FR2699324A1

FR2699324A1 - Auxiliary compact switch for circuit breaker - has casing placed inside circuit breaker box and housing lever actuated by button of microswitch and driven too its original position by spring

Info

Publication number: FR2699324A1
Application number: FR9314653A
Authority: FR
Inventors: Ferullo David Anthony; Derosier Donna Claire; Rosen James Lawrence
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1992-12-11
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1994-06-17

Abstract

A circuit breaker (10) includes a casing (12) which houses the auxiliary switch (27). This includes a lever (28) and conductors (29) connected to an alarm. The switch is enclosed in a casing (30) which presents two axes (37,38) engaged by pins present at the lever extremity. The lever opposite extremity is in contact with a button (45) which is part of a microswitch (46) fixed on the rear wall of the casing. The lever is driven to its original position by a spring (52). USE/ADVANTAGE - For circuit breaker with moulded casing. Has multi-functional components and sealed interior. Mounting operation can be automated.

Description

COMMUTATEUR AUXILIAIRE COMPACT POUR
DISJONCTEUR A BOITIER MOULE
Le brevet US n 4 806 893, intitulé"Molded Case
Circuit Breaker Actuator-Accessory Unit"décrit l'utilisation d'un dispositif d'actionnement électromagnétique à l'intérieur d'une unité d'équipement d'actionnement servant à articuler un mécanisme d'actionnement de disjoncteur afin de séparer les contacts du disjoncteur lors de l'apparition d'une condition de surintensité d'une valeur prédéterminée.COMPACT AUXILIARY SWITCH FOR
MOLDED BOX CIRCUIT BREAKER
U.S. Patent No. 4,806,893, titled "Molded Case
Circuit Breaker Actuator-Accessory Unit "describes the use of an electromagnetic actuation device inside an actuation equipment unit used to articulate a circuit breaker actuation mechanism in order to separate the contacts of the circuit breaker when an overcurrent condition of a predetermined value appears.

Une unité de déclenchement électronique combinée avec des transformateurs de courant est utilisée à l'intérieur de ce que l'on appelle des disjoncteurs"à déclenchement électro- nique"pour détecter le courant de circuit et pour déterminer le moment où cette fonction de déclenchement devra tre entrée dans l'unité d'équipement d'actionnement. L'unité de déclenchement électronique et l'unité d'équipement d'actionnement remplacent les éléments de déclenchement agissant thermiquement et magnétiquement de la technique existante, qui répondent à la modification du courant du circuit d'une façon analogique.An electronic trip unit combined with current transformers is used inside so-called "electronic trip" circuit breakers to detect the circuit current and to determine when this trip function should be entered into the actuation equipment unit. The electronic trip unit and the actuation equipment unit replace the thermally and magnetically acting trip elements of the existing technique, which respond to the change of the circuit current in an analog manner.

Le brevet US n 4 754 247, intitulé"Molded Case
Circuit Breaker Accessory Enclosure"décrit un disjoncteur contenant des cavités formées à l'intérieur du capot du disjoncteur pour installation sur site d'équipements de disjonction qui sont contenus à l'intérieur d'un capot d'équipements monté par une charnière. Un de ces équipements est un commutateur auxiliaire, comme décrit dans le brevet
US n 4 831 221, intitulé"Molded Case Circuit Breaker Auxiliary Switch Unit". Le commutateur auxiliaire interagit avec le mécanisme d'actionnement du disjoncteur afin de signaler les conditions de MARCHE/ARRET des contacts du commutateur à un opérateur situé à un emplacement éloigné du commutateur.U.S. Patent No. 4,754,247, titled "Molded Case
Circuit Breaker Accessory Enclosure "describes a circuit breaker containing cavities formed inside the circuit breaker cover for on-site installation of circuit breaker equipment which are contained inside an equipment cover mounted by a hinge. One of this equipment is an auxiliary switch, as described in the patent
US No. 4,831,221, entitled "Molded Case Circuit Breaker Auxiliary Switch Unit". The auxiliary switch interacts with the circuit breaker actuation mechanism to signal the ON / OFF conditions of the switch contacts to an operator located at a location remote from the switch.

La grande diffusion commerciale des commutateurs auxiliaires dans des applications industrielles nécessite une nouvelle conception des composants de commutation afin de faciliter la fabrication sur des équipements automatiques pour fournir de façon efficace la quantité voulue aux marchés existants. Il sera économiquement avantageux, au titre des économies réalisées, de réduire encore davantage le temps d'assemblage du commutateur en éliminant la nécessite d'effectuer des scellements dans la partie inférieure de l'enceinte du commutateur afin d'empcher la contamination de l'intérieur du commutateur par les contenus gazeux de l'arc du disjoncteur. The wide commercial distribution of auxiliary switches in industrial applications requires a new design of switching components in order to facilitate manufacturing on automatic equipment to efficiently supply the desired quantity to existing markets. It will be economically advantageous, in terms of savings, to further reduce the switch assembly time by eliminating the need to perform seals in the lower part of the switch enclosure in order to prevent contamination of the inside the switch by the gaseous contents of the circuit breaker arc.

Par conséquent, un but de cette invention est de proposer un commutateur auxiliaire compact avec des composants multi-fonctions et de proposer des moyens pour blinder l'intérieur du commutateur avec une dépense minimale. Therefore, an object of this invention is to provide a compact auxiliary switch with multi-function components and to provide means for shielding the interior of the switch with minimal expense.

Un commutateur auxiliaire compact installé sur site comporte des composants d'actionnement multi-fonctions pour réduire la dépense et le temps d'assemblage. Un levier d'actionnement en matière plastique comporte des extensions de broche de pivot d'une seule pièce pour faciliter le montage à l'intérieur de l'enceinte du commutateur, avec des moyens en forme de crochet formés d'une seule pièce au niveau d'une partie supérieure pour maintenir le ressort de retour du commutateur et des moyens en forme de pales formés d'une seule pièce au niveau d'une partie inférieure afin d'interagir avec le mécanisme d'actionnement de disjoncteur. A compact field-installed auxiliary switch has multi-function actuation components to reduce expense and assembly time. A plastic actuating lever has one-piece pivot pin extensions for easy mounting inside the switch enclosure, with hook-shaped means formed in one piece at the level an upper part for holding the return spring of the switch and blade-shaped means formed in one piece at a lower part in order to interact with the circuit breaker actuation mechanism.

Un levier plan fixé à la partie inférieure du capot du disjoncteur, sous-jacente à la cavité du commutateur auxiliaire, interagit avec le mécanisme d'actionnement de disjoncteur, tout en blindant en mme temps l'intérieur du commutateur auxiliaire vis-à-vis des contaminations des gaz rejetés produits par le commutateur.A flat lever fixed to the lower part of the circuit-breaker cover, underlying the cavity of the auxiliary switch, interacts with the circuit-breaker actuation mechanism, while at the same time shielding the interior of the auxiliary switch against contamination of the exhaust gases produced by the switch.

La Figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un disjoncteur à boîtier moulé qui contient la configuration de commutateur auxiliaire compact selon l'invention ;
la Figure 2 est une vue en perspective de dessus du disjoncteur de la Figure 1, avec le capot d'équipement et les composants d'équipement en projection isométrique ;
la Figure 3 est une vue en perspective de face du commutateur auxiliaire compact selon l'invention avec ses composants fonctionnels représenté en projection isométrique ;
la Figure 4A est une vue latérale en coupe partielle du disjoncteur de la Figure 1 avec la manette d'actionnement dans la position MARCHE ;
la Figure 4B est une vue latérale en coupe partielle du disjoncteur de la Figure 1 avec la manette d'actionnement dans la position ARRET ; et
la Figure 5 est une vue en perspective de face agrandie du blindage de dispositif d'actionnement des
Figures 4A, 4B.Figure 1 is a perspective view from above of a molded case circuit breaker which contains the compact auxiliary switch configuration according to the invention;
Figure 2 is a perspective view from above of the circuit breaker of Figure 1, with the equipment cover and the equipment components in isometric projection;
Figure 3 is a front perspective view of the compact auxiliary switch according to the invention with its functional components shown in isometric projection;
Figure 4A is a side view in partial section of the circuit breaker of Figure 1 with the operating handle in the ON position;
Figure 4B is a side view in partial section of the circuit breaker of Figure 1 with the operating handle in the OFF position; and
Figure 5 is an enlarged front perspective view of the actuator shielding of the
Figures 4A, 4B.

Un disjoncteur 10 permettant l'installation sur site d'équipements tels que ceux décrits à l'intérieur du brevet US n 4 754 247 mentionné ci-dessus est représenté en
Figure 1, et se compose d'un boîtier en matière plastique 11 contenant les composants fonctionnels internes du disjoncteur et d'un capot 12 qui contient les équipements installés sur site. Un capot d'équipement 13 permet l'accès aux équipements, et une manette d'actionnement 14 s'étendant à travers une fente de manette 15 permet la commande manuelle des composants fonctionnels du disjoncteur de façon à commuter les contacts du disjoncteur (non représenté) entre leurs états ouvert et fermé. Les portes d'équipements 16,17 permettent l'accès aux équipements contenus à l'intérieur de celui-ci. La fiche de calibrage 18, comme décrit dans le brevet US n 4 806 893, précédemment mentionné, permet d'obtenir une large plage de valeurs de puissance d'inter- ruption de circuit avec un modèle unique de disjoncteur.A circuit breaker 10 allowing on-site installation of equipment such as that described in the above-mentioned US Pat. No. 4,754,247 is shown in
Figure 1, and consists of a plastic housing 11 containing the internal functional components of the circuit breaker and a cover 12 which contains the equipment installed on site. An equipment cover 13 allows access to the equipment, and an actuation handle 14 extending through a handle slot 15 allows manual control of the functional components of the circuit breaker so as to switch the contacts of the circuit breaker (not shown ) between their open and closed states. The equipment doors 16,17 allow access to the equipment contained therein. The calibration sheet 18, as described in US Pat. No. 4,806,893, previously mentioned, provides a wide range of circuit breaker power values with a single model of circuit breaker.

Le disjoncteur 10 est montré en Figure 2 avant sa fixation entre le capot d'équipements 13 et le capot du disjoncteur 12. L'unité d'actionnement 23, qui comporte un levier d'actionnement 24 et des fils conducteurs 25 connectant électriquement l'unité d'actionnement et l'unité de déclenchement 20, est insérée à l'intérieur de la cavité de dispositif d'actionnement 19, formé à l'intérieur du capot de disjoncteur. Le commutateur auxiliaire compact 27, qui comporte un levier 28 et des fils conducteurs 29 connectés électriquement à une alarme ou une unité d'indication à distance est inséré à l'intérieur de la cavité de commutateur auxiliaire 30 formée à l'intérieur du capot de disjoncteur et comportant une fente 31 à l'intérieur de laquelle s'étend une partie inférieure du levier 28 afin d'interagir avec le mécanisme d'actionnement du disjoncteur, d'une façon qui va tre décrite plus en détail ci-dessous. The circuit breaker 10 is shown in Figure 2 before it is fixed between the equipment cover 13 and the cover of the circuit breaker 12. The actuation unit 23, which comprises an actuation lever 24 and conductive wires 25 electrically connecting the actuating unit and the tripping unit 20, is inserted inside the actuating device cavity 19, formed inside the circuit breaker cover. The compact auxiliary switch 27, which has a lever 28 and conductive wires 29 electrically connected to an alarm or a remote indication unit, is inserted inside the auxiliary switch cavity 30 formed inside the cover. circuit breaker and comprising a slot 31 inside which extends a lower part of the lever 28 in order to interact with the actuation mechanism of the circuit breaker, in a manner which will be described in more detail below.

Une unité de déclenchement 20 est insérée à l'intérieur de la cavité d'unité de déclenchement 22 et est connectée avec la fiche de calibrage 18 insérée à l'intérieur de la cavité de fiche de calibrage 26 formée à l'intérieur du capot d'équipement 13, connectée électriquement à l'unité de déclenchement au moyen de connecteurs à broche 21 dressés sur l'unité de déclenchement. Le capot d'équipement 13 est ensuite fixé au capot du disjoncteur 12 au moyen de vis 32, de trous traversants 33, et d'ouvertures filetées 34, de telle sorte que l'accès à l'unité d'actionnement 23 et au commutateur auxiliaire compact 27 au moyen des portes d'équipements 16, 17, ne puisse se faire qu'en enlevant tout d'abord les vis 32.A trigger unit 20 is inserted inside the trigger unit cavity 22 and is connected with the calibration plug 18 inserted inside the calibration plug cavity 26 formed inside the cover d equipment 13, electrically connected to the triggering unit by means of pin connectors 21 erected on the triggering unit. The equipment cover 13 is then fixed to the cover of the circuit breaker 12 by means of screws 32, through holes 33, and threaded openings 34, so that access to the actuation unit 23 and to the switch compact auxiliary 27 by means of the equipment doors 16, 17, can only be done by first removing the screws 32.

On voit mieux le commutateur auxiliaire compact 27 en se référant à présent à la Figure 3, dans laquelle un boîtier de commutateur 35 comporte une protubérance support d'axe 37 formée à l'intérieur de la paroi arrière 41 et le capot de commutateur 36 comporte une protubérance support d'axe 38 formée sur une surface intérieure de celui-ci. Le levier 28 est monté à l'intérieur du boîtier et du capot par insertion de chacune des broches de pivot d'une seule pièce 50 à l'intérieur des protubérances support d'axe correspondantes 37,38, respectivement. L'unité de microcommutateur 46 est fixée à la paroi arrière 41 au moyen de rivets 42 et de trous traversants 43,44. Les fils conducteurs du commutateur auxiliaire 29, décrits précédemment, s'étendent depuis le boîtier 35 à travers l'ouverture en forme de fente 47. Le levier 28 étant monté à l'intérieur du boîtier et du capot, la partie supérieure 48 est mise en contact et éloi- gnée du contact avec le bouton 45 s'étendant depuis le microcommutateur. Le ressort de rappel 52 qui est fixé à un montant 46A sur le microcommutateur et à un crochet 51 formé d'une seule pièce au sommet du levier 28 renvoie le levier à sa position initiale après interaction avec le mécanisme d'actionnement de disjoncteur, comme cela va tre décrit cidessous plus en détail. La pale 49 formée d'une seule pièce sur une partie inférieure du levier s'étend à l'extérieur du commutateur auxiliaire 27, à travers l'ouverture en forme de fente 39 formée à l'intérieur de la paroi inférieure de l'enveloppe 35. The compact auxiliary switch 27 is best seen now with reference to Figure 3, in which a switch housing 35 has a pin support protrusion 37 formed inside the rear wall 41 and the switch cover 36 has an axis support protrusion 38 formed on an inner surface thereof. The lever 28 is mounted inside the housing and the cover by inserting each of the one-piece pivot pins 50 inside the corresponding axis support protrusions 37, 38, respectively. The microswitch unit 46 is fixed to the rear wall 41 by means of rivets 42 and through holes 43, 44. The conducting wires of the auxiliary switch 29, described above, extend from the housing 35 through the slot-shaped opening 47. The lever 28 being mounted inside the housing and the cover, the upper part 48 is put in contact and away from contact with the button 45 extending from the microswitch. The return spring 52 which is fixed to an upright 46A on the microswitch and to a hook 51 formed in one piece at the top of the lever 28 returns the lever to its initial position after interaction with the circuit breaker actuation mechanism, as this will be described below in more detail. The blade 49 formed in one piece on a lower part of the lever extends outside of the auxiliary switch 27, through the slot-shaped opening 39 formed inside the lower wall of the casing 35.

Pour empcher les contaminants de pénétrer à l'in- térieur du commutateur auxiliaire compact 27 par l'ouverture en forme de fente 39, une unité combiné de dispositif d'actionnement et de blindage 56 montrée en Figure 5 est fixée à la base du capot de disjoncteur. Le dispositif d'actionnement et de blindage est mis sous la forme, à partir d'une pièce unique d'acier à ressort plat, d'une partie de contact diagonale 59 comprenant une paire d'exten- sions en forme d'artes latérales opposées 60, avec une extrémité de fixation plane 57 ayant un trou traversant 62 et une extrémité de contrecame 61 qui est configurée comme on peut le voir au mieux en se référant à présent aux
Figures 4A, 4B.To prevent contaminants from entering the interior of the compact auxiliary switch 27 through the slit opening 39, a combined unit of actuator and shield 56 shown in Figure 5 is attached to the base of the cover circuit breaker. The actuating and shielding device is formed, from a single piece of flat spring steel, of a diagonal contact portion 59 comprising a pair of extensions in the form of lateral arcs opposite 60, with a flat fixing end 57 having a through hole 62 and a counter-end 61 which is configured as can best be seen by referring now to
Figures 4A, 4B.

En Figure 4A, le commutateur auxiliaire compact 27 est montré lorsqu'il est supporté de façon pivotante à l'intérieur de la cavité 30 au moyen de la broche de pivot 50, avec la manette d'actionnement du commutateur 14 dans la position MARCHE. La partie supérieure 48 du levier 28 se trouve contre le bouton 45 du microcommutateur 46 et le ressort de rappel 52 est dans son état relâché. L'extrémité en forme de pale 49 s'étend à travers l'ouverture en forme de fente 31 et bute contre la partie de contact diagonale 59 de l'unité de dispositif d'actionnement et de blindage 56. In FIG. 4A, the compact auxiliary switch 27 is shown when it is pivotally supported inside the cavity 30 by means of the pivot pin 50, with the actuating handle of the switch 14 in the ON position. The upper part 48 of the lever 28 is located against the button 45 of the microswitch 46 and the return spring 52 is in its relaxed state. The blade-shaped end 49 extends through the slot-shaped opening 31 and abuts against the diagonal contact part 59 of the actuating and shielding device unit 56.

Lorsque l'extrémité de fixation plane 57 est maintenue contre la base du capot de disjoncteur 12 au moyen du dispositif de fixation 58, l'extrémité de contrecame 61 bute légèrement contre la barre transversale 53 du mécanisme d'actionnement du disjoncteur, qui est supportée à l'inté- rieur du boîtier de disjoncteur 11 du disjoncteur 10 au moyen de la broche de pivot de barre transversale 54, comme indiqué. On note que le dispositif d'actionnement et de blindage comprenant les extensions de bras latéral 60 blindent effectivement l'ouverture en forme de fente 31 visà-vis du boîtier de disjoncteur lorsque le disjoncteur est dans son état de MARCHE.When the flat fixing end 57 is held against the base of the circuit-breaker cover 12 by means of the fixing device 58, the counter-end 61 abuts slightly against the crossbar 53 of the circuit-breaker actuation mechanism, which is supported inside the circuit breaker housing 11 of the circuit breaker 10 by means of the crossbar pivot pin 54, as shown. Note that the actuating and shielding device comprising the lateral arm extensions 60 effectively shield the slot-shaped opening 31 with respect to the circuit breaker housing when the circuit breaker is in its ON state.

Lorsque la manette d'actionnement de disjoncteur 14 est dans la position ARRET, comme indiqué en Figure 4B, la barre transversale 53 du mécanisme d'actionnement de disjoncteur a tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vers l'extrémité de contrecame 61 du dispositif d'actionnement et de blindage 56, contre l'extrémité de pale 49 du levier 28, faisant tourner la partie supérieure 48 de façon à l'éloigner du bouton 45 sur le microcommutateur 46, étirant par conséquent le ressort de rappel 52. On voit que le dispositif d'actionnement et de blindage continue à blinder l'ouverture en forme de fente 31 lorsque la manette d'actionnement est dans la position de MARCHE aussi bien que dans la position ARRET. Le fait de déplacer la manette d'actionnement 14 pour la remettre dans la position MARCHE de la Figure 4A fait tourner la barre transversale 53 dans la direction opposée et permet au levier 28 de revenir à sa position initiale sous la charge du ressort de rappel 52. When the circuit breaker actuation handle 14 is in the OFF position, as shown in Figure 4B, the crossbar 53 of the circuit breaker actuation mechanism has rotated counterclockwise toward the backstop end 61 of the actuating and shielding device 56, against the blade end 49 of the lever 28, rotating the upper part 48 so as to move it away from the button 45 on the microswitch 46, consequently stretching the return spring 52 It can be seen that the actuating and shielding device continues to shield the slot-shaped opening 31 when the actuating lever is in the ON position as well as in the OFF position. Moving the actuating handle 14 to return it to the ON position of FIG. 4A rotates the transverse bar 53 in the opposite direction and allows the lever 28 to return to its initial position under the load of the return spring 52 .

On a ici décrit un commutateur auxiliaire compact ayant trois composants de base, qui peuvent tre assemblés automatiquement à l'intérieur de l'enceinte du commutateur auxiliaire. Un dispositif d'actionnement et de blindage combiné monté à l'intérieur du boîtier du disjoncteur sous le commutateur auxiliaire protège les composants du commutateur des débris générés à l'intérieur du disjoncteur lors de conditions d'interruption par surintensité. Here we have described a compact auxiliary switch having three basic components, which can be assembled automatically inside the enclosure of the auxiliary switch. A combined actuation and shielding device mounted inside the circuit breaker housing below the auxiliary switch protects the switch components from debris generated inside the circuit breaker during overcurrent interruption conditions.

Claims

in that it comprises a tension spring (52) connected between an upper part (46A) of said electrical switch (46) and said first extension (51).

in that said enclosure (35) has a complementary pair of pin support protrusions (37,38) formed in one piece on its interior surfaces, receiving said extensions in the form of a pivot pin (50) and ensuring mounting said lever (28) so that it is partially included inside said enclosure (35); and

said lever (28) comprises a molded plastic part having a first extension (51) at an upper part (48), a blade-shaped extension (49) at a lower part, and a pair of pivot pin extensions (50) formed in one piece on opposite sides,

Claims 1. Auxiliary switch equipment for an improved molded case circuit breaker of the type consisting of an electrical switch (46) having a retractable ON / OFF button (45) at one end and mounted inside a plastic enclosure (35) having a slot (31) and a lever (28) loaded by a spring providing the interface between the button (45) and a circuit breaker actuation mechanism, characterized in that:

2. Auxiliary switch for molded case circuit breaker according to claim 1, characterized in that said blade-shaped extension (49) passes through said slot (31) of said plastic enclosure (35) and extends inside. a circuit breaker enclosure (11).

3. Auxiliary switch for molded case circuit breaker according to claim 1, characterized in that said tension spring (52) is stretched when said lever (28) is not in contact with said ON / OFF button (45) and released when said lever (28) is in contact with said ON / OFF button (45).

4. An improved package circuit breaker of the type having a cavity (30) inside the circuit breaker cover (12) and having an auxiliary switch equipment lever (28) having one end (49) extending through a slot (31) in said cavity (30) inside the circuit breaker housing, characterized in that it comprises:

an actuating and shielding unit (56) attached to the base of the circuit breaker cover (12), underlying the slot (31), said unit (56) having a first end (57) attached to a lower surface of said cover (12) and a second end (61) abutting against a part (53) of the circuit breaker actuation mechanism.

5. Circuit breaker according to claim 4, characterized in that said actuating and shielding device (56) comprises metal.

6. Circuit breaker according to claim 4, characterized in that said actuating and shielding device (56) comprises a central part (59) intermediate between said first and second ends (57,61), said central part (59) being adapted to come into contact with said lever (28) and rotate said lever (28) in response to rotation of said portion (53) of said actuating mechanism.

7. A circuit breaker according to claim 5, characterized in that said second end (61) is in counter relation with respect to said part (53) of said actuating mechanism.

8. Circuit breaker according to claim 5, characterized in that said part (53) of said actuating mechanism comprises a transverse bar.

9. Circuit breaker according to claim 6, characterized in that it further comprises a pair of lateral extensions (60) on said central part, providing additional shielding for said slot (31).

10. Circuit breaker according to claim 5, characterized in that said metal comprises steel.

11. A circuit breaker according to claim 1, characterized in that said plastic part further comprises a switch actuating element formed in one piece.