EP2478537B1 - Functional spacer for separating cartridges in a multipolar cutoff device, and circuit breaker - Google Patents
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- EP2478537B1 EP2478537B1 EP10768509.1A EP10768509A EP2478537B1 EP 2478537 B1 EP2478537 B1 EP 2478537B1 EP 10768509 A EP10768509 A EP 10768509A EP 2478537 B1 EP2478537 B1 EP 2478537B1
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Description
L'invention concerne un disjoncteur multipolaire basse tension modulaire, dans lequel un déclencheur est commun à tous les pôles qui comprennent chacun une ampoule de coupure indépendante. L'invention est relative à une nouvelle architecture pour ce type de disjoncteurs dans laquelle la double enveloppe classique est modifiée pour optimiser la modularité pour différentes fonctions et/ou tailles à paramétrer dans le disjoncteur.The invention relates to a modular low-voltage multipole circuit breaker, in which a trigger is common to all the poles, each of which comprises an independent breaking bulb. The invention relates to a new architecture for this type of circuit breaker in which the conventional double envelope is modified to optimize the modularity for different functions and / or sizes to be parameterized in the circuit breaker.
Un appareil de coupure multipolaire basse tension classique 1, généralement un disjoncteur, tel que décrit dans
Différents choix technologiques, notamment en ce qui concerne la nature du mécanisme de coupure ont été développés, avec cependant des limites pour chacun d'eux. Par exemple, pour simplifier les raccordements, certains disjoncteurs utilisent un embrochage direct arrière entre déclencheur 7 et dispositif 6 à simple coupure (
Le document
Parmi autres avantages, l'invention vise à pallier des inconvénients des appareils de coupure multipolaires à double enveloppe existants. En particulier, l'invention a pour but de tirer parti au maximum de la modularité offerte par l'utilisation d'ampoules unipolaires de coupure et la standardisation des déclencheurs.Among other advantages, the invention aims at overcoming the disadvantages of existing multipole cladding devices. In particular, the invention aims to make the most of the modularity offered by the use of unipolar cut-off bulbs and the standardization of the triggers.
L'un des objets de l'invention vise ainsi à obtenir un dispositif de coupure réalisé par une succession d'étapes pour lesquelles la sélection parmi un nombre restreint d'éléments permet de satisfaire différents critères d'usage, en particulier le type de montage (sur rail ou non) dans les tableaux, et le pas (métrique ou impérial) entre les pôles. De même, un des objets de l'invention est de faciliter l'interchangeabilité des déclencheurs pour les appareils comprenant ledit dispositif de coupure.One of the objects of the invention is thus to obtain a cut-off device produced by a succession of steps for which the selection from a restricted number of elements makes it possible to satisfy different criteria of use, in particular the type of assembly. (rail or not) in the tables, and the step (metric or imperial) between the poles. Similarly, one of the objects of the invention is to facilitate the interchangeability of the triggers for devices comprising said cut-off device.
Un autre objet de l'invention est la robustesse du dispositif de coupure sur une gamme basse tension jusque 630 A, voire 800 A, tout en conservant l'encombrement en hauteur du dispositif dans les valeurs en usage pour éviter les problèmes de montage dans les tableaux ; par exemple, pour un disjoncteur de 160 A, la hauteur « hors tout », c'est-à-dire sans accessoires, de l'appareil de coupure est de l'ordre de 130 mm.Another object of the invention is the robustness of the cut-off device over a low-voltage range up to 630 A, or even 800 A, while keeping the overall height of the device in the values in use to avoid mounting problems in the paintings ; for example, for a circuit breaker of 160 A, the height "overall", that is to say without accessories, the cutoff device is of the order of 130 mm.
Pour optimiser le montage dans le tableau, un autre objet de l'invention est de centrer le nez du couvercle de l'appareil de coupure par rapport à sa hauteur totale ; par exemple, pour le même disjoncteur de 160 A, le nez de 45 mm est localisé à 42,5 mm du haut de l'appareil.To optimize the assembly in the table, another object of the invention is to center the nose of the cover of the switchgear with respect to its total height; for example, for the same 160 A breaker, the 45 mm nose is located 42.5 mm from the top of the unit.
Les solutions apportées par l'invention sont définies dans les revendications qui suivent.The solutions provided by the invention are defined in the following claims.
Sous un aspect, l'invention est ainsi relative à une entretoise permettant un assemblage différent du dispositif de coupure et notamment une absence de double enveloppe figée dans laquelle le dispositif de coupure devrait être inséré. La forme générale de l'entretoise dépend de certains paramètres des ampoules de coupure auxquelles elle va être associée, mais les fonctions et le principe général sont communs aux différentes gammes d'ampoules existant.In one aspect, the invention thus relates to a spacer for a different assembly of the cutoff device and in particular an absence of fixed double jacket in which the cutoff device should be inserted. The general shape of the spacer depends on certain parameters of the interrupter bulbs to which it will be associated, but the functions and the general principle are common to the different ranges of existing bulbs.
En particulier, pour un dispositif de coupure et/ou un appareil de coupure de type disjoncteur comprenant une pluralité de blocs unipolaires de coupure sous forme d'ampoule, chaque ampoule est séparée de sa voisine par une entretoise selon l'invention ; l'entretoise comprend ainsi une cloison centrale dont une partie est de forme sensiblement incluse dans la forme de la grande face de l'ampoule et une partie d'extrémité permet de positionner des raccords de puissance. La cloison centrale est de préférence dotée d'aménagements permettant la solidarisation, avantageusement étanche, entre blocs de coupure et entretoises comme des passages pour rivets, la stabilité des raccords par rapport aux entretoises comme des protubérances de maintien, ainsi que le passage des organes fonctionnels de type tige d'entraînement simultané des blocs de coupure. Selon un mode de réalisation préféré, un évidement de passage de la tige d'entraînement simultané est associé à des moyens d'assistance mécanique permettant d'accélérer le déplacement de la tige entre la position fermée des blocs de coupure et la position ouverte et/ou inversement ; de préférence, les moyens d'assistance mécanique sont accumulateurs d'énergie, et notamment comprennent un ressort de torsion.In particular, for a cut-off device and / or a circuit breaker type breaking device comprising a plurality of unipolar cut-off blocks in the form of an ampoule, each ampoule is separated from its neighbor by a spacer according to the invention; the spacer thus comprises a central partition, a portion of which is substantially shaped in the shape of the large face of the bulb and an end portion for positioning power connectors. The central partition is preferably provided with arrangements for securing, advantageously sealed, between cutting blocks and spacers as rivet passages, the stability of the connections relative to the spacers as holding protrusions, and the passage of functional organs simultaneous driving rod type of cutoff blocks. According to a preferred embodiment, a passage recess of the simultaneous driving rod is associated with mechanical assistance means for accelerating the movement of the rod between the closed position of the cutoff blocks and the open position and / Or vice versa ; preferably, the mechanical assistance means are energy accumulators, and in particular comprise a torsion spring.
La cloison centrale de l'entretoise, selon l'invention est prolongée sur un côté orthogonal à la partie d'extrémité et destiné à former l'arrière du dispositif de coupure faisant face à la paroi d'accrochage de l'appareil de coupure, par un ou deux rebords de fond qui lui sont normaux ; les rebords peuvent être plans ou adaptés pour un montage sur rail, par exemple avec un épaulement muni d'un cliquet d'accrochage. La partie d'extrémité de la cloison est traversée dans son épaisseur et sur son bord destiné à être localisé en haut du dispositif, c'est-à-dire sur la face par laquelle le raccordement sur les plages amont des blocs de coupure peut être réalisé, par une fente : la fente sert de ligne de fuite par la formation d'un espace d'air entre deux bords isolants, et ses dimensions (profondeur et épaisseur) sont adaptées à la valeur normalisée des lignes de fuite. Parallèlement à la fente, la cloison est percée de part en part, dans sa partie d'extrémité, par un orifice destiné à la fixation du dispositif de coupure sur une platine de montage de sorte que les efforts dus au positionnement dans une armoire ou autre sont repris par les entretoises. La fente peut être remplacée par tout autre élément de fonction équivalente, notamment par une protubérance de forme complémentaire à la fente précédente, faisant saillie de la partie d'extrémité de la cloison, de part en part sur son épaisseur.The central partition of the spacer, according to the invention is extended on a side orthogonal to the end portion and intended to form the rear of the cutoff device facing the latching wall of the cutoff apparatus, by one or two bottom edges which are normal to him; the flanges can be flat or adapted for rail mounting, for example with a shoulder provided with a latching pawl. The end portion of the partition is traversed in its thickness and on its edge intended to be located at the top of the device, that is to say on the face through which the connection on the upstream ranges of the cutoff blocks can be made by a slot: the slot serves as a line of leakage by the formation of an air space between two insulating edges, and its dimensions (depth and thickness) are adapted to the standardized value of the creepage distances. Parallel to the slot, the partition is pierced right through, in its end portion, by an orifice for fixing the cut-off device on a mounting plate so that the forces due to positioning in a cabinet or other are taken up by the spacers. The slot may be replaced by any other element of equivalent function, in particular by a protuberance of complementary shape to the previous slot, protruding from the end portion of the partition, from one side to the other on its thickness.
De préférence, l'orifice traversant la cloison est localisé au sein d'un support de mise en place d'un couvercle du dispositif de coupure, sensiblement parallèle au rebord de fond ; le support est également configuré pour permettre le passage des vis de serrage des bornes. Avantageusement, un élément étanche protecteur de la vis est associé au support. A l'opposé de la partie d'extrémité, chaque face de la cloison peut être munie de moyens permettant de faciliter l'association à une ampoule unipolaire, par exemple des rainures de guidage et/ou le couplage à un déclencheur, par exemple des ergots de fixation, de sorte que les entretoises et les ampoules auxquelles elles sont mécaniquement liées par le serrage, reprennent les contraintes du déclencheur.Preferably, the orifice passing through the partition is located within a support for placing a cover of the cut-off device, substantially parallel to the bottom edge; the support is also configured to allow the passage of the clamping screws of the terminals. Advantageously, a protective sealing element of the screw is associated with the support. Opposite the end portion, each face of the partition may be provided with means making it possible to facilitate the association with a unipolar bulb, for example guide grooves and / or the coupling with a trigger, for example fixing pins, so that the spacers and the bulbs to which they are mechanically linked by the tightening, take again the constraints of the release.
Sur chaque face, sur la partie d'extrémité jouxtant le bord muni de l'élément de ligne de fuite, la cloison peut être dotée de protubérances orthogonales permettant de délimiter des logements pour des bornes ; selon la nature de la chambre de coupure, une protubérance sur le haut de la cloison peut délimiter un passage d'évacuation des gaz ; la protubérance peut être évidée en demi-cercle de sorte que la juxtaposition de deux entretoises peut à cet endroit être traversée par la vis de serrage d'une borne.On each side, on the end portion adjacent the edge provided with the creepage line element, the partition may be provided with orthogonal protuberances for delimiting housing for terminals; depending on the nature of the cutting chamber, a protuberance on the top of the partition may delimit a gas evacuation passage; the protuberance can be recessed in a semicircle so that the juxtaposition of two spacers can be crossed by the clamping screw of a terminal.
Selon un mode de réalisation, la partie d'extrémité de l'entretoise destinée à former le haut du dispositif reste ouverte, c'est-à-dire que le montage des bornes peut être modifié quand les entretoises sont serrées et solidaires avec les ampoules ; dans un autre mode de réalisation, ce côté par lequel le raccordement sur les plages amont des blocs de coupure est réalisé peut être prolongé par un ou des rebords supérieurs, normaux aux rebords de fond et cloison centrale.According to one embodiment, the end portion of the spacer intended to form the top of the device remains open, that is to say that the mounting of the terminals can be modified when the spacers are tight and integral with the bulbs ; in another embodiment, this side by which the connection on the upstream beaches of the cutoff blocks is realized may be extended by one or more upper flanges, normal to the bottom flanges and central partition.
De préférence, les entretoises sont symétriques par rapport à la cloison centrale, et comprennent deux rebords de fond. Les entretoises sont avantageusement en plastique moulé. La juxtaposition de deux entretoises selon l'invention crée une cavité dont deux parois parallèles sont formées par les cloisons centrales, le fond et un côté sont formés par la juxtaposition des rebords de chaque entretoise : la juxtaposition des rebords de fond peut former une paroi de fond sensiblement étanche une fois l'assemblage et le serrage terminés, alors que la juxtaposition des rebords supérieurs éventuels forme une paroi munie d'au moins un orifice de passage des plages de raccordement des blocs de coupure, et les autres passages imposés par lesdits blocs, par exemple un passage d'évacuation des gaz.Preferably, the spacers are symmetrical with respect to the central partition, and comprise two bottom flanges. The spacers are advantageously made of molded plastic. The juxtaposition of two spacers according to the invention creates a cavity whose two parallel walls are formed by the central partitions, the bottom and one side are formed by the juxtaposition of the edges of each spacer: the juxtaposition of the bottom edges can form a wall of substantially sealed bottom once the assembly and tightening completed, while the juxtaposition of the possible upper flanges forms a wall provided with at least one passage opening of the connection pads of the cutoff blocks, and the other passages imposed by said blocks for example a gas evacuation passage.
L'invention concerne également un jeu d'une pluralité d'entretoises similaires qui peuvent être juxtaposées de façon à former au moins une cavité pour un bloc de coupure unipolaire. Le jeu d'entretoises peut être complété par des parois latérales permettant de fermer deux cavités d'extrémité et de constituer une enveloppe pouvant loger une pluralité de blocs de coupure et former ainsi un dispositif de coupure auquel peut être couplé un déclencheur pour former un appareil de coupure modulaire.The invention also relates to a set of a plurality of similar spacers that can be juxtaposed to form at least one cavity for a unipolar break block. The set of spacers may be completed by side walls for closing two end cavities and forming an envelope that can accommodate a plurality of cutoff blocks and thereby form a cutoff device to which a trigger can be coupled to form a device modular cutoff.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs, représentés dans les figures annexées.
- La
figure 1 , déjà décrite, illustre un disjoncteur multipolaire basse tension à double enveloppe selon l'art antérieur. - Les
figures 2A et 2B montrent schématiquement un bloc unipolaire de coupure et une partie de son boîtier pour un appareil de coupure selon un mode de réalisation préféré de l'invention. - Les
figures 3A et3B représentent des étapes de montage d'un appareil de coupure selon un mode de réalisation préféré de l'invention. - Les
figures 4A et 4B montrent une entretoise et son assemblage pour un dispositif de coupure selon un mode de réalisation préféré. - La
figure 5 montre un autre mode de réalisation pour une entretoise.
- The
figure 1 , already described, illustrates a multipole circuit breaker low voltage jacketed according to the prior art. - The
Figures 2A and 2B schematically show a unipolar cutoff block and part of its housing for a cutoff apparatus according to a preferred embodiment of the invention. - The
Figures 3A and3B represent steps of mounting a switchgear according to a preferred embodiment of the invention. - The
Figures 4A and 4B show a spacer and its assembly for a cutoff device according to a preferred embodiment. - The
figure 5 shows another embodiment for a spacer.
Par souci de simplification de la présentation d'un mode de réalisation préféré de l'invention, les éléments composant l'appareil de coupure 1, et notamment les ampoules unipolaires 3 formant le dispositif de coupure 6, seront décrits en relation avec la position d'utilisation dans laquelle le disjoncteur 1 est mis en place dans un tableau, inverse de la
Un appareil de coupure, généralement un disjoncteur, multipolaire selon l'invention 100 comprend un déclencheur 7 associé à un dispositif de coupure 600 comprenant une pluralité d'ampoules 10, ou blocs de coupure unipolaires, chaque bloc 10 permettant la coupure d'un seul pôle et se présentant avantageusement sous la forme d'un boîtier plat 12 en plastique moulé, avec deux grandes faces parallèles 14 distantes d'une épaisseur e d'ampoule 10 (
Le boîtier 12 d'un bloc unipolaire 10 forme une cavité logeant les éléments de coupure. Selon un mode de réalisation préféré illustré, le mécanisme de coupure 20 est à double coupure rotative. De fait, le disjoncteur 100 selon l'invention est particulièrement destiné à des applications pouvant atteindre 800 A, pour lesquelles la simple coupure peut ne pas être suffisante ; qui plus est, au vu des choix technologiques, la double coupure rotative offre le meilleur compromis entre la performance électrique et l'encombrement spatial. Notamment, dans le mode de réalisation illustré, l'épaisseur e est de l'ordre de 22 mm pour un calibre 160 A.The
Le mécanisme de coupure 20 est ainsi logé dans le boîtier 12 entre deux conducteurs fixes destinés à être raccordés par une plage amont 4 à la ligne d'alimentation et par une plage aval 5 au déclencheur 7 : chaque partie de boîtier comprend un évidement de passage correspondant. Un conducteur mobile 22 comprenant à chaque extrémité une plage de contact est monté pivotant entre une position d'ouverture dans laquelle les plages de contact sont écartées des conducteurs fixes et une position de passage de courant dans laquelle elles sont en contact avec chacun des conducteurs. Des chambres de coupure 24 sont associées à chaque zone de contact pour limiter les arcs électriques.The
Avantageusement, chaque partie du boîtier 12 est moulée avec des aménagements internes permettant un positionnement relativement stable des différents éléments composant le mécanisme de coupure 20, en particulier deux logements symétriques pour chacune des chambres de coupure 24, et un logement central circulaire permettant la mise en place d'un barreau rotatif 26 couplé au conducteur mobile 22. Il est avantageux que le barreau rotatif 26 soit encadré de deux flasques lui servant notamment de paliers (voir la demande de brevet français
Les ampoules unipolaires 10 sont destinées à être entraînées simultanément, et sont couplées à cette fin par au moins une tige 30 (
Selon un mode de réalisation préféré, le montage du pont rotatif 22, 26 dans un bloc de coupure unipolaire 10 est « inversé » : il est souhaité (voir
Dans cette configuration, avantageusement, le boîtier 12 du bloc de coupure 10 comprend en outre des aménagements permettant une optimisation de l'écoulement des gaz, tel que notamment décrit dans la demande de brevet français
Par ailleurs, avantageusement, les gaz du contact relié à la plage amont 4 sont eux aussi dirigés vers ce canal d'échappement 38 pour être écartés des moyens de montage de l'appareil de coupure 100, notamment un rail DIN et/ou une platine, ainsi que des raccords de puissance. A cette fin, un canal d'écoulement latéral 42 est aménagé à l'extérieur du mécanisme de coupure 20, avec notamment deux orifices 44A, 44B débouchant de chaque partie du boîtier 12 vers le canal externe 42 à l'ampoule 10, qui peut être creusé dans la paroi du boîtier 12 ou ajouté entre les ampoules 10. Comme, selon l'invention, les blocs unipolaires 10 sont assemblés par l'intermédiaire d'entretoises 46 pour former la double enveloppe 48, il est avantageux de tirer parti de cette architecture pour intégrer le canal d'écoulement 42 latéral à l'entretoise 46.Furthermore, advantageously, the gases of the contact connected to the
De fait, contrairement à l'art antérieur, l'enveloppe externe 48 du dispositif de coupure 600 n'est pas formée par un boîtier moulé 2 dans lequel se mettent en place les ampoules 10 couplées de façon fonctionnelle : tel qu'illustré en
En particulier, tel qu'illustré en
La cloison centrale 52, 152 de chaque entretoise 46, 146 comprend une partie principale de séparation dont la forme est sensiblement incluse dans la forme de la grande face 14 du bloc de coupure 10 ; son épaisseur d est sensiblement constante, à l'exception des aménagements fonctionnels, avec moulage intégral sur son côté arrière des deux rebords de fond 54A, 54B. La face aval des ampoules 10 est destinée à venir se coupler, au niveau des plages 5, à un déclencheur 7 ; ce dernier assurera l'étanchéité de sorte que l'enveloppe 48 peut rester dénuée de paroi à cet endroit, et le côté inférieur des entretoises 146 peut rester dénué de toute protubérance (
La cloison centrale 52 des entretoises 46 délimite les cavités 56 dans lesquelles les ampoules de coupure 10 sont en place ; les moyens de solidarisation des éléments entre eux, en particulier des orifices 66, 166 de passage de rivets sont prévus ; les moyens de solidarisation comprennent aussi des formes complémentaires de sorte que l'ensemble entretoise 46, 146 / ampoule 10 est compact et forme un ensemble mécanique unitaire, le maintien étant stable et sur une surface suffisante. Tel que mentionné plus haut, l'entretoise 46 peut comprendre des aménagements permettant de définir le canal latéral 42 d'évacuation des gaz ; avantageusement, le canal 42 est partiellement gravé dans la grande face externe 14 du boîtier de l'ampoule 10, entre les deux orifices de passage 44, et un élément correspondant 68, 168, gravure et/ou contour en saillie, sur la cloison centrale 52, 152 permet, lors de la juxtaposition et du serrage de l'entretoise 46 sur l'ampoule 10, de diriger précisément les gaz de l'orifice d'évacuation 44A à l'orifice haut 44B le long de la cloison 52 vers le canal d'échappement 38.The
La cloison centrale 52, 152 est par ailleurs notamment munie de passages 70, 170 pour les organes fonctionnels reliant les ampoules : dans le mode de réalisation préféré, un évidement 70, 170 de passage de la tige d'entraînement 30 des différents blocs unitaires 10 est prévu. Les évidements 70, 170 peuvent être partiellement obstrués, notamment au niveau de la partie supérieure, pour des raisons de stabilité et rigidification.The
Selon un mode de réalisation préféré, le passage de la tige d'entraînement 30 des barreaux 26 est associé à des moyens d'assistance mécanique 72, 172. En particulier, selon un mode de réalisation, les moyens d'assistance mécanique peuvent comprendre des moyens faisant ressort, notamment un ressort de torsion 72, permettant d'activer le dispositif 600 en ouverture. De fait, il est souhaité que la durée d'ouverture des contacts, notamment en cas de déclenchement, soit la plus faible possible, et il peut arriver que le dispositif de coupure précédent 600 soit un peu lent, avec les risques de réamorçage en coupure à tension élevée (690 V) et les faibles performances en surcharge et/ou endurance afférents.According to a preferred embodiment, the passage of the
Afin de pallier ce problème tout en respectant les contraintes dimensionnelles préconisées, il est possible de mettre en place des moyens d'accélération en début d'ouverture (
Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'assistance mécanique 172 agissent en fermeture : en fin de course de fermeture des contacts, l'énergie excédentaire du mécanisme d'actionnement 8 est partiellement stockée dans des moyens accumulateurs 172, qui peuvent aussi comprendre un ressort de torsion, de façon à diminuer la contrainte sur les autres parties de l'enveloppe 48 du disjoncteur 100. Il est en outre ainsi possible de sur-dimensionner les ressorts du mécanisme d'actionnement 8 sans craindre les phénomènes de rebond ou de déclenchement intempestif sur choc de manoeuvre.According to another embodiment, the mechanical assistance means 172 act in closing: at the end of the closing stroke of the contacts, the excess energy of the
Les deux moyens d'assistance mécanique peuvent être associés sur une même entretoise ; il est possible de doter de ressorts d'assistance mécanique 72, 172 seulement les deux entretoises 46 encadrant l'ampoule de coupure 10 munie du mécanisme d'actionnement 8 et/ou seulement l'entretoise associée à une ampoule de coupure d'extrémité, déportée dans le cas d'un disjoncteur tétrapolaire, et/ou seulement les entretoises utilisées pour certaines gammes de puissance. Selon un mode de réalisation avantageux d'un point de vue logistique, toutes les entretoises 46 comprennent un élément d'assistance mécanique 72.The two mechanical assistance means can be associated on the same spacer; it is possible to provide mechanical assistance springs 72, 172 only the two
Le côté supérieur de la cloison centrale 52 des entretoises 46 est destiné à être mis en place face aux plages amont 4 des ampoules 10 et à former la face supérieure 74 du dispositif de coupure 100. En particulier, la cloison centrale 52, 152 comprend une partie 76, 176 adjacente à ce côté supérieur qui n'est pas destinée à être juxtaposée à une ampoule de coupure 10, mais à porter les éléments de raccordement de la ligne d'alimentation sur la plage amont 4 ; la partie d'extrémité 76, 176 de la cloison est de taille sensiblement égale à la longueur saillante de ladite plage 4. De préférence, la cloison centrale 52, 152 comprend sur ladite partie d'extrémité 76, 176 des moyens de maintien 78, 178 de bornes de raccordement 80 ; en particulier, des protubérances 78, 178 sensiblement normales à la cloison 52, 152 et parallèles aux rebords de fond 54, 154 permettent de délimiter un logement d'une borne à cage 80 qui est placée autour de la plage 4. De préférence, deux protubérances 78 encadrent un logement, la protubérance supérieure 78A étant munie d'un évidement de passage d'une vis de la borne 80. Avantageusement, une des protubérances 82, 182 est localisée sur la cloison centrale 52, 152, au niveau du bord opposé et parallèle au rebord de fond 54, 154 : la protubérance 82, 182 peut alors servir de support à un couvercle de fermeture. Le support 82, 182 ainsi composé est lui aussi muni d'un évidement permettant le passage d'une vis de la borne 80 ; il peut être confondu avec la protubérance supérieure 78A, mais, dans le mode de réalisation préféré, l'espace entre le support 82 et la protubérance supérieure 78A permet de définir un passage correspondant au passage 40 d'évacuation des gaz de l'ampoule 10.The upper side of the
Selon le mode de réalisation et/ou la norme en vigueur, la partie 176 d'extrémité de la cloison 152 peut être dotée de rebords supérieurs 184 fermant partiellement les logements définis par les protubérances 178 (
Le côté supérieur 84 de la cloison centrale 52 des entretoises 46 est destiné à former la face supérieure 74 du dispositif de coupure 100 : tel qu'il est requis par les normes, des éléments destinés à former les lignes de fuite sont donc prévus pour séparer les unités de coupure 10 l'une de l'autre. En particulier, des fentes 86 sont présentes dans l'épaisseur de la cloison centrale 52, 152 ; la fente 86 s'étend orthogonalement à la partie de fond sur une profondeur et une largeur constantes de sorte que, quelle que soit la forme des entretoises 46, la paroi supérieure du dispositif de coupure 100 comprenne entre chaque pôle une fente 86 traversante entre le fond et la face du dispositif de coupure 600, dont les dimensions sont adaptées à la norme définie pour la valeur de la ligne de fuite, et délimitée par deux bords isolants comprenant l'épaisseur résiduelle de la cloison centrale 52, 84 et les éventuels rebords 54, 82 qui lui sont associés. Un élément saillant 186 peut remplacer la fente 86, par exemple une protubérance de forme complémentaire de la rainure illustrée en
Parallèlement à l'élément de fuite 86, 186, la cloison 52, 152 est percée d'un orifice traversant 88, 188 permettant de coupler l'appareil de coupure 100 à une platine de montage ou autre support. De fait, les contraintes mécaniques occasionnées par l'accrochage sur une paroi verticale du disjoncteur 100 sont reprises directement par son enveloppe 48 et, selon l'invention, par les entretoises 46, 146 formant la partie de rigidification de l'appareil 100 : les cloisons centrales 52, 152, au niveau de leur partie d'extrémité supérieure 76, 176, sont dotées des moyens adéquats 88, 188.Parallel to the
Les parois latérales 50 achevant la réalisation du dispositif de coupure 600 correspondent fonctionnellement plus ou moins à une moitié d'entretoise 46 ; la paroi 50 cependant, contrairement à la cloison centrale 52, est de forme sensiblement rectangulaire afin de former une enveloppe 48 de dispositif de coupure de forme conventionnelle sur laquelle peut être adapté tout type de déclencheur 7. En particulier, la paroi latérale 50 comprend une face externe sensiblement plane, et une face interne munie des mêmes aménagements (canal latéral 68', protubérance de maintien 78', support 82') que la cloison centrale 52 des entretoises 46, à l'exception de la découpe 70 de passage de la tige d'entraînement 30 (ainsi que des moyens accumulateurs associés 72) ; les rebords de fond 54' et support 82' sont sensiblement identiques à ceux des entretoises 46, mais ne se situent naturellement que sur un côté de la paroi latérale 50.The
Il apparaît ainsi que la taille générale de l'enveloppe 48 du disjoncteur 100 est déterminée par l'épaisseur d des cloisons centrales 52 et parois latérales 50, ainsi que l'épaisseur e des ampoules 10. Il devient ainsi possible, avec les mêmes blocs unipolaires de coupure 10, de modifier la largeur l du disjoncteur 100, voire sa hauteur h. Certes, un encombrement minimal en hauteur, entre les plages de raccordement amont 4 du disjoncteur 100 et les plages de raccordement aval du déclencheur 7 est toujours souhaité ; dans une option préférée, la hauteur de l'appareil 100 de gamme 160 A est de l'ordre de 130 mm avec un déclencheur 7 standard, et le dispositif de coupure 600 fait moins de 90 mm de hauteur h. Par contre, la largeur l du disjoncteur 100 répond de préférence à des standards qu'il est possible, au vu de l'architecture selon l'invention, d'aisément choisir ; la distance entre le milieu de deux ampoules 10 détermine le pas p du dispositif de coupure 100, qui est de préférence constant et conforme aux usages.It thus appears that the general size of the
En effet, les cloisons 52 des entretoises 46 et les parois latérales 50 sont associées aux ampoules 10 de façon serrée, de façon à assurer étanchéité du passage de gaz et support mécanique des ampoules 10. Il est ainsi possible, pour la même épaisseur e d'ampoule 10, d'ajuster l'épaisseur d des cloisons 52 pour répondre aux critères de pas polaire p métrique ou impérial. En particulier, pour un appareil 100 de gamme 160 A, les blocs de coupure unitaires 10 sont conçus pour une adaptation à un pas polaire p selon les systèmes en vigueur, par exemple e = 22 mm, et deux jeux d'entretoise 46 sont prévus, l'un pour le pas polaire impérial (1 pouce, soit 25,4 mm) et l'autre pour le pas métrique classique multiple de 9 mm, et notamment p = 27 mm de largeur totale des cavités 56 prise depuis le centre de chaque cloison centrale 52, c'est-à-dire une cloison centrale 52 d'épaisseur moyenne respective d = 3,4 et d = 5 mm (l'épaisseur moyenne d correspond à l'épaisseur de la cloison 52 sur sa partie de séparation, à l'exclusion des protubérances fonctionnelles, par exemple au niveau du canal latéral 68 ou des aménagements complémentaires de solidarisation 66 aux ampoules 10). Il est avantageux, pour respecter le pas p global dans l'armoire de montage que les parois latérales 50 aient une épaisseur également modifiée, correspondant à la moitié de l'épaisseur moyenne d des cloisons centrales 52. Selon une autre option, l'épaisseur de la cloison 52 reste identique pour les deux jeux d'entretoises, mais les protubérances permettant la solidarisation étanche des ampoules sont plus ou moins larges.Indeed, the
Cette modularité peut également être mise à profit pour prévoir des entretoises 46 adaptées au mode de montage des disjoncteurs 100, et notamment munies ou non sur leurs rebords de fond 54 de moyens d'accrochage 58, 60 sur un rail DIN. D'autres fonctionnalités peuvent par ailleurs être mises en place dans ou sur les entretoises 46, comme des capteurs ou autres.This modularity can also be used to provide
Le procédé d'assemblage d'un disjoncteur multipolaire 100 comprend ainsi la juxtaposition, éventuellement avec emboîtement coulissant, d'un nombre n de blocs de coupure 10 identiques, l'un des blocs, de préférence central, étant muni d'un mécanisme d'actionnement 8, chaque bloc 10 étant séparé d'un bloc adjacent par une entretoise 46 ; selon l'option choisie, les bornes 80 peuvent être mises en place autour des plages de raccordement 4 amont à ce stade. Ces 2n-1 éléments 10, 46, éventuellement associés à n bornes 80, sont solidarisés pour former un ensemble étanche par des moyens adaptés, en particulier par rivetage dans les orifices prévus 66, et associés à la tige d'entraînement simultané 30, qui est insérée dans les barreaux 26 des blocs de coupure 10. L'ensemble de coupure est ensuite refermé par les parois latérales 50, la finition et le serrage de cet assemblage étant réalisés par exemple par des rivets traversants. Selon un mode de réalisation préféré, l'assemblage est complété par une solidarisation des supports 82 des entretoises 46 entre eux par l'intermédiaire de dispositifs de renfort 90 autour des orifices de passage des vis des bornes 80. En particulier, les renforts 90 (
Le disjoncteur 100 ainsi obtenu permet de répondre au mieux aux contraintes industrielles a priori antinomiques suivantes :
- la même architecture peut être utilisée pour toute la gamme jusqu'à 800 A grâce à l'utilisation d'une double coupure à pont rotatif, non limitée ;
- la fiabilité des mécanismes de coupure 20 et leur optimisation est assurée par l'utilisation de solution éprouvées ;
- le déclencheur 7 peut être raccordé par le dessous au dispositif de coupure 600, ce qui donne la meilleure accessibilité aux vis de raccordement, grâce à une inversion du sens de rotation du pont de coupure 26 ;
- l'interchangeabilité des déclencheurs 7 est complète permettant une différenciation très retardée des appareils 100 ;
- l'appareil de coupure 100 reste peu encombrant, notamment en hauteur h en dépit des performances et de la modularité optimisées, les différentes fonctions étant intégrées dans une enveloppe prédéfinie, qui peut être de 130 mm pour un 160 A, grâce notamment à une évacuation des gaz modifiée ;
- deux pas polaires p, notamment 25,4 et 27 mm pour 160 A, sont possibles en modifiant un nombre minime de pièces constitutives (
entretoises 46, parois latérales 50, couvercle 96), qui plus est simples à réaliser, en plastique moulé ; - les différents systèmes de mise en place dans les équipements électriques, notamment sur rail DIN, peuvent être utilisés en modifiant des pièces unitaires 46, 50 en plastique moulé ;
- le nez 9 de 45 mm du couvercle 96 de l'appareil de coupure 100 est centré, en particulier à 42,5 mm, grâce à l'inversion du sens de rotation dans les blocs de coupure 10, ce qui permet d'utiliser des plastrons d'habillage symétriques dans les armoires ;
- les gaz de coupure ne sont pas évacués à côté du déclencheur 7, ce qui limite la pollution sur cet élément qui peut être sensible, notamment dans sa version électronique, et libère du volume ;
- l'échappement des gaz n'est pas non plus réalisé sous les raccordements 4, 5 du disjoncteur 100, ce qui limite les risques d'amorçage en coupure ;
- le raccordement de puissance 80 peut être modulaire, selon le choix des entretoises 46, 146 ;
- diverses fonctions peuvent être modifiées et/ou ajoutées tard dans la fabrication par une modification des entretoises 46 qu'il est possible de changer très tardivement.
- the same architecture can be used for the whole range up to 800 A thanks to the use of a double open-ended rotary bridge cut;
- the reliability of the breaking
mechanisms 20 and their optimization is ensured by the use of proven solutions; - the
trigger 7 can be connected from below to thecutoff device 600, which gives the best accessibility to the connection screws, by reversing the direction of rotation of thecutoff bridge 26; - the interchangeability of the
triggers 7 is complete allowing a very delayed differentiation of theapparatus 100; - the
switching device 100 remains compact, especially in height h despite optimized performance and modularity, the various functions being integrated in a predefined envelope, which can be 130 mm for a 160 A, thanks in particular to an evacuation modified gases; - two polar steps p, especially 25.4 and 27 mm for 160 A, are possible by modifying a minimal number of component parts (
spacers 46,side walls 50, cover 96), which are more simple to produce, molded plastic; - the various systems for placing in electrical equipment, in particular on a DIN rail, can be used by modifying
46, 50 made of molded plastic;unitary pieces - the
nose 9 of 45 mm of thecover 96 of thebreaking apparatus 100 is centered, in particular at 42.5 mm, by virtue of the reversal of the direction of rotation in the cutoff blocks 10, which makes it possible to use symmetrical cladding panels in cabinets; - the cutoff gases are not evacuated next to the
trigger 7, which limits the pollution on this element which can be sensitive, especially in its electronic version, and releases volume; - the gas exhaust is also not carried out under the
4, 5 of theconnections circuit breaker 100, which limits the risk of ignition in cutoff; - the
power connection 80 can be modular, depending on the choice of 46, 146;spacers - various functions can be modified and / or added later in the manufacture by a modification of the
spacers 46 that can be changed very late.
Bien que l'invention ait été décrite en référence à un appareil de coupure tripolaire 100 comprenant toutes les fonctionnalités préférées, elle ne s'y limite pas : les différentes options peuvent être combinées dans d'autres configurations ; en particulier, les options décrites en relation avec l'un ou l'autre des modes de réalisation des entretoises 46, 146 illustrées en
Claims (12)
- Spacer (46) for separating two single-pole breaking units (10), each unit (10) being contained in a case (12) with two large faces (14) separated by a thickness (e) of a unit (10) which houses a breaking mechanism (20) between an upstream connection terminal (4) and a downstream connection terminal (5), the unit (10) being provided with means (34) for simultaneous driving by a rod (30), said spacer (46) comprising:- a central partition (52) comprising a top end part (76) and a separating part, the shape of which is substantially included in the large face (14) of the breaking units (10) and comprises a cutout (70) for the passage of the simultaneous drive rod (30) of the breaking units (10);- securing means (66) enabling orthogonal clamping to said partition (52);- at least one back flange (54) substantially normal to the central partition (52);characterized in that the top end part (76) is intended to be located facing the upstream connection terminals (4) and in that the spacer comprises:- a creepage-distance-forming element (86), having dimensions which are standardized according to the breaking units (10), orthogonal to the back flange (54) and smaller in thickness than that (d) of the central partition (52), said thickness being taken orthogonally to the large faces (14), said element (86) being associated with the side of the top end part (76) opposite the separating part, in its thickness, extending from one side to the other of the central partition (52) from the back flange (54) to the opposite edge;- a pass-through hole (88) parallel to the creepage-distance-forming element (86) in the thickness (d) of the central partition (52).
- Spacer (46) according to Claim 1, in which the creepage-distance-forming element is a slot (86) orthogonal to the back flange (54), passing through the central partition (52) over a constant depth and width.
- Spacer (46) according to either Claim 1 or Claim 2, further comprising mechanical assistance means (72) at the passage cutout (70) for acting on the drive rod (30).
- Spacer (46) according to Claim 3, in which the mechanical assistance means comprise a torsion spring (72) placed in a compressed position by the drive rod (30) when the breaking mechanism (20) is in the closed or open position.
- Spacer (46) according to one of Claims 1 to 4, further comprising a support (82) substantially parallel to the back flange (54) in order to couple a cover (96), said support (82) comprising the opening hole (88) and the end of the creepage-distance-forming element (86).
- Spacer (46) according to one of Claims 1 to 5, in which the top end part (76) of the central partition (52) comprises protuberances (78) for delimiting housings of power connections (80) and/or for gas passage (40).
- Spacer (46) according to Claim 6, further comprising a top flange (84) substantially normal to the central partition (52) and closing at least one housing of the end part (76).
- Spacer (46) according to one of Claims 1 to 7, symmetrical with respect to the central partition (52).
- Set comprising at least two similar spacers (46) according one of Claims 1 to 8, which can be juxtaposed so as to define a cavity (56), the back of which is formed by at least one back flange (54) of a spacer (46), and in which a single-pole breaking unit (10) and its simultaneous drive rod (30) can be fitted so that the clamping of two spacers (46) around a single-pole breaking unit (10) forms a sealed assembly.
- Set according to Claim 9, further comprising two side walls (50) so as to form a closed alignment of cavities (56) for single-pole breaking units (10).
- Switching device (600) comprising a set of spacers according to Claim 10 and a number of single-pole breaking units (10), corresponding to the number of cavities (56), housed in said cavities (56), one of the single-pole units (10) being associated with an actuating mechanism (8) and the units being connected by a common drive rod (30).
- Switching apparatus (100) comprising a switching device (600) according to Claim 11, a tripping device (7) coupled to the switching device, and a cover (96) closing the face comprising the actuating mechanism (8).
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