EP1103996B1 - Dispositif de coupure pour appareil interrupteur - Google Patents

Dispositif de coupure pour appareil interrupteur Download PDF

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EP1103996B1 EP00403260A EP00403260A EP1103996B1 EP 1103996 B1 EP1103996 B1 EP 1103996B1 EP 00403260 A EP00403260 A EP 00403260A EP 00403260 A EP00403260 A EP 00403260A EP 1103996 B1 EP1103996 B1 EP 1103996B1
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switching
side walls
casing
arc extinguishing
cage
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Jean-Pierre Duchemin
Vincent Druelle
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    • 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
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/36—Metal parts
    • H01H9/362—Mounting of plates in arc chamber

Definitions

  • the multipole switch device breaking device is constituted, for each pole, of a breaking box comprising two lateral walls between which is disposed a cage supporting a bridge of movable contacts associated with fixed contacts, and comprising two sets of several U-shaped arc-extinguishing vanes.
  • This device is characterized in that the side walls of the switch-off housing comprise guide means for the ends of the arc-extinguishing vanes. guiding means being further adapted to provide electrical insulation between the movable contacts and the ends of the arc extinction fins.

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Slide Switches (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de coupure comprenant un boîtier de chambre de coupure d'arc électrique muni d'ailettes d'extinction d'arc, ce dispositif étant destiné à être utilisé dans chaque pôle d'appareils interrupteurs, notamment des disjoncteurs ou des contacteur-disjoncteurs basse tension multipolaires.
  • Il existe différentes solutions pour la mise en place des ailettes d'extinction d'arc dans un boîtier de chambre de coupure de tels appareils interrupteurs. Le brevet DE19757332 décrit par exemple un dispositif dans lequel la cage du pont de contacts mobiles, située à l'intérieur du boîtier de la chambre de coupure, présente une forme de peigne dont les rainures sont aptes à loger les extrémités des ailettes d'extinction d'arc, assurant ainsi leur maintien. Dans le brevet EP0556109, les ailettes d'extinction d'arc sont isolées des contacts mobiles grâce également à des parois latérales situées de chaque côté de la cage du pont de contacts mobiles.
  • Cependant, il est également nécessaire d'assurer une bonne rigidité mécanique des parois latérales du boîtier de la chambre de coupure notamment à cause du souffle survenant lors d'un déclenchement du disjoncteur ou du contacteur-disjoncteur, provoqué en cas de court-circuit par exemple. Pour cela, il peut être nécessaire de renforcer la structure de ces parois latérales du boîtier.
  • L'invention a donc pour but de proposer un dispositif unique permettant à la fois de guider les ailettes d'extinction d'arc dans le boîtier de la chambre de coupure, de les isoler des contacts mobiles et de rigidifier en même temps les parois latérales du boîtier de la chambre de coupure.
  • Selon l'invention, le dispositif de coupure d'appareil interrupteur multipolaire est constitué, pour chaque pôle, d'un boîtier de coupure comprenant deux parois latérales entre lesquelles est disposée une cage supportant un pont de contacts mobiles associés à des contacts fixes, et comprenant deux ensembles de plusieurs ailettes d'extinction d'arc en forme de U. Ce dispositif est caractérisé par le fait que les parois latérales du boîtier de coupure comportent des moyens de guidage pour les extrémités des ailettes d'extinction d'arc, ces moyens de guidage étant de plus aptes à assurer une isolation électrique entre les contacts mobiles et les extrémités des ailettes d'extinction d'arc. Selon une caractéristique de l'invention, ces moyens de guidage sont moulés avec chaque paroi latérale vers l'intérieur du boîtier de coupure et sont constitués d'un corps prolongé d'une nervure latérale formant, avec la paroi latérale, un logement pour recevoir les extrémités des d'ailettes d'extinction d'arc. De plus, le corps des moyens de guidage contribue également à renforcer la rigidité mécanique des parois latérales du boîtier de coupure.
  • L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 montre une vue partielle des chambres de coupure d'un appareil interrupteur tripolaire dans laquelle ne figurent que les ensembles d'ailettes d'extinction d'arc,
    • la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'une chambre de coupure selon l'invention.
  • Le dispositif de coupure décrit dans l'invention est situé dans une chambre de coupure 19 formée par un boîtier de coupure isolant 20 pour chaque pôle d'un appareil interrupteur, par exemple de type contacteur-disjoncteur. Ce boîtier de coupure 20 a une forme sensiblement parallélépipédique et comporte deux parois latérales 24 et une paroi de fond 25. Dans un appareil interrupteur multipolaire, les boîtiers de coupure 20 des différents pôles sont adjacents les uns aux autres et les parois latérales 24 adjacentes sont communes, comme représenté sur la figure 1.
  • La figure 2 montre une chambre de coupure dans laquelle se trouve un pont de contacts mobiles 11, monté à l'intérieur d'une cage 10 et muni d'un poussoir isolant 14 et de deux contacts mobiles 12. Chaque contact mobile 12 de ce pont 11 coopère avec un contact fixe non représenté sur les figures jointes. Le poussoir 14 et le pont de contacts 11 sont guidés en translation dans la cage 10 selon un axe repéré X. Lors d'un déclenchement de l'appareil interrupteur, le mécanisme de déclenchement agit sur le poussoir 14 pour séparer les contacts mobiles 12 des contacts fixes. Un ressort de compression 18 prenant appui d'une part sur le fond 25 du boîtier de coupure grâce à une forme adaptée 13 de la cage 10 et d'autre part sous le pont de contacts 11, tend à appuyer les contacts fixes 12 contre les contacts fixes.
  • Pour dissiper l'arc électrique pouvant survenir lors d'un déclenchement de l'appareil, deux ensembles d'ailettes 17 sont disposés dans le boîtier de coupure de part et d'autre de la cage 10, de façon à pouvoir agir sur les arcs électriques émanant des deux contacts mobiles 12. Chaque ensemble d'ailettes 17 est constitué d'une pluralité d'ailettes d'extinction d'arc 16 métalliques, parallèles les unes aux autres, en forme de U, chacune dotée d'une base 16b et de deux extrémités 16a dirigées vers la cage 10 ; chaque ensemble d'ailettes 17 comporte aussi une pièce d'assemblage 15 isolante, perpendiculaire aux ailettes 16, entourant la base 16b des ailettes 16 et destinée à fixer et à maintenir celles-ci entre elles à une distance fixe.
  • Les extrémités 16a des ailettes sont disposées à proximité de chaque contact mobile 12, suivant une direction parallèle à l'axe X correspondant au mouvement effectué par le pont de contacts mobiles 11 lors d'un déclenchement, de façon à agir le plus efficacement possible contre un arc électrique survenant entre un contact fixe et un contact mobile.
  • Néanmoins les extrémités 16a des ailettes 16 doivent être protégées par une cloison isolante du contact mobile 12, du contact fixe et du pont 11. De plus, il est judicieux de prévoir des moyens de guidage pour les ensembles d'ailettes 17, de manière à pouvoir les insérer facilement et à les maintenir dans le boîtier de coupure 20. Enfin, étant donné la puissance que peut représenter le souffle lié à l'arc électrique au moment d'un déclenchement sur court-circuit par exemple, le boîtier de coupure 20 peut être soumis à des pressions importantes et il peut s'avérer nécessaire de rigidifier les parois latérales 24 du boîtier de coupure 20, à proximité du pont de contacts mobiles 11.
  • Pour répondre à ces trois exigences, l'invention prévoit un dispositif dans lequel les parois latérales 24 du boîtier de coupure 20 comportent des moyens de guidage pour les extrémités 16a des ailettes d'extinction d'arc 16. Selon un mode de réalisation préférée, ces moyens de guidage comportent un corps 21, moulé avec chaque paroi latérale 24 vers l'intérieur du boîtier de coupure 20 et prolongé par une nervure latérale 22 sensiblement parallèle à la paroi latérale 24, formant avec cette paroi un logement 23 apte à recevoir les extrémités 16a des ailettes d'extinction d'arc 16. Le corps 21 peut, à titre d'exemple, présenter une section sensiblement rectangulaire sur toute la hauteur de la paroi 24. La longueur de la nervure latérale 22 permet de recouvrir suffisamment les extrémités 16a pour les isoler électriquement des contacts mobiles 12, des contacts fixes et du pont de contacts mobiles 11, lors de l'apparition d'un arc électrique.
  • Des ergots 26, moulé avec chaque paroi latérale 24 vers l'intérieur du boîtier de coupure 20, sont destinés à guider et à maintenir latéralement chaque ensemble d'ailettes 17 en prenant appui sur la face arrière 15a de la pièce d'assemblage 15 des ailettes 16. Ainsi, grâce d'une part à ces ergots 26 et d'autre part aux moyens de guidage des extrémités 16a des ailettes d'extinction d'arc 16, chaque ensemble d'ailettes peut être inséré rapidement et maintenu dans un boîtier de coupure 20, facilitant ainsi la fabrication des chambres de coupure 19.
  • Le corps 21 permet en outre de renforcer notablement, sans rajouter d'élément supplémentaire, la rigidité des parois latérales 24 à proximité de la zone où peut se déclencher un arc électrique entre contacts mobiles et contacts fixes, c'est-à-dire là où la pression exercée sur ces parois latérales est la plus forte. On peut ainsi réduire l'épaisseur générale des parois latérales 24 sachant qu'elles sont renforcées dans leurs zones les plus critiques ; il s'en suit une optimisation générale des dimensions pour un appareil interrupteur multipolaire.
  • Par ailleurs, les moyens de guidage des extrémités 16a des ailettes d'extinction d'arc 16 servent également à faciliter l'insertion et à assurer le maintien latéral de la cage 10 du pont de contacts mobiles 11 dans le boîtier de coupure 20. Le corps 21 des moyens de guidage comporte en effet une face 21a dans un plan perpendiculaire à la paroi latérale 24, à l'opposé de la nervure 22. Les faces 21a de deux corps 21 situés le long d'une même paroi latérale 24 d'un boîtier de coupure 20 forment avec cette paroi latérale 24 un logement 27 dans lequel la cage 10 peut coulisser suivant l'axe X au moment de son insertion et qui ensuite assure le maintien latéral de cette cage 10 et donc du pont de contacts mobiles 11.

Claims (4)

  1. Dispositif de coupure d'appareil interrupteur multipolaire constitué, pour chaque pôle, d'un boîtier (20) d'une chambre de coupure (19) comprenant :
    - deux parois latérales (24) entre lesquelles est disposée une cage (10) supportant un pont (11) de deux contacts mobiles (12) associés à des contacts fixes,
    - deux ensembles (17) de plusieurs ailettes d'extinction d'arc (16) en forme de U,
    caractérisé par le fait que les parois latérales (24) du boîtier de coupure (20) comportent des moyens de guidage pour les extrémités (16a) des ailettes d'extinction d'arc (16), ces moyens de guidage étant de plus aptes à assurer une isolation électrique entre les contacts mobiles (12) et les extrémités (16a) des ailettes d'extinction d'arc.
  2. Dispositif de coupure selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ces moyens de guidage comportent un corps (21), moulé avec chaque paroi latérale (24) vers l'intérieur du boîtier de coupure (20) et prolongé d'une nervure latérale (22) formant, avec la paroi latérale (24), un logement (23) pouvant recevoir les extrémités (16a) des d'ailettes d'extinction d'arc.
  3. Dispositif de coupure selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le corps (21) des moyens de guidage contribue également à renforcer la rigidité mécanique des parois latérales (24) du boîtier de coupure dans la zone où peut se déclencher un arc électrique entre contacts fixes et contacts mobiles.
  4. Dispositif de coupure selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le corps (21) des moyens de guidage possède une face (21a) perpendiculaire à la paroi latérale (24), à l'opposé de la nervure (22), qui assure le guidage et le maintien latéral de la cage (10) du pont de contacts mobiles dans le boîtier de coupure (20).
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