EP1347479A1 - Appareillage électrique de coupure limiteur ultrarapide - Google Patents

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EP1347479A1
EP1347479A1 EP03354022A EP03354022A EP1347479A1 EP 1347479 A1 EP1347479 A1 EP 1347479A1 EP 03354022 A EP03354022 A EP 03354022A EP 03354022 A EP03354022 A EP 03354022A EP 1347479 A1 EP1347479 A1 EP 1347479A1
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EP
European Patent Office
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contact
electrical
cage
electromechanical
opening
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Granted
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EP03354022A
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German (de)
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EP1347479B1 (fr
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Pierre Baginsky
Grégoire Brun
Jean-Paul Ferrand
Jacques Joubert
Christian Pelelgrin
Richard Vacher
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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
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/222—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electrodynamic repulsion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H01H3/3005—Charging means
    • H01H3/3015—Charging means using cam devices
    • 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
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/123—Automatic release mechanisms with or without manual release using a solid-state trip unit
    • 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
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2418—Electromagnetic mechanisms combined with an electrodynamic current limiting mechanism

Definitions

  • the invention relates to an ultra-fast electrical switchgear having limiter circuit breaker function.
  • circuit breakers whose opening is obtained by a spring mechanism, and having a very short response time when triggered on default. It has notably been proposed, in document EP 780 380, A1, to use the reaction mechanics resulting from the electrodynamic compensation of the compensated contact members to trigger an automatic trigger.
  • the opening pawl has disengageable actuating means causing the lock to self-unlock in presence of a short-circuit current exceeding a calibration threshold defined by a spring, said self-unlocking being controlled on the basis of a mechanical reaction generated by the effect of electrodynamic compensation, and causing an ultra-rapid rotation of the lock to unlock the opening pawl before the intervention of the triggering device.
  • the invention therefore aims to remedy the drawbacks of the state of the art, so as to offer an extremely reliable, extremely fast opening circuit breaker, relatively compact, and of reduced cost which allows a separation of the contacts and an effect limit without waiting for the current intensity to exceed a limit threshold.
  • a drive mechanism independent of the actuator allows everything first of all to limit the number of operations that the fast actuator must carry out since some of the openings can be made by actuating the lock on the mechanism.
  • the actuator only has to supply the energy required to move the second contact to the separation position.
  • the mechanism drives the contact holder towards the open position which has the effect of further moving the movable contact from the first contact. In other words, part of the stroke of the movable contact with respect fixed contact is ensured by the opening spring of the mechanism. Sizing the actuator and associated electronics is greatly simplified.
  • the redundancy of the opening functions also allows operation degraded when the power supply or power electronics associated with the ultra-fast actuator, or even the actuator itself, has failed.
  • the circuit breaker behaves like a conventional limiting circuit breaker.
  • the overall reliability of the cut-off function of the device is improved.
  • the apparatus further comprises a pressure spring of contact recalling the second contact to the contact position, when the second contact is close to the contact position.
  • the contact pressure spring takes support on the mobile cage.
  • the pressure spring of contact is supported on a device support, the second contact being linked to the cage by a kinematic link.
  • the drive mechanism includes means for closure to bring the drive mechanism from the open position to the closed position, the drive train driving the cage of the open position to closed position when the drive mechanism passes from the open position to closed position.
  • the closure means include a closing spring which discharges to bring the mechanism from the open position in the closed position.
  • the storage spring is then called the opening spring, to distinguish it from the closing spring.
  • the apparatus may be of the type in which the energy necessary to load the opening spring is first stored in the spring closing, the discharge of the closing spring allowing the arming of the spring opening.
  • it can be of the type where the energy required to arm the closing spring is first stored in the opening spring, the discharge of the opening spring for arming the closing spring.
  • the same spring can ensure closing and opening on fault.
  • the apparatus further comprises a means of retention of the second contact in a retention position located between the position of contact and the separation position, as long as the cage is in the closed position.
  • These means retention ensure retention in the retention position, pending opening of the mechanism by the accumulation spring.
  • the means of retention includes a movable non-return lock between a neutral position and a non-return position and passing from the neutral position to the non-return position when the second contact goes from the contact position to the separation position, the non-return lock in position non-return locking the second contact in a locked position close to the separation position as long as the cage is in the closed position.
  • an articulation mechanism can be provided bistable between the second contact and the cage, by means of the contact pressure springs, so that when the second contact is near the position of separation, it is returned by the contact pressure spring to the separation position.
  • a device has the disadvantage of being less reliable in the event of a rebound.
  • second contact in the separation position It is therefore useful to plan a upper end stop for the second contact, which is able to absorb kinetic energy of the second contact.
  • the room and the means of electromagnetic drive of the arc are dimensioned so that the arc goes out even before the drive mechanism was able to move the cage.
  • we obtain the projection of the arc towards the room in particular by giving a shape suitable for the conductors connecting the contacts to the connection pads, for example a current loop form. You can also introduce a U-shaped magnetic circuit surrounding the contact area, to produce a strong electromagnetic field in the area where arises the electric arc during the separation of the contacts.
  • the apparatus further comprises a supply device electric to power the electromechanical actuator and deliver electrical energy necessary to move the moving part from the rest position to the active position.
  • the power supply device includes an energy storage means electric. In practice, it is one or more power capacitors which allow the accumulation of electrical energy and its almost instantaneous restitution for actuator supply.
  • the supply device electric is connected to an electric source independent of the electric power circuit. However, it is also possible to envisage an order whose source the electrical power circuit in which the contacts of the apparatus.
  • This solution allows in all cases to control the opening of the relay by through the triggering device but to impose conditions of specific triggering of the relay in the event that the opening of the mechanism is preceded separation of the contacts by the electromechanical actuator.
  • the measurement means are constituted by Rogowsky tori.
  • the electromechanical actuator is constituted by a thruster with Thomson effect.
  • any other ultra-fast electromechanical propellant is possible.
  • a housing 10 of insulating material of a circuit breaker low voltage power limiter contains in its front part a mechanism 12 to drive a pivoting switch bar 14 which transmits to the device's poles 16, located in the rear part, the movements of the mechanism 12.
  • the drive mechanism 12 is carried by a chassis not shown, fixed by relative to the housing 10, and comprises a toggle device having a pair of rods transmission 20, 22, articulated to each other by a pivot axis 24.
  • the connecting rod upper 22 is mechanically coupled to the switching rod 14 by an axis 25.
  • the lower link 20 is articulated via a pin 26 to a hook 27 pivoting around a fixed axis of rotation 28.
  • An opening lock 30 locks the hook 28 in an armed position by means of a reduction lever 32.
  • the lock opening 30 is actuated using an electromagnetic relay 34.
  • An opening spring 36 is stretched between the axis 25 and a cleat fixed to the chassis.
  • the mechanism is completed by an arming and closing sub-assembly comprising a transmission lever 40 provided with a pin 42 cooperating with the device toggle joint, a roller along the curve of an arming cam 44 and an anchoring pin 46 of the end of a closing spring 48.
  • the accumulation sub-assembly is completed by a closing lock 50 blocking the transmission lever 40 via a reduction hook 52.
  • the rotation of the arming cam 44 until its locked position allows the transmission lever 40 to be pivoted by one disarmed position to an armed position and load the closing spring 48, without interfere with the opening mechanism.
  • the transmission lever 40 is locked by the closing latch 50. Unlocking the lever 40 allows the closing spring 48 to drive the lever 40 from the armed position to the disarmed position, the transmission axis 42 then driving the toggle joint device in the closed position and charging the opening spring.
  • the switching bar 14 is common to all of the poles 16 which can be for example three, four or six, although other configurations are possible, and is constituted by a shaft supported by bearings of the housing to pivot around a fixed geometric axis between an open position and a position of closing.
  • a connecting rod 54 which connects a crank 56 of the bar to a movable cage 58 of insulating material.
  • the cage 58 pivots around a geometric axis 60 fixed relative to the chassis.
  • One or more fingers of movable contacts 62 are pivotally mounted around the same axis 60, and connected by a braid 64 to a connection pad 66.
  • the movable contact fingers 62 carry pads contact 68 which, in the position of FIG.
  • connection pad 72 connecting rods telescopic 74 are used to guide contact pressure springs 76 arranged between the cage 58 and the fingers 62.
  • the contact pressure springs 76 are, in the example considered, compression springs, which tend to rotate the contact fingers 62 relative to the cage 58 anticlockwise in the figures, so as to recall the contacts 68 of the fingers 62 towards the fixed contact 70.
  • the cage 58 carries an elastomeric end stop 78 limiting the pivoting movement of the fingers contact 62.
  • a retractable lateral lock 80 is articulated around an axis 82 passing through fingers and supported by them.
  • a stop 84 is arranged on the bottom of the housing, in look of the lock 80.
  • a leaf spring 86 is fixed to one end of the lock 80, opposite a nose 88 protruding from the cage.
  • An arc extinguishing chamber 90 opens facing the contacts, its mouth being delimited by a spark arrester 92 and a bow horn 94 connected electrically at the connection pad and at the fixed contact 70.
  • the chamber contains metallic cooling fins 96 and opens to the outside via a bottom grid 98 opposite the contacts 68, 70.
  • a Thomson 100 effect thruster is placed in the base of the box, opposite contact fingers 62.
  • this thruster consists of a disc 102 disposed opposite a winding 104 and secured to a percussion head 106.
  • a rod 108 is fixed to the head 106 and guided in a fixed cylinder 110.
  • a spring of recall 112 tends to bring the head 106 towards the winding.
  • the head 106 constitutes a hammer 114 intended to strike the contact fingers 62.
  • a Rogowsky 120 torus surrounds connection pad 66 and is used for measurement of the current passing through the pole 16.
  • the toroids 120 of the three poles deliver a signal to a control unit 121 comprising a first module 122 electronic trigger and a second electronic trigger module 124.
  • the first electronic module 122 very conventionally controls the relay electromechanical 34 driving the opening lock 30.
  • the second electronic module 124 controls both the electromechanical relay 34 and a power electronics module 130 used to supply the Thomson 100 thruster.
  • line 125 connecting the second electronic module 124 to relay 34 is optional, and can be the case if necessary be omitted, hence its representation in broken lines.
  • the second module electronic controls the electromagnetic relay 34 in the event of ultra-rapid opening, through the module 122.
  • the second module is capable of determining whether the signal delivered by the toroids 120 is characteristic of a fault requiring an ultra-rapid opening of the circuit breaker.
  • the means for making this decision are well known to those skilled in the art, and described by example in document DE 36 42 136, as well as in the French patent application bearing the registration number 01 15 785.
  • the power electronics module is provided with a capacitor bank of power used to store the electrical energy necessary to activate the propellant 100.
  • the module 130 is supplied with power by a clean supply 134.
  • torus 120 delivers a signal such that only the first module electronics 122 sends a signal to the electromechanical relay 34 which unlocks the lock opening 30.
  • the opening spring 36 then drives the switching rod 14 towards the open position shown in FIG. 2. This movement is transmitted to the cages 58 of the different poles 16 by the connecting rods 54.
  • the contact fingers 62 biased by the springs of contact pressure 76, follow the opening movement.
  • the contact fingers 62 have pivoted clockwise, causing an electric arc upon separation of contacts 68, 70 and thus a limitation of the current, this even before the mechanism 12 has driven the cages 58 to the open position. Due to this pivoting of the fingers 62 before setting the cage 58 in motion, the leaf spring 86 meets the nose 88 of the cage and rotates the latch 80 relative to the fingers 62 so that the latch 80 comes come between the fingers 62 and the stop 84.
  • the fingers 62 start a movement in the counterclockwise but are immediately locked in the position shown in Figure 3, because the latch 80 came into contact with the stop 84 and prohibits the drop of contact fingers 62.
  • the lock is deactivated by opening the device which causes the cage 58 to pivot, so that the nose 88 moves away from the leaf spring 86.
  • the return to the retracted position of the lock 80 is effected by simple gravity or using a torsion spring not shown in the figures, recalling the latch 80 anticlockwise. So for slow or low amplitude faults, the circuit breaker behaves like a circuit breaker Conventional snap-on limiter.
  • the second electronic trigger module 124 whose response time is much longer shorter than that of the first trigger module 122, takes priority. He commands on the one hand the power electronics 130 and on the other hand, simultaneously or timed, as required, electromagnetic relay 34. Power electronics 130 then instantly releases electrical energy into the Thomson 100 thruster stored in capacitors 132. In less than a millisecond, the hammer 114 of the thruster head strikes the contact fingers 62 and projects the pivoting fingers into clockwise around the axis 60, the cage 58 remaining stationary.
  • the fingers 62 come in abutment against the abutment 78 of the cage while the latch 80 pivots and is in place.
  • the lock 80 comes to block them as shown in Figure 3.
  • an electric arc is drawn between the contact.
  • the shape of the copperware forming the electrical circuit between the ranges of connection 66, 72 has a loop effect on the arc which projects the arc towards the chamber.
  • the bow switches on the spark arrester 92 and on the arc horn 94, which facilitates its entry into the extinguishing chamber 90 while providing the contacts 68, 70.
  • the arc cools, so that its electrical voltage increases to extinction.
  • Mechanism 12 confirms the opening in driving the cage 58 in the open position of Figure 2.
  • the sequence opening has the same steps as in the case of an electrodynamic repulsion, but its progress is much faster. There are indeed less than three milliseconds between zero current and activation of the Thomson effect thruster, so that the intensity of the arc current is very low and the arc is easy to cut. If we had to rely on the electromagnetic repulsion effect between the contacts, wait until the current intensity has exceeded an already high limitation threshold, and the separation of the contacts would give birth to a very energetic arc from the start.
  • the toroids of Rogowsky deliver their signal to an electronic control unit 121 which comprises a module 152 for detecting faults and discriminating between faults requiring a activation of actuator 100 and fault requiring only the opening of the mechanism.
  • the detection module 152 informs a control module 154 which sends signals to the relay 34 and / or to the power electronics module 130 adequate control.
  • circuit breaker presented is not limiting and the invention would also be applicable to single-pole devices.
  • Contact pressure springs can be arranged between contact fingers mobile and an element integral with the housing, as described for example in the document US 4841266. It can also be provided to perform the anti-return function of the wedge using contact pressure springs forming a bistable system between the cage and the fingers contact, as described for example in the same document US 4,841,266. Thus, when the contact fingers are close to the contact position, the springs of booster ensure contact pressure while when fingers are in position separation, the springs tend to keep them there.
  • the contact pressure springs 76 can be calibrated so that the contact fingers 62 never rise by electromagnetic repulsion effect, before one of the tripping devices causes the separation of the contacts, by opening of the mechanism 12 or by activation of the thruster 100. This then gives a device with high electrodynamic resistance, ensuring very strong current limitation extremely high via thruster 100.
  • Two retractable lateral stops can be provided framing the cage if the width of the cage, in a direction perpendicular to the plane of the figures, makes it necessary. Other forms of stops are possible.
  • the retractable stop can be fixed to the bottom of the case. It can also come between the cage and the fingers.
  • the Thomson effect propellant or other actuator ultrafast can be placed on the cage to rotate the fingers.
  • the opening lock can also be controlled by undervoltage detection means, which will act either on electromechanical relays separate from relay 36, or on relay 36 itself.
  • the mechanism described in the exemplary embodiment is a mechanism of the type allowing an opening, closing, opening cycle, with an opening spring and a separate closing spring.
  • the invention is applicable to any other type of conventional circuit breaker mechanism, in which the energy required to open is stored in an accumulation spring. It is particularly applicable to circuit breaker, the mechanism of which comprises a single spring ensuring both opening onto fault and closing of the apparatus.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

Un disjoncteur limiteur comporte deux contacts séparables 68, 70 et un mécanisme 12 à ressort d'accumulation 36, piloté par un verrou d'ouverture 30. Le mécanisme 12 entraîne une cage 58 mobile entre une position fermée et une position ouverte pour assurer l'ouverture des contacts. L'un des contacts est mobile par rapport à la cage 58 en position fermée et peut ainsi prendre une position de séparation. Pour entraîner le contact mobile 68 en position de séparation est prévu un actionneur électromécanique 100 à effet Thomson. Un verrou 80 permet de maintenir le contact mobile en position de séparation. En cas de défaut nécessitant une réponse ultrarapide, la séparation des contacts est obtenue grâce à l'actionneur à effet Thomson, puis confirmée par l'ouverture du mécanisme. Dans les autres cas, seul le mécanisme intervient pour assurer l'ouverture. <IMAGE>

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention est relative à un appareillage électrique de coupure ultrarapide ayant fonction de disjoncteur limiteur.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Dans le document EP 0 309 311 est décrit un disjoncteur limiteur à commande d'ouverture rapide des contacts par effet Thomson, dont chaque pôle est pourvu d'un équipage mobile ayant un pont principal mobile formant un circuit principal avec une paire de contacts principaux fixes reliés à des plages d'amenée de courant, et un pont de contact d'arc mobile formant avec une paire de contacts d'arc fixes un circuit d'arc connecté en parallèle sur le circuit principal. Un organe propulseur à effet Thomson sert à entraíner l'équipage mobile, pour l'ouverture du circuit principal et du circuit d'arc. Un dispositif de verrouillage maintient l'équipage mobile en position d'ouverture contre la sollicitation de ressorts de rappel tendant à ramener l'équipage mobile en position fermée. Un deuxième propulseur à effet Thomson sert à déverrouiller le dispositif de verrouillage.
Toutes les ouvertures du disjoncteur, qu'il s'agisse de simples manoeuvres ou d'ouvertures sur défauts, sont provoquées par l'actionneur à effet Thomson qui doit de ce fait être dimensionné pour un très grand nombre de cycles. L'actionneur à effet Thomson entraíne les contacts sur toute la course d'ouverture. Par ailleurs, l'actionneur à effet Thomson exige une alimentation en puissance électrique propre et, en cas de défaillance de celle-ci, il n'existe pas de moyen subsidiaire de manoeuvre de l'appareil. Par ailleurs, l'appareil ainsi conçu est très spécifique par rapport aux disjoncteurs basse tension de puissance de conception classique qui constituent l'immense majorité de la gamme, de sorte que son coût reste élevé. Enfin, les ouvertures et fermetures à l'aide de l'actionneur à effet Thomson sont extrêmement brusques, indépendamment du type de défaut. Le mécanisme de l'appareil souffre donc considérablement lors des cycles d'ouverture et de fermeture.
Pour limiter les chocs, il a été proposé dans le document FR 2 377 086, de subdiviser en deux parties l'accumulateur d'énergie électrique à condensateurs assurant l'alimentation de l'actionneur à effet Thomson. En cas d'ouverture dans des conditions normales, une seule des deux parties est utilisée alors qu'en cas de défaut électrique, les deux parties de l'accumulateur d'énergie sont utilisées, une puissance plus importante étant alors disponible.
Pour piloter des disjoncteurs limiteurs à effet Thomson, on connaít des procédés de détection des courts-circuits électrique fournissant, de manière très rapide et très fiable, un signal de détection de court-circuit, permettant de commander rapidement un relais électromécanique assurant le déverrouillage d'un mécanisme du disjoncteur. Le document DE 36 42 136 décrit un tel procédé de détection utilisant un signal d'intensité du courant et un signal de la dérivée de l'intensité du courant pour prendre une décision très rapide sur l'existence d'un court-circuit. La détection précoce des courts-circuits alliée à la rapidité de réaction du propulseur à effet Thomson assure au disjoncteur une fonction limitatrice très performante lui permettant de couper des courants présumés quasiment infinis. Toutefois, la fonction limitatrice n'est assurée que par le déclenchement du disjoncteur, de sorte qu'elle ne favorise pas la sélectivité aval dans un tableau de distribution.
On connaít par ailleurs des disjoncteurs dont l'ouverture est obtenue par un mécanisme à ressort, et ayant un temps de réponse très court lors du déclenchement sur défaut. Il a notamment été proposé, dans le document EP 780 380, A1, d'utiliser la réaction mécanique issue de la compensation électrodynamique des organes de contact compensés pour provoquer un déclenchement automatique. Le cliquet d'ouverture comporte des moyens d'actionnement débrayables provoquant l'auto-déverrouillage du verrou en présence d'un courant de court-circuit dépassant un seuil de calibrage défini par un ressort, ledit auto-déverrouillage étant commandé à partir d'une réaction mécanique engendrée par l'effet de compensation électrodynamique, et provoquant une rotation ultrarapide du verrou pour déverrouiller le cliquet d'ouverture avant l'intervention de l'organe de déclenchement. Pour améliorer encore le dispositif précédent, il a été proposé, dans le document FR 2 781 921, d'y adjoindre des moyens de limitation électromagnétique assurant une séparation des doigts de contact pour limiter les très forts courants en attendant l'ouverture du mécanisme. Le disjoncteur obtenu est très performant, mais la séparation des doigts de contact par réaction électromagnétique ne peut avoir lieu avant que l'intensité du courant ait dépassé un seuil de limitation.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer un disjoncteur limiteur à ouverture ultrarapide, extrêmement fiable, relativement compact, et de coût réduit qui permette une séparation des contacts et un effet de limitation sans attendre que l'intensité du courant ait dépassé un seuil de limitation.
A cet effet, l'invention a pour objet un appareillage électrique de coupure comportant :
  • un premier contact lié à une première plage de raccordement à un circuit électrique de puissance;
  • une cage mobile entre une position fermée et une position ouverte;
  • un deuxième contact relié électriquement à une deuxième plage de raccordement au circuit électrique de puissance, le deuxième contact étant mobile par rapport à la cage entre une position de contact et une position de séparation, le deuxième contact étant en contact avec le premier contact lorsque la cage est en position fermée et le deuxième contact en position de contact,
  • un mécanisme d'entraínement de l'appareillage, mobile entre une position de fermeture et une position d'ouverture, comportant :
    • un ressort d'accumulation, chargé lorsque le mécanisme d'entraínement est en position de fermeture et se déchargeant en amenant le mécanisme d'entraínement de la position de fermeture à la position d'ouverture;
    • un verrou d'ouverture, bloquant le mécanisme d'entraínement en position d'ouverture;
    • un relais électromécanique de commande du verrou d'ouverture;
    • une chaíne cinématique de transmission entre le ressort d'accumulation et la cage pour entraíner la cage de la position fermée à la position ouverte lorsque le mécanisme d'entraínement passe de la position de fermeture à la position d'ouverture;
    • un actionneur électromécanique comportant un équipage mobile entre une position de repos et une position active, et entraínant le deuxième contact de la position de contact vers la position de séparation en passant de la position de repos à la position active, lorsque la cage se trouve en position fermée.
La présence d'un mécanisme d'entraínement indépendant de l'actionneur permet tout d'abord de limiter le nombre de manoeuvre que doit effectuer l'actionneur rapide puisque certaines des ouvertures pourront être effectuées par actionnement du verrou du mécanisme. De plus, l'actionneur n'a qu'à fournir l'énergie nécessaire au déplacement du deuxième contact jusqu'à la position de séparation. Lorsque l'ouverture est confirmée par un ordre de déverrouillage du verrou d'ouverture, le mécanisme entraíne le porte contact vers la position ouverte ce qui a pour effet d'éloigner davantage le contact mobile du premier contact. En d'autres termes, une partie de la course du contact mobile par rapport au contact fixe est assurée par le ressort d'ouverture du mécanisme. Le dimensionnement de l'actionneur et de l'électronique associée s'en trouve grandement simplifié.
La redondance des fonctions d'ouverture permet en outre un fonctionnement dégradé lorsque l'alimentation électrique ou l'électronique de puissance associées à l'actionneur ultrarapide, voire l'actionneur lui-même, sont défaillants. Dans ce cas en effet, le disjoncteur se comporte comme un disjoncteur limiteur classique. La fiabilité globale de la fonction de coupure de l'appareil s'en trouve améliorée.
Par ailleurs, dans la mesure où la fermeture est effectuée par le mécanisme, il est possible en cas de fermeture sur défaut, d'obtenir une séparation immédiate des contacts par l'intermédiaire de l'actionneur.
Préférentiellement, l'appareillage comporte en outre un ressort de pression de contact rappelant le deuxième contact vers la position de contact, lorsque le deuxième contact est proche de la position de contact.
Suivant un premier mode de réalisation, le ressort de pression de contact prend appui sur la cage mobile. Suivant un mode de réalisation alternatif, le ressort de pression de contact prend appui sur un support de l'appareillage, le deuxième contact étant lié à la cage par une liaison cinématique.
Avantageusement, le mécanisme d'entraínement comporte des moyens de fermeture pour amener le mécanisme d'entraínement de la position d'ouverture à la position de fermeture, la chaíne cinématique de transmission entraínant la cage de la position ouverte à la position fermée lorsque le mécanisme d'entraínement passe de la position de d'ouverture à la position de fermeture. Les moyens de fermeture comportent un ressort de fermeture qui se décharge pour amener le mécanisme de la position d'ouverture à la position de fermeture. Le ressort d'accumulation est alors dit ressort d'ouverture, pour le distinguer du ressort de fermeture. L'appareil peut être du type dans lequel l'énergie nécessaire pour charger le ressort d'ouverture est tout d'abord stockée dans le ressort de fermeture, la décharge du ressort de fermeture permettant l'armement du ressort d'ouverture. Alternativement, elle peut être du type où l'énergie nécessaire à l'armement du ressort de fermeture est tout d'abord stockée dans le ressort d'ouverture, la décharge du ressort d'ouverture permettant l'armement du ressort de fermeture. Selon un autre mode de réalisation, un même ressort peut assurer la fermeture et l'ouverture sur défaut.
Selon un mode de réalisation, l'appareillage comporte en outre un moyen de rétention du deuxième contact dans une position de rétention située entre la position de contact et la position de séparation, tant que la cage est en position fermée. Ces moyens de rétention permettent d'assurer le maintien en position de rétention, en attendant l'ouverture du mécanisme par le ressort d'accumulation. Préférentiellement le moyen de rétention inclut un verrou anti-retour mobile entre une position neutre et une position anti-retour et passant de la position neutre à la position anti-retour lorsque le deuxième contact passe de la position de contact à la position de séparation, le verrou anti-retour en position anti-retour verrouillant le deuxième contact dans une position de blocage proche de la position de séparation tant que la cage est en position fermée. On obtient ainsi un verrouillage positif du deuxième contact, d'où un accrochage efficace même dans le cas où le deuxième contact, propulsé par l'actionneur, subirait un rebond en arrivant dans sa position de séparation. Alternativement, on peut prévoir un mécanisme d'articulation bistable entre le deuxième contact et la cage, au moyen des ressorts de pression de contact, de telle sorte que lorsque le deuxième contact se trouve à proximité de la position de séparation, il est rappelé par le ressort de pression de contact vers la position de séparation. Un tel dispositif présente toutefois l'inconvénient d'être moins fiable en cas de rebond violent du deuxième contact dans la position de séparation. Il est alors utile de prévoir une butée haute de fin de course pour le deuxième contact, qui soit en mesure d'absorber l'énergie cinétique du deuxième contact.
Préférentiellement, l'appareillage comporte en outre
  • une chambre de coupure munie de moyens d'absorption de l'énergie dégagée par un arc électrique tiré entre le premier contact et le deuxième contact lorsque le deuxième contact est séparé du premier contact,
  • des moyens pour projeter par effet électromagnétique vers la chambre de coupure un arc électrique tiré entre le premier contact et le deuxième contact.
Ces moyens permettent une absorption de l'énergie de l'arc électrique dès la séparation des contacts par l'actionneur électromagnétique, sans attendre la confirmation de l'ouverture par le mécanisme d'entraínement. De préférence, la chambre et les moyens de propulsion électromagnétique de l'arc sont dimensionnés de telle manière que l'arc s'éteigne avant même que le mécanisme d'entraínement ait été en mesure de déplacer la cage. En pratique, on obtient la projection de l'arc vers la chambre notamment en donnant une forme adéquate aux conducteurs reliant les contacts aux plages de raccordement, par exemple une forme de boucle de courant. On peut également introduire un circuit magnétique en U entourant la zone de contact, pour produire un champ électromagnétique fort dans la zone où naít l'arc électrique lors de la séparation des contacts.
Avantageusement, l'appareillage comporte en outre un dispositif d'alimentation électrique pour alimenter l'actionneur électromécanique et délivrer l'énergie électrique nécessaire pour faire passer l'équipage mobile de la position de repos à la position active. Le dispositif d'alimentation électrique comporte un moyen d'accumulation d'énergie électrique. En pratique, il s'agit d'un ou plusieurs condensateurs de puissance qui permettent l'accumulation de l'énergie électrique et sa restitution quasi-instantanée pour l'alimentation de l'actionneur. Selon un mode de réalisation, le dispositif d'alimentation électrique est relié à une source électrique indépendante du circuit électrique de puissance. Toutefois, il est également envisageable de prévoir une commande dont la source électrique soit le circuit électrique de puissance dans lequel se trouvent les contacts de l'appareillage.
La commande de l'appareillage peut être construite suivant différents schémas. Dans le cas d'un disjoncteur, on peut prévoir :
  • des moyens de détection de défauts électriques et de discrimination entre des défauts électriques nécessitant une ouverture rapide et des défauts électriques ne nécessitant pas une ouverture rapide;
  • des moyens de commande pour commander à la fois le relais électromécanique et le dispositif d'alimentation électrique lorsque les moyens de détection et de discrimination ont décidé que le défaut électrique nécessite une ouverture rapide et pour commander uniquement le relais électromécanique lorsque les moyens de détection et de discrimination ont décidé que le défaut électrique ne nécessite pas une ouverture rapide.
Alternativement on peut prévoir :
  • des moyens de mesure d'une caractéristique électrique du circuit électrique de puissance;
  • un dispositif de déclenchement du mécanisme relié aux moyens de mesure et au relais électromécanique pour commander le relais électromécanique;
  • un dispositif d'ouverture rapide relié aux moyens de mesure et au dispositif d'alimentation électrique, pour commander l'actionneur électromécanique lorsque le défaut électrique nécessite une ouverture rapide.
Suivant une autre alternative, on prévoit :
  • des moyens de mesure d'une caractéristique électrique du circuit électrique de puissance;
  • un dispositif de déclenchement du mécanisme relié aux moyens de mesure et au relais électromécanique pour commander le relais électromécanique en réponse au signal représentatif d'un défaut électrique;
  • un dispositif d'ouverture rapide relié aux moyens de mesure, au relais électromécanique et au dispositif d'alimentation électrique, pour commander à la fois le relais électromécanique et l'actionneur électromécanique lorsque le défaut électrique nécessite une ouverture rapide.
Cette dernière solution assure une redondance supplémentaire au niveau de la commande du relais pilotant l'ouverture du mécanisme.
Suivant une autre alternative, préférée, on prévoit :
  • des moyens de mesure d'une caractéristique électrique du circuit électrique de puissance;
  • un dispositif de déclenchement du mécanisme relié aux moyens de mesure et au relais électromécanique pour commander le relais électromécanique en réponse au signal représentatif d'un défaut électrique;
  • un dispositif d'ouverture rapide relié aux moyens de mesure, au dispositif de déclenchement et au dispositif d'alimentation électrique, pour commander à la fois le relais électromécanique et l'actionneur électromécanique lorsque le défaut électrique nécessite une ouverture rapide.
Cette solution permet dans tous les cas de commander l'ouverture du relais par l'intermédiaire du dispositif de déclenchement, mais d'imposer des conditions de déclenchement spécifique du relais dans le cas où l'ouverture du mécanisme est précédée d'une séparation des contacts par l'actionneur électromécanique.
Dans une application pratique préférentielle, les moyens de mesure sont constitués par des tores de Rogowsky.
Préférentiellement, l'actionneur électromécanique est constitué par un propulseur à effet Thomson. Naturellement, tout autre propulseur électromécanique ultrarapide est envisageable.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un disjoncteur selon l'invention, dans un état fermé;
  • la figure 2 représente une vue du disjoncteur de la figure 1, dans un état ouvert;
  • la figure 3 représente une vue du disjoncteur de la figure 1, dans un état intermédiaire contacts bloqués;
  • la figure 4 représente, suivant un premier mode de réalisation, une vue schématique d'un circuit de commande et d'alimentation d'un actionneur à effet Thomson du disjoncteur de la figure 1;
  • la figure 5 représente, suivant un deuxième mode de réalisation, une vue d'un circuit de commande et d'alimentation d'un actionneur à effet Thomson du disjoncteur.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
En référence aux figures 1 à 3, un boítier 10 en matériau isolant d'un disjoncteur limiteur basse tension de puissance renferme dans sa partie antérieure un mécanisme d'entraínement 12 permettant d'entraíner un barreau de commutation 14 pivotant qui transmet à des pôles 16 de l'appareil, situés en dans la partie postérieure, les mouvements du mécanisme 12.
Le mécanisme d'entraínement 12 est porté par un châssis non représenté, fixe par rapport au boítier 10, et comporte un dispositif à genouillère ayant une paire de biellettes de transmission 20, 22, articulées l'une à l'autre par un axe de pivotement 24. La biellette supérieure 22 est accouplée mécaniquement au barreau de commutation 14 par un axe 25. La biellette inférieure 20 est articulée par l'intermédiaire d'un axe 26 à un crochet 27 pivotant autour d'un axe de rotation fixe 28. Un verrou d'ouverture 30 verrouille le crochet 28 dans une position armée par l'intermédiaire d'un levier démultiplicateur 32. Le verrou d'ouverture 30 est actionné à l'aide d'un relais électromagnétique 34. Un ressort d'ouverture 36 est tendu entre l'axe 25 et un taquet fixé au châssis.
Le mécanisme est complété par un sous-ensemble d'armement et de fermeture comprenant un levier de transmission 40 muni d'un axe 42 coopérant avec le dispositif à genouillère, d'un galet suivant la courbe d'une came d'armement 44 et d'un axe 46 d'ancrage de l'extrémité d'un ressort de fermeture 48. Le sous-ensemble d'accumulation est complété par un verrou de fermeture 50 bloquant le levier de transmission 40 par l'intermédiaire d'un crochet de démultiplication 52. De manière connue, la rotation de la came d'armement 44 jusqu'à sa position de verrouillage permet de faire pivoter le levier de transmission 40 d'une position désarmée à une position armée et de charger le ressort de fermeture 48, sans interférer avec le mécanisme d'ouverture. En position armée, le levier de transmission 40 est verrouillé par le verrou de fermeture 50. Le déverrouillage du levier 40 permet au ressort de fermeture 48 d'entraíner le levier 40 de la position armée à la position désarmée, l'axe de transmission 42 entraínant alors le dispositif à genouillère en position de fermeture et chargeant le ressort d'ouverture.
Le barreau de commutation 14 est commun à l'ensemble des pôles 16 qui peuvent être par exemple au nombre de trois, quatre ou six, bien que d'autres configurations soit possibles, et est constitué par un arbre supporté par des paliers du boítier pour pivoter autour d'un axe géométrique fixe entre une position d'ouverture et une position de fermeture. Au niveau de chaque pôle est agencée une bielle de liaison 54 qui relie une manivelle 56 du barreau à une cage mobile 58 en matériau isolant. La cage 58 pivote autour d'un axe géométrique 60 fixe par rapport au châssis. Un ou plusieurs doigts de contact mobiles 62 sont montés pivotants autour du même axe 60, et reliés par une tresse 64 à une plage de raccordement 66. Les doigts de contact mobiles 62 portent des pastilles de contact 68 qui, dans la position de la figure 1, viennent en contact avec des pastilles de contact fixes 70 disposées sur une autre plage de raccordement 72. Des bielles télescopiques 74 permettent de guider des ressorts 76 de pression de contact agencés entre la cage 58 et les doigts 62. Les ressorts de pression de contact 76 sont, dans l'exemple considéré, des ressorts de compression, qui tendent à faire pivoter les doigts de contact 62 par rapport à la cage 58 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur les figures, de manière à rappeler les contacts 68 des doigts 62 vers le contact fixe 70. La cage 58 porte une butée de fin de course élastomère 78 limitant le mouvement de pivotement des doigts de contact 62. Un verrou latéral escamotable 80 est articulé autour d'un axe 82 traversant les doigts et supporté par ceux-ci. Une butée 84 est disposée sur le fond du boítier, en regard du verrou 80. Une lame ressort 86 est fixée à une extrémité du verrou 80, en face d'un nez 88 faisant saillie sur la cage.
Une chambre d'extinction d'arc 90 débouche en regard des contacts, son embouchure étant délimitée par un pare-étincelles 92 et une corne d'arc 94 reliée électriquement à la plage de raccordement et au contact fixe 70. La chambre renferme des ailettes de refroidissement métalliques 96 et s'ouvre sur l'extérieur par une grille de fond 98 à l'opposé des contacts 68, 70.
Un propulseur à effet Thomson 100 est disposé dans le socle du boítier, en regard des doigts de contact 62. De manière conventionnelle, ce propulseur est constitué d'un disque 102 disposé en regard d'un bobinage 104 et solidaire d'une tête de percussion 106. Une tige 108 est fixée à la tête 106 et guidée dans un cylindre fixe 110. Un ressort de rappel 112 tend à ramener la tête 106 vers le bobinage. La tête 106 constitue un marteau 114 destinée à percuter les doigts de contact 62.
Un tore de Rogowsky 120 entoure la plage de raccordement 66 et sert à la mesure du courant traversant le pôle 16. Comme le montre la figure 4, les tores 120 des trois pôles délivrent un signal à une unité de commande 121 comportant un premier module électronique de déclenchement 122 et un deuxième module électronique de déclenchement 124. Le premier module électronique 122 commande de manière très classique le relais électromécanique 34 pilotant le verrou d'ouverture 30. Le deuxième module électronique 124 pilote à la fois le relais électromécanique 34 et un module d'électronique de puissance 130 servant à l'alimentation dû propulseur à effet Thomson 100. Toutefois, la ligne 125 reliant le deuxième module électronique 124 au relais 34 est optionnelle, et peut le cas échéant être omise, d'où sa représentation en trait interrompus. Suivant une autre alternative représentée par la ligne en traits interrompus 126, le deuxième module électronique pilote le relais électromagnétique 34 en cas d'ouverture ultrarapide, à travers le module 122. Le deuxième module est apte à déterminer si le signal délivré par les tores 120 est caractéristique d'un défaut nécessitant une ouverture ultrarapide du disjoncteur. Les moyens pour prendre cette décision sont bien connus de l'homme du métier, et décrits par exemple dans le document DE 36 42 136, ainsi que dans la demande de brevet français portant le numéro d'enregistrement 01 15 785.
Le module d'électronique de puissance est pourvu d'une batterie de condensateurs de puissance servant à emmagasiner l'énergie électrique nécessaire à l'activation du propulseur 100. Le module 130 est alimenté en puissance par une alimentation propre 134.
En présence d'un défaut électrique ne nécessitant pas une réponse très rapide et une limitation extrême du courant, le tore 120 délivre un signal tel que seul le premier module électronique 122 envoie un signal au relais électromécanique 34 qui déverrouille le verrou d'ouverture 30. Le ressort d'ouverture 36 entraíne alors le barreau de commutation 14 vers la position ouverte représentée sur la figure 2. Ce mouvement est transmis aux cages 58 des différents pôles 16 par les bielles 54. Les doigts de contact 62, sollicités par les ressorts de pression de contact 76, suivent le mouvement d'ouverture.
Toutefois, si le courant de défaut à été suffisant pour engendrer entre les contacts 68, 70 une force de répulsion électromagnétique dont le moment par rapport à l'axe 60 est supérieur à celui des ressorts de pression de contact 76, les doigts de contact 62 ont pivoté dans le sens des aiguilles d'une montre, provoquant un arc électrique dès la séparation des contacts 68, 70 et ainsi une limitation du courant, ceci avant même que le mécanisme 12 ait entraíné les cages 58 vers la position ouverte. Du fait de ce pivotement des doigts 62 avant la mise en mouvement de la cage 58, la lame ressort 86 rencontre le nez 88 de la cage et fait pivoter le verrou 80 par rapport aux doigts 62 de sorte que le verrou 80 vient s'interposer entre les doigts 62 et la butée 84. Si le courant diminue avant que le mécanisme n'ait entraíné la cage vers la position ouverte, les doigts 62 amorcent un mouvement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre mais se retrouvent aussitôt bloqué dans la position représentée sur la figure 3, car le verrou 80 est venu au contact de la butée 84 et interdit la retombée des doigts de contact 62. Le verrou est désactivé par l'ouverture de l'appareil qui provoque le pivotement de la cage 58, de sorte que le nez 88 s'éloigne de la lame ressort 86. Suivant les versions, le retour dans la position escamotée du verrou 80 s'effectue par simple gravité ou bien à l'aide d'un ressort de torsion non représenté sur les figures, rappelant le verrou 80 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Ainsi, pour des défauts lents ou de faible amplitude, le disjoncteur se comporte comme un disjoncteur limiteur conventionnel à accrochage.
Le comportement du disjoncteur en cas de défaut électrique rapide et de forte amplitude est de nature totalement différente. En effet, dans un pareil cas, le deuxième module électronique de déclenchement 124, dont le temps de réponse est beaucoup plus court que celui du premier module de déclenchement 122, prend la priorité. Il commande d'une part l'électronique de puissance 130 et d'autre part, de manière simultanée ou temporisée, suivant les besoins, le relais électromagnétique 34. L'électronique de puissance 130 libère alors instantanément dans le propulseur à effet Thomson 100 l'énergie électrique emmagasinée dans les condensateurs 132. En moins d'une milliseconde, le marteau 114 de la tête du propulseur percute les doigts de contact 62 et projète les doigts qui pivotent dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 60, la cage 58 restant immobile. Comme décrit précédemment dans le cas de la répulsion électromagnétique, les doigts 62 viennent en butée contre la butée 78 de la cage alors que le verrou 80 pivote et se met en place. Lorsque les doigts commencent à redescendre, le verrou 80 vient les bloquer comme représenté sur la figure 3. Dès la séparation des contacts, un arc électrique s'étire entre les contacts. La forme de la cuivrerie formant le circuit électrique entre les plages de raccordement 66, 72 a sur l'arc un effet de boucle qui projète l'arc vers la chambre. L'arc commute sur le pare-étincelles 92 et sur la corne d'arc 94, ce qui facilite son entrée dans la chambre d'extinction 90 tout en ménageant les contacts 68, 70. En rencontrant les ailettes de refroidissement 96, l'arc se refroidit, de sorte que sa tension électrique augmente jusqu'à extinction. Le mécanisme 12, avec son propre temps de réponse, confirme l'ouverture en entraínant la cage 58 dans la position ouverte de la figure 2. Le déroulement de la séquence d'ouverture comporte les mêmes étapes que dans le cas d'une répulsion électrodynamique, mais son déroulement est beaucoup plus rapide. Il se passe en effet moins de trois millisecondes entre le zéro de courant et l'activation du propulseur à effet Thomson, de sorte que l'intensité du courant d'arc est très faible et que l'arc est facile à couper. Si l'on devait s'en remettre à l'effet de répulsion électromagnétique entre les contacts, il faudrait attendre que l'intensité du courant ait dépassé un seuil de limitation déjà élevé, et la séparation des contacts donnerait naissance à un arc très énergétique dès l'origine.
Naturellement, diverses modifications sont possibles.
Selon une variante du circuit de commande, représentée sur la figure 5, les tores de Rogowsky délivrent leur signal à une unité électronique de commande 121 qui comporte un module 152 de détection des défauts et de discrimination entre défauts nécessitant une activation de l'actionneur 100 et défaut ne nécessitant que l'ouverture du mécanisme. Suivant la décision prise, le module de détection 152 informe un module de commande 154 qui envoie au relais 34 et/ou au module d'électronique de puissance 130, les signaux de commande adéquats.
Le caractère multipolaire du disjoncteur présenté n'est pas limitatif et l'invention serait également applicable à des appareillages unipolaires.
Les ressorts de pression de contact peuvent être disposés entre les doigts de contact mobiles et un élément solidaire du boítier, comme décrit par exemple dans le document US 4.841.266. Il peut être également prévu de réaliser la fonction anti-retour de la cale à l'aide des ressorts de pression de contact formant un système bistable entre la cage et les doigts de contact, de la manière décrite par exemple dans le même document US 4.841.266. Ainsi, lorsque les doigts de contact sont proches de la position de contact, les ressorts de rappel assurent la pression de contact alors que lorsque les doigts sont en position de séparation, les ressorts tendent à les y maintenir.
Les ressorts de pression de contact 76 peuvent être tarés de telle manière que les doigts de contacts 62 ne se soulèvent jamais par effet de répulsion électromagnétique, avant que l'un des dispositifs de déclenchement n'entraíne la séparation des contacts, par ouverture du mécanisme 12 ou par activation du propulseur 100. On obtient alors un appareil à tenue électrodynamique élevée, assurant une très forte limitation des courants extrêmement élevés par l'intermédiaire du propulseur 100.
Il peut être prévu deux butées latérales escamotables encadrant la cage si la largeur de la cage, dans une direction perpendiculaire au plan des figures, le rend nécessaire. D'autres formes de butées sont envisageables. La butée escamotable peut être fixée au fond du boítier. Elle peut également s'interposer entre la cage et les doigts.
Si la place le permet, le propulseur a effet Thomson ou tout autre actionneur ultrarapide peut être disposé sur la cage de manière à faire pivoter les doigts.
Naturellement, la détection des défauts électriques ne se limite pas nécessairement à la détection des courts-circuits et des courants de surcharge. Le verrou d'ouverture peut également être piloté par des moyens de détection à manque de tension, qui agiront soit sur des relais électromécaniques distincts du relais 36, soit sur le relais 36 lui-même.
Le mécanisme décrit dans l'exemple de réalisation est un mécanisme du type permettant un cycle ouverture, fermeture, ouverture, avec un ressort d'ouverture et un ressort de fermeture distincts. Toutefois, l'invention est applicable à tout autre type de mécanisme conventionnel pour disjoncteur, dans lequel l'énergie nécessaire à l'ouverture est emmagasinée dans un ressort d'accumulation. Elle est notamment applicable au disjoncteur dont le mécanisme comporte un ressort unique assurant à la fois l'ouverture sur défaut et la fermeture de l'appareillage.

Claims (17)

  1. Appareillage électrique de coupure comportant
    un premier contact (70) lié à une première plage (72) de raccordement à un circuit électrique de puissance ;
    une cage (58) mobile entre une position fermée et une position ouverte;
    un deuxième contact (68) relié électriquement à une deuxième plage (66) de raccordement au circuit électrique de puissance, le deuxième contact (68) étant mobile par rapport à la cage (58) entre une position de contact et une position de séparation, le deuxième contact (68) étant en contact avec le premier contact (70) lorsque la cage (58) est en position fermée et le deuxième contact (70) en position de contact,
    un mécanisme (12) d'entraínement de l'appareillage, mobile entre une position de fermeture et une position d'ouverture, comportant
    - un ressort d'accumulation (36), chargé lorsque le mécanisme d'entraínement (12) est en position de fermeture et se déchargeant en amenant le mécanisme d'entraínement de la position de fermeture à la position d'ouverture ;
    - un verrou d'ouverture (30), bloquant le mécanisme d'entraínement (12) en position d'ouverture;
    - un relais électromécanique (34) de commande du verrou d'ouverture (30);
    - une chaíne cinématique de transmission entre le ressort d'accumulation (36) et la cage (58) pour entraíner la cage (58) de la position fermée à la position ouverte lorsque le mécanisme d'entraínement (12) passe de la position de fermeture à la position d'ouverture;
       caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
    un actionneur électromécanique (100) comportant un équipage mobile entre une position de repos et une position active, et entraínant le deuxième contact (68) de la position de contact vers la position de séparation en passant de la position de repos à la position active, lorsque la cage (58) se trouve en position fermée.
  2. Appareillage électrique de coupure limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre
    un ressort de pression de contact (76) rappelant le deuxième contact (68) vers la position de contact, lorsque le deuxième contact (68) est proche de la position de contact.
  3. Appareillage électrique de coupure limiteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort de pression de contact (76) prend appui sur la cage mobile (58).
  4. Appareillage électrique de coupure limiteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort de pression de contact (76) prend appui sur un support (10) de l'appareillage, le deuxième contact (68) étant lié à la cage (58) par une liaison cinématique.
  5. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraínement (12) comporte des moyens de fermeture pour amener le mécanisme d'entraínement (12) de la position d'ouverture à la position de fermeture, la chaíne cinématique de transmission entraínant la cage (58) de la position ouverte à la position fermée lorsque le mécanisme d'entraínement (12) passe de la position de d'ouverture à la position de fermeture.
  6. Appareillage électrique de coupure limiteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de fermeture comportent un ressort de fermeture (48) qui se décharge pour amener le mécanisme de la position d'ouverture à la position de fermeture.
  7. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de rétention (80) du deuxième contact (68) dans une position de rétention située entre la position de contact et la position de séparation, tant que la cage (58) est en position fermée.
  8. Appareillage électrique de coupure limiteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de rétention inclut un verrou anti-retour (80) mobile entre une position neutre et une position anti-retour et passant de la position neutre à la position anti-retour lorsque le deuxième contact (68) passe de la position de contact à la position de séparation, le verrou anti-retour (80) en position anti-retour verrouillant le deuxième contact (68) dans une position de blocage proche de la position de séparation tant que la cage (58) est en position fermée.
  9. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre
    une chambre de coupure (90) munie de moyens d'absorption (96) de l'énergie dégagée par un arc électrique tiré entre le premier contact (70) et le deuxième contact (68) lorsque le deuxième contact est séparé du premier contact,
    des moyens pour projeter par effet électromagnétique vers la chambre de coupure un arc électrique tiré entre le premier contact et le deuxième contact.
  10. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif d'alimentation électrique (130) pour alimenter l'actionneur électromécanique (100) et délivrer l'énergie électrique nécessaire pour faire passer l'équipage mobile de la position de repos à la position active.
  11. Appareillage électrique de coupure limiteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation électrique comporte un moyen d'accumulation d'énergie électrique (132).
  12. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation électrique est relié à une source électrique (134) indépendante du circuit électrique de puissance.
  13. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
    des moyens de détection (152) de défauts électriques et de discrimination entre des défauts électriques nécessitant une ouverture rapide et des défauts électriques ne nécessitant pas une ouverture rapide;
    des moyens de commande (154) pour commander à la fois le relais électromécanique (34) et le dispositif d'alimentation électrique (130) lorsque les moyens de détection et de discrimination (152) ont décidé que le défaut électrique nécessite une ouverture rapide et pour commander uniquement le relais électromécanique (34) lorsque les moyens de détection et de discrimination ont décidé que le défaut électrique ne nécessite pas une ouverture rapide.
  14. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
    des moyens de mesure (120) d'une caractéristique électrique du circuit électrique de puissance;
    un dispositif de déclenchement (122) du mécanisme relié aux moyens de mesure (120) et au relais électromécanique (34) pour commander le relais électromécanique (34);
    un dispositif d'ouverture rapide (124) relié aux moyens de mesure et au dispositif d'alimentation électrique (130), pour commander l'actionneur électromécanique (100) lorsque le défaut électrique nécessite une ouverture rapide.
  15. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
    des moyens de mesure (120) d'une caractéristique électrique du circuit électrique de puissance;
    un dispositif de déclenchement (122) du mécanisme relié aux moyens de mesure (120) et au relais électromécanique (34) pour commander le relais électromécanique en réponse au signal représentatif d'un défaut électrique;
    un dispositif d'ouverture rapide (124) relié aux moyens de mesure (120), au relais électromécanique (34) et au dispositif d'alimentation électrique (130), pour commander à la fois le relais électromécanique (34) et l'actionneur électromécanique (100) lorsque le défaut électrique nécessite une ouverture rapide.
  16. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
    des moyens de mesure (120) d'une caractéristique électrique du circuit électrique de puissance;
    un dispositif de déclenchement (122) du mécanisme relié aux moyens de mesure (120) et au relais électromécanique (34) pour commander le relais électromécanique en réponse au signal représentatif d'un défaut électrique;
    un dispositif d'ouverture rapide (124) relié aux moyens de mesure (120), au dispositif de déclenchement (122) et au dispositif d'alimentation électrique (130), pour commander à la fois le relais électromécanique (34) et l'actionneur électromécanique (100) lorsque le défaut électrique nécessite une ouverture rapide.
  17. Appareillage électrique de coupure limiteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur électromécanique (100) est constitué par un propulseur à effet Thomson.
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