FR2514194A1

FR2514194A1 - LT over-current circuit breaker with external detector - uses externally attached detector unit coupled to terminals of circuit breaker to maintain standard connections

Info

Publication number: FR2514194A1
Application number: FR8118842A
Authority: FR
Inventors: Robert Morel; Alain Pascal
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1981-10-05
Filing date: 1981-10-05
Publication date: 1983-04-08
Also published as: FR2514194B1

Abstract

The low tension overcurrent circuit breaker has a standard circuit breaker unit and an external overcurrent detector unit. The circuit breaker unit is in a parallelepipedic moulded case with a rear face having attachment points, a front face with an operating lever for the contacts, and two lateral faces on which the input and output terminals are mounted. The external detector unit is in a moulded case having a face suitable for attachment to the rear mountings of the circuit breaker. This face is traversed by the input and output conductors of the detector block which pass through a pair of holes in the wall of the casing. The input conductor to the detector unit is coupled to the input terminal of the circuit breaker to maintain connection compatability with the standard circuit breaker without separate detection block.

Description

DIS3ONCTEUR LIMITEUR BASSE TENSION. LOW VOLTAGE LIMIT CIRCUIT BREAKER.

L'invention est relative à un di-sjoncteur limiteur consti tué par l'assemblage d'un bloc disjoncteur standard et d'un bloc limiteur, ledit bloc disjoncteur comprenant un boitier moulé parallélépipédique ayant une face arrière d fixation, une face avant munie d'une poignée de manoeuvre des contacts et deux faces latérales étroites sur lesquelles sont disposées les bornes d'entrée et de sortie, ledit bloc limiteur comprenant un bottier moulé ayant une face susceptible d'être accolée à la face arrière du disjoncteur, ladite face étant traversée par des conducteurs d'entrée et de sortie du bloc limiteur.The invention relates to a limiting circuit breaker constituted by the assembly of a standard circuit breaker block and a limiting block, said circuit breaker block comprising a molded parallelepipedal housing having a rear fixing face, a front face provided with '' a contact operating handle and two narrow lateral faces on which the input and output terminals are arranged, said limiting block comprising a molded case having a face capable of being contiguous to the rear face of the circuit breaker, said face being crossed by input and output conductors of the limiter block.

L'adjonction d'un bloc limiteur permet un accroissement des performances d'un dIsjoncteur standard a un niveau correspondant à celui des disjoncteurs limiteurs intégrés et sans création d'un nouvel appareil. Les disjoncteurs limiteurs connus du genre mentionné conservent la quasitotalité des éléments du disjoncteur standard, maispré- sentent l'inconvénient de conditions de raccordement et d'installations différentes de celles du disjoncteur stan dard et d'utilisation de connexions internes de pu-ssance relativement longues qui augmentent le coût et les risque d'échauffement. I1 est alors nécessaire de prévoir dans les armoires de logement des appareils éleetriques des emplacements ou aménagements spéciaux pour la fixation et le raccordement des disjoncteurs équipés de blocs limiteurs, ce qui diminue l'intérêt de ces solutions.The addition of a limiting block allows an increase in the performance of a standard circuit breaker to a level corresponding to that of the integrated limiting circuit breakers and without the creation of a new device. Known limiting circuit breakers of the kind mentioned retain almost all of the elements of the standard circuit breaker, but have the disadvantage of connection conditions and installations different from those of the standard circuit breaker and the use of relatively long internal power connections. which increase the cost and the risk of overheating. I1 is then necessary to provide in the cabinets of electrical appliances locations or special arrangements for fixing and connection of circuit breakers equipped with limiting blocks, which reduces the interest of these solutions.

La présente invention a pour but de remédier a c-es inconvénients et de permettre la réalisation dlun disjoncteur limiteur de court de fabrication et d'installation réduits.The purpose of the present invention is to remedy these drawbacks and to allow the realization of a short circuit breaker for reduced manufacturing and installation.

Le disjoncteur limiteur selon l'invention est caractérisé en ce que ladite face arrière présente dans la zone de chacune des bornes d'entrée une paire d'orifices communiquant avec le bloc limiteur pour le passage desdits -con- docteurs d'entrée et de sortie du bloc limiteur, le conducteur d'entrée du bloc limiteur étant raccordé à ladite borne d'entrée du disjoncteur, de façon à conserver les conditions de raccordement du disjoncteur standard utilisé sans bloc limiteur.The limiting circuit breaker according to the invention is characterized in that said rear face has in the area of each of the input terminals a pair of orifices communicating with the limiting block for the passage of said input and output -con- doctors of the limiter block, the input conductor of the limiter block being connected to said input terminal of the circuit breaker, so as to maintain the connection conditions of the standard circuit breaker used without limiter block.

Pour réaliser la connexion en série du bloc limiteur et du bloc disjoncteur, on interrompt la liaison du circuit de puissance du disjoncteur standard au niveau de la borne d'entrée et on raccorde a' cette dernière directemcnt le conducteur d'entrée du bloc limiteur, qui traverse un orifice ménagé dans la face arrière ou fond du bloc disjoneteur. Les bornes d'entrée et de sortie de l'appareil sont ainsi conserves et la connexion des câbles ou barres d'arrivée et de départ n'est pas modifiée.To make the series connection of the limiter block and the circuit breaker block, the connection of the power circuit of the standard circuit breaker is interrupted at the input terminal and the input conductor of the limiter block is connected to the latter. which passes through an orifice in the rear face or bottom of the circuit breaker block. The input and output terminals of the device are thus preserved and the connection of the incoming or outgoing cables or bars is not modified.

Le bloc limiteur est avantageusement accolé à la face arrière du disjoncteur et dans un mode de mise en oeuvre préférentiel une interaction électrodynamique entre les conducteurs et contacts, parcourus par un courant de courtcircuit, provoque une ouverture rapide des contacts des blocs limiteur et/ou disjoncteur. Le conducteur de sortie du bloc limiteur porte de préférence directement le contact fixe du bloc disjoncteur.Pour transformer un disjoncteur standard en un disjoncteur limiteur il suffit d'enlever le conducteur de support du contact fixe, connecté a la borne d'entrée et d'accoler le bloc limiteur au bloc disjoncteur en prenant soin de faire traverser la face arrière du disjoncteur par les conducteurs d'entrée et de sortie, l'extrémité du conducteur d'entrée venant se raccorder à la borne d'entrée et le contact porté par le conducteur de sortie venant en regard du contact mobile du disjoncteur.The limiter block is advantageously attached to the rear face of the circuit breaker and in a preferred embodiment an electrodynamic interaction between the conductors and contacts, traversed by a short-circuit current, causes rapid opening of the contacts of the limiter blocks and / or circuit breaker . The output conductor of the limiter block preferably directly carries the fixed contact of the circuit breaker block. To transform a standard circuit breaker into a limiter circuit breaker, simply remove the support conductor from the fixed contact, connected to the input terminal and attach the limiter block to the circuit breaker block, taking care to pass the rear face of the circuit breaker through the input and output conductors, the end of the input conductor coming to be connected to the input terminal and the contact carried by the output conductor coming opposite the moving contact of the circuit breaker.

Selon un développement de l'invention, la longueur du bloc limiteur est inférieure à celle du bloc disjoncteur, de façon à dégager le fond du disjoncteur au niveau des bornes dans la zone de fixation usuelle sur des traverses de support dans les armoires. Une armoire standard peut ainsi recevoir sans modification des connexions ou des supports indifféremment un disjoncteur standard ou un disjoncteur limiteur.According to a development of the invention, the length of the limiter block is less than that of the circuit breaker block, so as to clear the bottom of the circuit breaker at the terminals in the usual fixing zone on support crosspieces in the cabinets. A standard cabinet can thus receive connections or supports without modification, either a standard circuit breaker or a limiting circuit breaker.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé 'qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en élévation partielle ment arrachée d'un disjoncteur équipé d'un bloc limiteur selon l'invention; la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, montrant le disjoncteur dépourvu du bloc limiteur; 'la figure 3 est une vue de côté du disjoncteur selon la figure 1.Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of an embodiment of the invention, given by way of nonlimiting example and shown in the appended drawings, in which FIG. 1 is a diagrammatic elevation view partially broken away of a circuit breaker equipped with a limiter block according to the invention; Figure 2 is a view similar to that of Figure 1, showing the circuit breaker without the limiter block; 'Figure 3 is a side view of the circuit breaker according to Figure 1.

Sur les figures, un disjoncteur limiteur, désigné par le repère général 10 est constitué par- l'assemblage d'un bloc disjoncteur 12 à boitier moulé 14 constitué par un dis joncteur, standard, representé à la figure 2, et d'un bloc limiteur 16 a bottier moulé 18. Le bottier moulé 14 du bloc disjoncteur ou disjoncteur standard 12 d'un type bien connu, -comporte une face avant 20 traversée par la poignée de manoeuvre manuelle 22, une face arrière ou fond 24 et deux faces latérales étroites 26, 28 portant des bornes d'entrée 30 et de sortie 32 de l'appareil.Dans I'exemple représenté sur les figures d'un disJoncteur tripolaire, les trois bornes d'entrée 30 sont reliées aux trois bornes de sortie 32 par trois c-ircuits de puissance juxtaposés comprenant chacun un contact mobile 34, monté à rotation sur un barreau commun 36. Un mécanisme de commande dont seule l'extrémité de la biellette 38 d'une genouillère est visible sur les figures, commande l'ouverture et la fermeture des contacts mobiles 34 par déplace ment de la poignée 22. Un bloc déclencheur (non repréeenté) pilote le mécanisme de commande pour déclencher le disjoncteur en cas de défaut. Les contacts mobiles 34 sont reliés aux bornes de sortie 32 et coopèrent avec des contacts fixes 40 reliés dans le disjoncteur standard par des barres de connexion 42 aux bornes d'entrée 30.A chaque paire dc contacts 34, 40 est associée une chambre de coupure à tôles de dêsionisation 44.In the figures, a limiting circuit breaker, designated by the general reference 10 is constituted by the assembly of a circuit breaker block 12 with molded case 14 constituted by a standard circuit breaker, shown in FIG. 2, and a block limiter 16 has molded case 18. The molded case 14 of the standard circuit breaker or circuit breaker block 12 of a well known type, has a front face 20 crossed by the manual operating handle 22, a rear face or bottom 24 and two lateral faces. narrow 26, 28 carrying input 30 and output 32 terminals of the device. In the example shown in the figures of a three-pole circuit breaker, the three input terminals 30 are connected to the three output terminals 32 by three juxtaposed power c-circuits each comprising a movable contact 34, mounted for rotation on a common bar 36. A control mechanism of which only the end of the link 38 of a toggle joint is visible in the figures, controls the opening and closing the mobile contacts es 34 by moving the handle 22. A trip unit (not shown) controls the control mechanism to trip the circuit breaker in the event of a fault. The movable contacts 34 are connected to the output terminals 32 and cooperate with fixed contacts 40 connected in the standard circuit breaker by connection bars 42 to the input terminals 30. To each pair of contacts 34, 40 is associated a breaking chamber with deionization plates 44.

I1 est inutile de décrire plus en détail ce disjonçteur bien connu des spécialistes, et il suffit de rappeler que ces disjoncteurs peuvent être fixés dans des armoires d'appa- treillage électrique sur deux barreaux 46, 48, s'étendant transversalement au niveau des bornes 30, 32. La fixation est effectuée par une vis (non représentée) serrant le fond 24 contre les barreaux 46, 48. Le fond 24 présente au niveau de chaque borne.dlentrée 30 une paire d'ouvertures 50, 52, obturées par tout mo-yen approprié, notamment une plaque 'de recouvrement (non représentée) lorsque le disjoncteur est utilisé seul. It is unnecessary to describe in more detail this circuit breaker well known to specialists, and it suffices to recall that these circuit breakers can be fixed in electrical switchgear cabinets on two bars 46, 48, extending transversely at the terminals. 30, 32. The fixing is carried out by a screw (not shown) tightening the bottom 24 against the bars 46, 48. The bottom 24 has at each input terminal 30 a pair of openings 50, 52, closed by all appropriate mo-yen, in particular a cover plate (not shown) when the circuit breaker is used alone.

En se référant plus p-articulièrem-ent a' la figure 1, on voit que le bloc limiteur 16, qui peut être-un bloc commun aux trois pôles, ou de la manière représentée à la figure 3, être constitué par trois unités juxtaposées, est accolé à la face arrière 24 du bloc disjoncteur 12. La face du bot- tier moulé 18 du bloc limiteur 16 en regard du fond 24 est ouverte et chaque pôle du disjoncteur communique avec le, dispositif limiteur associé par les orifices. 50, 52. Avant l'assemblage des blocs limiteur et disjoncteur, on a pris soin d'enlever les barres de connexion 42 portant les contacts fixes 40 ainsi que la plaque de recouvrement des orifices SO, 52. La fixation du bloc limiteur peut être réa lisée- par des vis (non représentées) ou par tout autre moyen approprié. Chaque prote du bloc limiteur comprend un contact mobile 54, monté à rotation sur un axe fixe 56 et sollicité par un ressort 58 en position de fermeture au contact d'un contact fixe 60 porté par un conducteur fixe 62-dont l'extrémité recourbée en S 64 traverse en position assemblée l'orifice 50 avant de venir se raccorder a la horne d'entrée 30. Le contact mobile 54 porte un appendice 66, qui traverse l'orifice 52 et se termine par un contact mobile 68 susceptible de coopérer avec le contact mobile 34 du bloc disjoncteur 12. Une chambre de coupure 70 peut être associée à la paire de contacts 54, 60 du bloc limiteur.En position fermée des contacts 54, 60 du bloc limiteur 16, le contact 68,porté par l'appendice 66, occupe la position du contact fixe du bloc disjoncteur 12. L'introduction du conducteur 64 et de l'appendice 66 dans les orifices 50, 52 s'effectue facilement lors de l'assemblage des blocs limiteur 16 et disjoncteur 12.Referring more p-articulièrem-ent in Figure 1, we see that the limiter block 16, which can be-a block common to the three poles, or as shown in Figure 3, be constituted by three juxtaposed units , is attached to the rear face 24 of the circuit breaker block 12. The face of the molded housing 18 of the limiter block 16 opposite the bottom 24 is open and each pole of the circuit breaker communicates with the associated limiting device through the orifices. 50, 52. Before assembling the limiter and circuit breaker blocks, care has been taken to remove the connection bars 42 carrying the fixed contacts 40 as well as the cover plate for the orifices SO, 52. The fixing of the limiter block may be produced by screws (not shown) or by any other appropriate means. Each protector of the limiting block comprises a movable contact 54, mounted for rotation on a fixed axis 56 and biased by a spring 58 in the closed position in contact with a fixed contact 60 carried by a fixed conductor 62 whose end is curved in S 64 crosses in an assembled position the orifice 50 before coming to be connected to the input clock 30. The movable contact 54 carries an appendage 66, which crosses the orifice 52 and ends in a movable contact 68 capable of cooperating with the movable contact 34 of the circuit breaker block 12. A breaking chamber 70 can be associated with the pair of contacts 54, 60 of the limiter block. In the closed position of the contacts 54, 60 of the limiter block 16, the contact 68, carried by the appendix 66, occupies the position of the fixed contact of the circuit breaker block 12. The insertion of the conductor 64 and of the appendix 66 into the orifices 50, 52 is easily carried out during the assembly of the limiter 16 and circuit breaker 12 blocks.

Le fonctionnement du disjoncteur limiteur est brIèvement rappelé:
En position fermée de l'appareil,- le courant entrant a' un instant donné par les bornes 30 parcourt dans le sens indiqué par les flèches le conducteur 64, les contacts 60, 54 du bloc limiteur, l'appendice 66, les contacts 34, 68 du bloc disjoncteur, pour sortir aux bornes de sortie 32.The operation of the limiting circuit breaker is briefly recalled:
In the closed position of the device, - the incoming current at a time given by the terminals 30 flows in the direction indicated by the arrows the conductor 64, the contacts 60, 54 of the limiter block, the appendix 66, the contacts 34 , 68 of the circuit breaker block, to exit at output terminals 32.

Lors d'un court-circuit l'interaction entre les conducteurs 34, 62 et le contact mobile 54 du bloc limiteur 16 repousse ce dernier brutalement et rapidement vers la position d'ouverture dans laquelle se séparent d'une part les contacts 54, 60 du bloc limiteur 16, et d'autre part les contacts 34, 68 du bloc disjoncteur 12.During a short circuit, the interaction between the conductors 34, 62 and the movable contact 54 of the limiter block 16 pushes the latter abruptly and rapidly towards the open position in which the contacts 54, 60 separate on the one hand. of the limiter block 16, and on the other hand the contacts 34, 68 of the circuit breaker block 12.

La longueur du bloc limiteur 16 est inférieure à celle du bloc disJoncteur 12, de manière à dégager sur la face arrière 24 les bords au niveau des bornes 30 32, servant à la fixation de l'appareil sur les barres de support 46, 48.The length of the limiter block 16 is less than that of the circuit breaker block 12, so as to release on the rear face 24 the edges at the terminals 30 32, used for fixing the device to the support bars 46, 48.

Le bloc limiteur 16 est dans ce cas intercalé entre les barres 46, 48 en faisant bien entendu saillie vers l'arrière, mais l'espace disponible entre les barres 46, 48 et le fond de l'armoire (non représentée) est généralement suffisant au logement du bloc limiteur 16. Le raccordement dudit disjoncteur limiteur, en l'occurrence des barres ou câbles d'entrée et de sortie s'effectue de la manière usuelle sur les bornes d'entrée 30 et de sortie 32 évitant toute fausse connexion- ou toute modification des cablages de l'armoire.The limiter block 16 is in this case interposed between the bars 46, 48, of course projecting rearward, but the space available between the bars 46, 48 and the bottom of the cabinet (not shown) is generally sufficient. to the housing of the limiter block 16. The connection of said limiter circuit breaker, in this case input or output bars or cables is carried out in the usual manner on the input 30 and output 32 terminals avoiding any false connection- or any modification of the cabinet wiring.

L'invention a été décrite dans son mode de mise en oeuvre préférentiel d'un bloc limiteur à ouverture rapide d'une paire de contacts 54, 60, 34, 68, mais il est clair qu'elle est applicable à un bloc limiteur simplifié dans lequel seuls les contacts 54, 60 sont å ouverture rapide, le contact du bloc disjoncteur 12 étant fixe et relié par tout moyen rapproprié, par exemple par une tresse au contact mobile 54 du bloc limiteur. L'invention est également applicable à des disjoncteurs limiteur n'utilisant pas l'interaction entre les conducteurs des blocs disjoncteur et limiteur ou opérant la séparation rapide des contacts d'une manière différente. The invention has been described in its preferred embodiment of a limiter block with quick opening of a pair of contacts 54, 60, 34, 68, but it is clear that it is applicable to a simplified limiter block in which only the contacts 54, 60 are quick-opening, the contact of the circuit breaker unit 12 being fixed and connected by any suitable means, for example by a braid to the movable contact 54 of the limiter unit. The invention is also applicable to limiting circuit breakers which do not use the interaction between the conductors of the circuit breaker and limiter blocks or which operate the rapid separation of the contacts in a different manner.

Claims

1. Limiter circuit breaker constituted by the assembly of a standard circuit breaker block (12) and of a limiter block (16), said circuit breaker block comprising a molded bolt bolt (14) having a rear side (24) fixing, a front face (20) provided with a handle (22) for operating the contacts (34) and two narrow lateral faces (26, 28) on which the input and supply terminals (30, 32) are arranged outlet, said limiting unit (16) comprising a molded cap (18) having a face capable of being joined to the rear face of the circuit breaker, said face being traversed by conductors (64, 66) of input and outlet of the limiting block, characterized in that said rear face (24) has in the area of each of the input terminals (30) a pair of orifices (50, 52) communicating with the limiting block for the passage of said conductors d input and output of the limiter block, the input conductor (64) of the limiter block (16) being connected to said input terminal (30) of the circuit breaker, in order to maintain the connection conditions, of the standard circuit breaker used without limiting block.

2. Limiter circuit breaker according to claim 1, characterized in that the output conductor (66) 'of the limiter block (16) carries the fixed contact (68) of the circuit breaker block (12).

3. Limiter circuit breaker according to claim 2, character-ized in that the output conductor 66) of the limiter block (16) is integral with the movable assembly (54) of the limiter block.

4. Limiter circuit breaker according to claim 2 or 3, characterized in that the output conductor (66) of the limiter block (16) is carried by the movable contact (54) of the limiter block.

5. Limiter circuit breaker according to claim 2, 3 or 4, characterized by a removable conductor (42) of the circuit breaker carrying the fixed contact (40) and possibly other connected to the input terminal (30) of the circuit breaker, used without limiter block (16).

6. Limiter circuit breaker according to any one of the preceding claims, characterized in that the overall dimensions of the limiter block (16) in the direction between the input (30) and output (32) terminals is less than l 'size of the circuit breaker block (12), so as to release said rear face (24) of the circuit breaker at said terminals (30, 32) to maintain the fixing conditions.

7. Limiter circuit breaker according to claim 6, earactéris in that the input conductor (64) protrudes from the limiter block (16) to cross in the mounted position of the limiter block the rear face (24) of the circuit breaker block and come and connect to the input terminal (30).

8. Limiter circuit breaker according to any one of the preceding claims, characterized in that the constituent elements of each pole of the limiter block (16) are housed in an individual box attached to the rear face (24) of the circuit breaker block (12) in look of the contact. mobile (34) of the corresponding pole of the circuit breaker, the different individual boliers. being arranged side by side.

9. Limiter circuit breaker according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrical circuit in the limiter block (16) - and the circuit breaker block (12) is arranged to engender an accelerating electrodynamic interaction. separation of the contacts (54,60; 34, 68).