FR2559308A1 - Contact equipe d'un compensateur magnetique avec seuil de liberation reglable et contacteur-disjoncteur utilisant un tel contact - Google Patents
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Abstract
LE CONTACT SELON L'INVENTION COMPREND DEUX ELEMENTS DE CONTACT FIXES ET UN PONT DE CONTACT MOBILE 4 ACTIONNE PAR UN EQUIPAGE DE MANOEUVRE 1 ET SOLLICITE PAR UN RESSORT DE POLE 3. LA LIAISON ENTRE LE PONT DE CONTACT MOBILE 4 ET L'EQUIPAGE DE MANOEUVRE 1 EST REALISE AU MOYEN D'UN COMPENSATEUR MAGNETIQUE 5, 6 RELIE A L'EQUIPAGE DE MANOEUVRE 1 AU MOYEN D'UN DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT MAGNETIQUE 21 CONCU DE TELLE SORTE QUE, LORSQUE LES FORCES DE COMPENSATION S'ELEVENT AU-DELA D'UN SEUIL PREDETERMINE, LE COMPENSATEUR MAGNETIQUE 5, 6 SE DESOLIDARISE DE L'EQUIPAGE DE MANOEUVRE 1 ET DEVIENT INOPERANT. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA REALISATION DE CONTACTEURS-DISJONCTEURS.
Description
2559308'
CONTACT EQUIPE D'UN COMPENSATEUR MAGNETIQUE AVEC SEUIL
DE LIBERATION REGLABLE ET CONTACTEUR-DISJONCTEUR UTILISANT
UN TEL CONTACT.
La présente invention concerne un dispositif permettant l'ouverture franche des contacts mobiles d'un appareil de coupure de courant en charge, tel que, par exemple, un contacteur-disjoncteur comprenant au moins deux contacts fixes et un pont de contact mobile muni d'au moins deux contacts mobiles qui viennent s'appliquer sous l'effet d'un ressort de pale sur les contacts fixes en position fermée du contacteur. D'une manière générale, on sait que lorsque des circuits de contact se trouvent traversés par des courants présentant
des surintensités anormales, par exemple lors d'un court-
circuit, les contacts se trouvent soumis à des forces de
répulsion par effet électrodynamique. Ce phénomène se pro-
duit en particulier dans les circuits de contact comportant des conducteurs porte-contact fixes repliés en forme de J, par suite du passage de courants de sens contraire dans l'une des deux branches du J et dans le pont de contact mobile. Ainsi, dès que le courant atteint un seuil de surintensité, ces forces de répulsion surmontent l'action du ressort de p8le et provoquent l'ouverture du contact, ce qui se -2- traduit par une coupure du courant. Cette coupure du courant entraîne la disparition des forces de répulsion, de sorte que les contacts mobiles poussés par le ressort retombent
sur les contacts fixes et referment ainsi le circuit.
Dans le cas de surintensités importantes, cette répulsion étant très nette, les contacts mobiles se trouvent franchement écartés des contacts fixes et les risques de
refermeture sous courant sont faibles.
Par contre, il s'avère que pour des surintensités moins importantes, les forces de répulsion se manifestent au
voisinage de la crête de courant et, comme elles sont beau-
coup plus faibles, quand elles cessent, les contacts se referment sur un courant encore important, de sorte qu'il en résulte un risque notable de soudure qui s'ajoute aux autres risques de destruction de l'appareil et à l'usure inévitable
des contacts.
Pour supprimer ces inconvénients, on a proposé de compenser l'effet de ces forces de répulsion pendant l'intervalle de
temps séparant l'apposition de la surintensité et l'ouvertu-
re du circuit, afin d'éviter que les contacts fixes et mobiles puissent se séparer intempestivement, avec les conséquences qui en découleraient, pour certaines valeurs de
la surintensité.
Cette compensation peut être réalisée, conformément à la solution proposée dans la demande de brevet français No 81 22957 déposée au nom de la Demanderesse, au moyen d'une première pièce en matière magnétique présentant la
forme d'un U dont la base est attelée à l'équipage de manoeu-
vre du contacteur, et une seconde pièce magnétique solidaire
du pont mobile porte-contact, agencée pour former un entre-
fer avec les extrémités supérieures des branches du U de la première pièce, le pont mobile porte-contact s'engageant dans l'ouverture du U de la première pièce pour former un deuxième entrefer. Selon un tel dispositif, tant que 2559308i -3- l'intensité du courant de surcharge reste au-dessous d'un seuil de surintensité, la seconde pièce magnétique exerce sur la première une force d'attraction suffisante pour contrecarrer l'effet des forces de répulsion. Au-delà de ce seuil de surintensité, la force exercée par le compensateur atteint une valeur limite due à la saturation des pièces en matière magnétique, tandis que les forces de répulsion entre les contacts continuent de s'accroître,-de sorte qu'il se produira une ouverture du contact. Toutefois, dans un tel dispositif, il existe des zones de fonctionnement dans lesquelles la force résultante sur le pont de contact varie lentement en fonction des surintensités du courant circulant
dans le pont de contact. Si cette faible variation se pro-
duit vers l'annulation de la force au contact, la vitesse d'ouverture de celui-ci sera faible, ce qui entraînera des
risques de défaillance à la coupure du type de celles précé-
demment décrites.
On connaît, par ailleurs, notamment par la demande de brevet français No 81 15606 déposée au nom de la Demanderesse, un dispositif permettant de libérer les contacts mobiles de
contacteurs, de manière à limiter les courants de court-
circuit. Ce dispositif fait notamment intervenir un accou-
plement à seuil entre le pont de contact mobile et l'équipa-
ge de manoeuvre qui lui est associé. Dans ce dispositif, l'accouplement à seuil est constitué par des billes logées directement dans une tige solidaire du pont de contact
mobile et coopérant avec une pince élastique liée à l'équi-
page de manoeuvre. Il apparait donc que dans ce dispositif, l'effort de pôle entraîne une contrainte permanente sur l'accouplement à seuil lorsqu'on est à l'état de travail même lorsque le courant est inférieur au courant normal d'utilisation. Cette contrainte, combinée au nombre de manoeuvres élevé que doivent faire les appareils dans les conditions normales d'utilisation, provoque une fatigue de l'accouplement pouvant entraîner une dérive importante de l'effort longitudinal de maintien et, de ce fait, une grande dispersion des valeurs de surintensités entraînant le v -4-
dégagement de l'accouplement.
L'invention a donc pour but de supprimer tous ces inconvé-
nients. Elle propose donc un contact utilisant un dispo-
sitif de compensation des forces de répulsion d'un type analogue à celui décrit dans la demande de brevet FR No 81 22957 précitée, mais dans lequel, lorsque l'effort de répulsion électrodynamique dû à une surintensité anormale dépasse une valeur prédéterminée, l'ouverture des contacts s'obtient avec une vitesse considérablement accrue et se
maintient au moins temporairement.
Pour parvenir à ce résultat, le circuit de contact selon
l'invention comprend tout d'abord, comme précédemment men-
tionné, au moins deux contacts fixes et un pont de contact mobile, actionné par un équipage de maneuvre et portant au moins deux contacts mobiles qui s'appliquent respectivement, sous l'effet d'un ressort de p8le, sur les deux contacts fixes, en position fermée du contacteur. La liaison entre le
pont de contact mobile et l'équipage de manoeuvre est réali-
sée au moyen d'un compensateur magnétique engendrant une
force de compensation tendant à appliquer les contacts mobi-
les sur les contacts fixes sous l'effet du courant passant dans le pont de contact mobile, et ce, contre l'action des
forces de répulsion qui s'exercent alors entre ces contacts.
Selon l'invention, la liaison entre le compensateur magnéti-
que et l'équipage de manoeuvre est réalisée au moyen d'un dispositif d'accouplement magnétique conçu de telle sorte
que lorsque lesdites forces de compensation s'élèvent au-
delà d'un seuil prédéterminé, le compensateur magnétique se désaccouple de l'équipage de manoeuvre et devient inopérant
et, qu'en conséquence, on obtienne une variation très bruta-
le de la force de répulsion résultante exercée sur le pont de contact mobile et une ouverture très rapide du contacteur
à l'état franchement ouvert.
D'une façon plus précise, le susdit compensateur magnétique peut comprendre au moins une première pièce en matière
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magnétique douce solidaire de l'équipage de manoeuvre et une deuxième pièce en matière magnétique douce portée par le pont de contact mobile et formant, avec ladite première pièce, un entrefer e au niveau duquel s'exercent les forces de compensation engendrées par le passage du courant dans le pont de contact mobile. Dans ce cas, la liaison entre la première pièce en matière magnétique douce et le susdit équipage de manoeuvre est assurée au moyen d'un accouplement magnétique comprenant un circuit magnétique d'ancrage formé de deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, à savoir, une première partie solidaire de la première pièce en matière magnétique douce et une deuxième partie solidaire
de l'équipage. De préférence, la première partie de ce cir-
cuit magnétique d'ancrage consiste en une palette en matière
magnétique douce, tandis que la deuxième partie peut consis-
ter soit en un aimant permanent, soit en un électro-aimant
sur lequel vient s'appliquer la palette.
Il est clair que selon le contact précédemment décrit, lorsque les forces de compensation deviennent supérieures aux forces d'attraction exercées entre les deux parties du susdit accouplement magnétique, celui-ci se désaccouple
brutalement en rendant inopérant le compensateur magnéti-
que, ce qui provoque la répulsion totale du pont de contact mobile. Le contact se trouve alors à l'état franchement ouvert et les contacts mobiles ne retombent ensuite que bien
après la coupure du courant. Lors de la retombée, la premiè-
re partie de l'accouplement magnétique se trouve à nouveau attirée contre la deuxième partie et l'on obtient ainsi un
réarmement automatique du contact.
Bien entendu, il est possible de prévoir un dispositif permettant de temporiser le retour des contacts à l'état réarmé ou même un dispositif permettant un blocage, au moins temporaire à l'état déclenché, de manière à ne permettre le réarmement automatique que volontairement ou simplement lorsque le courant de court-circuit a disparu. Une telle temporisation permet notamment au pied d'arc de se déplacer
255930'8
-6- et à la zone de coupure de se refroidir avant la refermeture
du contact sur un courant limité.
Il est clair que le contact précédemment décrit ne pré-
sente pas les inconvénients des dispositifs utilisant un accouplement à seuil entre le pont de contact mobile et l'équipage de manoeuvre tel que celui qui se trouve décrit
dans la demande de brevet français précédemment mentionnée.
En effet, dans ce contact, il ne peut être question de fatigue de l'accouplement magnétique, de sorte que la valeur
de surintensité entraînant la désolidarisation du compensa-
teur magnétique sera constante quel que soit le nombre de manoeuvres effectué avant l'apparition du court-circuit. Par ailleurs, le seuil de désolidarisation de l'accouplement magnétique, sous l'effet des forces de compensation, peut être ajusté en réglant, par exemple au moyen d'une vis de
réglage, l'entrefer du compensateur. De même, il est possi-
ble de régler le flux magnétique du circuit magnétique constitué par l'accouplement magnétique, par exemple, dans le cas o ce dernier comprend un électro-aimant, en réglant, par exemple, l'intensité du courant alimentant la bobine de l'électro-aimant. Comme précédemment mentionné, le dispositif précédemment
décrit peut servir à la réalisation d'un contacteur-disjonc-
teur, dans lequel l'équipage de manoeuvre se trouve relié à l'armature d'un électro-aimant. Le circuit d'alimentation de cette bobine peut alors être commandé par un contact de coupure rapide dont la partie mobile est mécaniquement reliée au compensateur magnétique de manière à prendre deux états, à savoir:
- un état fermé lorsque le compensateur magnétique se trou-
ve accouplé à l'équipage mobile, et - un état ouvert lorsque le compensateur magnétique est
désaccouplé de l'équipage mobile.
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Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-
après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective schématique illustrant le principe d'un contact équipé d'un système de compensation magnétique des forces de
répulsion exercées sur les contacts.
La figure 2 est une vue schématique montrant le circuit magnétique du compensateur utilisé dans le
contact représenté figure 1.
La figure 3 est une vue schématique de côté des contacts fixes et du pont de contact mobile du contact
représenté figure 1.
La figure 4 est un diagramme représentant, en fonction de l'intensité du courant, les lois de variation des
forces agissant sur le pont de contact mobile.
La figure 5 est une coupe schématique partielle d'un contact équipé d'un compensateur magnétique relié à l'équipage de manoeuvre par l'intermédiaire d'un
accouplement magnétique.
La figure 6 est un diagramme fournissant les lois de variation des forces exercées sur le pont mobile de contact d'un contact du type de celui représenté
figure 5.
Les figures 7A à 7C sont des vues en coupe permettant d'illustrer le fonctionnement du contact représenté
figure 5.
La figure 8 est une représentation schématique d'une installation électrique utilisant une pluralité de -8- contacteurs-disjoncteurs assurant une protection
sélective de l'installation.
Comme précédemment mentionné, la figure 1 représente un exemple de circuit de contact équipé d'un compensateur magnétique du type de celui décrit dans la demande de brevet FR 81 22957 précitée. Dans ce compensateur, l'équipage de manoeuvre comprend une pièce isolante ou 'râteau" 1 qui
entraîne un étrier d'attelage amagnétique 2 par l'intermé-
diaire d'un ressort de pôle 3 qui, à l'état de travail,
détermine la force de contact en l'absence de tout courant.
Le pont mobile de contact 4, en forme de poutre, est lié à l'étrier d'attelage 2 par une palette magnétique 5 qui constitue, avec un U magnétique 6 ceinturant le pont de contact 4, le circuit magnétique d'un électro-aimant dont le fonctionnement est illustré dans la figure 2. Le courant I traversant le pont mobile de contact 4 crée, dans le circuit magnétique formé par la palette 5 et le U magnétique 6, un flux magnétique 0 dont la partie qui traverse l'entrefer e
crée, entre la palette 5 et le U magnétique 6 et, en consé-
quence, entre le pont mobile de contact 4 et le U magnétique 6, la force de compensation. Les supports de contacts fixes 7, 7' peuvent avantageusement présenter une forme en J pour favoriser la répulsion électrodynamique F (figure 3) quand
un courant important tel qu'une surintensité de court-
circuit circule dans le circuit de contact.
Dans ce mode de réalisation connu, le U magnétique du compensateur est rigidement fixé au rateau isolant 1. Ainsi, la force de compensation, bien que proportionnellement décroissante parce que l'entrefer e augmente quand le contact commence à s'ouvrir, subsiste lors de l'ouverture du contact par répulsion sur court-circuit, tendant ainsi à
ralentir l'ouverture. Les variations des efforts de compen-
sation et de répulsion ainsi que la variation de la force résultante sur le pont de contact mobile sont représentées sur le diagramme de la figure 4, dans lequel la courbe K1
représente la force exercée par le dispositif de compensa-
2559308 '
-9- tion, la courbe K2 représente la force résultante appliquée sur les contacts mobiles, la droite K3 représente l'effort de pÈle exercé par le ressort de p8le, et la courbe K4
représente la force de répulsion.
Sur cette figure 4, les différentes forces agissant sur le
pont de contact 4 sont représentées en fonction de l'inten-
sité traversant le contact. La force du ressort 3 (force de ple, droite K3) qui est transmise par l'étrier d'attelage est constante. Les forces de répulsion et de compensation sont négligeables pour les courants d'utilisation normale Ie qui sont toujours très inférieurs aux surintensités de
court-circuit. A titre d'exemple, ces courants d'utilisa-
tion normale Ie peuvent être moins de cinquante fois plus
petits que l'intensité I provoquant, par répulsion, l'ouver-
ture. Lorsque l'intensité s'élève, au début, la force de compensation croit plus vite que la force de répulsion, puis, lorsque la saturation magnétique du compensateur apparatt, l'effort de compensation croit moins vite. Ainsi, la force résultante appliquée sur les contacts qui, au
début, était croissante, diminue puis s'inverse en entraî-
nant l'ouverture du contact.
Bien que, dès l'ouverture du contact, la force de compensa-
tion tende à diminuer du fait de l'accroissement de l'entre-
fer e du compensateur, la vitesse de variation de la force résultante au moment du passage à zéro peut ne pas être suffisamment rapide pour assurer une coupure parfaite si l'intensité de court-circuit se situe juste au-dessus du point d'équilibre o la force résultante est voisine de zéro. Comme précédemment mentionné, la figure 5 est une vue en coupe d'un compensateur magnétique attelé à l'équipage de manoeuvre 1 par un accouplement magnétique, conformément à la présente invention. Sur cette figure, on retrouve un pont de contact mobile 4 solidaire de la palette 5 du compensateur, la liaison entre ces deux pièces étant réalisée au moyen
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d'un dispositif permettant le réglage au moyen d'une vis 11 de leur position respective, de manière à pouvoir ajuster la
largeur de l'entrefer e entre la palette 5 et le U magnéti-
que 6.
Toutefois, dans cet exemple de réalisation, l'équipage de manoeuvre 1 comprend deux alvéoles coaxiaux 12, 13 séparés l'un de l'autre par une cloison 14 munie de deux passages
opposés 15, 16.
Dans l'alvéole supérieur 12 sont montés axialement coulis-
sants le U magnétique 6 du compensateur ainsi que l'étrier d'attelage 2, lequel passe dans les deux perçages 15, 16 et s'étend à l'intérieur de l'alvéole 13. Le ressort de pôle 3 prend alors appui entre la cloison 14 et le fond 17 de
l'étrier 2, de sorte qu'il exerce une force tendant à appli-
quer la palette magnétique 5 contre le U magnétique 6 et le
pont de contact mobile 4 contre les contacts fixes.
Par ailleurs, la cloison 14 ainsi que le fond 17 de l'étrier d'attelage 2 sont munis de deux perçages coaxiaux au travers desquels passe une tige rigide et légère 18 fixée, par l'une de ses extrémités, à l'âme du U magnétique 6, et portant, à son autre extrémité, une palette en métal magnétique doux 20 qui sert de partie mobile à un circuit magnétique à aimant permanent 21, dont la partie fixe 22 et 23 est solidaire de
l'équipage de manoeuvre 1.
A l'état fermé du contact (tel que représenté figure 5), la palette 20 du circuit magnétique 21 (qui joue le r8le d'un dispositif de verrouillage à rupture de charge) exerce sur le U magnétique 6 une force de maintien qui s'oppose à la force du compensateur. En réglant, par la vis de serrage 11, l'entrefer e, on ajuste l'effort du compensateur de telle manière que, pour une valeur définie du courant de
court-circuit, la palette 20 se décolle.
Il convient de noter à ce sujet qu'en raison de la faible
- 11 -
pente du ressort de pôle 3, le réglage de l'entrefer e n'a
pas d'influence sur la force appliquée sur les contacts.
Dès le début de l'ouverture de son circuit, la force de maintien exercée entre la palette 20 et la partie fixe 22, 23 du circuit magnétique 21 décroît brutalement, annulant la
réaction du compensateur magnétique et autorisant la répul-
sion totale du pont de contact mobile 4.
Le diagramme représenté figure 6 permet de mieux mettre en relief les avantages que présente un contact à compensation magnétique équipé d'un accouplement magnétique tel que celui représenté sur la figure 5. Sur ce diagramme, les courbes correspondant à celles du diagramme de la figure 4 portent
les mêmes références mais affectées d'un indice prime.
Ainsi, sur la figure 6, on retrouve l'accroissement de la force résultante positive (courbe K'2) sur le pont de contact mobile 4 jusqu'à une valeur Ia de l'intensité du courant de court-circuit qui correspond à une force de
compensation (courbe K'1) égale à la force Fa de désaccou-
plement du circuit magnétique 21. Dès qu'elle se trouve libérée, sous l'effet de la force de compensation, la partie 6 du compensateur est attirée vers la partie 5, et vient buter en fin de course sur le pont mobile 4 annulant ainsi la force de compensation (courbe K'1) et imprimant sur le pont mobile 5 un choc. De ce fait, la force résultante
(courbe K'2) devient brutalement négative et après le phéno-
mène de choc, devient égale à l'effort de pôle moins la force de répulsion qui est beaucoup plus élevée que cet effort de pôle. Dans l'exemple de la figure 6, les courbes K'4 et K'2 sont sensiblement superposées à partir du point Ia. L'inertie de l'ensemble mobile comprenant le U magnétique 6, la tige 18 et la palette 8 peut être en outre compensée au moyen d'un ressort de décollage 25 disposé entre la palette et la partie fixe 22, 23 du circuit magnétique 21. Ce
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ressort 25 permet de lancer l'ensemble mobile 6, 18, 20 au
début du décollage de la palette 20 de la partie fixe 22,23.
Il convient de noter que la liaison entre la tige 18 et la palette 20 est conçue de manière à permettre un effet de rotule entre ces deux pièces et à obtenir ainsi une mise en place sans contrainte de la palette 20 sur la partie fixe
22, 23 du circuit magnétique 21.
A cet effet, la tige 18 est terminée par une tête 26 venant se loger dans une cavité de la palette 20 et présentant une surface de portée sensiblement sphérique qui coopère avec une surface sphérique de ladite cavité. Dans ce cas, le
ressort 25 prend appui sur la tête 26, de manière à suppri-
mer le jeu qui pourrait exister dans la liaison rotulée 20-
26. Le contact précédemment décrit peut, en outre, comprendre un dispositif de réglage en longueur de la tige 18 permettant de compenser les tolérances sur les positions respectives de la partie fixe 22, 23 du circuit magnétique d'ancrage 21 et
de la cloison 14.
Les figures 7A à 7C illustrent le fonctionnement du contact
représenté figure 5.
Ainsi, sur la figure 7A, l'ensemble du contact se trouve au repos, la palette 20 se trouvant appliquée sur la partie fixe 22, 23 du circuit magnétique d'ancrage 21. L'équipage de manoeuvre 1 est alors en position haute et soulève le pont
de contact mobile 4.
Sur la figure 7B, le contact est représenté en position de travail. L'équipage de manoeuvre 1 se trouve en position basse de travail, les contacts du pont de contact mobile 4 s'appliquent sur les contacts fixes avec une force de
contact due à la compression a du ressort de pôle 3.
L'entrefer entre la palette 5 et le U magnétique 6 du
compensateur est à sa largeur de travail e.
- 13 -
Sur la figure 7C, l'équipage de manoeuvre 1 est toujours en position basse de travail. Toutefois, dans ce cas, la
palette 20 du circuit magnétique d'ancrage 21 est en posi-
tion désaccouplée et le U magnétique 6 vient en butée, sur le pont de contact mobile 4 qui se trouve soumis aux forces de répulsions électrodynamiques sous l'effet d'un courant de court-circuit. A partir de cette position, lorsque le passage du courant au
travers du pont mobile 4 et les forces de répulsions élec-
trodynamiques qui en résultent auront cessé, le contact reviendra à la position de travail représentée sur la figure 7B. Comme précédemment mentionné, ce retour à la position de travail peut être temporisé. Dans l'exemple représenté sur
la figure 5, cette temporisation est assurée par une membra-
ne 28 disposée dans la partie inférieure de l'alvéole 13 et au travers de laquelle passe la tige 18. Cette membrane 28 constitue un amortisseur à air à effet unidirectionnel dans ce sens qu'elle est sans effet dans le sens de répulsion du contact, mais entraîne un ralentissement du retour du contacteur en position de travail (ou réarmée), de façon à éviter la refermeture du contact avant l'extinction de l'arc de coupure. Cette membrane 28 permet en outre d'assurer également la protection antipoussières pour conserver intacte la portée magnétique de la palette 20 et de la
partie fixe 22, 23 du circuit magnétique d'ancrage 21.
Comme précédemment mentionné, le dispositif précédemment
décrit peut servir à la réalisation de contacteurs-disjonc-
teurs. Dans ce cas, l'équipage de manoeuvre peut être monté fixement sur l'armature mobile d'un électro-aimant non représenté dont la bobine se trouve alimentée par un circuit
d'alimentation comprenant un contact de coupure rapide.
Dans l'exemple représenté sur la figure 5, ce contact de coupure rapide comprend au moins deux contacts fixes 29, 30
- 14 -
portés par la partie fixe 22, 23 du circuit magnétique d'ancrage 21, et sur lesquels vient s'appliquer la palette qui joue alors le rôle de portecontact mobile. Ainsi, lorsque la palette 20 se trouve désaccouplée de la partie fixe 22, 23, l'alimentation de la bobine de l'électro-aimant se trouve interrompue et le contacteur-disjoncteur tend à retourner à l'état de repos; parallèlement, lorsque le
courant de court-circuit aura cessé, le processus de réarme-
ment se produira. Si le temps de coupure du court-circuit
est inférieur au temps nécessaire au contacteur pour retour-
ner en position de repos (dépolarisation du circuit magnéti-
que), le réarmement se produit alors que le contacteur est
toujours à l'état fermé, ce qui donne le temps au contac-
teur-disjoncteur situé en aval de déclencher (sélectivité de
départ).
Bien entendu, l'invention ne se limite pas à cette caracté-
ristique. En effet, les circuits de contact peuvent égale-
ment comprendre un dispositif permettant un blocage du compensateur magnétique à l'état désolidarisé. Ce dispositif de blocage peut consister en un dispositif mécanique, dont le déblocage est commandable manuellement, ou même en un dispositif électromécanique, par exemple de type gâche
électrique, commandable à distance.
Comme cel.. a été précédemment décrit, le réglage de l'effort
nécessaire au désaccouplement du circuit magnétique d'an-
crage 21 permet de définir avec précision la valeur du courant de courtcircuit au-dessus de laquelle le contact
s'ouvrira par répulsion électromagnétique.
Ainsi, dans une installation électrique comprenant plu-
sieurs contacteurs-disjoncteurs du type de ceux précédem-
ment décrits, il est possible de réaliser sur chacun de ces contacteursdisjoncteurs un réglage différent permettant d'assurer un décalage des valeurs du courant provoquant le désaccouplement et d'obtenir ainsi une "sélectivité" des
protections de l'installation.
25593-08
- 15 -
La figure 8 permet d'illustrer le principe de cette sélecti-
vité dans le cadre d'une installation électrique à trois niveaux, à savoir: - un premier niveau comprenant un contacteur-disjoncteur A, - un deuxième niveau comprenant n contacteurs-disjoncteurs B1, B2, B3... Bn, dont les entrées sont connectées à la sortie du contacteur-disjoncteur A, et
- un troisième niveau comprenant n contacteurs-disjonc-
teurs C1, C2, C3... Cn, dont les entrées respectives
sont connectées à la sortie du contacteur-disjoncteur B1.
Le contacteur-disjoncteur A, placé en tete de l'installa-
tion, a une valeur de préréglage de l'intensité provoquant
le désaccouplement supérieure à celle de la valeur de prér glage de l'intensité provoquant le désaccouplement des contacteurs-
disjoncteurs B1, B2, B3... Bn, cette valeur étant elle-même plus élevée que la valeur de l'intensité provoquant de désaccouplement des contacteurs-disjoncteurs
C1, C2, C3... Cn situés en aval.
De ce fait, si un court-circuit se produit en aval des contacteursdisjoncteurs C1, C2, C3... Cn, c'est l'un de
ces contacteurs-disjoncteurs qui se désaccouplera le pre-
mier.
Il convient de noter que lorsque les valeurs de court-
circuit possibles sont très supérieures aux valeurs de désaccouplement préréglées, il pourra être prévu des retards
volontaires de déclenchement de la bobine d'alimentation.
Ainsi, si l'intensité d'un court-circuit se produisant en aval d'un contacteur-disjoncteur C1, C2, C3... Cnest très supérieure au réglage du contacteur-disjoncteur B, le contacteur-disjoncteur C correspondant s'ouvrira avant le contacteur-disjoncteur B, lequel s'ouvrira aussi en aidant
la coupure. Par contre, l'ouverture de l'équipage de manoeu-
vre du contacteur-disjoncteur C s'effectuera avant celle de
- 16 -
l'équipage de manoeuvre du contacteur-disjoncteur B du fait
que l'ouverture de ce dernier est retardée volontairement.
Une fois la coupure assurée, le contacteur B se referme et
seul le contacteur-disjoncteur C affecté est disjoncté.
- 17 -
Claims (15)
1. Contact équipé d'un compensateur magnétique à auto-déconnexion automatique à partir d'un seuil de force de compensation, ce contact comprenant au moins deux contacts fixes et un pont de contact mobile 4 actionné par un équipage de manoeuvre (1) et portant au moins deux contacts mobiles qui s'appliquent respectivement, sous l'effet d'un ressort, sur les deux contacts fixes, en position fermée du contacteur, la liaison entre le pont de contact mobile (4) et l'équipage de manoeuvre (1) étant réalisée au moyen d'un compensateur magnétique (5, 6) engendrant une
force de compensation tendant à appliquer les contacts mobi-
les sur les contacts fixes sous l'effet du courant passant dans le pont de contact mobile (4) et ce, contre l'action des forces de répulsion qui s'exercent alors entre ces contacts, caractérisé en ce que la liaison entre le compensateur magnétique et l'équipage de manoeuvre (1) est réalisée au moyen d'un dispositif d'accouplement magnétique conçu de telle sorte que lorsque lesdites forces de compensation s'élèvent au-delà d'un seuil prédéterminé, le compensateur magnétique (5, 6) se désolidarise de l'équipage de manoeuvre (1) et devient inopérant et, qu'en conséquence, on obtienne
une variation très brutale de la force de répulsion résul-
tante exercée au niveau des contacts et une ouverture très
rapide du contacteur à l'état franchement ouvert.
2. Contact selon la revendication 1, dans lequel le
susdit compensateur magnétique comprend au moins une premiè-
re pièce magnétique (6) solidaire de l'équipage de manoeuvre (1) et une deuxième pièce magnétique douce (5) portée par le pont de contact mobile (4) et formant, avec ladite première pièce (6) un entrefer (e), au niveau duquel s'exercent les forces de compensation engendrées par le passage du courant dans le pont de contact mobile (4), caractérisé en ce que la liaison entre la première pièce en matière magnétique douce et le susdit équipage de manoeuvre
- 18 -
est réalisée par un accouplement magnétique conçu de telle sorte que lorsque les susdites forces de compensation s'élèvent au-delà d'un seuil déterminé, ladite première
pièce se désolidarise de l'équipage de maneuvre.
3. Contact selon l'une des revendications 1 et 2,
dans lequel le susdit compensateur magnétique comprend une première pièce en matière magnétique douce présentant la
forme d'un U dont la base est attelée à l'équipage de manoeu-
vre du contact, et une seconde pièce magnétique solidaire du pont mobile porte-contact, agencée pour former un premier entrefer avec les extrémités supérieures des branches du U
de la première pièce, le pont mobile porte-contact s'enga-
geant dans l'ouverture du U de la première pièce pour former un deuxième entrefer, caractérisé en ce que ladite première pièce en matière magnétique douce est reliée à l'équipage de manoeuvre et est réalisée par un accouplement magnétique conçu de telle sorte que lorsque les susdites forces de compensation s'élèvent au-delà d'un seuil déterminé, ladite première pièce en forme de U attirée vers la deuxième pièce, se désolidarise de
l'équipage de manoeuvre.
4. Contact selon l'une des revendications 2 et 3,
caractérisé en ce que la susdite deuxième pièce en matière magnétique douce <5) comprend une première surface de butée, et la première pièce en matière magnétique douce (6) comprend une deuxième surface de butée agencée de manière à venir percuter ladite première surface de butte, lorsque ladite première pièce (6) vient à se désolidariser de l'équipage de manoeuvre (1) par suite d'une élévation des
forces de compensation au-delà du susdit seuil prédéterminé.
5. Contact selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le susdit accouplement magnétique comprend un circuit magnétique d'ancrage (21) formé de deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, à savoir, une première partie (20) solidaire de la première pièce en
- 19 -
matière magnétique douce (6) du compensateur et une deuxième
partie (22, 23) solidaire de l'équipage.
6. Contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première partie du circuit magnéti-
que d'ancrage consiste en une palette (20) en matière magné-
tique douce et la deuxième partie (22, 23) consiste en un
aimant permanent ou un électro-aimant.
7. Contact selon l'une des revendications 5 et 6,
caractérisé en ce que la susdite palette en matière magnéti-
que douce (20) est reliée à la première partie solidaire de
la première pièce en matière magnétique douce (6) du compen-
sateur à l'aide d'une tige (18) réglable en longueur.
S15
8. Contact selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison entre la susdite tige (18)
et la palette en matière magnétique douce (20) est une liai-
son rotulée.
9. Contact selon l'une des revendications 5 à 8,
caractérisé en ce qu'un ressort (25) est interposé entre les deux susdites parties (20 et 22, 23) du circuit magnétique
d'ancrage (21).
10. Contact selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage de la
position de la susdite pièce magnétique douce (6) du compen-
sateur par rapport à la position du pont de contact mobile (4).
11. Contact selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour la tempori-
sation du retour du compensateur à l'état réarmé.
12. Contact selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la susdite palette (20) est mobile à l'intérieur d'un alvéole (13) réalisé dans l'équipage mobile (1), et
2559308'
- 20 -
en ce que les susdits moyens de temporisation consistent en une membrane (28) au travers de laquelle passe la susdite tige (18) et qui joue le rôle d'un amortisseur à air à effet unidirectionnel assurant un ralentissement du retour du contacteur en position réarmée.
13. Contact selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif permettant d'assurer un blocage du compensateur magnétique à l'état
désolidarisé, ce dispositif comprenant des moyens de déblo-
cage commandables manuellement ou à distance.
14. Contacteur-disjoncteur comprenant au moins un circuit de contact du type comportant, conformément à l'une
des revendications précédentes, au moins deux contacts fixes
et un pont de contact mobile (4) actionné par un équipage de manoeuvre (1) et portant au moins deux contacts mobiles qui s'appliquent respectivement, sous l'effet d'un ressort (3)
sur les deux contacts fixes, en position fermée du contac-
teur, l'équipage de manoeuvre (1) étant monté fixement sur l'armature d'un électro-aimant et relié au point de contact
mobile (4) par l'intermédiaire d'un compensateur magnéti-
que, la liaison entre le compensateur magnétique et l'équi-
page de manoeuvre étant réalisée au moyen d'un accouplement magnétique, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un contact de coupure rapide (20, 29, 30) du circuit d'alimentation de la bobine de l'électro-aimant, dont la partie mobile est reliée à la susdite première pièce en matière magnétique douce (6)
du compensateur magnétique.
15. Contacteur-disjoncteur selon la revendication 14, caractérisé en ce que le contact de coupure rapide comprend au moins deux contacts fixes (29, 30) portés par la partie fixe (22, 23) du circuit magnétique d'ancrage (21) et sur lesquels vient s'appliquer la palette en matière magnétique
douce qui joue alors le rôle de porte-contact mobile.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |