FR2733087A1

FR2733087A1 - ELECTRICAL APPARATUS AND IN PARTICULAR CIRCUIT BREAKER EQUIPPED WITH A SAFETY DEVICE

Info

Publication number: FR2733087A1
Application number: FR9504679A
Authority: FR
Inventors: Michel Lazareth; Philippe Delcambre
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 1996-10-18
Anticipated expiration: 2015-04-13
Also published as: CN1056705C; HU218957B; ES2176422T3; FR2733087B1; HUP9600942A2; EP0737991B1; HUP9600942A3; HU9600942D0; DE69621695T2; ATE219282T1; EP0737991A1; DE69621695D1; CN1139287A

Abstract

La présente invention concerne un appareil électrique, et notamment un disjoncteur équipé d'un dispositif de sécurité agencé pour empêcher un cadenassage en cas de soudure d'un contact mobile sur un contact fixe suite à un court-circuit. A cet effet le, dispositif de sécurité comporte une butée (46) servant d'arrêt à la manette de commande manuelle (44) agencée pour être amenée par rotation autour d'un axe, soit dans une position normale d'ouverture correspondant à l'ouverture des contacts (31, 33), soit dans une position normale de fermeture correspondant à la fermeture de ces contacts. La butée (46) est décalée angulairement, par rapport à une position correspondant à la position normale d'ouverture, d'un angle suffisant pour que la force appliquée sur cette manette pour l'amener en appui contre cette butée soit supérieure ou égale à un seuil prédéterminé correspondant à une force de rupture de composants essentiels de l'appareil lorsque lesdits, contacts sont soudés. Ceci permet d'éviter un cadennage par passage d'un fil de plombage (48) dans une ouverture (47) du boîtier de l'appareil lorsque ladite ouverture est en correspondance avec un évidement (45) ménagé dans le tambour (42) portant la manette (44).The present invention relates to an electrical device, and in particular a circuit breaker equipped with a safety device designed to prevent padlocking in the event of welding of a movable contact on a fixed contact following a short-circuit. For this purpose, the safety device comprises a stop (46) serving as a stop for the manual control lever (44) arranged to be brought by rotation about an axis, or in a normal open position corresponding to the opening of the contacts (31, 33), or in a normal closed position corresponding to the closing of these contacts. The stop (46) is angularly offset, with respect to a position corresponding to the normal opening position, by an angle sufficient for the force applied to this lever to bring it to bear against this stop is greater than or equal to a predetermined threshold corresponding to a breaking force of essential components of the apparatus when said contacts are welded. This makes it possible to avoid padlocking by passing a sealing wire (48) through an opening (47) of the housing of the apparatus when said opening is in correspondence with a recess (45) formed in the drum (42) carrying the lever (44).

Description

APPAREIL ELECTRIQUE ET NOTAMMENT DISJONCTEUR EQUIPE D'UNELECTRICAL APPARATUS AND IN PARTICULAR CIRCUIT BREAKER EQUIPPED WITH A

DISPOSITIF DE SECURITESECURITY DEVICE

La présente invention concerne un appareil électrique, et notamment un disjoncteur équipé d'un dispositif de sécurité, ce dispositif étant agencé pour empêcher un cadenassage en cas de soudure d'un contact mobile sur un contact fixe suite à un court-circuit, cet appareil étant équipé d'une manette de commande manuelle agencée pour être amenée par rotation autour d'un axe, soit dans une position normale d'ouverture correspondant à l'ouverture desdits contacts, soit dans une position normale de fermeture correspondant à la fermeture desdits contacts, et d'un mécanisme de commande qui transmet la commande de ladite manette à un The present invention relates to an electrical apparatus, and in particular a circuit breaker equipped with a safety device, this device being arranged to prevent lockout in the event of welding of a movable contact on a fixed contact following a short circuit, this apparatus being equipped with a manual control lever arranged to be rotated about an axis, either in a normal open position corresponding to the opening of said contacts, or in a normal closing position corresponding to the closing of said contacts , and a control mechanism that transmits control of said joystick to a

bras pivotant portant ledit contact mobile. pivoting arm carrying said movable contact.

Suite à un court-circuit, il peut arriver que les contacts électriques d'un disjoncteur soient soudés. Or, on a constaté qu'un opérateur peut arriver à ouvrir la manette de commande manuelle et l'amener dans une position de verrouillage couramment appelée position de cadenassage, bien que les contacts soudés restent fermés. Ceci implique bien entendu une déformation du mécanisme de commande de l'ouverture des contacts. Néanmoins, la force requise pour générer cette déformation est raisonnable et ne dépasse pas un certain seuil de 2 o rupture des composants du mécanisme, et notamment un vrillage de la barre de couplage de plusieurs manettes lorsque plusieurs disjoncteurs sont couplés en série. De ce fait, l'opérateur court un danger puisqu'il a déplacé la manette en position d'ouverture des contacts, en croyant de ce fait qu'il a interrompu le circuit de puissance, alors que ces Following a short circuit, it may happen that the electrical contacts of a circuit breaker are soldered. However, it has been found that an operator can manage to open the manual control lever and bring it into a locking position commonly called the lockout position, although the soldered contacts remain closed. This of course implies a deformation of the control mechanism of the opening of the contacts. Nevertheless, the force required to generate this deformation is reasonable and does not exceed a certain breaking threshold of the components of the mechanism, and in particular a twisting of the coupling bar of several controllers when several circuit breakers are coupled in series. As a result, the operator runs a risk since he has moved the lever to the open position of the contacts, believing that he has interrupted the power circuit, whereas these

contacts soudés restent fermés, ce qui maintient le circuit sous tension. Weld contacts remain closed, which keeps the circuit energized.

La présente invention a pour objectif d'éliminer ce danger en équipant l'appareil électrique concerné d'un dispositif de sécurité adéquat. Ce but est atteint par l'appareil électrique selon l'invention, caractérisé en ce que le dispositif de sécurité comporte une butée servant d'arrêt à ladite manette de commande, cette butée étant décalée angulairement, par rapport à une position correspondant à la position normale d'ouverture, d'un angle suffisant pour que la force appliquée sur cette manette pour l'amener en appui contre cette butée soit supérieure The present invention aims to eliminate this danger by equipping the electrical appliance concerned with a suitable safety device. This object is achieved by the electrical apparatus according to the invention, characterized in that the safety device comprises a stop serving to stop said control lever, this stop being angularly offset, with respect to a position corresponding to the position. normal opening, an angle sufficient for the force applied on the handle to bring it into abutment against this stop is greater

ou égale à un seuil prédéterminé lorsque lesdits contacts sont soudés. or equal to a predetermined threshold when said contacts are soldered.

De préférence, ledit seuil prédéterminé correspond à une force de rupture de composants Preferably, said predetermined threshold corresponds to a breaking strength of components

essentiels de l'appareil, et ladite force de rupture est défminie par une norme. of the apparatus, and said breaking force is defmed by a standard.

Dans un mode de réalisation préféré de l'appareil o le tambour portant la manette de commande comporte un évidement qui est agencé pour coïncider avec une ouverture In a preferred embodiment of the apparatus, the drum carrying the control lever has a recess which is arranged to coincide with an opening

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ménagée dans des parois latérales d'un boîtier de l'appareil, pour permettre ledit cadenassage, ladite ouverture est angulairement décalée par rapport à la position qu'occupe ledit évidement lorsque la manette est dans la position correspondant à l'application d'une arranged in the side walls of a housing of the apparatus, to allow said lockout, said opening is angularly offset relative to the position occupied by said recess when the handle is in the position corresponding to the application of a

force dont la valeur équivaut audit seuil prédéterminé lorsque lesdits contacts sont soudés. force whose value equals said predetermined threshold when said contacts are soldered.

La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'exemples de The present invention will be better understood with reference to the description of examples of

réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs et aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une vue partielle d'un appareil électrique de l'art antérieur, dans laquelle les contacts sont ouverts et la manette est en position d'ouverture et de cadenassage, la figure 2 représente une vue similaire à celle de la figure 1, mais dans laquelle les contacts sont soudés, la figure 3 représente une vue partielle d'un appareil électrique selon l'invention, dans laquelle les contacts sont ouverts et la manette est en position d'ouverture et de cadenassage, 2 0 la figure 4 représente une vue similaire à celle de la figure 3, mais dans laquelle les contacts sont soudés et o la manette est amenée sans effet dans une première position intermédiaire, la figure 5 représente une vue similaire à celle de la figure 4, mais dans laquelle la manette est amenée avec un effort limité dans une deuxième position intermédiaire, et la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 3, dans la position ouvert non cadenassé. En référence aux figures 1 et 2, l'appareil partiellement représenté, en l'occurrence un disjoncteur 10, comporte une paire de contacts, dont l'un 11 est fixe et monté sur un support 12 qui est raccordé, d'une manière non représentée, à l'une des bornes du disjoncteur et dont l'autre 13 est mobile. Ce contact mobile est disposé à une extrémité d'un bras 14 pivotant autour d'un axe 15, appelé bras de contact mobile. L'axe 15 est monté sur une platine 16 qui porte également un crochet d'accrochage 17 articulé sur un axe 18 solidaire de la platine 16. Le crochet d'accrochage est lié à une extrémité d'une biellette 19, cette extrémité étant articulée en un point 20 sur ledit crochet d'accrochage, l'autre extrémité de la biellette 19 étant articulée en un point 21 sur un tambour 22 rotatif autour d'un axe 23 qui porte une manette 24 de commande manuelle. Le tambour 22 est logé dans embodiment given as non-limiting examples and the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents a partial view of an electrical appliance of the prior art, in which the contacts are open and the handle is in the open position and Figure 2 shows a view similar to that of Figure 1, but in which the contacts are welded, Figure 3 shows a partial view of an electrical apparatus according to the invention, in which the contacts are open and the The handle is in the open and lockout position, FIG. 4 shows a view similar to that of FIG. 3, but in which the contacts are welded and the handle is brought into a first intermediate position without effect, the FIG. 5 shows a view similar to that of FIG. 4, but in which the handle is brought with limited effort into a second intermediate position, and FIG. 6 is a view similar to FIG. that of Figure 3, in the open position not padlocked. With reference to FIGS. 1 and 2, the device partially shown, in this case a circuit breaker 10, comprises a pair of contacts, one of which is fixed and mounted on a support 12 which is connected in a non-contact manner. shown at one of the terminals of the circuit breaker and the other 13 is movable. This movable contact is disposed at one end of an arm 14 pivoting about an axis 15, called movable contact arm. The axis 15 is mounted on a plate 16 which also carries a hook 17 hinged on an axis 18 integral with the plate 16. The hook attachment is connected to one end of a link 19, this end being hinged at a point 20 on said hook hook, the other end of the rod 19 being hinged at a point 21 on a drum 22 rotatable about an axis 23 which carries a lever 24 manual control. The drum 22 is housed in

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une cavité appropriée du boîtier du disjoncteur et comporte un évidement 25 qui, lorsque les contacts sont ouverts et que la manette est amenée en appui contre une butée solidaire dudit boîtier, coïncide avec une ouverture 27 ménagée à travers les parois latérales de ce boîtier pour permettre le passage d'un fil de plombage 28, de l'anse d'un cadenas ou de tout autre dispositif de verrouillage. La configuration des composants telle que représentée par la figure 1, correspond à une situation normale, les contacts étant libres, non soudés, et la manette à commande manuelle agissant au travers du mécanisme de commande, a suitable cavity of the circuit-breaker housing and comprises a recess 25 which, when the contacts are open and that the handle is brought into abutment against an abutment integral with said housing, coincides with an opening 27 formed through the side walls of this housing to allow the passage of a sealing wire 28, the handle of a padlock or any other locking device. The configuration of the components as shown in Figure 1, corresponds to a normal situation, the contacts being free, not welded, and the manually operated lever acting through the control mechanism,

correctement sur le contact mobile.correctly on the mobile contact.

La figure 2 représente ce même appareil 10 lorsque les contacts 11 et 13 sont soudés suite à un court-circuit. On constate que, bien que les contacts soient fermés, la manette 24 de commande manuelle a pu être amenée en appui contre la butée 26 et que l'évidement 25 a été amené en regard de l'ouverture 27 ménagée dans les parois latérales du boîtier de sorte que l'opération de cadenassage a été rendue possible. Pour arriver dans cet état, l'opérateur a dû forcer la manette, ce qui a pour effet une déformation de la biellette 19. La force appliquée est inférieure à une valeur limite, ou.seuil défini par une norme. Au-delà de ce seuil, la force appliquée entraîne une rupture complète du mécanisme mais, en-deçà de ce seuil, la force appliquée n'engendre qu'une déformation de la biellette qui ne permet pas à Figure 2 shows the same apparatus 10 when the contacts 11 and 13 are soldered due to a short circuit. It is found that, although the contacts are closed, the lever 24 for manual control could be brought into abutment against the stop 26 and the recess 25 was brought opposite the opening 27 formed in the side walls of the housing so that the lockout operation was made possible. To arrive in this state, the operator had to force the lever, which has the effect of a deformation of the link 19. The applied force is less than a limit value, or threshold defined by a standard. Beyond this threshold, the applied force causes a complete rupture of the mechanism but, below this threshold, the applied force generates only a deformation of the link which does not allow to

l'opérateur de se rendre compte du danger dû à la non-mise hors tension du circuit. the operator to be aware of the danger of not turning off the circuit.

En référence à la figure 3, l'appareil 30 représenté, en l'occurrence un disjoncteur, comporte comme précédemment un contact fixe 31 monté sur un support 32, un contact mobile 33 disposé à une extrémité d'un bras 34 pivotant autour d'un axe 35. Cet axe est porté par une platine 36 qui porte également un crochet d'accrochage 37 articulé sur un axe 38 solidaire de cette platine. Une biellette 39 est liée en un point 40 audit crochet d'accrochage 37 et en un point 41 à un tambour 42, rotatif autour d'un axe 43, qui porte une manette 44 de commande manuelle. Le tambour 42 est pourvu d'un évidement 45 qui, lorsque les contacts 31 et 33 sont ouverts et que la manette est amenée en appui contre une butée 46 solidaire du boîtier (non représenté) de l'appareil, coïncide avec une ouverture 47 ménagée à travers les parois latérales de ce boîtier pour permettre le passage d'un fil de With reference to FIG. 3, the device 30 represented, in this case a circuit breaker, comprises, as previously, a fixed contact 31 mounted on a support 32, a movable contact 33 disposed at one end of an arm 34 pivoting around an axis 35. This axis is carried by a plate 36 which also carries a hook hook 37 articulated on an axis 38 integral with this plate. A link 39 is linked at a point 40 to said hook hook 37 and at a point 41 to a drum 42, rotatable about an axis 43, which carries a joystick 44 for manual control. The drum 42 is provided with a recess 45 which, when the contacts 31 and 33 are open and that the lever is brought into abutment against a stop 46 integral with the housing (not shown) of the apparatus, coincides with an opening 47 arranged through the side walls of this housing to allow the passage of a wire of

plombage 48 ou de l'anse d'un cadenas. sealing 48 or the handle of a padlock.

Par rapport à l'appareil représenté par la figure 1, l'appareil de la figure 3 présente les modifications suivantes: - la butée 46 a été déplacée angulairement d'un angle aC par rapport à la position occupée par la butée 26 (représentée schématiquement en traits interrompus sur la figure 3); - l'ouverture 47 ménagée à travers les parois latérales du boîtier a été déplacée angulairement d'un angle at par rapport à la position occupée par la butée 27 (représentée With respect to the apparatus represented in FIG. 1, the apparatus of FIG. 3 presents the following modifications: the stop 46 has been angularly displaced by an angle αC with respect to the position occupied by the stop 26 (shown schematically in broken lines in Figure 3); - The opening 47 formed through the side walls of the housing has been moved angularly at an angle and with respect to the position occupied by the stop 27 (shown

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schématiquement en traits interrompus sur la figure 3). schematically in broken lines in Figure 3).

La configuration des composants telle que représentée par la figure 3, correspond à une situation normale, les contacts 31 et 33 étant libres, non soudés, et la manette 44 de commande manuelle agissant correctement sur le contact mobile, au travers du mécanisme The configuration of the components as shown in Figure 3, corresponds to a normal situation, the contacts 31 and 33 being free, not welded, and the joystick 44 of manual control acting correctly on the movable contact, through the mechanism

de commande.control.

La figure 4 représente l'appareil 30 dans une configuration o les contacts 31 et 33 sont soudés suite à un court-circuit.. La manette 44 se trouve dans une position intermédiaire sans déformation de la biellette 39. L'évidement 45 ne coincide pas avec l'ouverture 47, de FIG. 4 shows the device 30 in a configuration where the contacts 31 and 33 are soldered due to a short circuit. The lever 44 is in an intermediate position without deformation of the link 39. The recess 45 does not coincide with the opening 47, of

sorte qu'un cadenassage de l'appareil n'est pas possible. so that a lockout of the device is not possible.

Lorsque l'opérateur exerce un effort sur la manette 44 dans le sens de l'ouverture, l'appareil peut être amené dans une position qui correspond à celle de la figure 5. La configuration représentée correspond à une force limite, ou seuil normalisé en-deçà duquel le mécanisme n'est pas complètement détruit, et au-delà duquel les composants essentiels du mécanisme sont détériorés. On constate que, dans ce cas, la manette 44 de commande manuelle n'est pas en appui contre la butée 46 et que l'évidement 45 ne coïncide pas avec l'ouverture 47 de sorte qu'un cadenassage de l'appareil n'est pas possible. Si l'opérateur pousse la manette en appliquant une force qui est supérieure audit seuil, la détérioration de When the operator exerts a force on the handle 44 in the opening direction, the apparatus can be brought to a position corresponding to that of FIG. 5. The configuration represented corresponds to a limit force, or threshold normalized in -below the mechanism is not completely destroyed, and beyond which the essential components of the mechanism are deteriorated. It can be seen that, in this case, the manual control lever 44 is not resting against the abutment 46 and that the recess 45 does not coincide with the opening 47 so that a lockout of the device does not occur. is not possible. If the operator pushes the lever by applying a force that is greater than said threshold, the deterioration of

composants essentiels de l'appareil est inévitable. Essential components of the device is inevitable.

La figure 6 montre l'appareil dans la position d'ouverture non cadenassé, suite à un déclenchement normal. On remarque que l'évidement ne coïncide pas avec l'ouverture 47, en empêchant le cadenassage. Ce dernier n'est possible que si on pousse la manette 44 en Figure 6 shows the apparatus in the non-locked open position, following normal triggering. Note that the recess does not coincide with the opening 47, preventing lockout. This is only possible if you push the controller 44

appui contre la butée 46.support against the stop 46.

Sur la figure 6, il est possible de prévoir un ressort de compression 50 qui est monté de telle manière qu'il tend à s'opposer au déplacement de la manette 44 dans sa phase finale, c'est-à-dire vers l'appui contre la butée 46, lorsque les contacts 31 et 33 sont libres. Le ressort 50 oppose une résistance déterminée sur la manette dans la phase de déplacement dans laquelle les contacts sont d'ores et déjà ouverts, mais o la position de cadenassage n'est pas encore atteinte. Cette résistance permet de rendre l'utilisateur attentif à sa In Figure 6, it is possible to provide a compression spring 50 which is mounted in such a way that it tends to oppose the movement of the handle 44 in its final phase, that is to say towards the bearing against the abutment 46, when the contacts 31 and 33 are free. The spring 50 opposes a determined resistance on the handle in the displacement phase in which the contacts are already open, but o the lockout position is not yet reached. This resistance makes it possible to make the user attentive to his

démarche en l'obligeant à appuyer son effort sur la manette. step by forcing him to support his effort on the controller.

Il est bien évident que le ressort pourrait être remplacé par une friction, ou tout autre It is obvious that the spring could be replaced by friction, or any other

organe ayant les mêmes fonctions, permettant d'attirer l'attention de l'utilisateur. organ having the same functions, to attract the attention of the user.

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Claims

1. Electrical apparatus, and in particular circuit breaker equipped with a safety device, this device being arranged to prevent padlocking in the event of welding of a movable contact (33) to a fixed contact (31) following a short circuit, this apparatus being equipped with a manual control lever (44) arranged to be rotated about an axis, either in a normal open position corresponding to the opening of said contacts, or in a corresponding normal closing position closing said contacts, and a control mechanism which transmits the control of said handle to a pivoting arm (34) carrying said movable contact, characterized in that the safety device comprises a stop (46) serving as a stop at said control lever (44), this stop being angularly offset, with respect to a position corresponding to the normal opening position, by an angle sufficient for the force applied to this handle te to bring it into abutment against this stop is greater than or equal to a predetermined threshold

when said contacts are soldered.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said predetermined threshold

corresponds to a breaking force of essential components of the device.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that said breaking force is defined

by a standard.

4. Apparatus according to claim 1, wherein the drum (42) carrying the control lever has a recess which is arranged to coincide with an opening in side walls of a housing of the apparatus, to enable said lockout, characterized in that said opening (47) is angularly offset from the position occupied by said recess (45) when the handle (44) is in the position corresponding to the application of a force whose value equals said threshold

predetermined when said contacts (31, 33) are soldered.

5. Apparatus according to claims 1 and 4, characterized in that said angular offsets

the abutment (46) and the opening (47) are substantially equal.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a resilient member arranged to oppose a specific resistance on the manual control lever (44) in a phase of displacement of the latter tending to bring it into the position of padlocking.