FR2476384A1

FR2476384A1 - Multipole switch with electromagnetic trip - has movable contact with armature below lever which releases latch arm

Info

Publication number: FR2476384A1
Application number: FR8103073A
Authority: FR
Inventors: Jean Marie Bonameau
Original assignee: TECO SA
Current assignee: TECO SA
Priority date: 1980-02-18
Filing date: 1981-02-17
Publication date: 1981-08-21
Also published as: FR2476384B1

Abstract

The electrical switch has a number of movable contacts(7) secured to a rotatable bar(6) biassed by a spring(16) to open the contacts but retained in a "closed" position by a latch arm(3) of a manual switch latched on an arm(8). The arm(8) is an extension of a pivoted lever(118) passing underneath the contacts(7) and mounting upstanding pins (115), each aligned with a movable contact(7). Each circuit of a movable contact(7) includes an electromagnet(109) having an armature(114) positioned below the lever(118). If a short circuit occurs in one circuit the associated armature(114) is urged against the lever, pivoting the lever and releasing the latch arm(3). The released bar(6) thus rotates to open the contacts(7). A violent short circuit drives the armature(114) against the lever(118) in turn driving the pins(115) against the contacts(7) to open them.

Description

La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés à un disjoncteur de sécurité à haut pouvoir de coupure et à encombrement réduit, du type décrit dans le brevet belge nO 635.412 de la demanderesse. The present invention relates to improvements made to a safety circuit breaker with high breaking capacity and reduced overall dimensions, of the type described in Belgian patent no. 635.412 of the applicant.

Ce brevet décrit un disjoncteur de sécurité à enclenchement manuel et à organes de déverrouillage magnetiqueset thermiques, avec ouverture des contacts obtenue, dans le cas d'un court-circuit, par l'action d'une armature mobile d'un électro-aimant insérée dans la phase concernée. This patent describes a safety circuit breaker with manual engagement and magnetic and thermal unlocking members, with contact opening obtained, in the case of a short circuit, by the action of a movable armature of an inserted electromagnet. in the concerned phase.

Cette armature agit normalement sur le levier d'un déclencheur pour libérer un cliquet solidaire d'un arbre portant des contacts mobiles à dissocier des contacts fixes correspondants. La libération de ce cliquet, au moyen d'un élément élastique de rappel, permet de solliciter les contacts dans leur position ouverte.This armature normally acts on the lever of a trigger to release a pawl secured to a shaft carrying movable contacts to dissociate from corresponding fixed contacts. The release of this pawl, by means of an elastic return element, makes it possible to urge the contacts in their open position.

Cependant, le pouvoir de coupure élevé est en fait obtenu par la percussion de la même armature mobile de l'électro-aimant avec le contact mobile associé relié élastiquement à l'arbre précité. However, the high breaking capacity is in fact obtained by percussion of the same mobile armature of the electromagnet with the associated mobile contact connected elastically to the aforementioned shaft.

L'effort de percussion est fonction de l'intensité du court-circuit. Plus celle-ci est élevée, plus cet effort est important. The impact force is a function of the intensity of the short circuit. The higher it is, the greater the effort.

Dans le brevet belge 635.412, on associe à chaque pôle du disjoncteur au moins un contact mobile qui est associé d'une part à un organe de déverrouillage magnétique et d'autre part à un organe de déverrouillage thermique. Dans ces conditions, l'ouverture de ce contact mobile, lors d'un court-circuit d'intensité suffisante, ne provoque l'ouverture simultanée des contacts mobiles associés aux autres pôles du disjoncteur que par la libation du cliquet solidaire de l'arbre portant l'ensemble des contacts mobiles. In Belgian patent 635,412, at least one movable contact is associated with each pole of the circuit breaker which is associated on the one hand with a magnetic unlocking member and on the other hand with a thermal unlocking member. Under these conditions, the opening of this movable contact, during a short circuit of sufficient intensity, causes the simultaneous opening of the movable contacts associated with the other poles of the circuit breaker only by the release of the pawl secured to the shaft. carrying all of the movable contacts.

L'invention permet de pallier cet inconvenient, de façon qu'en cas de couxt-circuit violent, l'ouverture d'un contact mobile associé à un pôle du disjoncteur assure simul tanément l'ouverture des contacts mobiles associés aux autres pôles de ce même disjoncteur. The invention makes it possible to overcome this drawback, so that in the event of a violent cou-circuit, the opening of a movable contact associated with a pole of the circuit breaker simultaneously ensures the opening of the movable contacts associated with the other poles of this same circuit breaker.

A cet effet, l'invention propose un disjoncteur de sécurité à enclenchement manuel et à organes de déverrouillage magnétiques et thermiques, comprenant au moins un élément de contact mobile associé à un pôle du disjoncteur, disposé sur une extrémité d'un bras de contact mobile dont l'autre extrémité est montée rotative autour d'un axe fixe, l'état enclenché du disjoncteur étant assuré par un dispositif de verrouillage qui peut être libéré à la suite de la rotation autour d'un axe fixe d'un levier de déclenchement, une extrémité de ce levier soutenant l'extrémité libre d'un cliquet de retenue précontraint par un ressort, alors que l'autre extrémité de ce levier peut être commandée par un organe de déclenchement électraragnétique, ainsi que par un organe de déclenchement thermique, caractérisé en ce que tous les pâles du disjoncteur sont associés à au moins un contact mobile, et en ce que ledit levier de déclenchement est commun à tous les pôles du disjoncteur, chaque pôle étant lui-même associé à un organe de déclenchement thermique et à un organe de déclenchement électromagnétique, chaque organe de déclenchement électromagnétique tel que l'équipage mobile d'un électro-aimant venant en contact avec ledit levier qui vient lui-même en contact avec l'ensemble des contacts mobiles pour les dégager simultanément des contacts fixes associés. To this end, the invention proposes a safety circuit breaker with manual engagement and magnetic and thermal unlocking members, comprising at least one movable contact element associated with a pole of the circuit breaker, disposed on one end of a movable contact arm the other end of which is rotatably mounted around a fixed axis, the circuit-breaker engaged state being ensured by a locking device which can be released following rotation around a fixed axis of a trip lever , one end of this lever supporting the free end of a retaining pawl prestressed by a spring, while the other end of this lever can be controlled by an electromagnetic trip member, as well as by a thermal trip member, characterized in that all the blades of the circuit breaker are associated with at least one movable contact, and in that said tripping lever is common to all the poles of the circuit breaker, each pole being itself associated with a thermal tripping member and an electromagnetic tripping member, each electromagnetic tripping member such as the moving element of an electromagnet coming into contact with said lever which itself comes into contact with all of the movable contacts to release them simultaneously from the associated fixed contacts.

Ainsi, l'effort de percussion provoqué par l'équipage mobile d'un organe de déclenchement électromagnétique associé à un pôle du disjoncteur, est simultanément transmis à tous les contacts mobiles associés aux autres pôles du disjoncteur. Au contraire, selon le brevet belge 635.412, chaque équipage mobile venait percuter directement et uniquement le contact mobile associé. Thus, the percussion force caused by the mobile assembly of an electromagnetic trip member associated with a pole of the circuit breaker, is simultaneously transmitted to all the mobile contacts associated with the other poles of the circuit breaker. On the contrary, according to Belgian patent 635,412, each mobile unit came to strike directly and only the associated mobile contact.

Selon un avantage de la présente invention, la construction d'un tel disjoncteur est plus efficace en ce sens qu'un levier de déclenchement transmet l'effort de percussion à tous les contacts mobiles simultanément. Bien évidemment, à chaque contact mobile est associé un organe de déclenchement thermique et magnétique tel que décrit dans le brevet belge 635.412. According to an advantage of the present invention, the construction of such a circuit breaker is more effective in the sense that a trip lever transmits the percussion force to all the movable contacts simultaneously. Obviously, each movable contact is associated with a thermal and magnetic trip member as described in Belgian patent 635,412.

D'autres avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, en référence à la figure annexée, donnée uniquement à titre d'exemple et dans laquelle est représenté le disjoncteur conforme à l'invention dans une vue en perspective simplifiée. Other advantages of the invention will become apparent during the description which follows, with reference to the appended figure, given solely by way of example and in which the circuit breaker according to the invention is shown in a simplified perspective view .

La commande manuelle de fermeture (position I) et d'ouverture (position 0) est obtenue à l'aide d'une manette 1 et d'une grenouillère 2 classique. Un cliquet de retenue 3 est articulé sur un pivot 4 qui est fixé à l'extr6- mité d'un levier 5 solidaire d'un arbre 6 et coopérant avec un ressort de rappel 16. Cet arbre 6 supporte en rotation au moins deux bras 100. Plus précisément, chaque extrémité de chaque bras 100 est rendue solidaire de l'arbre 6, alors que l'autre extrémité de chaque bras 100 supporte au moins un contact mobile 7 associé à un pôle du disjoncteur. Chaque contact mobile 7 coopère avec un contact fixe 12. The manual closing (position I) and opening (position 0) control is obtained using a lever 1 and a conventional latch 2. A retaining pawl 3 is articulated on a pivot 4 which is fixed at the end of a lever 5 secured to a shaft 6 and cooperating with a return spring 16. This shaft 6 rotatably supports at least two arms 100. More specifically, each end of each arm 100 is made integral with the shaft 6, while the other end of each arm 100 supports at least one movable contact 7 associated with a pole of the circuit breaker. Each movable contact 7 cooperates with a fixed contact 12.

Le cliquet de retenue 3 s'appuie par son extrémité
A sur l'extrémité B du bras 8 d'un levier 118 pouvant tourner autour d'un axe fixe 13. Dans la position d'enclenchement du disjoncteur représenté sur la figure, l'extrémité A du cliquet 3 se trouve exactement dans le prolongement de l'axe de rotation de l'arbre 6, si bien que l'accrochage du cliquet 3 et du bras 8 du levier de déclenchement 118 est indépendant de la position des contacts mobiles 7.The retaining pawl 3 is supported by its end
A on the end B of the arm 8 of a lever 118 which can rotate around a fixed axis 13. In the latching position of the circuit breaker shown in the figure, the end A of the pawl 3 is exactly in the extension of the axis of rotation of the shaft 6, so that the hooking of the pawl 3 and of the arm 8 of the trigger lever 118 is independent of the position of the movable contacts 7.

Le levier de déclenchement 118 se présente sous la forme d'une lame plate qui passe au-dessous de l'ensemble des contacts fixes 12. Chaque contact fixe 12 est relié électriquement à la bobine 10 d'un électro-aimant 109 possédant un équipage mobile tel qu'une armature 114. Les électro-aimants 109 sont disposés de l'autre côté du levier de déclenchement 118 par rapport aux contacts mobiles 7 et aux contacts fixes 12. The trigger lever 118 is in the form of a flat blade which passes beneath all of the fixed contacts 12. Each fixed contact 12 is electrically connected to the coil 10 of an electromagnet 109 having an assembly movable such as an armature 114. The electromagnets 109 are arranged on the other side of the trigger lever 118 relative to the movable contacts 7 and to the fixed contacts 12.

I1 est donc important de noter cue les armatures mobiles 114 des électro-aimants peuvent venir en contact avec le levier de déclenchement 118, sans coopérer directement avec les contacts mobiles 7. Pour assurer l'ouverture de chaque contact électrique entre un contact mobile 7 et le contact fixe 12 associé, le levier de déclenchement 118 supporte des tiges 115 formant marteaux. It is therefore important to note that the movable armatures 114 of the electromagnets can come into contact with the trigger lever 118, without cooperating directly with the movable contacts 7. To ensure the opening of each electrical contact between a movable contact 7 and the associated fixed contact 12, the trigger lever 118 supports rods 115 forming hammers.

Chaque tige 115 s'étend perpendiculairement au plan du levier de déclenchement 118, en direction d'un contact mobile 7 associé et sensiblement dans le prolongement de l'équipage mobile 114 de l'electro-aimant 109 associé.Each rod 115 extends perpendicular to the plane of the trigger lever 118, in the direction of an associated movable contact 7 and substantially in the extension of the movable assembly 114 of the associated electromagnet 109.

La bobine de chaque électro-aimant est reliée électriquement au contact fixe 12 associé, alors que le contact mobile 7 est relié électriquement par un conducteur (E) à un organe de déclenchement thermique 11 qui coopère également avec le levier de déclenchement 118, d'une maçon connue en soi.The coil of each electromagnet is electrically connected to the associated fixed contact 12, while the movable contact 7 is electrically connected by a conductor (E) to a thermal trigger member 11 which also cooperates with the trigger lever 118, a mason known per se.

Dans l'exemple représenté, on définit un premier chemin électrique associé à un pôle du disjoncteur (chemin
CD) comprenant la bobine 10 d'un électro-aimant 109, un contact fixe 12, un contact mobile 7, un bras de support 100 et un organe de déclenchement thermique 11. L'autre chemin
C'D' peut être défini d'une façon identique en considérant le second électro-aimant 109, le second bras 100 et le second circuit dè déclenchement thermique 11, le second circuit associé à un second pôle du disjoncteur.In the example shown, we define a first electrical path associated with a pole of the circuit breaker (path
CD) comprising the coil 10 of an electromagnet 109, a fixed contact 12, a movable contact 7, a support arm 100 and a thermal trip member 11. The other path
C'D 'can be defined in an identical way by considering the second electromagnet 109, the second arm 100 and the second thermal trip circuit 11, the second circuit associated with a second pole of the circuit breaker.

En cas de court-circuit dans l'un des deux chemins électriques CD ou C'D', et dès que le courant atteint une valeur suffisante, l'armature mobile 114 de l'électroaimant associé dont la bobine 10 est parcourure par ce courant, se soulève et vient en contact avec le levier de déclenchement 118. La course del'armature mobile 114 entraine une rotation du levier de déclenchement 118 autour de l'axe 13. De cette façon, l'ouverture du disjoncteur débute par la libération du cliquet 3, entraînant, sous l'action du ressort de rappel 16, la rotation de l'axe 6. In the event of a short circuit in one of the two electrical paths CD or C'D ', and as soon as the current reaches a sufficient value, the movable armature 114 of the associated electromagnet whose coil 10 is traversed by this current , lifts and comes into contact with the trip lever 118. The stroke of the movable armature 114 causes a rotation of the trip lever 118 about the axis 13. In this way, the opening of the circuit breaker begins with the release of the pawl 3, causing, under the action of the return spring 16, the rotation of the axis 6.

Cette rotation de l'axe 6 entraine un pivotement des bras 100 supportant les contacts mobiles 7 pour les éloigner des contacts fixes 12 associés. Dans le cas d'un court-circuit très violent, n'entraînant pas une ouverture instantanée des contacts électriques entre les contacts mobiles 7 et les contacts fixes 12, la bobine 10 associée au court-circuit, fait pivoter plus en avant le levier de déclenchement 118 autour de l'axe 13, de sorte que la tige 115 solidaire du levier de déclenchement 118 et dans le prolongement de l'armature 114 vient heurter le contact mobile 7 associé pour le dégager du contact fixe 12 associé. De cette façon, on assure une coupure brusque du disjoncteur.This rotation of the axis 6 causes the arms 100 pivoting supporting the movable contacts 7 to move them away from the associated fixed contacts 12. In the case of a very violent short circuit, not causing an instantaneous opening of the electrical contacts between the movable contacts 7 and the fixed contacts 12, the coil 10 associated with the short circuit, causes the lever to pivot more forward. trigger 118 around the axis 13, so that the rod 115 secured to the trigger lever 118 and in the extension of the frame 114 strikes the movable contact 7 associated to release it from the fixed contact 12 associated. In this way, a sudden cut-off of the circuit breaker is ensured.

I1 est important de noter que l'équipage mobile 114 de chaque électro-aimant 109 pourrait être en fait prolongé directement par une tige 115 pour venir directement en contact avec le contact mobile 7 associé. Cependant, conformément à l'invention, cet équipage mobile est scindé en deux de façon à accélérer la coupure sur l'ensemble des pâles du disjoncteur. It is important to note that the movable assembly 114 of each electromagnet 109 could in fact be extended directly by a rod 115 to come directly into contact with the associated movable contact 7. However, in accordance with the invention, this moving element is split in two so as to accelerate the breaking on all of the blades of the circuit breaker.

En ce qui concerne le fonctionnement des organes de déclenchement thermiques 11, il faut noter qu'ils agissent chacun directement sur le levier de déclenchement commun 118 pour libérer le cliquet 3 et permettre ainsi l'ouverture de l'ensemble des contacts du disjoncteur. With regard to the operation of the thermal trip members 11, it should be noted that they each act directly on the common trip lever 118 to release the pawl 3 and thus allow the opening of all the contacts of the circuit breaker.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs ombinaisons, si celles-ci sont exécutees suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. Of course, the present invention is in no way limited to the embodiment described and shown, which has been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described, as well as their combinations, if the latter are carried out according to the spirit and implemented in the context of the claims which follow.

Claims

1. Safety circuit breaker with manual engagement and magnetic and thermal unlocking members, comprising at least one movable contact element (7) disposed on one end of an arm (100) the other end of which is rotatably mounted around a fixed axis (6), the closed state of the circuit breaker being ensured by a locking device (B) which can be released following the rotation around a fixed axis (13) of a trip lever (118 ) one end of this trigger lever supporting the free end of a retaining pawl (3) prestressed by a spring (16), while the other end of this lever can be controlled by an electromagnetic trigger member (114), as well as by a thermal trip member (11), characterized in that each pole of the circuit breaker is associated with at least one movable contact (7) supported at one end of an arm (100) rotatably mounted around said fixed axis (6), and in that said trigger lever (118) is common to all the poles of the circuit breaker, each pole itself being associated with a thermal tripping member (11) and with an electromagnetic tripping member (114), each magnetic tripping member such as the moving assembly of an electro -magnet coming into contact with said lever (118) which itself comes into contact with all of the movable contacts (7) to simultaneously release them from the associated fixed contacts (12).

2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the aforementioned tripping lever (118) is in the form of a blade on one side of which the moving parts of the above-mentioned electromagnets (109) can act, and whose moving parts (114) are extended on the opposite side by rods (115) capable of coming into contact with the aforementioned moving contacts (7) to release them from the associated fixed contacts (12).