté des bornes d'entrée ;
la figure 5 est, à échelle différente, et suivant la flèche V de la figure 3, une vue de côté de l'ensemble des composants internes de l'un quelconque des compartiments de coupure du disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'invention ;
la figure 6 est une vue partielle en coupe axiale d'un de ces composants, suivant la ligne VI-VI de la figure 5 ;
la figure 7 est un schéma illustrant le montage interne d'un tel compartiment de coupure et son couplage au compartiment de protection différentielle associé ;
la figure 8 est une vue en perspective d'un sous-ensemble unitaire présent au sein d'un tel compartiment de coupure, vu du côté des bornes d'entrée ;
la figure 9 est une autre vue en perspective de ce sous-ensemble unitaire, vu du côté des bornes de sortie ;
la figure 10 est une vue en perspective d'un sous-ensemble unitaire présent au sein du compartiment de protection différentielle associé, vu du côté des bornes de sortie ;
la figure 11 est une vue en perspective de ce sous-ensemble unitaire, vu du côté des bornes d'entrée ;
la figure 12 est une vue en perspective d'une des pièces que comporte ce sous-ensemble unitaire, représentée isolément et vue du côté des bornes de sortie ;
la figure 1 3 est une vue en perspective de deux moyeux assurant un couplage mécanique entre les divers compartiments de coupure du disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'invention ;
la figure 14 reprend, à échelle supérieure, le détail d'un de ces moyeux repéré par un encart XIV sur la figure 13 ;
la figure 15 est une représentation schématique qui, analogue à celle de la figure 2, se rapporte à un autre disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'invention.

Tel qu'illustré sur ces figures, et de manière connue en soi, un disjoncteur différentiel multipolaire 10, 10' suivant l'invention comporte, globalement, dans un même boîtier 11, 11' de largeur L égale à un multiple n d'un module de base M, d'une part, un nombre pair n₁ de compartiments de coupure 12 de même largeur l₁, qui s'étendent tous parallèlement les uns aux autres, et à chacun desquels sont associées une borne d'entrée 13E et une borne de sortie 13S, et, d'autre part, un compartiment de protection différentielle 15.
En pratique, ce disjoncteur différentiel multipolaire 10, 10' est de type modulaire.
Autrement dit, son boîtier 11, 11' comporte, parallèlement l'une à l'autre, deux faces principales 17, entre lesquelles est mesurée sa largeur L.
En pratique, également, le disjoncteur différentiel multipolaire 10, 10' suivant l'invention est destiné à être rapporté sur un rail de support, non représenté.
Son boîtier 11, 1 1 ' comporte, pour ce faire, sur sa tranche, c'est-à-dire perpendiculairement à ses faces principales 17, une face de fixation 18, qui, par exemple, et tel que visible sur la figure 1, comporte, dans sa partie médiane, une encoche 19, par laquelle il est apte à être engagé sur le rail de support concerné, et à la faveur de laquelle interviennent, pour un encliquetage sur ce rail de support, un ou plusieurs verrous mobiles 20.
Les dispositions correspondantes étant bien connues par elles-mêmes, et ne relevant pas de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici.
De manière également connue en soi, le boîtier 11, 11' comporte, sur sa tranche, outre sa face de fixation 18, d'une part, deux faces latérales 21E, 21S, qui sont perpendiculaires à la fois à cette face de fixation 18 et aux faces principales 17, et sur lesquelles débouchent, respectivement, les bornes d'entrée 13E et les bornes de sortie 13S, pour le câblage des compartiments de coupure 12, et, d'autre part, une face de façade 22, qui s'étend globalement parallèlement à la face de fixation 18, avec, toutefois, en saillie dans sa partie médiane, un bossage 24 sur lequel est montée pivotante une manette de manoeuvre 25 à la disposition de l'usager, et à partir de laquelle sont accessibles, pour leur serrage ou leur desserrage, les bornes d'entrée 13E et les bornes de sortie 13S.
Les compartiments de coupure 12 s'étendent d'une des faces latérales 21E, 21S à l'autre, parallèlement aux faces principales 17.
Suivant l'invention, et conjointement, le compartiment de protection différentielle 15 s'étend parallèlement aux compartiments de coupure 12, et, abstraction faite des épaisseurs de paroi inévitablement présentes, la largeur l₁ des compartiments de coupure 12 est sensiblement égale à la valeur suivante : $l_{1} = \frac{2 M}{3}$

et la largeur l₂ du compartiment de protection différentielle 15 est au plus égale à la valeur suivante : $l_{2} = \frac{1}{2} . n_{1} . l_{1}$
Préférentiellement, et cela est le cas dans les formes de réalisation représentées, abstraction faite des épaisseurs de paroi inévitablement présentes, la larguer l₂ du compartiment de protection différentielle 15 est égale à la valeur suivante : $l_{2} = \frac{1}{2} . n_{1} . l_{1}$
Dans les formes de réalisation représentées, les bornes d'entrée 13E, qui sont toutes alignées les unes avec les autres, d'une part, et, en correspondance avec celles-ci, les bornes de sortie 13S, qui sont également toutes alignées les unes avec les autres, d'autre part, sont réparties à un pas régulier égal au module de base M de l'une à l'autre des faces principales 17, en sorte que, perpendiculairement à ces faces principales 17, elles sont toutes décalées par rapport au compartiment de coupure 12 auquel elles sont respectivement associées.
En pratique, celles de ces bornes d'entrée 13E ou de sortie 13S qui sont aux extrémités des alignements correspondants sont à une distance des faces principales 17 du boîtier 11, 11' égale à la moitié du module de base M.
Dans la représentation schématique de la figure 2, les bornes d'entrée 13E et les borne de sortie 13S ont été schématisées, notamment, par leur axe de serrage et de desserrage A₁, et, par mesure de simplicité, c'est par rapport à cet axe de serrage et de desserrage A₁, lui-même simplement matérialisé par sa trace sur cette figure 2, qu'a été appréciée leur implantation.
Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 1 à 14, le disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'invention est, à titre d'exemple, un disjoncteur différentiel tétrapolaire 10.
Autrement dit, le nombre n₁ de compartiments de coupure 12 qu'il comporte est égal à quatre.
Par suite, la largeur l₂ du compartiment de protection différentielle 15 est égale à deux fois la largeur l₁ des compartiments de coupure 12.
Cette largeur l₂ du compartiment de protection différentielle 15 est donc égale à la valeur suivante : $l_{2} = \frac{4 M}{3}$
Préférentiellement, et cela est le cas dans la forme de réalisation représentée, les compartiments de coupure 12 sont, dans ce cas, regroupés par paires P, P', à raison d'une paire P de deux compartiments de coupure 12 d'un premier côté du compartiment de protection différentielle 15, et d'une paire P' de deux compartiments de coupure 1 2 du côté de ce compartiment de protection différentielle 15 opposé au précédent, en sorte que le compartiment de protection différentielle 15 occupe la partie centrale du volume intérieur du boîtier 11 tandis que les compartiments de coupure 12 occupent les parties latérales de ce volume intérieur.
L'organisation interne du disjoncteur différentiel tétrapolaire 10 suivant l'invention est alors avantageusement symétrique, et le décalage des bornes d'entrée 13E et de sortie 13S par rapport au compartiment de coupure 12 auquel elles sont associées, qui est d'autant plus important que ce compartiment de coupure 12 est éloigné du compartiment de protection différentielle 15, est avantageusement minimisé.
Il résulte de ce qui précède que la largeur L du boîtier 11 correspondant est alors égale à 4M.
Autrement dit, le nombre n est alors égal à quatre.
La réalisation du boîtier 11 relevant de l'homme de l'art, ce boîtier 11 ne sera pas décrit dans tous ses détails ici.
Tel que schématisé sur la figure 2, et suivant des dispositions qui sont en pratique du même type que celles décrites dans le brevet français déposé le 18 mars 1995 sous le No 95 03042 et publié sous le No 2 731 837, il comporte, globalement, d'une part, cinq coquilles 26, 27, 28, qui s'étendent de l'une à l'autre des faces latérales 21E, 21S, et qui, dûment affrontées deux à deux, forment deux à deux les logements nécessaires aux bornes d'entrée 13E et aux bornes de sortie 13S, à savoir, deux coquilles d'extrémité 26, qui forment chacune respectivement les faces latérales 17, une coquille centrale 27, et, de part et d'autre de cette dernière, deux coquilles intermédiaires 28, et, d'autre part, pour la délimitation du compartiment de protection différentielle 15, deux cloisons 29, qui, parallèles aux faces principales 17, sont chacune respectivement plus ou moins engagées dans les coquilles intermédiaires 28.
Ces coquilles 26, 27, 28 et ces cloisons 29 représentent des parois, qui, bien entendu, ont, inévitablement, toutes une certaine épaisseur.
Mais, comme indiqué ci-dessus, il en est volontairement fait abstraction ici.
Tous les compartiments de coupure 12 ont globalement la même constitution.
De manière connue en soi, ils comportent, globalement, d'une part, en série entre leur borne d'entrée 13E et leur borne de sortie 13S, tel que représenté sur la figure 5 et tel que schématisé sur la figure 7, un organe de déclenchement magnétique 30, un contact fixe 31, un contact mobile 32, et un organe de déclenchement thermique 33, et, d'autre part, tel que schématisé en traits interrompus sur la figure 5, un mécanisme 35, communément appelé "serrure", qui, sous le contrôle de l'organe de déclenchement magnétique 30 et de l'organe de déclenchement thermique 33, est apte à faire passer le contact mobile 32 d'une position de fermeture, pour laquelle il est en appui contre le contact fixe 31, tel que représenté sur la figure 5, à une position d'ouverture, pour laquelle, au contraire, il est écarté de ce contact fixe 31.
Pour le passage, inverse, du contact mobile 32 de sa position d'ouverture à sa position de fermeture, ce mécanisme 35 est lui-même sous le contrôle de la manette de manoeuvre 25 à la disposition de l'usager.
Suivant des dispositions décrites plus en détail ultérieurement, il est en outre prévu, pour chacun des compartiments de coupure 12, un enroulement de couplage 36, qui est lui aussi inséré entre leur borne d'entrée 13E et leur borne de sortie 13S, et qui intervient dans le compartiment de protection différentielle 15.
Sur la figure 5, et pour plus de simplicité, seule a été représentée la partie fixe 37E de la borne d'entrée 13E et la partie fixe 37S de la borne de sortie 13S.
Mais, de manière connue en soi, et ainsi qu'il est visible sur les figures 3 et 4, ces bornes d'entrée 13E et de sortie 13S comportent également une partie mobile 38E, 38S, en forme d'étrier, pour le serrage d'un câble électrique.
De manière connue en soi, l'organe de déclenchement magnétique 30 comporte un enroulement 40 disposé autour d'un noyau 41, pour la commande d'un percuteur 42 apte à agir sur le mécanisme 35.
En pratique, l'axe A₂ de cet organe de déclenchement magnétique 30, c'est-à-dire l'axe A₂ suivant lequel agit son percuteur 42, s'étend parallèlement tant aux faces principales 17 du boîtier 11 qu'à la face de fixation 18 de celui-ci.
De manière également connue en soi, il est associé, aux contacts 31, 32, qui forment les contacts interrupteurs de l'ensemble, une chambre d'extinction d'arc 43.
Dans la forme de réalisation représentée, cette chambre d'extinction d'arc 43 s'étend entre l'organe de déclenchement magnétique 30 et la face de fixation 18 du boîtier 11.
Sa plaque d'entrée 44 appartient au support 45 de l'organe de déclenchement magnétique 30, et sa plaque de sortie 46 appartient à une pièce métallique 47 à laquelle appartient également la partie fixe 37S de la borne de sortie 13S.
Cette pièce métallique 47 sert conjointement de support à l'organe de déclenchement thermique 33, qui est en l'espèce un bilame, et, par une tresse 48, cet organe de déclenchement thermique 33 est relié au contact mobile 32.
Les dispositions qui précèdent sont bien connues par elles-mêmes, notamment par le brevet français No 94 09691 déjà mentionné ci-dessus, et elles ne seront donc pas décrites plus en détail ici.
Il est toutefois à souligner que, suivant un aspect de l'invention, l'enroulement 40 de l'organe de déclenchement magnétique 30 est formé par un fil de section transversale rectangulaire dont la plus grande dimension est parallèle à l'axe A₂ de cet organe de déclenchement magnétique 30, figure 6.
Il est ainsi possible de minimiser, au mieux, l'encombrement transversal de l'organe de déclenchement magnétique 30.
Préférentiellement, et cela est le cas dans la forme de réalisation représentée, le mécanisme 35 est du type de celui décrit dans le brevet français No 94 06585 déjà mentionné ci-dessus, et, à cet égard, ce dernier peut être considéré comme faisant partie intégrante de la présente description.
Ce mécanisme 35 ne sera donc pas décrit dans tous ses détails ici.
Seuls en seront mentionnés les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention.
Il suffira de rappeler, à ce sujet, que, pour la constitution, en particulier, de ce mécanisme 35, chacun des compartiments de coupure 12 comporte, globalement, un support de contact 49, 49', qui est monté rotatif autour d'un axe A₃ fixe par rapport au boîtier 11, et sur lequel le contact mobile 32 est lui-même monté rotatif autour de ce même axe A₃, une pièce d'accrochage 50, 50', qui est elle aussi montée rotative autour de cet axe A₃ fixe, et un organe de manoeuvre 52, 52', qui, par l'intermédiaire de la manette de manoeuvre 25, est à la disposition de l'usager, suivant des dispositions décrites plus en détail ultérieurement, et qui, par l'intermédiaire d'un embiellage 53, 53', également détaillé ultérieurement, et sous le contrôle de la pièce d'accrochage 50, 50', est apte à faire passer le support de contact 49, 49' d'une position de déclenchement, pour laquelle le contact mobile 32 est en position d'ouverture, à distance du contact fixe 31, et une position d'enclenchement, pour laquelle, au contraire, ce contact mobile 32 est en position de fermeture, en appui contre le contact fixe 31, avec, associés au support de contact 49, 49', des moyens élastiques d'ouverture 54, 54', qui sollicitent en permanence ce support de contact 49, 49' en direction de sa position de déclenchement.
En pratique, l'axe A₃ fixe commun au contact mobile 32, au support de contact 49, 49', et à la pièce d'accrochage 50, 50', s'étend transversalement, suivant la largeur du compartiment de coupure 12 concerné.
Suivant l'invention, les deux compartiments de coupure 12 d'une même paire P, P' ont en commun un même support de contact 49, 49', une même pièce d'accrochage 50, 50', et un même organe de manoeuvre 52, 52'.
Ils ont également en commun un même embiellage 53, 53 et un même organe de manoeuvre 52, 52'.
Comme décrit dans le brevet français No 94 09691 déjà mentionné ci-dessus, le support de contact 49, 49' commun aux deux compartiments de coupure 12 d'une même paire P, P' forme, avec les contacts mobiles 32 correspondants, les organes élastiques 55 associés à ces contacts mobiles 32, et la pièce d'accrochage 50, 50', un sous-ensemble unitaire 56, 56'.
Un tel sous-ensemble unitaire 56 est représenté, isolément, sur les figures 8 et 9, pour la paire P de compartiments de coupure 12.
Ainsi qu'il est visible sur les figures 8 et 9 pour ce sous-ensemble unitaire 56, et tel que décrit en détail dans le brevet français No 94 09691 déjà mentionné ci-dessus, la pièce d'accrochage 50, 50' des sous-ensembles unitaires 56, 56' comporte, notamment, un bec d'accrochage 57, pour l'intervention de l'embiellage 53, 53', une paroi d'isolation 58, pour l'intervention du percuteur 42 de l'un ou de l'autre des deux organes de déclenchement magnétiques 30 concernés, des ergots 59, pour l'intervention de l'un ou de l'autre des deux organes de déclenchement thermiques 33 également concernés, et, parallèlement à l'axe A₃ fixe, un bras 60, qui est ajouré axialement d'un perçage 61, et qui, ainsi qu'il sera décrit ultérieurement, est ici mis à profit pour l'intervention du compartiment de protection différentielle 15.
Suivant l'invention, l'organe de manoeuvre 52, 52' associé aux deux compartiments de coupure 12 d'une même paire P, P' comportant, dans le boîtier 11, un moyeu 62, 62' par lequel il est monté rotatif sur ce boîtier 11, les deux moyeux 62, 62' correspondant chacun respectivement aux deux paires P, P' de compartiments de coupure 12 sont calés en rotation l'un par rapport à l'autre.
En pratique, dans la forme de réalisation représentée, ces deux moyeux 62, 62' sont alignés l'un avec l'autre, avec, entre eux, des moyens de crabotage 63, 63'.
Par exemple, et tel que représenté, figures 13 et 14, le moyeu 62' comporte un tronçon de diamètre réduit 64 par lequel il est apte à s'engager dans un alésage 65 du moyeu 62, et les moyens de crabotage 63, 63' sont formés, d'une part, par deux dégagements 63, qui sont prévus en creux sur la surface interne de l'alésage 65 du moyeu 62 en positions diamétralement opposées l'un par rapport à l'autre, et, d'autre part, par deux bossages 63', qui, complémentaires des dégagements 63, et disposés en correspondance avec ceux-ci, font saillie sur le tronçon de diamètre réduit 64 du moyeu 62'.
Conjointement, l'organe de manoeuvre 52, 52' associé aux deux compartiments de coupure 12 d'une même paire P, P' comportant un doigt 67, 67', qui, solidaire du moyeu 62, 62' correspondant, fait saillie hors du boîtier 11, les deux doigts 67, 67' correspondant chacun respectivement aux deux paires P, P' de compartiments de coupure 12 sont, à l'extérieur du boîtier 11, reliés l'un à l'autre par une même barrette 68, l'ensemble constituant la manette de manoeuvre 25 à la disposition de l'usager.
Dans la forme de réalisation représentée, et comme décrit dans le brevet français No 94 09691 déjà mentionné ci-dessus, l'embiellage 53, 53' associé à chacune des paires P, P' de compartiments de coupure 12 comporte, d'une part, un cliquet 70, 70', qui est monté rotatif sur le support de contact 49, 49' correspondant, autour d'un axe parallèle à l'axe A₃, à distance de celui-ci, et qui, par un bec d'accrochage non visible sur les figures, est apte à coopérer en accrochage avec le bec d'accrochage 57 de la pièce d'accrochage 50, 50' correspondante, et, d'autre part, une bielle 72, 72', qui est articulée au moyeu 62, 62' de l'organe de manoeuvre 52, 52' correspondant, à la faveur d'une oreille 73, 73' de ce moyeu 62, 62', et autour d'un axe qui, bien entendu, est lui aussi parallèle à l'axe A₃.
Enfin, dans la forme de réalisation représentée, les moyens élastiques d'ouverture 54, 54' associés au support de contact 49, 49' des compartiments de coupure 12 sont des ressorts de compression.
Suivant des dispositions du type de celles décrites dans le brevet français No 94 06585 déjà mentionné ci-dessus, et, à cet égard, celui-ci peut lui aussi être considéré comme faisant partie intégrante de la présente description, le compartiment de protection différentielle 15 est, lui, équipé d'un détecteur de défaut 75 apte à délivrer un courant différentiel en réponse à un défaut, d'un relais sensible 76, qui est desservi par ce détecteur de défaut 75, d'un levier de déclenchement 77, qui, monté rotatif autour d'un axe A₄ fixe par rapport au boîtier 11, comporte un bras 78 sur lequel peut agir le relais sensible 76, et d'un levier d'actionnement 79, qui, monté rotatif autour d'un axe A₅ fixe par rapport au boîtier 11 et distinct de l'axe A₄ fixe précédent, comporte un bras 80 par lequel, pour son intervention sur le mécanisme 35 des compartiments de coupure 12, il peut agir sur une autre pièce 81 qui sera décrite ultérieurement.
Ces dispositions étant, au moins dans leur principe, bien connues par elles-mêmes, elles ne seront pas décrites en détail ici.
S'agissant, par exemple, du détecteur de défaut 75, il comporte, en pratique, un tore 82 sur lequel se trouvent bobinés, d'une part, un primaire, qui, pour chacun des compartiments de coupure 12, comporte au moins un enroulement de couplage 36 en provenance de ce compartiment de coupure 12, et, d'autre part, un secondaire, qui n'est pas visible sur les figures, et auquel est raccordé le relais sensible 76.
En pratique, dans la forme de réalisation représentée, seul un enroulement de couplage 36 est prévu pour chacun des compartiments de coupure 12.
Le levier de déclenchement 77 et le levier d'actionnement 79 forment, par ailleurs, avec la pièce 81, dans cette forme de réalisation, un sous-ensemble unitaire 83, qui constitue le mécanisme, ou "serrure", du compartiment de protection différentielle 15.
Leurs axes A₄, A₅ respectifs s'étendent transversalement par rapport au compartiment de protection différentielle 15.
Comme l'axe A₃ des supports de contact 49, 49' des compartiments de coupure 12, ces axes A₄, A₅ sont donc parallèles à la face de fixation 18 du boîtier 11 et perpendiculaires aux faces principales 17 de celui-ci.
Préférentiellement, et cela est le cas dans la forme de réalisation représentée, l'axe A₅, c'est-à-dire l'axe autour duquel est monté rotatif le levier d'actionnement 79 du compartiment de protection différentielle 15, est dans l'alignement de l'axe A₃ des supports de contact 49, 49' des compartiments de coupure 12.
Autrement dit, ces axes A₃ et A₅ sont identiques ou confondus.
Dans la forme de réalisation représentée, l'axe A₆ du tore 82 du détecteur de défaut 75 du compartiment de protection différentielle 15 s'étend, lui, sensiblement perpendiculairement à la face de fixation 18 du boîtier 11.
Il s'étend donc sensiblement perpendiculairement à l'axe A₂ de l'organe de déclenchement magnétique 30 des compartiments de coupure 12.
Suivant l'invention, pour l'un au moins des compartiments de coupure 12, et, en pratique, pour chacun de ceux-ci, l'enroulement de couplage 36 participant à la constitution du primaire du détecteur de défaut 75 est inséré entre la borne d'entrée 13E et l'organe de déclenchement magnétique 30 d'un tel compartiment de coupure 12.
Plus précisément, pour l'un au moins des compartiments de coupure 12, et, en pratique, pour chacun de ceux-ci, cet enroulement de couplage 36 intervient immédiatement en aval de la borne d'entrée 13E et immédiatement en amont de l'entrée correspondante de l'organe de déclenchement magnétique 30.
Préférentiellement, et cela est le cas dans la forme de réalisation représentée, pour chacun des compartiments de coupure 12, l'enroulement de couplage 36 participant à la constitution du primaire du détecteur de défaut 75 est relié à l'organe de déclenchement magnétique 30 par un tronçon de retour 85, qui est parallèle à l'axe A₂ de cet organe de déclenchement magnétique 30, et qui, pour l'ensemble des compartiments de coupure 12, s'étend à un même niveau, du côté de l'organe de déclenchement magnétique 30 opposé à celui suivant lequel s'étend la chambre d'extinction d'arc 43 associée.
Suivant l'invention, la pièce 81 appartenant au sous-ensemble unitaire 83 qui constitue le mécanisme du compartiment de protection différentielle 15 est un vilebrequin, qui est monté rotatif autour du même axe A₅ fixe que le levier d'actionnement 79, et qui comporte, latéralement, en position excentrée par rapport à cet axe A₅ fixe, deux doigts 87, 87'.
Alignés l'un avec l'autre, ces deux doigts 87, 87' s'étendent dos à dos, en porte à faux, et ils sont chacun respectivement en prise avec les deux pièces d'accrochage 50, 50' qui correspondent chacune respectivement aux deux paires P, P' de compartiments de coupure 12, à la faveur du perçage 61 du bras 60 de ces pièces d'accrochage 50, 50'.
Dans la forme de réalisation représentée, la pièce 81 formant vilebrequin comporte un moyeu 88 creux, dans lequel est logé le levier d'actionnement 79, et qui est ajouré d'un évidement 89, et le bras 80 du levier d'actionnement 79 s'étend au droit de la tranche de cet évidement 89, pour intervention sur la pièce 81, et, par celle-ci, sur la pièce d'accrochage 50, 50' des compartiments de coupure 12.
Les processus de déclenchement et d'enclenchement du disjoncteur différentiel tétrapolaire 10 ainsi constitué étant du même type que ceux décrits dans les brevets français Nos 94 06585 et 94 09691 déjà mentionnés ci-dessus, ils ne seront pas repris ici.
La figure 15 illustre, en variante, l'application de l'invention à un disjoncteur différentiel bipolaire 10'.
Le nombre n₁ de compartiments de coupure 12 de ce disjoncteur différentiel bipolaire 10' étant donc égal à deux, la largeur l₂ du compartiment de protection différentielle 15 est égale à la valeur suivante : $l_{2} = \frac{1}{2} . n_{1} . l_{1} = l_{1} = \frac{2 M}{3}$
Conjointement, la largeur L du boîtier 11' correspondant est alors égale à 2M.
Autrement dit, le nombre n est alors égal à deux.
Pour le reste, les dispositions sont du même type que les précédentes.
En particulier, s'agissant d'un disjoncteur différentiel tétrapolaire, ou tripolaire avec neutre, il est possible, en variante de l'organisation préférentielle décrite et représentée, de disposer le compartiment de protection différentielle à l'une ou l'autre des extrémités de l'alignement formé par les compartiments de coupure.
De même, s'agissant d'un disjoncteur différentiel bipolaire, il est possible de disposer le compartiment de protection différentielle entre les compartiments de coupure.

Claims

Disjoncteur différentiel multipolaire du genre comportant, dans un même boîtier (11, 11') de largeur L égale à un multiple n d'un module de base M, d'une part, un nombre pair n₁ de compartiments de coupure (12) de même largeur l₁, qui s'étendent tous parallèlement les uns aux autres, et à chacun desquels sont associées une borne d'entrée (13E) et une borne de sortie (13S), et, d'autre part un compartiment de protection différentielle (15), et conjointement, le compartiment de protection différentielle (15) s'étend parallèlement aux compartiments de coupure (12), caractérisé en ce que, abstraction faite des épaisseurs de paroi inévitablement présentes, la largeur l₁ des compartiments de coupure (12) est sensiblement égale à la valeur suivante : $l_{1} = \frac{2 M}{3}$

et la largeur l₂ du compartiment de protection différentielle (15) est au plus égale à la valeur suivante : $l_{2} = \frac{1}{2} . n_{1} . l_{1}$
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, abstraction faite des épaisseurs de paroi inévitablement présentes, la largeur l₂ du compartiment de protection différentielle (15) est égale à la valeur suivante : $l_{2} = \frac{1}{2} . n_{1} . l_{1}$
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que les bornes d'entrée (13E), d'une part, et les bornes de sortie (13S), d'autre part, sont réparties à un pas régulier égal au module de base M, en sorte qu'elles sont décalées par rapport au compartiment de coupure (12) auquel elles sont associées.
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, le nombre n₁ de compartiments de coupure (12) étant égal à quatre, ces compartiments de coupure (12) sont regroupées par paires (P, P'), à raison d'une paire (P) de deux compartiments de coupure (12) d'un premier côté du compartiment de protection différentielle (15), et d'une paire (P') de deux compartiments de coupure (12) du côté de ce compartiment de protection différentielle (15) opposé au précédent, en sorte que le compartiment de protection différentielle (15) occupe la partie centrale du volume intérieur du boîtier (11) tandis que les compartiments de coupure (12) occupent les parties latérales de ce volume intérieur.
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant la revendication 4, caractérisé en ce que, chacun des compartiments de coupure (12) comportant un support de contact (49, 49'), qui est monté rotatif autour d'un axe (A₃) fixe par rapport au boîtier (11), et sur lequel leur contact mobile (32) est lui-même monté rotatif, les deux compartiments de coupure (12) d'une même paire (P, P') ont en commun un même support de contact (49, 49').
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les deux compartiments de coupure (12) d'une même paire (P, P') ont également en commun une même pièce d'accrochage (50, 50'), qui est elle aussi montée rotative autour de l'axe (A₃) fixe, et un même organe de manoeuvre (52, 52'), qui, par l'intermédiaire d'un embiellage (53, 53') et sous le contrôle de la pièce d'accrochage (50, 50'), est apte à faire passer le support de contact (49, 49') d'une position de déclenchement, pour laquelle leur contact mobile (32) est à distance d'un contact fixe (31), et une position d'enclenchement, pour laquelle, au contraire, ce contact mobile (32) est en appui contre ce contact fixe (31), avec, associés au support de contact (49, 49'), des moyens élastiques d'ouverture (54, 54') qui sollicitent en permanence ce support de contact (49, 49') en direction de sa position de déclenchement.
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, l'organe de manoeuvre (52, 52') associé aux deux compartiments de coupure (12) d'une même paire (P, P') comportant, dans le boîtier (11), un moyeu (62, 62') par lequel il est monté rotatif sur ce boîtier (11), les deux moyens (62, 62') correspondant chacun respectivement aux deux paires (P, P') de compartiments de coupure (12) sont calés en rotation l'un par rapport à l'autre.
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les deux moyeux (62, 62') sont alignés l'un avec l'autre, avec, entre eux, des moyens de crabotage (63, 63').
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'une quelconque des revendications 7, 8, caractérisé en ce que, l'organe de manoeuvre (52, 52') associé aux deux compartiments de coupure (12) d'une même paire (P, P') comportant un doigt (67, 67'), qui, solidaire du moyeu (62, 62') correspondant, fait saillie hors du boîtier (11), les doigts (67, 67') correspondant chacun respectivement aux deux paires (P, P') de compartiments de coupure (12) sont, à l'extérieur du boîtier (11), reliés l'un à l'autre par une même barrette (68).
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que, le compartiment de protection différentielle (15) étant équipé d'un détecteur de défaut (75), qui est apte à délivrer un courant différentiel en réponse à un défaut, d'un relais sensible (76), qui est desservi par le détecteur de défaut (75), d'un levier de déclenchement (77), qui, monté rotatif autour d'un axe (A₄) fixe par rapport au boîtier (11), comporte un bras (78) sur lequel peut agir le relais sensible (76), et d'un levier d'actionnement (79), qui, monté rotatif autour d'un axe (A₅) fixe par rapport au boîtier (11) et distinct de l'axe (A₄) fixe précédent, comporte un bras (80) par lequel il peut agir sur une autre pièce (81), ladite autre pièce (81) est un vilebrequin, qui est monté rotatif autour du même axe (A₅) fixe que le levier d'actionnement (79), et qui comporte, latéralement, en position excentrée par rapport à cet axe (A₅) fixe, deux doigts (87, 87'), et en ce que, alignés l'un avec l'autre, ces deux doigts (87, 87') s'étendent dos à dos en porte à faux et sont chacun respectivement en prise avec les deux pièces d'accrochage (50, 50') qui correspondent chacune respectivement aux deux paires (P, P') de compartiments de coupure (12).
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce (81) formant vilebrequin comporte un moyeu (88) creux, dans lequel est logé le levier d'actionnement (79), et qui est ajouré d'un évidement (89), et le bras (80) du levier d'actionnement (79) s'étend au droit de la tranche de cet évidement (89).
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant les revendications 5 et 10, prises conjointement, caractérisé en ce que l'axe (A₅) autour duquel est monté rotatif le levier d'actionnement (79) du compartiment de protection différentielle (15) et l'axe (A₃) des supports de contact (49, 49') des compartiments de coupure (12) sont identiques.
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'une quelconque des revendications 10, 11, caractérisé en ce que, le détecteur de défaut (75) comportant un tore (82) sur lequel se trouvent bobinés, d'une part, un primaire, qui, pour chacun des compartiments de coupure (12), comporte au moins un enroulement de couplage (36) en provenance de ce compartiment de coupure (12), et, d'autre part, un secondaire auquel est raccordé le relais sensible (76), et l'un au moins des compartiments de coupure (12) comportant, entre sa borne d'entrée (13E) et sa borne de sortie (13S), un organe de déclenchement magnétique (30), pour l'un au moins des compartiments de coupure (12), l'enroulement de couplage (36) est inséré entre la borne d'entrée (13E) et l'organe de déclenchement magnétique (30).
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant la revendication 13, caractérisé en ce que, pour l'un au moins des compartiments de coupure (12), l'enroulement de couplage (36) intervient immédiatement en aval de la borne d'entrée (13E) et immédiatement en amont de l'entrée correspondante de l'organe de déclenchement magnétique (30).
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'une quelconque des revendications 13, 14, caractérisé en ce que, pour chacun des compartiments de coupure (12), l'enroulement de couplage (36) participant à la constitution du primaire du détecteur de défaut (75) est relié à l'organe de déclenchement magnétique (30) par un tronçon de retour (85), qui est parallèle à l'axe (A₂) de cet organe de déclenchement magnétique (30), et qui, pour l'ensemble des compartiments de coupure (12), s'étend à un même niveau.
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que l'axe (A₆) du tore (82) du détecteur de défaut (75) du compartiment de protection différentielle (15) s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe (A₂) de l'organe de déclenchement magnétique (30) des compartiments de coupure (12).
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que, l'un au moins des compartiments de coupure (12) comportant un organe de déclenchement magnétique (30), l'axe (A₂) de cet organe de déclenchement magnétique (30) s'étend parallèlement à la face de fixation (18) du boîtier (11).
Disjoncteur différentiel multipolaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que, l'un au moins des compartiments de coupure (12) comportant un organe de déclenchement magnétique (30) à enroulement (40) disposé autour d'un noyau (41), l'enroulement (40) est formé par un fil de section transversale rectangulaire dont la plus grande dimension est parallèle à l'axe (A₂) de cet organe de déclenchement magnétique (30).