EP3159906B1 - Appareil de commutation électrique comportant un mécanisme de commutation et au moins un module auxiliaire - Google Patents

Appareil de commutation électrique comportant un mécanisme de commutation et au moins un module auxiliaire Download PDF

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EP3159906B1
EP3159906B1 EP16194521.7A EP16194521A EP3159906B1 EP 3159906 B1 EP3159906 B1 EP 3159906B1 EP 16194521 A EP16194521 A EP 16194521A EP 3159906 B1 EP3159906 B1 EP 3159906B1
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EP
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auxiliary module
switching
mechanical
switching apparatus
casing
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Christophe Grumel
Alain Brouillat
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Schneider Electric Industries SAS
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Schneider Electric Industries SAS
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an electrical switching device comprising a protective housing, at least one switching device, a control mechanism for the switching device and at least one auxiliary module.
  • Switching devices such as circuit breakers, frequently include one or more switching devices, which are configured to transmit current between two connection pads and, when necessary, to cut the current, thereby isolating the connection pads one from the other.
  • the switching device When such a switching device is used for a multi-phase electricity distribution network, the switching device generally comprises a switching device for each phase.
  • the switching members are, in general, controlled by a common control mechanism, separate from the switching members.
  • a circuit breaker comprising a molded case comprising several housings capable of each receiving an auxiliary module.
  • the auxiliary modules have functions such as, for example, signaling the status of the circuit breaker to a remote operator, or even triggering the control mechanism.
  • the function of the auxiliary module requires a mechanical action of the auxiliary module on another element of the circuit breaker, such as the control mechanism, it is then necessary to precisely position the auxiliary module in the housing, so that the function is best fulfilled .
  • the receptacles for receiving the auxiliary modules are provided in the cover of the molded case.
  • the auxiliary modules are received in cradles, that is to say envelopes specially provided and arranged in the housing.
  • the document US 2003/071702 A1 discloses an electrical switching apparatus according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is therefore to propose a switching device, comprising at least one auxiliary module, which is more reliable.
  • the invention relates to an electrical switching device according to claim 1.
  • the switching apparatus is according to any one of claims 2 to 11.
  • An electrical switching device 10 comprises a housing 15, a first switching member 20A, a second switching member 20B, a third switching member 20C, a mechanism 25 for controlling each switching member 20A, 20B, 20C, a member mechanical referencing 30 and at least one auxiliary module 35.
  • the switching apparatus 10 is adapted to receive, via an electrical input conductor, a first electrical current and to deliver the first electrical current to an electrical output conductor, and vice versa.
  • the switching apparatus 10 is capable of receiving several first electric currents, via a plurality of input conductors, and of delivering each first electric current to a respective output conductor.
  • the switching device 10 is a three-phase circuit breaker.
  • a vertical direction Z, a transverse direction Y and a longitudinal direction X are defined.
  • the vertical direction Z, the transverse direction Y and the longitudinal direction X are each perpendicular to the other two.
  • the housing 15 is able to at least partially isolate each switching member 20A, 20B, 20C, the control mechanism 25 and each auxiliary module 35 from the exterior of the housing 15.
  • the housing 15 defines a first chamber 38A for receiving the first switching member 20A, a second chamber 38B for receiving the second switching member switching 20B and a third chamber 38C for receiving the third switching member 20C.
  • the housing 15 is made of an electrically insulating material.
  • the housing 15 is made of a plastic material.
  • the housing 15 is partially in the form of a rectangular parallelepiped.
  • the housing 15 comprises a cover 40, two spacers 45 and two side plates 50.
  • Each switching member 20A, 20B, 20C has an input connection range 52 and an output connection range 53.
  • Each switching member 20A, 20B, 20C is disposed in the housing 15.
  • each switching member 20A, 20B, 20C is arranged in a receiving chamber 38A, 38B, 38C of the housing 15.
  • Each switching member 20A, 20B, 20C is separated from another switching member 20A, 20B, 20C, in the transverse direction Y by a corresponding spacer 45.
  • Each switching member 20A, 20B, 20C is suitable for switching between a first position allowing the passage of the first current between the input connection area 52 and the output connection area 53, and a second position preventing the passage of the first current between the input connection range 52 and the output connection range 53.
  • the switching device 20A, 20B, 20C is, for example, a switching device with double rotary cut-off, or another type of switching device known to those skilled in the art.
  • Each switching member 20A, 20B, 20C is adapted to receive, on the input connection pad 52, the first current.
  • the switching member 20A, 20B, 20C is adapted, in its first position, to deliver the first current to the output connection pad 53.
  • the control mechanism 25 is configured to move each switching member 20A, 20B, 20C between its first position and its second position.
  • the control mechanism 25 is capable of controlling the breaking, by each switching member 20A, 20B, 20C, of the first current between the input connection terminal 52 and the output connection terminal 53.
  • control mechanism 25 comprises a control shaft 55 passing through the control mechanism 25 and each switching member 20A, 20B, 20C.
  • the control mechanism 25 is able to move the control shaft 55 between a primary position in which each switching member 20A, 20B, 20C is in its first position, and a secondary position wherein each switching member 20A, 20B, 20C is in its second position.
  • the control mechanism 25 has two lateral flanges 60 and a pin 65, also called a lever.
  • the control mechanism 25 is arranged in the housing 15.
  • control mechanism 25 is arranged in the housing 15 so that one of the switching members 20A, 20B, 20C is received between the two flanges 60.
  • the mechanical referencing member 30 is, according to the invention, suitable for allowing positioning, in the housing 15, of both the control mechanism 25 and each auxiliary module 35.
  • the mechanical referencing member 30 is common to the control mechanism 25 and to each auxiliary module 35 for positioning the control mechanism 25 and the auxiliary module (s) 35 in the housing 15. More specifically, the mechanical referencing member 30 maintains each auxiliary module 35 in position relative to the control mechanism 25.
  • the mechanical referencing member 30 is common to each auxiliary module 35, to the control mechanism 25 and to each switching member 20A, 20B, 20C.
  • the mechanical referencing member 30 is mechanically coupled to the control mechanism 25 and to each auxiliary module 35.
  • the mechanical referencing member 30 passes through the two flanges 60 of the control mechanism 25.
  • the mechanical referencing member 30 is, for example, in the form of a cylindrical bar with a circular base around a first axis A1 parallel to the transverse direction Y.
  • the mechanical referencing member 30 passes successively, in the transverse direction Y, a corresponding side plate 50, the first switching member 20A, a corresponding flange 60, the second switching member 20B, the other flange 60, the third switching member 20C, and the other side plate 50.
  • the mechanical referencing member 30 has a first diameter D1 of between 2 millimeters (mm) and 10 mm.
  • the first diameter D1 is between 2 mm and 4 mm.
  • Each auxiliary module 35 is removable with respect to the housing 15.
  • the auxiliary module 35 is adapted to be removed from the housing 15 by an operator, to an extracted position in which the auxiliary module 35 is no longer suitable for use its function relating to the control mechanism 25.
  • the auxiliary module 35 is removable, relative to the housing, by a translation in the vertical direction Z.
  • Each auxiliary module 35 is mechanically coupled to the mechanical referencing member 30.
  • each auxiliary module 35 and the mechanical referencing member 30 are mechanically connected by a mechanical connection.
  • the mechanical connection between the mechanical referencing member 30 and the corresponding auxiliary module 35 is a mechanical connection eliminating four degrees of freedom between the auxiliary module 35 and the mechanical referencing member 30.
  • the mechanical connection between the member mechanical referencing 30 and the auxiliary module 35 therefore allows two degrees of freedom between the auxiliary module 35 and the mechanical referencing member 30.
  • the corresponding auxiliary module 35 and the mechanical referencing member 30 are mechanically connected by a mechanical connection of the “sliding pivot” type around the transverse direction Y.
  • the mechanical connection between the auxiliary module 35 and the referencing member mechanical 30 authorizes a respective movement, between the auxiliary module 35 and the mechanical referencing member 30, of rotation around the transverse direction Y, or of translation in the transverse direction Y.
  • Each auxiliary module 35 is mechanically coupled to a corresponding spacer 45.
  • the auxiliary module 35 and the spacer are mechanically connected by a mechanical connection eliminating a degree of freedom between the auxiliary module 35 and the spacer 45.
  • the auxiliary module 35 and the spacer are mechanically connected by a mechanical connection of the "punctual connection" type.
  • the mechanical connection between the auxiliary module 35 and the spacer 45 prevents a respective movement, between the auxiliary module 35 and the mechanical referencing member 30, of rotation about the transverse direction Y. The mechanical connection between the module auxiliary 35 and the spacer 45 therefore allows five degrees of freedom between the auxiliary module 35 and the spacer 45.
  • Each auxiliary module 35 is also directly mechanically coupled to the control mechanism 25.
  • the casing 70 of the auxiliary module 35 is in contact with a corresponding flange 60 of the control mechanism 25.
  • the auxiliary module 35 and the control mechanism 25 are mechanically connected by a mechanical connection eliminating a degree of freedom between the auxiliary module 35 and the control mechanism 25.
  • the mechanical connection between the auxiliary module 35 and the control mechanism 25 is a connection "punctual link" type.
  • the mechanical connection between the module auxiliary 35 and the control mechanism 25 prevents a respective translational movement in the transverse direction Y.
  • Each auxiliary module 35 comprises a casing 70, a trigger mechanism, not shown, a first mechanical coupling member 75, a second mechanical coupling member 80, at least one guide member 85A, 85B and a support member 87, visible on the figure 2 .
  • the auxiliary module 35 includes a first guide member 85A and a second guide member 85B.
  • Each auxiliary module 35 has a length measured in the longitudinal direction X, a width measured in the transverse direction Y, and a total height measured in the vertical direction Z.
  • the length of the auxiliary module 35 is, for example, equal to 60 mm.
  • the width of the auxiliary module 35 is, for example, equal to 15 mm.
  • the height of the auxiliary module 35 is, for example, equal to 55 mm.
  • Each auxiliary module 35 is configured to implement a mechanical function associated with the control mechanism 25.
  • the auxiliary module 35 is a trip device configured to actuate the control mechanism for the switching of each switching member 20A, 20B, 20C.
  • the auxiliary module 35 is then able to move, by means of the control mechanism 25, each switching member 20A, 20B, 20C from its first position to its second position.
  • the auxiliary module 35 is then preferably a voltmetric trip device.
  • the auxiliary module 35 is then configured to measure at least one quantity relating to the first current, and to actuate the control mechanism 25 when the measured quantity is situated outside a predefined range of values.
  • the auxiliary module 35 is an undervoltage release, that is to say that the auxiliary module 35 is configured to actuate the control mechanism 25 when the voltage corresponding to the first current is less than a first preset value.
  • the auxiliary module 35 is a trigger with current emission. This means that the auxiliary module 35 is configured to actuate the control mechanism 25 when the measured voltage is greater than a second predefined value.
  • the auxiliary module 35 is an electronic trip device capable of detecting an electrical fault of the first current and of actuating the control mechanism 25 in the event of detection of the electrical fault.
  • the electrical fault is, for example, a short-circuit current, an overload current, or even an insulation fault.
  • the auxiliary module 35 is a signaling module capable of communicating a trigger signal to a remote electronic device when the control mechanism 25 is actuated, for example by another auxiliary module 35, to interrupt the first current.
  • Each reception chamber 38A, 38B, 38C is configured to allow a switching member 25 to be arranged in the reception chamber 38A, 38B, 38C.
  • Each spacer 45 then separates, in the transverse direction Y, two respective switching members 20A, 20B, 20C.
  • each reception chamber 38A, 38B, 38C are aligned in the transverse direction Y.
  • the orthogonal projections of each reception chamber 38A, 38B, 38C in the transverse direction Y are then superimposed.
  • each reception chamber 38A, 38B, 38C can be superimposed on each other reception chamber 38A, 38B, 38C by a translation in the transverse direction Y.
  • the cover 40 is movable, relative to the side plates 50, between an open position in which each switching member 20A, 20B, 20C, the control mechanism 25 and each auxiliary module 35 are accessible to an operator and a closed position in which each switching member 20A, 20B, 20C, the control mechanism 25 and each auxiliary module 35 are at least partially isolated from the outside of the housing 15.
  • the cover 40 When the cover 40 is in the closed position, the cover 40 is generally perpendicular to the vertical direction Z of the switching apparatus 10.
  • the cover 40 is rectangular.
  • the cover 40 has an access opening 90 allowing access to the crankpin 65 when the cover 40 is in the closed position.
  • Each spacer 45 is configured to partially delimit at least one reception chamber 38A, 38B, 38C.
  • Each spacer 45 has a main wall 95 and a secondary wall 100.
  • Each side plate 50 comprises a side wall 105 and a bottom wall 110.
  • the two spacers 45 and the two side plates 50 are substantially aligned in the transverse direction Y of the switching device 10.
  • connection pad 52, 53 is suitable for being electrically connected to an input conductor or an electrical output conductor.
  • Each range of connection 52, 53 is, for example, made in the form of a parallelepipedic tongue extending perpendicular to the vertical direction Z.
  • Each flange 60 is planar. Each flange 60 is perpendicular to the transverse direction Y. The switching mechanism 25 is delimited, in the transverse direction Y, by the two flanges 60.
  • the crankpin 65 is configured to allow an operator to move, through the control mechanism 25, each switching member 20A, 20B, 20C between its first position and its second position.
  • the pin 65 is accessible from outside the housing 15 via the opening 90 formed in the cover 40 when the cover 40 is in the closed position.
  • Each envelope 70 is configured to isolate the triggering mechanism from the exterior of the envelope 70.
  • the envelope 70 is made of a plastic material.
  • Each envelope 70 has a first lateral face 115A, a second lateral face 115B, an upper face 120, a lower face 125, as well as two end faces 130.
  • Each first mechanical coupling member 75 is configured to mechanically couple a respective auxiliary module 35 and the mechanical referencing member 30.
  • each first mechanical coupling member 75 is configured to mechanically couple the respective auxiliary module 35 and the mechanical referencing member 30 by snap-fastening.
  • the first mechanical coupling member 75 is configured to form a connection with two degrees of freedom between the mechanical referencing member 30 and the auxiliary module 35.
  • the mechanical connection between the mechanical referencing member 30 and the auxiliary module 35 therefore eliminates four degrees of freedom between the mechanical referencing member 30 and the auxiliary module 35.
  • Each first mechanical coupling member 75 comprises two elastic coupling elements 135.
  • Each second mechanical coupling member 80 is configured to mechanically couple the auxiliary module 35 and the spacer 45.
  • the second mechanical coupling member 80 is configured to mechanically couple the auxiliary module 35 and the spacer 45 by snap-fastening.
  • Each second mechanical coupling member 80 is configured to form a connection with five degrees of freedom between the spacer 45 and the auxiliary module 35.
  • the mechanical connection formed by each second mechanical coupling member therefore eliminates a degree of freedom between the auxiliary module 35 and the spacer 45.
  • Each second mechanical coupling member 80 is carried by the lower face 125.
  • the second mechanical coupling member 80 comprises two elastic arms 140.
  • Each guide member 85A, 85B is configured to guide the auxiliary module 35 relative to the housing 15, when the auxiliary module 35 is displaced relative to the housing 15.
  • Each guide member 85A, 85B came integrally with the envelope 70.
  • the first guide member 85A is carried by the lower face 125.
  • the first guide member 85A is in the form of a tab extending from the lower face 125 in the vertical direction Z.
  • the first guide member 85A is configured to collaborate with a bearing surface of the housing 15 to guide the auxiliary module 35 relative to the housing 15.
  • the second guide member 85B is carried by an end face 130.
  • the second guide member 85B is in the form of a flat tongue perpendicular to the longitudinal direction X.
  • the second guide member 85B is configured to be inserted in a complementary slot , not shown, of the housing 15.
  • the support member 87 is carried by the upper face 120 of the casing 70 .
  • the support member 87 is configured so that, when the cover 40 is moved from the open position to the closed position, and that the auxiliary module 35 is partially inserted in the housing 15, the cover 40 exerts on the support member 87 a displacement force tending to move the auxiliary module 35, in the vertical direction Z, towards the interior of the housing 15.
  • auxiliary module 35 is partially received in the housing 15 but is not mechanically coupled to the mechanical referencing member 30.
  • the support member 87 is, for example, in the form of a protuberance having a flat surface intended to be in contact with the cover 40 when the cover is in the closed position and the auxiliary module 35 is partially inserted in the housing. 15.
  • the main wall 95 is flat.
  • the main wall 95 is perpendicular to the transverse direction Y.
  • Each main wall 95 has a first end E1 and a second end E2.
  • the first end E1 and the second end E2 are opposite from each other in the vertical direction Z.
  • the second end E2 is opposite to the cover 40 when the cover 40 is in the closed position.
  • the first end E1 comprises a lug 145, visible on the figure 2 .
  • the secondary wall 100 is perpendicular to the vertical direction Z.
  • the main wall 95 and the secondary wall 100 have come integrally with one another.
  • the secondary wall 100 defines the main wall 95 in the vertical direction Z.
  • the secondary wall 100 is arranged at the second end E2 of the main wall 95.
  • the side wall 105 is flat.
  • the side wall 105 is perpendicular to the transverse direction Y.
  • the bottom wall 110 is perpendicular to the vertical direction Z.
  • the side wall 105 and the bottom wall 110 are integrally formed with each other.
  • the bottom wall 110 defines the side wall 105 in the vertical direction Z.
  • the bottom wall 110 is arranged at one end of the side wall 105 opposite the cover 40 when the cover 40 is in the closed position.
  • each spacer 45 is delimited, in the transverse direction Y, by the lower wall 110 of a side plate 50 and by the secondary wall 100 of the other spacer 45. A part passing through the housing 15 in the direction transverse Y then successively crosses a corresponding side plate 50, the two spacers 45, then the other side plate 50.
  • the first receiving chamber 38A and the third receiving chamber 38C are delimited, in the transverse direction Y, by a corresponding main wall 95 and by a corresponding side plate 50, while the second receiving chamber 38B is delimited, in the direction transverse Y, by the two main walls 95.
  • the secondary walls 100 and the lower walls 110 are configured to collaborate with each other to form a bottom of the housing 15.
  • the bottom of the housing 15 is suitable for isolating the switching members 25 from the exterior of the housing in the vertical direction Z.
  • the lateral faces 115A, 115B are opposite in the transverse direction Y.
  • the lateral faces 115A, 115B delimit the envelope 70 in the transverse direction Y.
  • Each lateral face 115A, 115B is planar.
  • Each lateral face 115A, 115B is perpendicular to the transverse direction Y.
  • the first lateral face 115A is in abutment against the control mechanism 25.
  • the first lateral face 115A has a projection 150 configured to come into abutment against a corresponding flange 60 of the control mechanism 25.
  • the upper face 120 and the lower face 125 are opposite in the vertical direction Z.
  • the lower face 125 is defined as being the face facing the bottom of the housing 15.
  • the end faces 130 are opposite in the longitudinal direction X.
  • the end faces 130 delimit the envelope 70 in the longitudinal direction X.
  • the triggering mechanism is arranged in the envelope 70.
  • the triggering mechanism is adapted to actuate the control mechanism 25 for the switching of each switching member 20A, 20B, 20C.
  • the trigger mechanism is known per se.
  • Each elastic coupling element 135 is designed to collaborate with the mechanical referencing member 30 by snap-fastening.
  • the elastic coupling elements 135 are aligned in the transverse direction Y.
  • Each elastic coupling element 135 is carried by the lower face 125.
  • Each elastic element 135 comprises two elastic branches 155 delimiting a first cavity 160 for receiving the mechanical referencing member 30.
  • the elastic arms 140 delimit a second cavity 165 for receiving the post 145 and a second opening 170 for introducing the post 145 into the second receiving cavity 145.
  • Each elastic arm 140 has come integrally with the casing 70.
  • Each elastic arm 140 has a width, measured in the transverse direction Y, of less than or equal to 6 mm. Because of their flexibility and their small width, the elastic arms 140 therefore do not prevent rotation, around the longitudinal direction X or the vertical direction Z, between the auxiliary module 35 and the spacer 45.
  • the tenon 145 came integrally with the main wall 95.
  • the tenon 145 has a cylindrical shape with a circular base around the transverse direction Y.
  • the tenon 145 has a rectangular 175 base and a cylindrical head 180 with a circular base around an axis parallel to the transverse direction Y.
  • the projection 150 is, for example, cylindrical with a circular base around the transverse direction Y.
  • the projection 150 has a second diameter D2, measured in a plane perpendicular to the transverse direction Y, equal to 64 mm.
  • the projection 150 has a height, measured in the transverse direction Y. The height of the projection is, for example, equal to 0.5 mm.
  • the projection 150 forms with the control mechanism 25 a mechanical connection of the "point connection" type. Indeed, the second diameter D2 of the projection 150 is much smaller than the dimensions of the auxiliary module. In particular, the contact surface between the flange 60 and the projection 150 is less than one-fiftieth of the surface of the first lateral face 115A.
  • the mechanical connection between the projection 150 and the control mechanism 25 therefore eliminates a single degree of freedom between the control mechanism 25 and the auxiliary module 35.
  • the mechanical connection between the projection 150 and the control mechanism 25 therefore allows five degrees of freedom between the control mechanism 25 and the auxiliary module 35.
  • Each elastic branch 155 came integrally with the envelope 70.
  • the elastic branches 155 delimit a first opening for introducing the mechanical referencing member 30 into the first receiving cavity 160.
  • the first opening has a first internal width Li1 defined as the minimum distance between two points of the elastic branches 155.
  • the first internal width Li1 is strictly less than the first diameter D1 of the mechanical referencing member 30.
  • the maximum distance, measured in the transverse direction Y, between two points of the elastic branches 155 is equal to 15 mm.
  • the elastic branches 155 therefore prevent the auxiliary module 35 from pivoting, relative to the mechanical referencing member 30, around the vertical direction Z and around the longitudinal direction X, but allow rotation around the transverse direction Y.
  • the elastic branches 155 are configured to elastically deform in order to allow the introduction of the mechanical referencing member 30, through the first introduction opening, into the first receiving cavity 160.
  • the first receiving cavity 160 is cylindrical with a circular base around a second axis A2.
  • the second axis A2 is merged with the first axis A1.
  • the second axis A2 is therefore parallel to the transverse direction Y.
  • the first receiving cavity 160 has a first internal diameter D3 greater than or equal to the first diameter D1 of the mechanical referencing member 30.
  • the second receiving cavity 165 is cylindrical around a third axis A3.
  • the third axis A3 is parallel to the transverse direction Y.
  • the second receiving cavity 165 has a flat surface 182 opposite the second introduction opening 150 in the vertical direction Z.
  • the second receiving cavity 165 has a second internal diameter D4 greater than or equal to the diameter of the head of the post 145.
  • the second receiving cavity 165 is configured so that, when the head 145 is received in the second receiving cavity 165, the head 145 is supported on the flat surface 182 of the second receiving cavity 165.
  • the second opening 170 has a minimum distance between two points of the elastic arms 140 which is strictly less than the diameter of the head 180 of the stud 145. This minimum distance between two points of the elastic arms 140 is measured in the longitudinal direction X.
  • the base 175 is parallelepiped.
  • the base 175 has a width, measured in a plane perpendicular to the vertical direction Z, strictly less than the minimum distance between two points of the elastic arms 140.
  • the head 180 has a diameter strictly greater than the width Lb of the base 175.
  • the switching device 10 allows precise positioning of each auxiliary module 35 relative to the control mechanism 25 by means of the mechanical referencing member common to the control mechanism 25 and to each auxiliary module 35.
  • the switching device 10 allows, by virtue of its architecture, precise positioning of each switching member 20A, 20B, 20C relative to the control mechanism 25.
  • the mechanical referencing member 30 is common, in addition, to each switching member 20A, 20B, 20C.
  • the direct mechanical couplings of the auxiliary module 35 with the spacer 45 and the control mechanism 25 allow easy installation of the auxiliary module 35 in the housing 15, requiring few parts.
  • the number of mechanical connections between the auxiliary module 35 and the control mechanism 25 is therefore reduced.
  • the actuation of the control mechanism 25 by the auxiliary module 35 is therefore more reliable.
  • the assembly of the auxiliary module 35 is isostatic.
  • the dimensional dispersion between the auxiliary module 35 and the control mechanism 25 is therefore reduced.
  • the actuation of the control mechanism 25 by the auxiliary module 35 is, here again, more reliable.
  • FIG. 5 Another embodiment of the auxiliary module 35 is shown in the figure 5 . Elements identical to those of the first embodiment of the auxiliary module of the figures 2 to 4 are not described again. Only the differences are highlighted.
  • the auxiliary module 35 is a trigger triggered following the detection of an electrical fault of the first current or following a voluntary command and suitable for actuating the control mechanism 25 in the event of detection of the electrical fault or of the voluntary command.
  • the auxiliary module 35 does not have a second guide member 85B.
  • the auxiliary module 35 has at least one elastic retaining projection 185. On the figure 5 , the auxiliary module 35 comprises two elastic retaining projections 185.
  • Each elastic retaining projection 185 is configured to prevent the auxiliary module 35 from being withdrawn from the housing 15.
  • Each elastic retaining projection 185 is able to collaborate with a cavity in the housing 15 by snap-fastening.
  • Each elastic retaining projection 185 is carried by a lateral face 115A, 115B of the casing 70. Each elastic retaining projection 185 is made integrally with the casing 70. Each elastic retaining protrusion 185 has a cam surface 190 and a stop surface 195.
  • the cam surface 190 is inclined relative to the vertical direction Z, and oriented towards the bottom of the housing 15.
  • the cam surface 190 is able to cooperate with the housing 15 to drive, during the introduction of the auxiliary module 35 into the housing 15, the deformation of the lateral face 115A, 115B towards the inside of the envelope 70.
  • the abutment surface 195 is perpendicular to the vertical direction Z and oriented towards the cover 40.
  • the abutment surface 195 is configured to abut against a blocking surface, not shown, of the housing 15 when a force directed in the direction vertical Z is exerted by an operator to extract the auxiliary module 35 from the housing 15.
  • the auxiliary module 35 cannot be manually removed from the housing 15 by an operator.
  • the switching device 10 is then more secure. This is in particular important in the case of triggers capable of detecting an electrical fault, which are intended to be arranged in the factory in the housing 15 and to remain in place throughout the life of the switching device 10.
  • the arms 140 which delimit the cavity 165 for receiving the head of the post 145 are flexible and have a small width in the transverse direction Y.
  • a rotation rotation, around the longitudinal direction X or the vertical direction Z, between the auxiliary module 35 and the spacer 45 is therefore possible.
  • the second receiving cavity 165 has a second internal diameter D4 greater than or equal to the diameter of the head of the post 145.
  • the arms 140 do not enclose the head of the post 145 and that the mechanical connection between the auxiliary module 35 and the spacer 45 is a connection eliminating a single degree of freedom, by the support of the head 145 on the flat surface 182.

Landscapes

  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un appareil de commutation électrique comportant un boîtier de protection, au moins un organe de commutation, un mécanisme de commande de l'organe de commutation et au moins un module auxiliaire.
  • Les appareils de commutation, tels que les disjoncteurs, comprennent fréquemment un ou plusieurs organes de commutation, qui sont configurés pour transmettre un courant entre deux plages de connexion et, lorsque c'est nécessaire, pour couper le courant, isolant alors les plages de connexion l'une de l'autre. Lorsqu'un tel dispositif de commutation est utilisé pour un réseau multiphasé de distribution d'électricité, le dispositif de commutation comporte en général un organe de commutation pour chaque phase. Dans cette configuration, les organes de commutation sont, en général, commandés par un mécanisme de commande commun, séparé des organes de commutation. Une telle configuration permet, entre autres, d'assurer que les courants des différentes phases sont bien interrompus en cas de détection d'un dysfonctionnement sur l'une quelconque des phases.
  • On connaît du document EP 0 591 074 A1 un disjoncteur comprenant un boîtier moulé comportant plusieurs logements susceptibles de recevoir chacun un module auxiliaire. Les modules auxiliaires présentent des fonctions telles que, par exemple, la signalisation de l'état du disjoncteur à un opérateur distant, ou encore le déclenchement du mécanisme de commande. Lorsque la fonction du module auxiliaire nécessite une action mécanique du module auxiliaire sur un autre élément du disjoncteur, tel que le mécanisme de commande, il est alors nécessaire de positionner avec précision le module auxiliaire dans le boîtier, pour que la fonction soit remplie au mieux.
  • Dans le cas du document EP 0 591 074 A1 , les logements de réception des modules auxiliaires sont ménagés dans le couvercle du boîtier moulé. Dans d'autres configurations, les modules auxiliaires sont reçus dans des berceaux, c'est-à-dire des enveloppes spécialement prévues et disposées dans le boîtier. De plus, le document US 2003/071702 A1 divulgue un appareil de commutation électrique selon le préambule de la revendication1.
  • Cependant, de telles techniques de positionnement des modules auxiliaires dans le boîtier ne sont pas optimales car une dispersion dimensionnelle excessive peut subsister entre les différentes pièces de l'appareil.
  • Le but de l'invention est donc de proposer un appareil de commutation, comprenant au moins un module auxiliaire, qui soit plus fiable.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un appareil de commutation électrique selon la revendication 1.
  • Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'appareil de commutation est selon l'une quelconque des revendications 2 à 11.
  • Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue éclatée d'un appareil de commutation comportant un module auxiliaire et un boîtier avec des entretoises,
    • la figure 2 est une vue en coupe de côté de l'appareil de commutation de la figure 1, dans laquelle le module auxiliaire est partiellement extrait du boîtier et n'est pas couplés mécaniquement à l'entretoise,
    • la figure 3 est une vue en perspective du module auxiliaire de la figure 1,
    • la figure 4 est une vue en coupe de côté de l'appareil de commutation de la figure 1, dans laquelle le module auxiliaire est disposé dans le boîtier et couplé mécaniquement à l'entretoise, et
    • la figure 5 est une vue en perspective d'un autre module auxiliaire.
  • Un appareil de commutation électrique 10 comporte un boîtier 15, un premier organe de commutation 20A, un deuxième organe de commutation 20B, un troisième organe de commutation 20C, un mécanisme 25 de commande de chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C, un organe de référencement mécanique 30 et au moins un module auxiliaire 35.
  • L'appareil de commutation 10 est propre à recevoir, via un conducteur électrique d'entrée, un premier courant électrique et à délivrer le premier courant électrique à un conducteur électrique de sortie, et vice-versa.
  • De préférence, l'appareil de commutation 10 est propre à recevoir plusieurs premiers courants électriques, via une pluralité de conducteurs d'entrée, et à délivrer chaque premier courant électrique à un conducteur de sortie respectif. Sur la figure 1, l'appareil de commutation 10 est un disjoncteur triphasé.
  • Il est défini, pour l'appareil de commutation 10, une direction verticale Z, une direction transversale Y et une direction longitudinale X. La direction verticale Z, la direction transversale Y et la direction longitudinale X sont, chacune, perpendiculaires aux deux autres.
  • Le boîtier 15 est propre à isoler au moins partiellement chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C, le mécanisme de commande 25 et chaque module auxiliaire 35 de l'extérieur du boîtier 15.
  • Le boîtier 15 délimite une première chambre 38A de réception du premier organe de commutation 20A, une deuxième chambre 38B de réception du deuxième organe de commutation 20B et une troisième chambre 38C de réception du troisième organe de commutation 20C.
  • Le boîtier 15 est réalisé en un matériau électriquement isolant. Par exemple, le boîtier 15 est réalisé en un matériau plastique.
  • Sur la figure 1, le boîtier 15 est partiellement en forme d'un parallélépipède rectangle. Le boîtier 15 comprend un couvercle 40, deux entretoises 45 et deux plaques latérales 50.
  • Chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C comporte une plage de connexion d'entrée 52 et une plage de connexion de sortie 53. Chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C est disposé dans le boîtier 15. De préférence, chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C est disposé dans une chambre de réception 38A, 38B, 38C du boîtier 15. Chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C est séparé d'un autre organe de commutation 20A, 20B, 20C, selon la direction transversale Y par une entretoise 45 correspondante.
  • Chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C est propre à commuter entre une première position autorisant le passage du premier courant entre la plage de connexion d'entrée 52 et la plage de connexion de sortie 53, et une deuxième position empêchant le passage du premier courant entre la plage de connexion d'entrée 52 et la plage de connexion de sortie 53. L'organe de commutation 20A, 20B, 20C est, par exemple, un organe de commutation à double coupure rotative, ou encore un autre type d'organe de commutation connu de l'homme du métier.
  • Chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C est propre à recevoir, sur la plage de connexion d'entrée 52, le premier courant. L'organe de commutation 20A, 20B, 20C est propre, dans sa première position, à délivrer le premier courant à la plage de connexion de sortie 53.
  • Le mécanisme de commande 25 est configuré pour déplacer chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C entre sa première position et sa deuxième position. En particulier, le mécanisme de commande 25 est propre à commander la coupure, par chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C, du premier courant entre la borne de connexion d'entrée 52 et la borne de connexion de sortie 53.
  • Par exemple, le mécanisme de commande 25 comporte un arbre de commande 55 traversant le mécanisme de commande 25 et chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C. Le mécanisme de commande 25 est propre à déplacer l'arbre de commande 55 entre une position primaire dans laquelle chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C est dans sa première position, et une position secondaire dans laquelle chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C est dans sa deuxième position.
  • Le mécanisme de commande 25 présente deux flasques latéraux 60 et un maneton 65, également appelé manette. Le mécanisme de commande 25 est disposé dans le boîtier 15.
  • Dans l'exemple de la figure 1, le mécanisme de commande 25 est disposé dans le boîtier 15 de telle sorte que l'un des organes de commutation 20A, 20B, 20C est reçu entre les deux flasques 60.
  • L'organe de référencement mécanique 30 est, selon l'invention, propre à permettre le positionnement, dans le boîtier 15, à la fois du mécanisme de commande 25 et de chaque module auxiliaire 35. L'organe de référencement mécanique 30 est commun au mécanisme de commande 25 et à chaque module auxiliaire 35 pour le positionnement du mécanisme de commande 25 et du ou des modules auxiliaires 35 dans le boîtier 15. Plus précisément, l'organe de référencement mécanique 30 maintient chaque module auxiliaire 35 en position par rapport au mécanisme de commande 25.
  • De préférence, l'organe de référencement mécanique 30 est commun à chaque module auxiliaire 35, au mécanisme de commande 25 et à chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C.
  • L'organe de référencement mécanique 30 est couplé mécaniquement au mécanisme de commande 25 et à chaque module auxiliaire 35. Par exemple, l'organe de référencement mécanique 30 traverse les deux flasques 60 du mécanisme de commande 25.
  • L'organe de référencement mécanique 30 est, par exemple, en forme d'une barre cylindrique à base circulaire autour d'un premier axe A1 parallèle à la direction transversale Y.
  • Dans l'exemple de la figure 1, l'organe de référencement mécanique 30 traverse successivement, selon la direction transversale Y, une plaque latérale 50 correspondante, le premier organe de commutation 20A, un flasque 60 correspondant, le deuxième organe de commutation 20B, l'autre flasque 60, le troisième organe de commutation 20C, et l'autre plaque latérale 50.
  • L'organe de référencement mécanique 30 présente un premier diamètre D1 compris entre 2 millimètres (mm) et 10 mm. Par exemple, le premier diamètre D1 est compris entre 2 mm et 4 mm.
  • Chaque module auxiliaire 35 est amovible par rapport au boîtier 15. Le module auxiliaire 35 est adapté pour être retiré hors du boîtier 15 par un opérateur, jusqu'à une position extraite dans laquelle le module auxiliaire 35 n'est plus propre à mettre en œuvre sa fonction relative au mécanisme de commande 25. Par exemple, le module auxiliaire 35 est amovible, par rapport au boîtier, par une translation selon la direction verticale Z.
  • Chaque module auxiliaire 35 est couplé mécaniquement à l'organe de référencement mécanique 30. Autrement dit, chaque module auxiliaire 35 et l'organe de référencement mécanique 30 sont reliés mécaniquement par une liaison mécanique.
  • De préférence, la liaison mécanique entre l'organe de référencement mécanique 30 et le module auxiliaire 35 correspondant est une liaison mécanique supprimant quatre degrés de liberté entre le module auxiliaire 35 et l'organe de référencement mécanique 30. La liaison mécanique entre l'organe de référencement mécanique 30 et le module auxiliaire 35 permet donc deux degrés de liberté entre le module auxiliaire 35 et l'organe de référencement mécanique 30.
  • Par exemple, le module auxiliaire 35 correspondant et l'organe de référencement mécanique 30 sont reliés mécaniquement par une liaison mécanique de type « pivot glissant » autour de la direction transversale Y. La liaison mécanique entre le module auxiliaire 35 et l'organe de référencement mécanique 30 autorise un mouvement respectif, entre le module auxiliaire 35 et l'organe de référencement mécanique 30, de rotation autour de la direction transversale Y, ou de translation selon la direction transversale Y.
  • Chaque module auxiliaire 35 est couplé mécaniquement à une entretoise 45 correspondante. De préférence, le module auxiliaire 35 et l'entretoise sont reliés mécaniquement par une liaison mécanique supprimant un degré de liberté entre le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45. Par exemple, le module auxiliaire 35 et l'entretoise sont reliés mécaniquement par une liaison mécanique de type « liaison ponctuelle ». De préférence, la liaison mécanique entre le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45 empêche un mouvement respectif, entre le module auxiliaire 35 et l'organe de référencement mécanique 30, de rotation autour de la direction transversale Y. La liaison mécanique entre le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45 permet donc cinq degrés de liberté entre le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45.
  • Chaque module auxiliaire 35 est, en outre, directement couplé mécaniquement au mécanisme de commande 25. Par exemple, l'enveloppe 70 du module auxiliaire 35 est en contact avec un flasque 60 correspondant du mécanisme de commande 25. De préférence, le module auxiliaire 35 et le mécanisme de commande 25 sont reliés mécaniquement par une liaison mécanique supprimant un degré de liberté entre le module auxiliaire 35 et le mécanisme de commande 25. Par exemple, la liaison mécanique entre le module auxiliaire 35 et le mécanisme de commande 25 est une liaison de type « liaison ponctuelle ». De préférence, la liaison mécanique entre le module auxiliaire 35 et le mécanisme de commande 25 empêche un mouvement respectif de translation selon la direction transversale Y.
  • La liaison mécanique entre le module auxiliaire 35 et le mécanisme de commande 25 permet donc cinq degrés de liberté entre le module auxiliaire 35 et le mécanisme de commande 25.Chaque module auxiliaire 35 comporte une enveloppe 70, un mécanisme de déclenchement, non représenté, un premier organe de couplage mécanique 75, un deuxième organe de couplage mécanique 80, au moins un organe de guidage 85A, 85B et un organe d'appui 87, visibles sur la figure 2. Selon l'exemple de la figure 2, le module auxiliaire 35 comporte un premier organe de guidage 85A et un deuxième organe de guidage 85B.
  • Chaque module auxiliaire 35 présente une longueur mesurée selon la direction longitudinale X, une largeur mesurée selon la direction transversale Y, et une hauteur totale mesurée selon la direction verticale Z. La longueur du module auxiliaire 35 est, par exemple, égale à 60 mm. La largeur du module auxiliaire 35 est, par exemple, égale à 15 mm. La hauteur du module auxiliaire 35 est, par exemple, égale à 55 mm.
  • Chaque module auxiliaire 35 est configuré pour mettre en œuvre une fonction mécanique associée au mécanisme de commande 25.
  • Par exemple, le module auxiliaire 35 est un déclencheur configuré pour actionner le mécanisme de commande pour la commutation de chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C. Le module auxiliaire 35 est alors propre à déplacer, par l'intermédiaire du mécanisme de commande 25, chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C de sa première position à sa deuxième position.
  • Le module auxiliaire 35 est alors, de préférence, un déclencheur voltmétrique. Le module auxiliaire 35 est alors configuré pour mesurer au moins une grandeur relative au premier courant, et pour actionner le mécanisme de commande 25 lorsque la grandeur mesurée est située en dehors d'une plage prédéfinie de valeurs.
  • Selon un autre exemple, le module auxiliaire 35 est un déclencheur à manque de tension, c'est-à-dire que le module auxiliaire 35 est configuré pour actionner le mécanisme de commande 25 lorsque la tension correspondant au premier courant est inférieure à une première valeur prédéfinie. En variante, le module auxiliaire 35 est un déclencheur à émission de courant. Cela signifie que le module auxiliaire 35 est configuré pour actionner le mécanisme de commande 25 lorsque la tension mesurée est supérieure à une deuxième valeur prédéfinie.
  • En variante, le module auxiliaire 35 est un déclencheur électronique propre à détecter un défaut électrique du premier courant et à actionner le mécanisme de commande 25 en cas de détection du défaut électrique. Le défaut électrique est, par exemple, un courant de court-circuit, un courant de surcharge, ou encore un défaut d'isolement.
  • En variante encore, le module auxiliaire 35 est un module de signalisation propre à communiquer un signal de déclenchement à un dispositif électronique distant lorsque le mécanisme de commande 25 est actionné, par exemple par un autre module auxiliaire 35, pour interrompre le premier courant.
  • Chaque chambre de réception 38A, 38B, 38C est configurée pour permettre à un organe de commutation 25 d'être disposé dans la chambre de réception 38A, 38B, 38C. Chaque entretoise 45 sépare alors, selon la direction transversale Y, deux organes de commutation 20A, 20B, 20C respectifs.
  • Les chambres de réception 38A, 38B, 38C sont alignées selon la direction transversale Y. Les projections orthogonales de chaque chambre de réception 38A, 38B, 38C selon la direction transversale Y sont alors superposées. En d'autres termes, chaque chambre de réception 38A, 38B, 38C est superposable à chaque autre chambre de réception 38A, 38B, 38C par une translation selon la direction transversale Y.
  • Le couvercle 40 est mobile, par rapport aux plaques latérales 50, entre une position ouverte dans laquelle chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C, le mécanisme de commande 25 et chaque module auxiliaire 35 sont accessibles à un opérateur et une position fermée dans laquelle chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C, le mécanisme de commande 25 et chaque module auxiliaire 35 sont isolés au moins partiellement de l'extérieur du boîtier 15.
  • Lorsque le couvercle 40 est dans la position fermée, le couvercle 40 est globalement perpendiculaire à la direction verticale Z de l'appareil de commutation 10. Le couvercle 40 est rectangulaire.
  • Le couvercle 40 présente une ouverture d'accès 90 permettant l'accès au maneton 65 lorsque le couvercle 40 est dans la position fermée.
  • Chaque entretoise 45 est configurée pour délimiter partiellement au moins une chambre de réception 38A, 38B, 38C. Chaque entretoise 45 comporte une paroi principale 95 et une paroi secondaire 100.
  • Chaque plaque latérale 50 comprend une paroi latérale 105 et une paroi inférieure 110.
  • Les deux entretoises 45 et les deux plaques latérales 50 sont sensiblement alignées selon la direction transversale Y de l'appareil de commutation 10.
  • Chaque plage de connexion 52, 53 est propre à être connectée électriquement à un conducteur d'entrée ou un conducteur électrique de sortie. Chaque plage de connexion 52, 53 est, par exemple, réalisée en forme d'une languette parallélépipédique s'étendant perpendiculairement à la direction verticale Z.
  • Chaque flasque 60 est plan. Chaque flasque 60 est perpendiculaire à la direction transversale Y. Le mécanisme de commutation 25 est délimité, selon la direction transversale Y, par les deux flasques 60.
  • Le maneton 65 est configuré pour permettre, à un opérateur, de déplacer, par l'intermédiaire du mécanisme de commande 25, chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C entre sa première position et sa deuxième position. Par exemple, le maneton 65 est accessible depuis l'extérieur du boîtier 15 via l'ouverture 90 ménagée dans le couvercle 40 lorsque le couvercle 40 est dans la position fermée.
  • Chaque enveloppe 70 est configurée pour isoler le mécanisme de déclenchement de l'extérieur de l'enveloppe 70. Par exemple, l'enveloppe 70 est réalisée en un matériau plastique.
  • Chaque enveloppe 70 présente une première face latérale 115A, une deuxième face latérale 115B, une face supérieure 120, une face inférieure 125, ainsi que deux faces terminales 130.
  • Chaque premier organe de couplage mécanique 75 est configuré pour coupler mécaniquement un module auxiliaire 35 respectif et l'organe de référencement mécanique 30. Dans l'exemple de la figure 3, chaque premier organe de couplage mécanique 75 est configuré pour coupler mécaniquement le module auxiliaire 35 respectif et l'organe de référencement mécanique 30 par encliquetage.
  • Le premier organe de couplage mécanique 75 est configuré pour former une liaison avec deux degrés de liberté entre l'organe de référencement mécanique 30 et le module auxiliaire 35. La liaison mécanique entre l'organe de référencement mécanique 30 et le module auxiliaire 35 supprime donc quatre degrés de liberté entre l'organe de référencement mécanique 30 et le module auxiliaire 35.
  • Chaque premier organe de couplage mécanique 75 comporte deux éléments élastiques 135 de couplage.
  • Chaque deuxième organe de couplage mécanique 80 est configuré pour coupler mécaniquement le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45. Dans l'exemple de la figure 4, le deuxième organe de couplage mécanique 80 est configuré pour coupler mécaniquement le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45 par encliquetage.
  • Chaque deuxième organe de couplage mécanique 80 est configuré pour former une liaison avec cinq degrés de libertés entre l'entretoise 45 et le module auxiliaire 35. La liaison mécanique formée par chaque deuxième organe de couplage mécanique supprime donc un degré de liberté entre le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45.
  • Chaque deuxième organe de couplage mécanique 80 est porté par la face inférieure 125. Le deuxième organe de couplage mécanique 80 comporte deux bras élastiques 140.
  • Chaque organe de guidage 85A, 85B est configuré pour guider le module auxiliaire 35 par rapport au boîtier 15, lors d'un déplacement du module auxiliaire 35 par rapport au boîtier 15.
  • Chaque organe de guidage 85A, 85B est venu de matière avec l'enveloppe 70.
  • Le premier organe de guidage 85A est porté par la face inférieure 125. Le premier organe de guidage 85A est en forme d'une patte s'étendant depuis la face inférieure 125 dans la direction verticale Z. Le premier organe de guidage 85A est configuré pour collaborer avec une surface d'appui du boîtier 15 pour guider le module auxiliaire 35 par rapport au boîtier 15.
  • Le deuxième organe de guidage 85B est porté par une face terminale 130. Le deuxième organe de guidage 85B est en forme d'une languette plane perpendiculaire à la direction longitudinale X. Le deuxième organe de guidage 85B est configuré pour être inséré dans une fente complémentaire, non représentée, du boîtier 15.
  • L'organe d'appui 87 est porté par la face supérieure 120 de l'enveloppe 70.. L'organe d'appui 87 est configuré pour que, lorsque le couvercle 40 est déplacé depuis la position ouverte jusqu'à la position fermée, et que le module auxiliaire 35 est partiellement inséré dans le boîtier 15, le couvercle 40 exerce sur l'organe d'appui 87 un effort de déplacement tendant à déplacer le module auxiliaire 35, selon la direction verticale Z, vers l'intérieur du boîtier 15.
  • Il est entendu par « partiellement inséré » que le module auxiliaire 35 est reçu en partie dans le boîtier 15 mais n'est pas couplé mécaniquement à l'organe de référencement mécanique 30.
  • L'organe d'appui 87 est, par exemple, en forme d'une protubérance présentant une surface plane destinée à être en contact avec le couvercle 40 lorsque le couvercle est en position fermée et que le module auxiliaire 35 est partiellement inséré dans le boîtier 15.
  • La paroi principale 95 est plane. La paroi principale 95 est perpendiculaire à la direction transversale Y.
  • Chaque paroi principale 95 présente une première extrémité E1 et une deuxième extrémité E2. La première extrémité E1 et la deuxième extrémité E2 sont opposées l'une de l'autre selon la direction verticale Z. La deuxième extrémité E2 est opposée au couvercle 40 lorsque le couvercle 40 est dans la position fermée. La première extrémité E1 comprend un tenon 145, visible sur la figure 2.
  • La paroi secondaire 100 est perpendiculaire à la direction verticale Z. La paroi principale 95 et la paroi secondaire 100 sont venues de matière l'une avec l'autre. La paroi secondaire 100 délimite la paroi principale 95 selon la direction verticale Z. La paroi secondaire 100 est disposée à la deuxième extrémité E2 de la paroi principale 95.
  • La paroi latérale 105 est plane. La paroi latérale 105 est perpendiculaire à la direction transversale Y. La paroi inférieure 110 est perpendiculaire à la direction verticale Z. La paroi latérale 105 et la paroi inférieure 110 sont venues de matière l'une avec l'autre. La paroi inférieure 110 délimite la paroi latérale 105 selon la direction verticale Z. La paroi inférieure 110 est disposée à une extrémité de la paroi latérale 105 opposée au couvercle 40 lorsque le couvercle 40 est dans la position fermée.
  • La paroi secondaire 100 de chaque entretoise 45 est délimitée, selon la direction transversale Y, par la paroi inférieure 110 d'une plaque latérale 50 et par la paroi secondaire 100 de l'autre entretoise 45. Une pièce traversant le boîtier 15 selon la direction transversale Y traverse alors successivement une plaque latérale 50 correspondante, les deux entretoises 45, puis l'autre plaque latérale 50.
  • La première chambre de réception 38A et la troisième chambre de réception 38C sont délimitées, selon la direction transversale Y, par une paroi principale 95 correspondante et par une plaque latérale 50 correspondante, alors que la deuxième chambre de réception 38B est délimitée, selon la direction transversale Y, par les deux parois principales 95.
  • Les parois secondaires 100 et les parois inférieures 110 sont configurées pour collaborer les unes avec les autres pour former un fond du boîtier 15. Le fond du boîtier 15 est propre à isoler les organes de commutation 25 de l'extérieur du boîtier selon la direction verticale Z.
  • Les faces latérales 115A, 115B sont opposées selon la direction transversale Y. Les faces latérales 115A, 115B délimitent l'enveloppe 70 selon la direction transversale Y. Chaque face latérale 115A, 115B est plane. Chaque face latérale 115A, 115B est perpendiculaire à la direction transversale Y.
  • De préférence, la première face latérale 115A est en appui contre le mécanisme de commande 25. Par exemple, la première face latérale 115A présente une saillie 150 configurée pour venir en appui contre un flasque 60 correspondant du mécanisme de commande 25.
  • La face supérieure 120 et la face inférieure 125 sont opposées selon la direction verticale Z. La face inférieure 125 est définie comme étant la face tournée vers le fond du boîtier 15.
  • Les faces terminales 130 sont opposées selon la direction longitudinale X. Les faces terminales 130 délimitent l'enveloppe 70 selon la direction longitudinale X.
  • Le mécanisme de déclenchement est disposé dans l'enveloppe 70. Le mécanisme de déclenchement est propre à actionner le mécanisme de commande 25 pour la commutation de chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C. Le mécanisme de déclenchement est connu en soi.
  • Chaque élément élastique de couplage 135 est prévu pour collaborer avec l'organe de référencement mécanique 30 par encliquetage. Les éléments élastiques de couplage 135 sont alignés selon la direction transversale Y.
  • Chaque élément élastique de couplage 135 est porté par la face inférieure 125.
  • Chaque élément élastique 135 comporte deux branches élastiques 155 délimitant une première cavité 160 de réception de l'organe de référencement mécanique 30.
  • Les bras élastiques 140 délimitent une deuxième cavité 165 de réception du tenon 145 et une deuxième ouverture 170 d'introduction du tenon 145 dans la deuxième cavité de réception 145. Chaque bras élastique 140 est venu de matière avec l'enveloppe 70.
  • Chaque bras élastique 140 présente une largeur, mesurée selon la direction transversale Y, inférieure ou égale à 6 mm. Du fait de leur flexibilité et de leur faible largeur, les bras élastiques 140 n'empêchent donc pas la rotation, autour de la direction longitudinale X ou de la direction verticale Z, entre le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45.
  • Le tenon 145 est venu de matière avec la paroi principale 95. Le tenon 145 présente une forme cylindrique à base circulaire autour de la direction transversale Y. Par exemple, le tenon 145 présente une base 175 parallélépipédique et une tête 180 cylindrique à base circulaire autour d'un axe parallèle à la direction transversale Y.
  • La saillie 150 est, par exemple, cylindrique à base circulaire autour de la direction transversale Y. La saillie 150 présente un deuxième diamètre D2, mesuré dans un plan perpendiculaire à la direction transversale Y, égal à 64 mm. La saillie 150 présente une hauteur, mesurée selon la direction transversale Y. La hauteur de la saillie est, par exemple, égale à 0,5 mm.
  • La saillie 150 forme avec le mécanisme de commande 25 une liaison mécanique de type « liaison ponctuelle ». En effet, le deuxième diamètre D2 de la saillie 150 est très inférieur aux dimensions du module auxiliaire. En particulier, la surface de contact entre le flasque 60 et la saillie 150 est inférieure à un cinquantième de la surface de la première face latérale 115A. La liaison mécanique entre la saillie 150 et le mécanisme de commande 25 supprime donc un seul degré de liberté entre le mécanisme de commande 25 et le module auxiliaire 35. La liaison mécanique entre la saillie 150 et le mécanisme de commande 25 permet donc cinq degrés de liberté entre le mécanisme de commande 25 et le module auxiliaire 35.
  • Chaque branche élastique 155 est venue de matière avec l'enveloppe 70. Les branches élastiques 155 délimitent une première ouverture d'introduction de l'organe de référencement mécanique 30 dans la première cavité de réception 160. La première ouverture présente une première largeur interne Li1 définie comme étant la distance minimale entre deux points des branches élastiques 155. La première largeur interne Li1 est strictement inférieure au premier diamètre D1 de l'organe de référencement mécanique 30.
  • La distance maximale, mesurée selon la direction transversale Y, entre deux points des branches élastiques 155 est égale à 15 mm. Les branches élastiques 155 empêchent donc le module auxiliaire 35 de pivoter, par rapport à l'organe de référencement mécanique 30, autour de la direction verticale Z et autour de la direction longitudinale X, mais permettent la rotation autour de la direction transversale Y.
  • Les branches élastiques 155 sont configurées pour se déformer élastiquement afin de permettre l'introduction de l'organe de référencement mécanique 30, à travers la première ouverture d'introduction, dans la première cavité de réception 160.
  • La première cavité de réception 160 est cylindrique à base circulaire autour d'un deuxième axe A2. Lorsque le module auxiliaire 35 est disposé dans le boîtier 15, le deuxième axe A2 est confondu avec le premier axe A1. Le deuxième axe A2 est donc parallèle à la direction transversale Y.
  • La première cavité de réception 160 présente un premier diamètre intérieur D3 supérieur ou égal au premier diamètre D1 de l'organe de référencement mécanique 30.
  • La deuxième cavité de réception 165 est cylindrique autour d'un troisième axe A3. Le troisième axe A3 est parallèle à la direction transversale Y. La deuxième cavité de réception 165 présente une surface plane 182 opposée à la deuxième ouverture d'introduction 150 selon la direction verticale Z.
  • La deuxième cavité de réception 165 présente un deuxième diamètre intérieur D4 supérieur ou égal au diamètre de la tête du tenon 145. La deuxième cavité de réception 165 est configurée pour que, lorsque la tête 145 est reçue dans la deuxième cavité de réception 165, la tête 145 est en appui sur la surface plane 182 de la deuxième cavité de réception 165.
  • La deuxième ouverture 170 présente une distance minimale entre deux points des bras élastiques 140 qui est strictement inférieure au diamètre de la tête 180 du tenon 145. Cette distance minimale entre deux points des bras élastiques 140 est mesurée selon la direction longitudinale X.
  • La base 175 est parallélépipédique. La base 175 présente une largeur, mesurée dans un plan perpendiculaire à la direction verticale Z, strictement inférieure à la distance minimale entre deux points des bras élastiques 140. La tête 180 présente un diamètre strictement supérieur à la largeur Lb de la base 175.
  • Ainsi, l'appareil de commutation 10 permet un positionnement précis de chaque module auxiliaire 35 par rapport au mécanisme de commande 25 de par l'organe de référencement mécanique commun au mécanisme de commande 25 et à chaque module auxiliaire 35.
  • De plus, l'appareil de commutation 10 permet, de par son architecture, un positionnement précis de chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C par rapport au mécanisme de commande 25. En effet, l'organe de référencement mécanique 30 est commun, en outre, à chaque organe de commutation 20A, 20B, 20C.
  • En outre, les couplages mécaniques directs du module auxiliaire 35 avec l'entretoise 45 et le mécanisme de commande 25 permettent une mise en place aisée du module auxiliaire 35 dans le boîtier 15, nécessitant peu de pièces. Le nombre de liaisons mécaniques entre le module auxiliaire 35 et le mécanisme de commande 25 est donc réduit. L'actionnement du mécanisme de commande 25 par le module auxiliaire 35 est donc plus fiable.
  • De par la formation, entre le module auxiliaire 35 et les autres organes de l'appareil de commutation 10 et le boîtier 15, de trois liaisons mécaniques supprimant, respectivement, quatre degrés de liberté, un degré de liberté et un degré de liberté, l'assemblage du module auxiliaire 35 est isostatique. La dispersion dimensionnelle entre le module auxiliaire 35 et le mécanisme de commande 25 est donc réduite. L'actionnement du mécanisme de commande 25 par le module auxiliaire 35 est, là encore, plus fiable.
  • Un autre exemple de réalisation du module auxiliaire 35 est représenté sur la figure 5. Les éléments identiques à ceux du premier exemple de réalisation du module auxiliaire des figures 2 à 4 ne sont pas décrits à nouveau. Seules les différences sont mises en évidence.
  • Le module auxiliaire 35 est un déclencheur commandé suite à la détection d'un défaut électrique du premier courant ou suite à une commande volontaire et propre à actionner le mécanisme de commande 25 en cas de détection du défaut électrique ou de la commande volontaire.
  • Le module auxiliaire 35 ne comporte pas de deuxième organe de guidage 85B.
  • Le module auxiliaire 35 comporte au moins une saillie élastique de retenue 185. Sur la figure 5, le module auxiliaire 35 comporte deux saillies élastiques de retenue 185.
  • Chaque saillie élastique de retenue 185 est configurée pour empêcher le retrait du module auxiliaire 35 hors du boîtier 15. Chaque saillie élastique de retenue 185 est propre à collaborer avec une cavité du boîtier 15 par encliquetage.
  • Chaque saillie élastique de retenue 185 est portée par une face latérale 115A, 115B de l'enveloppe 70. Chaque saillie élastique de retenue 185 est venue de matière avec l'enveloppe 70. Chaque saillie élastique de retenue 185 présente une surface de came 190 et une surface de butée 195.
  • La surface de came 190 est inclinée par rapport à la direction verticale Z, et orientée vers le fond du boîtier 15. La surface de came 190 est propre à coopérer avec le boîtier 15 pour entraîner, lors de l'introduction du module auxiliaire 35 dans le boîtier 15, la déformation de la face latérale 115A, 115B vers l'intérieur de l'enveloppe 70.
  • La surface de butée 195 est perpendiculaire à la direction verticale Z et orientée vers le couvercle 40. La surface de butée 195 est configurée pour venir en butée contre une surface de blocage, non représentée, du boîtier 15 lorsqu'un effort dirigé selon la direction verticale Z est exercé, par un opérateur, pour extraire le module auxiliaire 35 du boîtier 15.
  • Le module auxiliaire 35 ne peut être retiré manuellement du boîtier 15 par un opérateur. L'appareil de commutation 10 est alors plus sécurisé. Cela est en particulier important dans le cas de déclencheurs propres à détecter un défaut électrique, qui sont prévus pour être disposés en usine dans le boîtier 15 et pour demeurer en place lors de toute la vie de l'appareil de commutation 10.
  • Comme précisé ci-dessus, les bras 140 qui délimitent la cavité 165 de réception de la tête du tenon 145 sont flexibles et présentent une faible largeur selon la direction transversale Y. Lorsque la tête du tenon 145 est insérée dans la cavité 165, une rotation la rotation, autour de la direction longitudinale X ou de la direction verticale Z, entre le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45 est donc possible.
  • De plus, il est mentionné précédemment que la deuxième cavité de réception 165 présente un deuxième diamètre intérieur D4 supérieur ou égal au diamètre de la tête du tenon 145.L'homme du métier comprendra donc aisément que les bras 140 n'enserrent pas la tête du tenon 145 et que la liaison mécanique entre le module auxiliaire 35 et l'entretoise 45 est une liaison supprimant un seul degré de liberté, par l'appui de la tête 145 sur la surface plane 182.

Claims (11)

  1. Appareil de commutation électrique (10) comportant :
    - un boîtier de protection (15),
    - au moins un organe de commutation (20A, 20B, 20C) disposé dans le boîtier (15) et comportant une plage de connexion d'entrée (52) et une plage de connexion de sortie (53), l'organe de commutation (20A, 20B, 20C) étant propre à commuter entre une première position autorisant le passage du courant entre la plage de connexion d'entrée (52) et la plage de connexion de sortie (53) et une deuxième position empêchant le passage du courant entre la plage de connexion d'entrée (52) et la plage de connexion de sortie (53),
    - un mécanisme (25) de commande du ou de chaque organe de commutation (20A, 20B, 20C) entre ses première et deuxième positions, et
    - au moins un module auxiliaire (35) disposé dans le boîtier (15), le module auxiliaire (35) étant amovible par rapport au boîtier (15) et configuré pour mettre en œuvre une fonction électrique ou mécanique associée au mécanisme de commande (25),
    - -un organe de référencement mécanique (30) commun au mécanisme de commande (25) et à chaque module auxiliaire (35), pour le positionnement du mécanisme de commande (25) et de chaque module auxiliaire (35) dans le boîtier (15),
    - -une pluralité d'organes de commutation (20A, 20B, 20C) alignés selon une direction transversale (Y) de l'appareil de commutation (10),
    l'appareil de commutation électrique étant caractérisé en ce qui'l comprend en outre une pluralité d'entretoises (45), chaque entretoise (45) séparant deux organes de commutation (20A, 20B, 20C) respectifs selon la direction transversale (Y), le module auxiliaire (35) étant couplé mécaniquement à une entretoise (45).
  2. Appareil de commutation (10) selon la revendication 1, dans lequel le module auxiliaire (35) et l'organe de référencement mécanique (30) sont reliés mécaniquement par une liaison mécanique supprimant quatre degrés de liberté entre le module auxiliaire (35) et l'organe de référencement mécanique (30).
  3. Appareil de commutation (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le module auxiliaire (35) et l'entretoise (45) sont reliés mécaniquement par une liaison mécanique supprimant un degré de liberté entre le module auxiliaire (35) et l'entretoise (45).
  4. Appareil de commutation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module auxiliaire (35) est directement couplé mécaniquement au mécanisme de commande (25).
  5. Appareil de commutation (10) selon la revendication 4, dans lequel le module auxiliaire (35) et le mécanisme de commande (25) sont reliés mécaniquement par une liaison mécanique supprimant un degré de liberté entre le module auxiliaire (35) et le mécanisme de commande (25).
  6. Appareil de commutation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil de commutation (10) comporte en outre un organe de guidage (85A, 85B) configuré pour guider le module auxiliaire (35) par rapport au boîtier (15) lors de l'insertion du module auxiliaire (35) dans le boîtier (15) ou lors de l'extraction du module auxiliaire (35) hors du boîtier (15).
  7. Appareil de commutation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil de commutation (10) comporte une pluralité de modules auxiliaires (35), chaque module auxiliaire (35) étant disposé dans le boîtier (15), l'organe de référencement mécanique (30) étant commun au mécanisme de commande (25) et à chaque module auxiliaire (30) pour le positionnement du mécanisme de commande (25) et des modules auxiliaires (35) dans le boîtier (15).
  8. Appareil de commutation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module auxiliaire (35) comporte une saillie élastique de retenue (185) configurée pour empêcher un retrait manuel du module auxiliaire (35) hors du boîtier (15).
  9. Appareil de commutation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de référencement mécanique (30) est commun à chaque module auxiliaire (35), au mécanisme de commande (25) et à chaque organe de commutation (20A, 20B, 20C).
  10. Appareil de commutation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module auxiliaire (35) est un déclencheur configuré pour actionner le mécanisme de commande (25) pour la commutation de l'organe de commutation (20A, 20B, 20C).
  11. Appareil de commutation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil de commutation (10) est un disjoncteur.
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