EP2733720B1 - Déclencheur magnétothermique de déclenchement d'un disjoncteur polyphasé - Google Patents

Déclencheur magnétothermique de déclenchement d'un disjoncteur polyphasé Download PDF

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EP2733720B1
EP2733720B1 EP13354040.1A EP13354040A EP2733720B1 EP 2733720 B1 EP2733720 B1 EP 2733720B1 EP 13354040 A EP13354040 A EP 13354040A EP 2733720 B1 EP2733720 B1 EP 2733720B1
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EP
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thermal
transmission bar
tripping
ratchet
transmission
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Claude Rubbo
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Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04—Means for indicating condition of the switching device
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H01H71/40—Combined electrothermal and electromagnetic mechanisms
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04—Means for indicating condition of the switching device
    • H01H2071/042—Means for indicating condition of the switching device with different indications for different conditions, e.g. contact position, overload, short circuit or earth leakage

Definitions

  • the invention relates to a magnetothermal trip device for monitoring a plurality of phase currents flowing through a polyphase circuit breaker and for tripping this polyphase circuit breaker in the event of an anomaly affecting at least one of the phase currents.
  • a circuit breaker can be used to simultaneously provide two protections, namely protection against persistent overcurrents, also called overloads of current, and protection against very high currents resulting from a short circuit.
  • the tripping of the circuit-breaker that is to say the opening of its contacts, can be controlled by a thermomagnetic trip unit, which recognizes the current overloads as short-circuits.
  • EP 0 848 404 a part of a magnetothermal trip device is described which has many advantages, for example the advantage of being directly associated with any one or more polyphase breakers of a certain type, so as to be able to control their tripping. .
  • Another part of this magnetothermal circuit breaker is presented in the European patent application EP 0 542 641 .
  • the European patent application EP 0 954 002 proposes a circuit breaker able to mechanically display the cause of a trip among a current overload and a short circuit.
  • Another example of a circuit breaker that can mechanically display the cause of a trip among a current overload and a short circuit is in the patent. US 6,239,677 United States of America.
  • the mechanism for tripping the circuit breaker in the event of a short-circuit or overload is complex and has many components.
  • this mechanism is bulky and it is not adaptable or easily adaptable to certain circuit breakers.
  • the object of the invention is at least to enable a magnetothermal trip device for monitoring a plurality of phase and tripping currents of a circuit breaker to be able to mechanically display the cause of tripping among a current overload and a short circuit. -circuit, while not very complex.
  • the first and second transmission bars are decoupled from one another in rotation about the pivot axis.
  • the trigger comprises a first elastic member reminding the first transmission bar to a rest position, a second elastic member reminding the second transmission bar to a rest position, and a third elastic member reminding the ratchet to away from its release position and towards its locking position.
  • the first transmission bar comprises a plurality of first bearings threaded onto the support shaft, as well as at least a first connecting bar rigidly connecting the first bearings to each other, the second transmission bar having a plurality of second bearings threaded onto the support shaft. support, and at least a second connecting bar rigidly connecting the second bearings to each other, the first and second bearings being offset with each other along said pivot axis.
  • the first transmission bar comprises first arms arranged so that, by acting on one of these arms, each thermal actuator can rotate the first transmission bar in the second direction.
  • the second transmission bar has second arms arranged so that, by acting on one of these arms, each magnetic actuator can rotate the second transmission bar in the second direction.
  • a magnetothermal trip and polyphase 1 is intended to be associated with a polyphase circuit breaker not shown, such as that described in the European patent application EP 0 542 636 .
  • the purpose of trigger 1 is to monitor the phase currents flowing in the polyphase circuit breaker phases and to trip this circuit breaker in the event of a current overload in one of the phases or in the event of a short circuit affecting at least one of the phases. one of the phases.
  • the trigger 1 has three phases 2, each of which comprises a conductor 3 intended to be traversed by one of the phase currents to be monitored.
  • the trigger 1 comprises an insulating envelope, which comprises an assembly box 4 and a front panel 5 fixed to one another.
  • Each conductor 3 has the shape of a tab several times bent, each end of which forms an electrical connection terminal 6 protruding outside the assembly box 4.
  • a pivoting adjustment member 7 is accessible through a hole in the frontage 5.
  • the trigger 1 comprises two identical indicators 11 and 12, whose function is to indicate together which cause among a current overload and a short circuit was at the origin of a past trip command. More specifically, when a past trip command has been generated by the circuit breaker 1 due to a current overload crossing a conductor 3, this is indicated by the indicator 11.
  • the indicator 12 is used to signal each trip command past that was generated by the circuit breaker 1 due to a short circuit.
  • Each of the indicators 11 and 12 comprises a push button 13 and a window 14 passing through the facade 5 from one side to the other.
  • each of the indicators 11 and 12 further comprises a signal member 15, which mounted behind a front wall of the front 5 so as to be pivotable about a pivot axis XX 'substantially perpendicular to the front wall.
  • Each push button 13 passes through the front 5, at the level of a finger of one of the signaling members 15. It can exert a transverse thrust on the finger, after having itself been pushed manually from the outside.
  • the trigger 1 comprises an energy storage mechanism 20 known per se, a striker 21 is visible at the figure 3 .
  • This striker 21 is a trigger piece that can be tilted about a tilting axis Y 1 -Y ' 1 , between a neutral position and an active position to which the striker 1 is resiliently biased by a spring not visible in the figures.
  • the energy storage mechanism 20 is armed, insofar as the striker 21 is retained in its neutral position because of its attachment to a pawl 30 itself being in a latching position.
  • the pawl 30 is part of an intermediate transmission device which comprises two other pivoting parts, namely two transmission rods 31 and 32.
  • the pawl 30 and the transmission rods 31 and 32 are mounted on one and the same common support shaft 33. , so that they can all pivot around the same pivot axis Y 2 -Y ' 2 .
  • the support shaft 33 is secured to the housing 4 by its two opposite ends.
  • the transmission bars 31 and 32 are decoupled from each other in pivoting about their common pivot axis Y 2 -Y ' 2 .
  • a compression spring 34 forms an elastic return member of the pawl 30 towards its hooking position, about the pivot axis Y 2 -Y ' 2 , in a direction S 1 .
  • the reference S 2 designates the opposite direction in the S 1 direction.
  • a compression spring 35 forms a resilient return member of the transmission bar 31 in the direction S 1 , about the pivot axis Y 2 -Y ' 2 , to a rest position.
  • a torsion spring 36 forms a resilient return member of the transmission bar 32 in the direction S 1 , about the pivot axis Y 2 -Y ' 2 , to a rest position.
  • a bimetallic thermal actuator 40 is provided for each phase.
  • the thermal actuators 40 are shown schematically in the figure 4 . Each of them may possess the constitution and operation described in the patent application European EP 0 542 641 supra.
  • Each thermal actuator 40 is configured to generate a mechanical triggering command in response to a current overload in the corresponding phase.
  • This mechanical triggering control has the form of a thrust that a head 41 of the thermal actuator 40 exerts on the transmission bar 31 and which acts in the opposite direction of the spring 35, in the direction S 2 around the Y-axis 2 -Y ' 2 .
  • the arrow P 1 symbolizes an example of such a thrust exerted by a thermal actuator 40.
  • a magnetic actuator 42 is provided for each phase.
  • the magnetic actuators 42 are shown schematically in the figure 4 . Each of them may possess the constitution and operation described in the European patent application EP 0 848 404 supra.
  • Each magnetic actuator 42 is configured to generate a mechanical triggering command in response to a short circuit relating to the corresponding phase.
  • This mechanical triggering control has the form of a thrust that a movable flap 43 of the magnetic actuator 42 exerts on the transmission bar 32 and which acts in the opposite direction of the spring 36, in the direction S 2 around the Y axis 2 -Y ' 2 .
  • the arrow P 2 symbolizes an example of such a thrust exerted by a magnetic actuator 42.
  • the transmission bar 31 is shown alone at the figure 5 . It comprises three mounting bearings 50, which are threaded onto the support shaft 33, offset between them along the pivot axis Y 2 -Y ' 2 and rigidly connected by an axial connecting bar 51. Transmission 31 also comprises as many arms 52 for receiving a thrust P 1 as there are thermal actuators 40. Each mounting bearing 50 carries one of the arms 52, each of which comprises an attached pusher 53 remote from the pivot axis Y 2 -Y ' 2 .
  • each head 41 can exert a mechanical triggering control in the form of a thrust P 1 , on a pusher 53 , in order to rotate the transmission rod 31 in the direction S 2 , in response to a current overload.
  • One of the arms 52 carries a finger 54 for actuating the signaling member 15 of the indicator 11.
  • the transmission bar 51 has a shoulder 55 for pushing on the pawl 30 to drive it into its release position, as will be specified later.
  • the transmission rod 31 can be slid along the support shaft 33. Its axial position can be adjusted by means of the adjustment member 7.
  • the transmission bar 31 comprises a coupling fork 56 to this adjustment member 7.
  • the bearings 50, the bar 51, the arms 52, the finger 54 and the fork 56 are part of an integral piece, molded in polymer, to which the pushers 53 are fixed.
  • the transmission bar 32 is shown alone at the figure 6 . It comprises three mounting bearings 60, which are threaded onto the support shaft 33, offset between them along the pivot axis Y 2 -Y ' 2 and rigidly connected by an axial connecting bar 61.
  • the bar of FIG. transmission 32 also comprises as many arms 62 for receiving a thrust P 2 as there are magnetic actuators 42. Carried by one of the hubs 60, each arm 62 comprises a pusher 63 remote from the pivot axis Y 2 -Y ' 2 .
  • each flap 43 can exert a mechanical triggering control in the form of a thrust P 2 , on a pusher 63 , in order to rotate the transmission bar 32 in the direction S 2 , in response to a short circuit.
  • a bearing 60 carries an arm 64 for actuating the signaling member 15 of the indicator 12.
  • Each of two successive bearings 60 carries a hooking lug 65, which defines one of two flat surfaces 66 of thrust on the pawl 30 so as to drive it into its release position, as will be specified later.
  • the transmission bar 32 is a single piece, molded of polymer.
  • the pawl 30 is shown alone to figures 7 and 8 . It comprises a mounting hub 70, which is threaded onto the support shaft 33 and which carries a finger 71 for retaining the striker 21 by hooking. At a distance from the hub 70, the free end of the finger 71 is provided with a catch 72 for attaching the striker 21.
  • the pawl 30 defines a surface 73 extending outwardly from the hub 70, substantially parallel to the Y 2 -Y ' 2 axis. This surface 73 is configured to cooperate with the shoulder 55 and to receive a thrust of the latter.
  • the pawl 30 further defines two surfaces 74 extending outwardly from the hub 70, substantially parallel to the Y 2 -Y ' 2 axis. These surfaces 74 are configured to cooperate with the thrust surfaces 66 and to simultaneously receive thrusts thereof.
  • a signaling member 15 is shown alone at the figure 9 . It comprises a crank arm 80, which is pierced with a mounting hole of a not shown support shaft, centered on the pivot axis X-X '.
  • the crank arm 80 carries a rear crank pin 81 offset relative to the pivot axis X-X ', a flexible finger 82 substantially perpendicular to this pivot axis X-X', and a flexible arc 83 for returning the crank. the signaling member 15 to a masked state.
  • the finger 82 is elastically flexible rearwardly, in a plane parallel to the pivot axis X-X '. Its free end carries a projection 84 able to engage in a window 14 and thus lock the signal member 15 in a visible state indicating that a trip has occurred.
  • the thermal actuator 40 associated with this phase 3 produces a displacement resulting in a thrust P 1 , rotating the transmission rod 31 in the direction S 2 .
  • the shoulder 55 clings to the surface 73 and then pushes on it in the direction S 2 and thus pivots the pawl 30 to its release position, which is illustrated by the figure 10 .
  • the striker 21 has unhooked the spout 72 and it will move and accelerate until a percussion causing the tripping of the circuit breaker.
  • the pivoting of the transmission rod 31 in the direction S 2 causes the finger 54 to push on the pin 81 present in the indicator 11 and thus actuate the signaling member 15 of the indicator 11.
  • this signaling member 15 Prior to the appearance of a current overload, this signaling member 15 was in its masked state, which is the one shown in FIG. figure 12 .
  • the signaling member 15 of the indicator 11 is held in the same angular position as at the figure 2 due to the elastic return exerted by its flexible bow 83. It is then completely masked by the facade 5.
  • the finger 82 of the indicator 11 is curved resiliently towards the rear.
  • the finger 54 rotates the signal member 15 of the indicator 11, about the pivot axis XX 'corresponding, against the bias exerted by the arc 83 of this signaling member 15.
  • the signaling member 15 of the indicator 11 has changed state and it is in its visible state, which is the one shown in FIGS. Figures 13 and 14 .
  • the finger 82 of the indicator 11 has recovered itself and is now rectilinear. Its projection 84 is engaged in the window 14 of the indicator 11, which locks the signal member 15 of the indicator 11 in its visible state. The visible presence of the projection 84 of the indicator 11 in the window 14 of this indicator 11 indicates that a trip following a current overload has occurred.
  • the pivoting of the transmission bar 32 in the direction S 2 causes the arm 64 to push on the crank pin 81 of the signaling member 15, in the indicator 12, and thus actuate this signaling member 15.
  • the signaling member 15 of the indicator 12 was in its masked state, which is the one shown in FIG. figure 2 .
  • this signaling member 15 has changed state and it is in its visible state, which is that of the figure 17 and which is analogous to the state represented in figure 13 .
  • the visible presence of the projection 84 of the indicator 12 in the window 14 of the same indicator 12 indicates that a trip following a short circuit has occurred.
  • the transmission bar 32 is configured to be part of a large-caliper magnetothermal trip unit. Modifications can be made to this bar to adapt it to a small magnetothermal release. These modifications may relate in particular to the conformation of the arms 62 and their angular position around the axis Y 2 -Y ' 2 .

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

    Domaine technique de l'invention
  • L'invention concerne un déclencheur magnétothermique de surveillance de plusieurs courants de phase traversant un disjoncteur polyphasé et de déclenchement de ce disjoncteur polyphasé en cas d'anomalie affectant au moins l'un des courants de phase.
    • État de la technique
  • Un disjoncteur peut être employé pour procurer simultanément deux protections, à savoir une protection contre des surintensités persistantes, encore appelées surcharges de courant, et une protection contre des courants très élevés résultant d'un court-circuit. Le déclenchement du disjoncteur, c'est-à-dire l'ouverture de ses contacts, peut être commandé par un déclencheur magnétothermique, qui reconnaît les surcharges de courant comme les courts-circuits.
  • Dans la demande de brevet européen EP 0 848 404 , il est décrit une partie d'un déclencheur magnétothermique qui possèdé de nombreux avantages, par exemple l'avantage de pouvoir être directement associé à n'importe lequel de plusieurs disjoncteurs polyphasés d'un certain type, de manière à pouvoir en commander le déclenchement. Une autre partie de ce disjoncteur magnétothermique est présentée dans la demande de brevet européen EP 0 542 641 . Le déclencheur magnétothermique exposé dans les demandes EP 0 848 404 et EP 0 542 641 précitées ne permet pas de connaître la cause d'un déclenchement, quelle que soit cette cause.
  • Après un déclenchement provoqué par un court-circuit, l'origine de ce court-circuit doit être recherchée avant que le disjoncteur soit de nouveau fermé. Un déclenchement consécutif à une surcharge de courant ne nécessite généralement pas les mêmes mesures d'inspection qu'un déclenchement provoqué par un court-circuit. Il est donc souhaitable de pouvoir savoir si, après un déclenchement d'un disjoncteur, la cause de ce déclenchement était une surcharge de courant ou un court-circuit.
  • La demande de brevet européen EP 0 954 002 propose un disjoncteur à même d'afficher mécaniquement la cause d'un déclenchement parmi une surcharge de courant et un court-circuit. Un autre exemple d'un disjoncteur pouvant afficher mécaniquement la cause d'un déclenchement parmi une surcharge de courant et un court-circuit se trouve dans le brevet US 6 239 677 des Etats-Unis d'Amérique. Dans le disjoncteur présenté dans ce brevet US 6 239 677 des Etats-Unis d'Amérique comme dans celui décrit dans la demande de brevet européen EP 0 954 002 précitée, le mécanisme pour déclencher le disjoncteur en cas de court-circuit ou de surcharge de courant est complexe et comporte de nombreux constituants. En outre, ce mécanisme est volumineux et il n'est pas adaptable ou aisément adaptable à certains disjoncteurs.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention a au moins pour but de permettre qu'un déclencheur magnétothermique de surveillance de plusieurs courants de phase et de déclenchement d'un disjoncteur soit à même d'afficher mécaniquement la cause d'un déclenchement parmi une surcharge de courant et un court-circuit, tout en étant peu complexe.
  • Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un déclencheur magnétothermique de surveillance de plusieurs courants de phase traversant un disjoncteur polyphasé et de déclenchement de ce disjoncteur polyphasé en cas d'anomalie affectant au moins l'un des courants de phase. Ce déclencheur magnétothermique comporte :
    • plusieurs phases,
    • plusieurs actionneurs thermiques dont chacun est prévu pour réagir à une surcharge de courant dans une des phases en générant une commande mécanique de déclenchement,
    • plusieurs actionneurs magnétiques dont chacun est prévu pour réagir à un court-circuit dans une des phases en générant une commande mécanique de déclenchement,
    • un dispositif intermédiaire de transmission configuré pour pouvoir recevoir n'importe laquelle des commandes mécanique de déclenchement et comportant un cliquet rappelé élastiquement dans un premier sens, vers une position de verrouillage, et agencé de manière qu'une réception d'une commande de déclenchement par le dispositif de transmission amène ce cliquet à passer de sa position de verrouillage, dans laquelle le cliquet peut retenir par accrochage une pièce de déclenchement dans un état neutre, à une position de libération, dans laquelle la pièce de déclenchement est décrochée du cliquet,
    • un arbre de support sur lequel le cliquet est monté de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe de pivotement, entre ses positions de verrouillage et de libération,
    • un premier indicateur prévu pour signaler un déclenchement provoqué par une surcharge de courant, et
    • un deuxième indicateur prévu pour signaler un déclenchement provoqué par un court-circuit.
  • Le dispositif intermédiaire de transmission comporte :
    • une première barre de transmission montée sur ledit arbre de support de manière à pouvoir être pivotée autour du même axe de pivotement que le cliquet, dans un deuxième sens contraire au premier sens, par n'importe lequel des actionneurs thermiques, selon un mouvement lors duquel cette première barre de transmission à la fois entraîne le cliquet de sa position de verrouillage à sa position de libération et fait changer d'état le premier indicateur, et
    • une deuxième barre de transmission montée sur ledit arbre de support de manière à pouvoir être pivotée autour du même axe de pivotement que le cliquet, dans le deuxième sens, par n'importe lequel des actionneurs magnétiques, selon un mouvement lors duquel cette deuxième barre de transmission à la fois entraîne le cliquet de sa position de verrouillage à sa position de libération et fait changer d'état le deuxième indicateur.
  • Les premières et deuxièmes barres de transmission sont découplées l'une de l'autre en pivotement autour de l'axe de pivotement.
  • Selon une réalisation préférentielle, le déclencheur comporte un premier organe élastique rappelant la première barre de transmission vers une position de repos, un deuxième organe élastique rappelant la deuxième barre de transmission vers une position de repos, et un troisième organe élastique rappelant le cliquet à l'écart de sa position de libération et vers sa position de verrouillage. La première barre de transmission comporte plusieurs premiers paliers enfilés sur l'arbre de support, ainsi qu'au moins une première barrette de liaison associant rigidement les premiers paliers entre eux, la deuxième barre de transmission comportant plusieurs deuxièmes paliers enfilés sur l'arbre de support, ainsi qu'au moins une deuxième barrette de liaison associant rigidement les deuxièmes paliers entre eux, les premiers et deuxièmes paliers étant décalés entre eux le long dudit axe de pivotement.
  • Selon une caractéristique de l'invention, la première barre de transmission comporte des premiers bras agencés de manière que, en agissant sur l'un de ces bras, chaque actionneur thermique peut faire pivoter la première barre de transmission dans le deuxième sens.
  • D'une manière similaire, la deuxième barre de transmission comporte des deuxièmes bras agencés de manière que, en agissant sur l'un de ces bras, chaque actionneur magnétique peut faire pivoter la deuxième barre de transmission dans le deuxième sens.
  • L'un au moins des premier et deuxième indicateurs comporte :
    • une fenêtre ménagée à travers une enveloppe du déclencheur magnétothermique, et
    • un organe de signalement déplaçable entre un premier état, dans lequel aucune portion de cet organe de signalement ne se trouve au niveau de la fenêtre, et un deuxième état, dans lequel l'organe de signalement est au moins partiellement visible de l'extérieur par la fenêtre.
    Description sommaire des dessins
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, parmi lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un déclencheur magnétothermique conforme à l'invention et prévu pour être associé à un disjoncteur polyphasé de manière à pouvoir en commander le déclenchement,
    • la figure 2 est une vue de face représentant le même déclencheur que la figure 1, sans sa façade avant,
    • la figure 3 est une vue en perspective et en coupe selon le plan III de la figure 2, et représente le même déclencheur que la figure 1, sans sa façade avant,
    • la figure 4 est une vue en perspective, pour partie schématique, représentant seulement certains constituants internes du déclencheur de la figure 1, notamment une première barre de transmission, une deuxième barre de transmission et un cliquet d'un dispositif intermédiaire de transmission,
    • la figure 5 est une vue en perspective de la première barre de transmission visible à la figure 4,
    • la figure 6 est une vue en perspective de la deuxième barre de transmission visible à la figure 4,
    • la figure 7 est une vue en perspective du cliquet visible à la figure 4,
    • la figure 8 est une vue en perspective et en coupe représentant le même cliquet que la figure 7, sous un autre angle,
    • la figure 9 est une vue en perspective de l'un de deux organes de signalement identiques qui sont constitutifs du déclencheur de la figure 1 et servent dans l'indication visuelle de quelle sorte de cause est à l'origine d'un déclenchement commandé par ce déclencheur,
    • la figure 10 est un agrandissement d'une fenêtre extraite d'une vue en coupe selon un plan parallèle au plan III, avec perspective, et illustre un actionnement du cliquet de la figure 7 par la première barre de transmission représentée à la figure 5, en cas de surcharge de courant,
    • la figure 11 est un agrandissement d'une fenêtre extraite d'une vue en perspective et illustre un actionnement de l'organe de signalement de la figure 9 par la première barre de transmission représentée à la figure 5, en cas de surcharge de courant,
    • la figure 12 est une vue partielle et simplifiée, en coupe selon le plan XII de la figure 1, et représente l'organe de signalement de la figure 9, ainsi que d'autres constituants d'un indicateur constitutif du déclencheur de la figure 1,
    • la figure 13 est une vue analogue à la figure 12 et représente les mêmes constituants que cette figure 12 après un changement d'état de l'indicateur comprenant ces constituants,
    • la figure 14 est une vue de face du déclencheur de la figure 1 sans sa façade avant et montre quelles sont les positions respectives des deux organes de signalement après une commande de déclenchement générée par le déclencheur du fait d'une surcharge de courant dans une phase,
    • la figure 15 est un agrandissement d'une fenêtre extraite d'une vue en coupe selon un plan parallèle au plan III, avec perspective, et illustre un actionnement du cliquet de la figure 7 par la deuxième barre de transmission représentée à la figure 6, en cas de court-circuit,
    • la figure 16 est un agrandissement d'une fenêtre extraite d'une vue en perspective et illustre un actionnement de l'organe de signalement identique à celui de la figure 7, par la deuxième barre de transmission représentée à la figure 6, en cas de court-circuit,
    • la figure 17 est une vue de face du déclencheur de la figure 1 sans sa façade avant et montre quelles sont les positions respectives des deux organes de signalement après une commande de déclenchement générée par le déclencheur du fait d'un court-circuit.
    Description d'un mode préférentiel de l'invention
  • Sur la figure 1, un déclencheur magnétothermique et polyphasé 1 conforme à l'invention est destiné à être associé à un disjoncteur polyphasé non représenté, tel que celui décrit dans la demande de brevet européen EP 0 542 636 . Une fois installé, le déclencheur 1 a pour fonction de surveiller les courants de phase circulant dans les phases du disjoncteur polyphasé et de déclencher ce disjoncteur en cas de surcharge de courant dans l'une des phases ou en cas de court-circuit affectant au moins l'une des phases.
  • Dans l'exemple représenté, le déclencheur 1 possède trois phases 2, dont chacune comprend un conducteur 3 destiné à être parcouru par l'un des courants de phase à surveiller. Le déclencheur 1 comporte une enveloppe isolante, qui comprend un boîtier d'assemblage 4 et une façade avant 5 fixés l'un à l'autre. Chaque conducteur 3 possède la forme d'une languette plusieurs fois coudée, dont chaque extrémité forme une borne de connexion électrique 6 dépassant à l'extérieur du boîtier d'assemblage 4.
  • Un organe de réglage pivotant 7 est accessible par un trou ménagé dans la façade 5.
  • Le déclencheur 1 comporte deux indicateurs 11 et 12 identiques, qui ont pour fonction d'indiquer ensemble quelle cause parmi une surcharge de courant et un court-circuit a été à l'origine d'une commande de déclenchement passée. Plus précisément, lorsqu'une commande de déclenchement passée a été générée par le disjoncteur 1 du fait d'une surcharge de courant traversant un conducteur 3, cela est signalé par l'indicateur 11. L'indicateur 12 sert à signaler chaque commande de déclenchement passée qui a été générée par le disjoncteur 1 du fait d'un court-circuit. Chacun des indicateurs 11 et 12 comporte un bouton poussoir 13 et une fenêtre 14 traversant la façade 5 de part en part.
  • Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, chacun des indicateurs 11 et 12 comprend en outre un organe de signalement 15, qui monté derrière une paroi avant de la façade 5 de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe de pivotement X-X' sensiblement perpendiculaire à cette paroi avant. Chaque bouton poussoir 13 passe à travers la façade 5, au niveau d'un doigt de l'un des organes de signalement 15. Il peut exercer une poussée transversale sur ce doigt, après avoir lui-même été poussé manuellement depuis l'extérieur.
  • Le déclencheur 1 comprend un mécanisme à accumulation d'énergie 20 connu en soi, dont un percuteur 21 est visible à la figure 3. Ce percuteur 21 est une pièce de déclenchement pouvant être basculée autour d'un axe de basculement Y1-Y'1, entre une position neutre et une position active vers laquelle le percuteur 1 est rappelé élastiquement par un ressort non visible sur les figures. A la figure 3, le mécanisme à accumulation d'énergie 20 est armé, dans la mesure où le percuteur 21 est retenu dans sa position neutre du fait de son accrochage à un cliquet 30 se trouvant lui-même dans une position d'accrochage. Un actionnement du cliquet 30 vers une position de libération conduit à un décrochage du percuteur 21, ce qui se traduit par une libération du rappel élastique s'exerçant sur ce percuteur 21 qui est alors entraîné selon un mouvement de déclenchement jusqu'à acquérir une inertie suffisante pour produire une percussion à même de déclencher le disjoncteur.
  • On se réfère maintenant à la figure 4. Le cliquet 30 fait partie d'un dispositif intermédiaire de transmission qui comprend deux autres pièces pivotantes, à savoir deux barres de transmission 31 et 32. Le cliquet 30 et les barres de transmission 31 et 32 sont montés sur un même arbre de support 33 commun, de manière à pouvoir tous pivoter autour d'un même axe de pivotement Y2-Y'2. Non représenté à la figure 4 dans un souci de clarté, mais visible à la figure 3, l'arbre de support 33 est assujetti au boîtier 4, par ses deux extrémités opposées. Les barres de transmission 31 et 32 sont découplées l'une de l'autre en pivotement autour de leur axe de pivotement Y2-Y'2 commun.
  • Un ressort de compression 34 forme un organe élastique de rappel du cliquet 30 vers sa position d'accrochage, autour de l'axe de pivotement Y2-Y'2, dans un sens S1. La référence S2 désigne le sens inverse au sens S1.
  • Un ressort de compression 35 forme un organe élastique de rappel de la barre de transmission 31 dans le sens S1, autour de l'axe de pivotement Y2-Y'2, vers une position de repos. Lorsque le cliquet 30 se trouve dans sa position d'accrochage et que la barre de transmission 31 se trouve dans sa position de repos, il existe une garde dont la barre de transmission 31 doit être pivotée dans le sens S2 avant de pouvoir entraîner avec elle le cliquet 30 dans le même sens S2.
  • Un ressort de torsion 36 forme un organe élastique de rappel de la barre de transmission 32 dans le sens S1, autour de l'axe de pivotement Y2-Y'2, vers une position de repos. Lorsque le cliquet 30 se trouve dans sa position d'accrochage et que la barre de transmission 32 se trouve dans sa position de repos, il existe une garde dont la barre de transmission 32 doit être pivotée dans le sens S2 avant de pouvoir entraîner avec elle le cliquet 30 dans le même sens S2.
  • Dans un souci de clarté, les ressorts de rappel 34, 35 et 36 ne sont représentés qu'à la figure 4.
  • Dans le déclencheur 1, un actionneur thermique 40 à bilame est prévu pour chaque phase. Connus en eux-mêmes, les actionneurs thermiques 40 sont représentés schématiquement à la figure 4. Chacun d'eux peut posséder la constitution et le fonctionnement décrits dans la demande de brevet européen EP 0 542 641 précitée. Chaque actionneur thermique 40 est configuré pour générer une commande mécanique de déclenchement, en réaction à une surcharge de courant dans la phase correspondante. Cette commande mécanique de déclenchement présente la forme d'une poussée qu'une tête 41 de l'actionneur thermique 40 exerce sur la barre de transmission 31 et qui agit à l'inverse du ressort 35, dans le sens S2 autour de l'axe Y2-Y'2. La flèche P1 symbolise un exemple d'une telle poussée exercée par un actionneur thermique 40.
  • Dans le déclencheur 1, un actionneur magnétique 42 est prévu pour chaque phase. Connus en eux-mêmes, les actionneurs magnétiques 42 sont représentés schématiquement à la figure 4. Chacun d'eux peut posséder la constitution et le fonctionnement décrits dans la demande de brevet européen EP 0 848 404 précitée. Chaque actionneur magnétique 42 est configuré pour générer une commande mécanique de déclenchement, en réaction à un court-circuit concernant la phase correspondante. Cette commande mécanique de déclenchement présente la forme d'une poussée qu'un volet mobile 43 de l'actionneur magnétique 42 exerce sur la barre de transmission 32 et qui agit à l'inverse du ressort 36, dans le sens S2 autour de l'axe Y2-Y'2. La flèche P2 symbolise un exemple d'une telle poussée exercée par un actionneur magnétique 42.
  • La barre de transmission 31 est représentée seule à la figure 5. Elle comporte trois paliers de montage 50, qui sont enfilés sur l'arbre de support 33, décalés entre eux le long de l'axe de pivotement Y2-Y'2 et reliés rigidement par une barrette de liaison axiale 51. La barre de transmission 31 comprend également autant de bras 52 de réception d'une poussée P1 qu'il y a d'actionneurs thermiques 40. Chaque palier de montage 50 porte l'un des bras 52, dont chacun comprend un poussoir rapporté 53 distant de l'axe de pivotement Y2-Y'2.
  • Les bras 52 sont décalés entre eux, le long de l'axe de pivotement Y2-Y'2, de manière que chaque tête 41 puisse exercer une commande mécanique de déclenchement sous la forme d'une poussée P1, sur un poussoir 53, afin de faire pivoter la barre de transmission 31 dans le sens S2, en réaction à une surcharge de courant.
  • L'un des bras 52 porte un doigt 54 d'actionnement de l'organe de signalement 15 de l'indicateur 11.
  • La barrette de transmission 51 comporte un épaulement 55 de poussée sur le cliquet 30 pour entraîner celui-ci jusque dans sa position de libération, comme cela sera précisé ultérieurement.
  • La barre de transmission 31 peut être coulissée le long de l'arbre de support 33. Sa position axiale peut être réglée au moyen de l'organe de réglage 7. A cet effet, la barre de transmission 31 comporte une fourchette 56 d'accouplement à cet organe de réglage 7.
  • Les paliers 50, la barrette 51, les bras 52, le doigt 54 et la fourchette 56 font partie d'une pièce d'un seul tenant, moulée en polymère, à laquelle sont fixés les poussoirs 53.
  • La barre de transmission 32 est représentée seule à la figure 6. Elle comporte trois paliers de montage 60, qui sont enfilés sur l'arbre de support 33, décalés entre eux le long de l'axe de pivotement Y2-Y'2 et reliés rigidement par une barrette de liaison axiale 61. La barre de transmission 32 comprend également autant de bras 62 de réception d'une poussée P2 qu'il y a d'actionneurs magnétiques 42. Porté par l'un des moyeux 60, chaque bras 62 comprend un poussoir 63 distant de l'axe de pivotement Y2-Y'2.
  • Les bras 62 sont décalés entre eux, le long de l'axe de pivotement Y2-Y'2, de manière que chaque volet 43 puisse exercer une commande mécanique de déclenchement sous la forme d'une poussée P2, sur un poussoir 63, afin de faire pivoter la barre de transmission 32 dans le sens S2, en réaction à un court-circuit.
  • Un palier 60 porte un bras 64 d'actionnement de l'organe de signalement 15 de l'indicateur 12.
  • Chacun de deux paliers 60 successifs porte un ergot d'accrochage 65, qui définit l'une de deux surfaces planes 66 de poussée sur le cliquet 30 de manière à entraîner celui-ci jusque dans sa position de libération, comme cela sera précisé ultérieurement.
  • La barre de transmission 32 est une pièce d'un seul tenant, moulée en polymère.
  • Le cliquet 30 est représenté seul aux figures 7 et 8. Il comporte un moyeu de montage 70, qui est enfilé sur l'arbre de support 33 et qui porte un doigt 71 de retenue du percuteur 21 par accrochage. A distance du moyeu 70, l'extrémité libre du doigt 71 est pourvue d'un bec 72 d'accrochage du percuteur 21.
  • Le cliquet 30 définit une surface 73 s'étendant vers l'extérieur à partir du moyeu 70, de manière sensiblement parallèle à l'axe Y2-Y'2. Cette surface 73 est configurée pour coopérer avec l'épaulement 55 et pour recevoir une poussée de ce dernier. Le cliquet 30 définit en outre deux surfaces 74 s'étendant vers l'extérieur à partir du moyeu 70, de manière sensiblement parallèle à l'axe Y2-Y'2. Ces surfaces 74 sont configurées pour coopérer avec les surfaces de poussée 66 et pour recevoir en même temps des poussées de ces dernières.
  • Un organe de signalement 15 est représenté seul à la figure 9. Il comporte un bras de manivelle 80, qui est percé d'un trou de montage d'un arbre de support non représenté, centré sur l'axe de pivotement X-X'. Le bras de manivelle 80 porte un maneton arrière 81 déporté par rapport à l'axe de pivotement X-X', un doigt flexible 82 sensiblement perpendiculaire à cet axe de pivotement X-X', ainsi qu'un arc flexible 83 de rappel de l'organe de signalement 15 vers un état masqué. Le doigt 82 est flexible élastiquement vers l'arrière, dans un plan parallèle à l'axe de pivotement X-X'. Son extrémité libre porte une saillie 84 à même de s'engager dans une fenêtre 14 et de verrouiller ainsi l'organe de signalement 15 dans un état visible indiquant qu'un déclenchement s'est produit.
  • Lorsqu'une surcharge de courant circule dans le conducteur 3 de l'une des phases 2, l'actionneur thermique 40 associé à cette phase 3 produit un déplacement se traduisant par une poussée P1, faisant pivoter la barre de transmission 31 dans le sens S2. Il s'ensuit que l'épaulement 55 s'accroche à la surface 73 puis pousse sur celle-ci dans le sens S2 et fait ainsi pivoter le cliquet 30 jusqu'à sa position de libération, ce qu'illustre la figure 10. Sur cette figure 10, le percuteur 21 s'est décroché du bec 72 et il va se mettre en mouvement puis s'accélérer jusqu'à effectuer une percussion provoquant le déclenchement du disjoncteur.
  • Comme l'illustre la figure 11, le pivotement de la barre de transmission 31 dans le sens S2 amène le doigt 54 à pousser sur le maneton 81 présent dans l'indicateur 11 et à ainsi actionner l'organe de signalement 15 de cet indicateur 11. Antérieurement à l'apparition d'une surcharge de courant, cet organe de signalement 15 se trouvait dans son état masqué, qui est celui représenté à la figure 12. Sur cette figure 12, l'organe de signalement 15 de l'indicateur 11 est maintenu dans la même position angulaire qu'à la figure 2, du fait du rappel élastique exercé par son arc flexible 83. Il est alors entièrement masqué par la façade 5. En outre, le doigt 82 de l'indicateur 11 est courbé de manière élastique vers l'arrière.
  • Lors du pivotement de la barre de transmission 31 dans le sens S2, le doigt 54 fait pivoter l'organe de signalement 15 de l'indicateur 11, autour de l'axe de pivotement X-X' correspondant, à l'encontre du rappel exercé par l'arc 83 de cet organe de signalement 15. Après son actionnement par le doigt 54, l'organe de signalement 15 de l'indicateur 11 a changé d'état et il se trouve dans son état visible, qui est celui représenté aux figures 13 et 14. Sur la figure 13, le doigt 82 de l'indicateur 11 s'est redressé de lui-même et il est désormais rectiligne. Sa saillie 84 s'est engagée dans la fenêtre 14 de l'indicateur 11, ce qui verrouille l'organe de signalement 15 de l'indicateur 11 dans son état visible. La présence visible de la saillie 84 de l'indicateur 11 dans la fenêtre 14 de cet indicateur 11 indique qu'un déclenchement consécutif à une surcharge de courant s'est produit.
  • Une fois que la cause de la surcharge de courant a été éliminée, une poussée manuelle sur le bouton poussoir 13 de l'indicateur 11 amène ce bouton poussoir à courber élastiquement le doigt 82 vers l'arrière et à faire sortir la saillie 84 hors de la fenêtre 14, dans cet indicateur 11. Lorsque cette saillie 84 est sortie de la fenêtre 14 correspondante, l'arc 83 de l'organe de signalement 15 de l'indicateur 11 replace cet organe de signalement 15 dans son état masqué des figures 2 et 12.
  • Lorsqu'un courant de court-circuit circule dans le conducteur 3 de l'une des phases 2, l'actionneur magnétique 42 associé à cette phase 3 produit un déplacement se traduisant par une poussée P2, qu'un volet 43 applique sur un poussoir 62. Cette poussée P2 fait pivoter la barre de transmission 32 dans le sens S2. Il s'ensuit que les ergots 65 s'appliquent sur les surfaces 74, puis poussent de concert sur celles-ci dans le sens S2 et font ainsi pivoter le cliquet 30 jusqu'à sa position de libération, ce qu'illustre la figure 15. Sur cette figure 15, le percuteur 21 s'est décroché du bec 72 et il va se mettre en mouvement puis s'accélérer jusqu'à effectuer une percussion provoquant le déclenchement du disjoncteur.
  • Comme l'illustre la figure 16, le pivotement de la barre de transmission 32 dans le sens S2 amène le bras 64 à pousser sur le maneton 81 de l'organe de signalement 15, dans l'indicateur 12, et à ainsi actionner cet organe de signalement 15. Antérieurement à l'apparition d'un court-circuit, l'organe de signalement 15 de l'indicateur 12 se trouvait dans son état masqué, qui est celui représenté à la figure 2. Après son pivotement par le doigt 64, cet organe de signalement 15 a changé d'état et il se trouve dans son état visible, qui est celui de la figure 17 et qui est analogue à l'état représenté à la figure 13. La présence visible de la saillie 84 de l'indicateur 12 dans la fenêtre 14 du même l'indicateur 12 indique qu'un déclenchement consécutif à un court-circuit s'est produit.
  • Une fois que la cause du court-circuit a été éliminée, une poussée manuelle sur le bouton poussoir 13 de l'indicateur 12 amène l'organe de signalement 15 correspondant à se replacer dans son état masqué de la figure 2.
  • L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, la barre de transmission 32 est configurée pour faire partie d'un déclencheur magnétothermique de gros calibre. Des modifications peuvent être apportées à cette barre pour l'adapter à un déclencheur magnétothermique de petit calibre. Ces modifications peuvent porter en particulier sur la conformation des bras 62 et sur leur position angulaire autour de l'axe Y2-Y'2.

Claims (8)

  1. Déclencheur magnétothermique de surveillance de plusieurs courants de phase traversant un disjoncteur polyphasé et de déclenchement de ce disjoncteur polyphasé en cas d'anomalie affectant au moins l'un des courants de phase, comportant :
    - plusieurs phases (2),
    - plusieurs actionneurs thermiques (40) dont chacun est prévu pour réagir à une surcharge de courant dans une des phases (2) en générant une commande mécanique de déclenchement (P1, P2),
    - plusieurs actionneurs magnétiques (42) dont chacun est prévu pour réagir à un court-circuit dans une des phases (2) en générant une commande mécanique de déclenchement (P1, P2),
    - un dispositif intermédiaire de transmission configuré pour pouvoir recevoir n'importe laquelle des commandes mécaniques de déclenchement (P1, P2) et comportant un cliquet (30) rappelé élastiquement dans un premier sens (S1), vers une position de verrouillage, et agencé de manière qu'une réception d'une commande de déclenchement (P1, P2) par le dispositif de transmission amène ce cliquet (30) à passer de sa position de verrouillage, dans laquelle le cliquet (30) peut retenir par accrochage une pièce de déclenchement (21) dans un état neutre, à une position de libération, dans laquelle la pièce de déclenchement (21) est décrochée du cliquet (30),
    - un arbre de support (33) sur lequel le cliquet (30) est monté de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe de pivotement (Y2-Y'2), entre ses positions de verrouillage et de libération,
    caractérisé en ce qu'il comporte :
    - un premier indicateur (11) prévu pour signaler un déclenchement provoqué par une surcharge de courant, et
    - un deuxième indicateur (12) prévu pour signaler un déclenchement provoqué par un court-circuit,
    le dispositif intermédiaire de transmission comportant :
    - une première barre de transmission (31) montée sur ledit arbre de support (33) de manière à pouvoir être pivotée autour du même axe de pivotement (Y2-Y'2) que le cliquet (30), dans un deuxième sens (S2) contraire au premier sens (S1), par n'importe lequel des actionneurs thermiques (40), selon un mouvement lors duquel cette première barre de transmission (31) à la fois entraîne le cliquet (30) de sa position de verrouillage à sa position de libération et fait changer d'état le premier indicateur (11), et
    - une deuxième barre de transmission (32) montée sur ledit arbre de support (33) de manière à pouvoir être pivotée autour du même axe de pivotement (Y2-Y'2) que le cliquet (30), dans ledit deuxième sens (S2), par n'importe lequel des actionneurs magnétiques (42), selon un mouvement lors duquel cette deuxième barre de transmission (32) à la fois entraîne le cliquet (30) de sa position de verrouillage à sa position de libération et fait changer d'état le deuxième indicateur (12),
    les premières et deuxièmes barres de transmission (31, 32) étant découplées l'une de l'autre en pivotement autour de l'axe de pivotement (Y2-Y'2).
  2. Déclencheur magnétothermique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte :
    - un premier organe élastique (35) rappelant la première barre de transmission (31) vers une position de repos, dans le premier sens (S1) autour de l'axe de pivotement (Y2-Y'2),
    - un deuxième organe élastique (36) rappelant la deuxième barre de transmission (32) vers une position de repos, dans le premier sens (S1) autour de l'axe de pivotement (Y2-Y'2),
    - un troisième organe élastique (34) rappelant le cliquet (30) à l'écart de sa position de libération et vers sa position de verrouillage, dans le premier sens (S1) autour de l'axe de pivotement (Y2-Y'2).
  3. Déclencheur magnétothermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première barre de transmission (31) comporte plusieurs premiers paliers (50) enfilés sur l'arbre de support (33), ainsi qu'au moins une première barrette de liaison (51) associant rigidement les premiers paliers (50) entre eux, la deuxième barre de transmission (32) comportant plusieurs deuxièmes paliers (60) enfilés sur l'arbre de support (33), ainsi qu'au moins une deuxième barrette de liaison (61) associant rigidement les deuxièmes paliers (60) entre eux, les premiers et deuxièmes paliers (50, 60) étant décalés entre eux le long dudit axe de pivotement (Y2-Y'2).
  4. Déclencheur magnétothermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première barre de transmission (31) comporte des premiers bras (52) agencés de manière que, en agissant sur l'un de ces bras (52), chaque actionneur thermique (40) peut faire pivoter la première barre de transmission (31) dans le deuxième sens (S2).
  5. Déclencheur magnétothermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième barre de transmission (32) comporte des deuxième bras (62) agencés de manière que, en agissant sur l'un de ces bras (62), chaque actionneur magnétique (42) peut faire pivoter la deuxième barre de transmission (32) dans le deuxième sens (S2).
  6. Déclencheur magnétothermique selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que chacun des bras (52, 62) est porté par l'un des premiers et deuxièmes paliers (50, 60).
  7. Déclencheur magnétothermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un au moins des premier et deuxième indicateurs (11, 12) comporte :
    - une fenêtre (14) ménagée à travers une enveloppe (4, 5) du déclencheur magnétothermique, et
    - un organe de signalement (15) déplaçable entre un premier état, dans lequel aucune portion de cet organe de signalement (15) ne se trouve au niveau de la fenêtre (14), et un deuxième état, dans lequel l'organe de signalement (15) est au moins partiellement visible de , l'extérieur, par la fenêtre (14).
  8. Déclencheur magnétothermique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de signalement (15) est rappelé élastiquement vers le premier état et comporte un doigt flexible élastiquement (82) qui porte une saillie (84) à même de verrouiller l'organe de signalement (15) dans son deuxième état, en s'engageant dans la fenêtre (14).
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