FR2630580A1

FR2630580A1 - MODULAR ELECTRICAL PROTECTION OR CONTROL APPARATUS

Info

Publication number: FR2630580A1
Application number: FR8805277A
Authority: FR
Inventors: Jean-Marie Roiatti; Francis Deckert; Thierry Sitz
Original assignee: Hager Electro SAS
Current assignee: Hager Electro SAS
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1989-10-27
Anticipated expiration: 2008-04-21
Also published as: DE68907633T2; EP0338868B1; FR2630580B1; EP0338868A1; ATE91821T1; DE68907633D1

Abstract

The apparatus, such as a trip or differential trip, comprises, in the region of a terminal (1), a conductive piece (8) comprising a part (9) for connecting to the terminal, a foot (12) carrying the bimetallic strip, at least one zone of preferential deformation (10) being provided in order to prevent deformation being transferred from the plate to the said feet, the said element being lengthened by a switching electrode (22).

Description

Appareil modulaire de protection ou de commande électrique.Modular electrical protection or control device.

La présente invention a trait à un perfectionnement des appareils de protection ou de commande électrique, notamment des appareils modulaires, par exemple disjoncteur, disjoncteur différentiel, tels que ceux qui sont installés dans les tableaux de commande d'installations électriques. Les appareils de ce'type présentent, dans le bottier, plusieurs bornes de raccordement, généralement du type borne à cage, permettant l'insertion et le serrage de conducteurs extérieurs, lesdites bornes étant reliées à un mécanisme de contact présentant un ou plusieurs contacts mobiles susceptibles d'être déplacés entre une position de fermeture avec le ou les contacts fixes et une position d'ouverture éloignée de ces contacts. Dans ces appareils, l'une de ces bornes est généralement reliée électriquement à un déclencheur bi-métallique ou bilame susceptible, lorsqu'il est déformé par un échauffement dû à une surcharge de courant, d'assurer le déclenchement de l'appareil de -2- protection. En général, cette borne est également reliée à une électrode de guidage d'arc coopérant avec les pièces The present invention relates to an improvement of electrical protection or control devices, in particular modular devices, for example circuit breaker, differential circuit breaker, such as those which are installed in the control panels of electrical installations. Devices of this type have, in the case, several connection terminals, generally of the cage terminal type, allowing the insertion and tightening of external conductors, said terminals being connected to a contact mechanism having one or more movable contacts likely to be moved between a closed position with the fixed contact (s) and an open position remote from these contacts. In these devices, one of these terminals is generally electrically connected to a bi-metallic or bimetal trip unit capable, when it is deformed by heating due to a current overload, to trigger the device from - 2- protection. In general, this terminal is also connected to an arc guiding electrode cooperating with the parts

d'une chambre de réception d'arc.an arc reception room.

Pour des raisons de simplicité et de facilité d'assemblage, on a déjà prévu de réaliser plusieurs de ces éléments en une seule pièce de métal découpée et For reasons of simplicity and ease of assembly, it has already been planned to produce several of these elements in a single piece of cut metal and

pliée à partir d'une tôle ou bande conductrice. folded from a sheet or conductive strip.

Ainsi, la demande de brevet français FR-A-2 580 861 décrit une pièce découpée et pliée unique incorporant la borne de raccordement, une pièce conductrice de courant, une électrode de commutation ou de guidage d'arc Thus, French patent application FR-A-2 580 861 describes a single cut and folded part incorporating the connection terminal, a current conducting part, a switching or arc guiding electrode.

et un emplacement de fixation pour la bilame. and a mounting location for the bimetallic strip.

De même, la demande de certificat d'utilité FR-A-2 437 059 décrit une pièce unique formant à la fois Likewise, the request for a utility certificate FR-A-2 437 059 describes a single piece forming both

l'électrode d'arc, un support de bilame et un conducteur. the arc electrode, a bimetal support and a conductor.

Le fait de réaliser la borne à cage d'une seul tenant, à partir d'une t8le, avec les. autres éléments tels que support de bilame et électrode de commutation pour l'arc, présente des inconvénients et notamment ne permet pas d'avoir des matériaux d'épaisseur et/ou de nature différente pour la borne et les autres parties alors que les sollicitations mécaniques demandées à la borne sont différentes de celles subies par le reste de l'élément conducteur. Enfin, toutes ces réalisations nécessitent de prévoir séparément un support pour une vis de réglage de bileme destiné à agir sur la bilame pour assurer le réglage The fact of making the cage terminal in one piece, from a sheet, with the. other elements such as bimetal support and switching electrode for the arc, have drawbacks and in particular do not allow to have materials of thickness and / or of different nature for the terminal and the other parts while the mechanical stresses requested at the terminal are different from those experienced by the rest of the conductive element. Finally, all these embodiments require separately providing a support for a bimetal adjustment screw intended to act on the bimetallic strip to ensure adjustment

de sa position dans l'espace.from its position in space.

La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un appareil tel que disjoncteur ou disjoncteur différentiel qui présente une pièce assurant plusieurs fonctions et qui permette une The present invention proposes to remedy these drawbacks and to provide an apparatus such as a circuit breaker or differential circuit breaker which has a part providing several functions and which allows a

fabrication et un montage simplifié. simplified manufacturing and assembly.

Un autre objectif de l'invention est de permettre de fabriquer cette pièce sur une seule machine permettant, en outre, de préajuster la position d'une vis de -3 - Another objective of the invention is to make it possible to manufacture this part on a single machine making it possible, moreover, to pre-adjust the position of a screw of -3 -

réglage de bilame.bimetal adjustment.

L'invention a pour objet un appareil tel que disjoncteur ou disjoncteur différentiel contenant, dans un bottier de type modulaire, un ou plusieurs contacts fixes coopérant avec un ou plusieurs contacts mobiles, une chambre d'arc au niveau de la zone de contact, une bilame de déclenchement, et au niveau de l'une des- bornes d'interconnexion du bottier, une pièce conductrice, caractérisé en ce que ladite pièce, réalisée d'un seul tenant par découpage et pliage, présente une partie de raccordement à la borne, une patte munie d'un taraudage recevant une vis de réglage de bilame, une patte élastiquement déformable située en face de ladite vis de réglage et recevant l'extrémité d'une bilame, et un prolongement formant électrode de commutation, ladite pièce présentant au moins deux zones de déformation préférentielle permettant des déformations autour de deux axes respectivement perpendiculaires de façon que des efforts de torsion ou de flexion survenant dans la partie de raccordement lors du serrage de la borne ne puissent se transmettre d'une façon sensible à la partie recevant la vis The subject of the invention is an apparatus such as a circuit breaker or differential circuit breaker containing, in a modular type housing, one or more fixed contacts cooperating with one or more movable contacts, an arcing chamber at the level of the contact zone, a tripping bimetallic strip, and at one of the boot interconnection terminals, a conductive part, characterized in that said part, produced in one piece by cutting and folding, has a connection part to the terminal , a lug provided with a tapping receiving a bimetal adjustment screw, an elastically deformable lug situated opposite said adjustment screw and receiving the end of a bimetal, and an extension forming a switching electrode, said part having at at least two zones of preferential deformation allowing deformations around two axes respectively perpendicular so that torsional or bending forces occurring in the connection part during the tightening of the terminal cannot be transmitted in a sensitive way to the part receiving the screw

de réglage et la partie supportant la bilame. and the part supporting the bimetallic strip.

De préférence, la partie de raccordement, rendue solidaire de la borne ayant par exemple une forme de platine, se poursuit, à l'un de ses bords, au niveau d'une zone de déformation préférentielle, par la patte recevant la * vis de réglage et, sur un autre bord, de préférence perpendiculaire au premier, et par l'intermédiaire d'une zone de déformation préférentielle, par une partie conductrice se divisant, d'une part, en une patte s'orientant en face de la première patte et destinée à supporter la bilame, et, d'autre part, en une partie allongée convenablement incurvée formant électrode de commutation. De façon avantageuse, dans une telle disposition, la patte recevant la vis est, au montage, -4- insérée dans une partie du boîtier autorisant sensiblement un blocage de forme dans les trois directions de l'espace, alors que la partie s'étendant depuis l'autre bord de la platine, se trouve également bloquée dans les trois directions de l'espace, et notamment, de préférence, au niveau d'un coude situé à proximité d'un brin raccordant le coude à la partie de raccordement de borne en forme de platine, par l'intermédiaire d'une zone de déformation préférentielle, ledit coude se poursuivant, d'un côté, par la patte portant la bilame et de l'autre côté par le Preferably, the connection part, made integral with the terminal having for example a form of platinum, continues, at one of its edges, at a preferential deformation zone, by the tab receiving the * screw. adjustment and, on another edge, preferably perpendicular to the first, and by means of a preferential deformation zone, by a conductive part dividing, on the one hand, into a tab orienting opposite the first leg and intended to support the bimetallic strip, and, on the other hand, in an elongated part suitably curved forming a switching electrode. Advantageously, in such an arrangement, the lug receiving the screw is, during assembly, -4- inserted in a part of the housing allowing substantially a blocking of shape in the three directions of the space, while the part extending from the other edge of the plate, is also blocked in the three directions of the space, and in particular, preferably, at a bend located near a strand connecting the bend to the connection part of platinum-shaped bollard, via a preferential deformation zone, said bend continuing, on one side, by the tab carrying the bimetal strip and on the other side by the

prolongement destiné à former l'électrode. extension intended to form the electrode.

D'autres avantages et caractéristiques de Other advantages and characteristics of

l'invention apparaîtront à la lecture de la description the invention will appear on reading the description

suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en perspective de l'élément conducteur assemblé à la borne, la figure 2 est une vue de l'élément conducteur avec éclatement de la borne et de la bilame, la figure 3 est une vue en élévation de following, made by way of nonlimiting example and referring to the appended drawing in which: FIG. 1 is a perspective view of the conductive element assembled at the terminal, FIG. 2 is a view of the conductive element with bursting of the terminal and the bimetallic strip, FIG. 3 is an elevation view of

l'élément-dans son environnement de bottier. the element-in its shoemaking environment.

L'élément selon l'invention est destiné à être incorporé dans un logement approprié dans un bottier modulaire qui présente également des logements pour recevoir: - une première borne 1 avec sa cage et sa vis 2, - une seconde borne 3 avec sa cage et sa vis 4, - une chambre d'extinction d'arc usuelle 5, un contact fixe The element according to the invention is intended to be incorporated in a suitable housing in a modular shoemaker which also has housings for receiving: - a first terminal 1 with its cage and its screw 2, - a second terminal 3 with its cage and its screw 4, - a usual arc extinguishing chamber 5, a fixed contact

6 et un contact mobile 7.6 and a movable contact 7.

- L'élément 8 présente une platine 9 destinée à être montée contre la borne 1 afin d'assurer le, raccordement avec ladite borne, la platine 9 présentant de préférence des nervures de rigidification 10 ainsi que des échancrures supérieure Il et inférieure 12 permettant, en coopération avec une échancrure correspondante 13 et un retour 14 de la borne 1, d'assurer un blocage avec liaison -5- électrique de la borne et de la platine 9, cette dernière The element 8 has a plate 9 intended to be mounted against the terminal 1 in order to ensure the connection with said terminal, the plate 9 preferably having stiffening ribs 10 as well as upper Il and lower notches 12 allowing, in cooperation with a corresponding notch 13 and a return 14 of the terminal 1, to ensure a blocking with electrical connection -5- of the terminal and of the plate 9, the latter

pouvant, en outre, augmenter la rigidité de la borne. can also increase the rigidity of the terminal.

A la partie inférieure de la platine 9, et au-delà de l'échancrure 12, se trouve disposée une patte 15 déportée par rapport au plan de la platine par un double coude et présentant une partie 16 de largeur réduite en raison de la présence de l'échancrure 12, cette partie 16 étant découpée en équerre pour se raccorder d'une part à la platine et d'autre part à la patte 15. On comprend qu'au niveau de cette partie 16, il peut se produire une déformation préférentielle à deux degrés de liberté, notamment autour d'un axe géométrique parallèle au bord inférieur de la platine, c'est-à-dire, perpendiculaire par rapport aux grandes faces du bottier de l'appareil et un axe perpendiculaire au précédent. La partie inférieure de la patte 15 présente, par emboutissage, un bourrelet 17 avec un taraudage 18 susceptible de recevoir une vis ou pointeau de At the lower part of the plate 9, and beyond the notch 12, there is a tab 15 offset relative to the plane of the plate by a double bend and having a part 16 of reduced width due to the presence of the notch 12, this part 16 being cut at an angle to be connected on the one hand to the plate and on the other hand to the lug 15. It is understood that at the level of this part 16, a deformation can occur preferable with two degrees of freedom, in particular around a geometric axis parallel to the lower edge of the plate, that is to say, perpendicular to the large faces of the boot of the apparatus and an axis perpendicular to the previous one. The lower part of the lug 15 has, by stamping, a bead 17 with a thread 18 capable of receiving a screw or needle

réglage 19.setting 19.

L'un des deux bords latéraux de la platine 9, c'est-à-dire l'un des deux bords perpendiculaires au bord de base qui porte le prolongement 16, se poursuit, après un coude, par une partie 20 perpendiculaire au plan de la platine 9, une découpe en forme d'arche 21 divisant, au niveau du raccordement sur la platine, la partie 20 en deux branches parallèles 22. On comprend qu'en cet emplacement, l'affaiblissement ainsi réalisé forme une zone de déformation préférentielle autour du coude reliant la platine aux deux branches 22, autorisant une déformation autour d'un axe, cette fois-ci parallèles aux grandes faces One of the two lateral edges of the plate 9, that is to say one of the two edges perpendicular to the base edge which carries the extension 16, continues, after a bend, by a part 20 perpendicular to the plane of the plate 9, an arch-shaped cutout 21 dividing, at the connection to the plate, the part 20 into two parallel branches 22. It is understood that at this location, the weakening thus produced forms a deformation zone preferential around the elbow connecting the plate to the two branches 22, allowing deformation around an axis, this time parallel to the large faces

du bottier de l'appareil et perpendiculaire à son fond. of the case of the device and perpendicular to its bottom.

Après un nouveau coude, la partie 20 est recourbée de façon à former une partie 23 s'étendant en face de la platine 9 et parallèlement à elle, cette partie 23 se poursuivant par une patte allongée obliquement vers le bas, 24, laquelle, après un décrochement convenable, forme une extrémité de patte 25 contre laquelle peut être fixée ou -6- soudée l'extrémité inférieure d'une bilame 26, et ceci en face du taraudage 18. La position de la bilame pourra donc être réglée par vissage plus ou moins important de la vis de réglage 19 de façon à écarter plus ou moins la patte 24 de la patte immobile 15. A son extrémité supérieure, la partie 23 se poursuit par un coude en U 27 puis, après un retour parallèle à la partie 23, par une partie doublement coudée 28, après quoi une partie conductrice 29 formant un coude de grand rayon se poursuit par une partie allongée 30 munie de découpes latérales convenables et formant l'électrode d'arc After a new bend, the part 20 is curved so as to form a part 23 extending in front of the plate 9 and parallel to it, this part 23 continuing with a tab obliquely elongated downward, 24, which, after a suitable recess forms a leg end 25 against which can be fixed or welded the lower end of a bimetallic strip 26, and this opposite the tapping 18. The position of the bimetallic strip can therefore be adjusted by screwing more or less important of the adjusting screw 19 so as to move the leg 24 more or less from the stationary leg 15. At its upper end, the part 23 continues with a U-bend 27 then, after a return parallel to the part 23, by a doubly bent part 28, after which a conductive part 29 forming an elbow of large radius is continued by an elongated part 30 provided with suitable lateral cutouts and forming the arc electrode

de commutation ou guidage.switching or guiding.

Lors de la fabrication, l'élément 8 est fabriqué à partir d'une tôle de préférence en acier cuivré par découpage-emboutissage, taraudage et pliage, la bilame étant soudée sur son extrémité de patte 25 avant piiage de la platine, et la vis 19 est introduite et vissée dans le taraudage 18. La vis 19 peut être pré-ajustée selon une During manufacture, the element 8 is made from a sheet, preferably of copper-plated steel, by cutting-stamping, tapping and folding, the bimetallic strip being welded to its end of tab 25 before the plate is folded, and the screw 19 is introduced and screwed into the internal thread 18. The screw 19 can be pre-adjusted according to a

profondeur de vissage prédéterminée. predetermined screw depth.

La platine peut ensuite être assemblée à la borne 1 de préférence par soudure et le tout mis en place The plate can then be assembled at terminal 1 preferably by soldering and the whole set up

dans le bottier avant fermeture du couvercle. in the case before closing the cover.

La soudure s'effectue au-dessus de l'échancrure 11, entre la platine 9 et une patte supérieure transversale 31 de la borne 1, cette patte se prolongeant latéralement par une zone 32 permettant la soudure d'une The welding takes place above the notch 11, between the plate 9 and a transverse upper tab 31 of the terminal 1, this tab extending laterally by a zone 32 allowing the welding of a

tresse conductrice.conductive braid.

Le boîtier présente un logement de borne et d'élément ayant les formes complémentaires voulues, à savoir les formes usuelles pour loger la borne 1, une fente conçue de façon à loger la patte 15 en empêchant son mouyement dans les trois directions de l'espace en laissant libre la partie 16, un téton pénétrant dans la découpe 21 de façon à empêcher le débattement, le long de l'axe de pliage du coude, des branches 22 et, de préférence, au niveau du coude - 7 - 27, les parois empêchant le mouvement dans les deux autres The housing has a terminal and element housing having the desired complementary shapes, namely the usual forms for housing the terminal 1, a slot designed so as to accommodate the tab 15 by preventing its movement in the three directions of space. by leaving part 16 free, a stud penetrating into the cutout 21 so as to prevent the deflection, along the bending axis of the elbow, of the branches 22 and, preferably, at the elbow - 7 - 27, the walls preventing movement in the other two

directions de l'espace.directions from space.

-8--8-

Claims

CLAIMS.

1. Modular electrical protection or control device such as a circuit breaker or differential circuit breaker containing, in a modular type housing, one or more fixed contacts (6) cooperating with one or more movable contacts (7), an arcing chamber ( 5) at the contact area, a tripping bimetal (26), and at one (1) of the boot interconnection terminals, a conductive piece (8), characterized in that said piece ( 8), made in one piece by cutting and folding, has a connection part (9) to the terminal (1), a lug (15) provided with a thread (18) receiving an adjustment screw (19) bimetallic strip, an elastically deformable tab (24) located opposite said adjusting screw (19) and receiving the end of a bimetallic strip (26) and an extension (29, 30) forming a switching electrode, said part (8 ) having at least two zones of preferential deformation (16, 22) allowing deformations around two relatively perforated axes ndicular so that torsional or bending forces occurring in the connection part (9) when the terminal is tightened, cannot be transmitted in a sensitive manner to the tab (15) receiving the

adjusting screw and the tab (24) supporting the bimetallic strip.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the connection part (9) has a shape of platinum continuing, at one of its edges, by the tab (15) receiving the adjusting screw, and on a other edge, perpendicular to the first, by means of a preferential deformation zone (22), by a conductive part (20, 23) dividing, on the one hand, into a tab (24) orienting itself opposite of the first tab (15) and intended to support the bimetallic strip and, on the other hand, in an elongated part (29, 30) suitably curved forming

switching electrode.

3. Apparatus according to any one of

Claims 1 and 2, characterized in that said tab

-9 - (15) provided with the thread (18) comprises, for the deformation,

a portion of reduced width in the form of a square.

4. Apparatus according to any one of

Claims 1 to 3, characterized in that said tab

(24) elastically deformable carrying the bimetallic strip is connected to the connection part (9) by a part (20) provided with a cutout (21) delimiting branches of -widths

reduced (22).

5. Apparatus according to any one of

Claims 1 to 4, characterized in that the tab (15)

receiving the screw is, during assembly, inserted into a part of the housing which approves substantially a blocking of shape in the three directions of the space of the tab, the preferential deformation zone (16) of the tab being free, the part (23 ), supporting the elastically deformable tab (24), also being blocked in the three directions of space.

6. Device according to all

Claims 4 and 5, characterized in that in one of the

directions from space, blocking is done by a nipple

entering the cutout (21).

7. Apparatus according to any one of

Claims 2 to 6, characterized in that the part (23)

bearing the elastically deformable tab. (24) extends in front of the plate (9) and parallel to it, by being connected to it by said cut-out preferential deformation zone (22), itself connected to two parallel edges of said plate (9) and of said part (23), said part (23) continuing after a bend (27), by the curved part (29)

extending by the switching electrode (30).

8. Apparatus according to any one of

claims 1 to 7, characterized in that said element

(8) is obtained by cutting and bending a sheet metal strip, the adjusting screw (19) being brought into a position

bimetal preset.

9. Apparatus according to any one of -10-

Claims 1 to 8, characterized in that the plate (9)

has notches (11, 12) cooperating with notches (13, 14) of the corresponding terminal (1) for

be assembled at, this terminal and soldered against it.

-5 10 Apparatus according to claim 9, characterized in that the welding takes place between an upper part of the plate beyond a notch (11) and a tab (31) of the terminal, said tab (31) is extending by an extension (32) capable of receiving a braid

conductive by welding.