FR2756414A1

FR2756414A1 - Electromagnetic breaker with fast reaction time

Info

Publication number: FR2756414A1
Application number: FR9614512A
Authority: FR
Inventors: Michel Lauraire; Didier Vigouroux
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1998-05-29
Anticipated expiration: 2016-11-25
Also published as: FR2756414B1

Abstract

The breaker has a number of power terminals (1) each comprising mobile contact (11) cooperating with fixed contacts (13,14) attached to conductors (14,15). The mobile contacts are mounted on a mobile insulating support (2). An electromagnet (3) controls the movement of the mobile contacts. The electromagnet includes a fixed magnetic circuit (31), a mobile magnetic circuit (32) and a coil (33). The mobile circuit can actuate the mobile support either directly or via a control lever (4).

Description

La présente invention concerne un appareil interrupteur électromagnétique comportant d'une part un pont de contacts mobiles coopérant avec des contacts fixes portés par des conducteurs et d'autre part un électroaimant agissant sur le pont de contacts par un levier de commande pivotant. The present invention relates to an electromagnetic switch device comprising on the one hand a bridge of movable contacts cooperating with fixed contacts carried by conductors and on the other hand an electromagnet acting on the bridge of contacts by a pivoting control lever.

Les contacteurs-disjoncteurs peuvent assurer les fonctions d'un contacteur, d'un disjoncteur et d'un relais de protection thermique en utilisant les mêmes pôles de puissance. Ces pôles de puissance comprennent chacun deux contacts fixes reliés à des bornes de raccordement et un pont de contacts mobiles qui forme, en position de fermeture, un pont entre ces contacts fixes. Chaque pont de contacts est monté sur un porte-contacts et il peut être actionné par un électroaimant (fonction contacteur), par un percuteur (protection contre les courts-circuits), par un module de protection thermique etlou magnétique (fonction de protection contre les surcharges, les déséquilibres de phases et les surintensités) agissant sur la serrure de l'appareil. Contactors-circuit breakers can perform the functions of a contactor, a circuit breaker and a thermal protection relay using the same power poles. These power poles each comprise two fixed contacts connected to connection terminals and a bridge of movable contacts which forms, in the closed position, a bridge between these fixed contacts. Each contact bridge is mounted on a contact carrier and can be actuated by an electromagnet (contactor function), by a striker (short-circuit protection), by a thermal and / or magnetic protection module (protection against overloads, phase imbalances and overcurrents) acting on the device lock.

La présente invention a pour but de fournir un appareil de type contacteurdisjoncteur dans lequel l'ouverture des contacts en cas de défaut s'effectue rapidement. The object of the present invention is to provide a device of the contactor / circuit breaker type in which the opening of the contacts in the event of a fault takes place quickly.

Conformément à l'invention, L'appareil est caractérisé par le fait qu'une pièce en U réalisée en matériau magnétique doux entoure un conducteur portant un contact fixe et qu'elle coopère avec le levier ou la palette de l'électroaimant de manière à l'entraîner lors d'une surcharge de courant traversant le pont et les conducteurs. According to the invention, the device is characterized in that a U-shaped piece made of soft magnetic material surrounds a conductor carrying a fixed contact and that it cooperates with the lever or the pallet of the electromagnet so as to cause it during a current overload crossing the bridge and the conductors.

Selon une caractéristique, la pièce en U est solidaire du levier qui pivote, autour d'un axe, sur les parties fixes et est manoeuvré par l'électroaimant. According to one characteristic, the U-shaped part is secured to the lever which pivots about an axis on the fixed parts and is operated by the electromagnet.

Selon une autre caractéristique, la pièce en U est montée fixe en face du levier de commande. According to another characteristic, the U-shaped part is fixedly mounted opposite the control lever.

L'invention va maintenant être décrite avec plus de détail en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés par les dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation
l'appareil selon l'invention représenté contacts fermés;
- la figure 2 est une vue de l'appareil illustré à la figure 1 et représenté
contacts ouverts;
- la figure 3 est une première variante de l'appareil représentée contacts
fermés;
- la figure 4 est une vue de l'appareil illustré à la figure 2 et représenté
contacts ouverts;
- la figure 5 est une seconde variante de l'appareil représentée contacts
fermés;
- la figure 6 est une vue de l'appareil illustré à la figure 5 et représenté
contacts ouverts;
- la figure 7 représente un second mode de réalisation de l'appareil
représenté contacts fermés;
- la figure 8 est une vue de l'appareil illustré à la figure 7 et représenté
contacts ouverts;
- la figure 9 est une variante de l'appareil des figures 7 et 8, représentée
contacts fermés;
- la figure 10 est une vue de l'appareil illustré à la figure 9 et représenté
contacts ouverts;
- la figure 11 est une coupe selon VII-VII.The invention will now be described in more detail with reference to embodiments given by way of examples and represented by the appended drawings in which:
- Figure 1 is a schematic view of a first embodiment
the apparatus according to the invention shown with closed contacts;
- Figure 2 is a view of the apparatus illustrated in Figure 1 and shown
open contacts;
- Figure 3 is a first variant of the device shown contacts
closed;
- Figure 4 is a view of the apparatus illustrated in Figure 2 and shown
open contacts;
- Figure 5 is a second variant of the device shown contacts
closed;
- Figure 6 is a view of the apparatus illustrated in Figure 5 and shown
open contacts;
- Figure 7 shows a second embodiment of the device
shown closed contacts;
- Figure 8 is a view of the apparatus illustrated in Figure 7 and shown
open contacts;
- Figure 9 is a variant of the apparatus of Figures 7 and 8, shown
closed contacts;
- Figure 10 is a view of the apparatus illustrated in Figure 9 and shown
open contacts;
- Figure 11 is a section along VII-VII.

L'appareil illustré par les dessins est un contacteur-disjoncteur comportant plusieurs pôles de puissance à double coupure 1. The device illustrated in the drawings is a contactor-circuit breaker comprising several double-break power poles 1.

Chaque pôle de puissance 1 comprend un pont de contacts mobiles 11 qui coopère avec des contacts fixes 13 et 14 portés par des conducteurs 14 et 15 et pourvus de bornes de raccordement entre lesquelles le pôle établit ou interrompt le passage du courant. Les deux bornes sont par exemple des bornes à vis aptes à permettre de raccorder des conducteurs électriques. Each power pole 1 comprises a movable contact bridge 11 which cooperates with fixed contacts 13 and 14 carried by conductors 14 and 15 and provided with connection terminals between which the pole establishes or interrupts the flow of current. The two terminals are for example screw terminals suitable for making it possible to connect electrical conductors.

Le pont de contacts 11 est monté sur un porte-contacts 2 qui est réalisé en matériau isolant et est guidé en translation. Le pont de contacts 11 est soumis à un ressort non représenté. The contact bridge 11 is mounted on a contact carrier 2 which is made of insulating material and is guided in translation. The contact bridge 11 is subjected to a spring, not shown.

L'électroaimant 3 qui commande le déplacement des contacts mobiles se compose d'un circuit magnétique fixe 31, d'un circuit magnétique mobile 32 et d'une bobine 33. The electromagnet 3 which controls the movement of the mobile contacts consists of a fixed magnetic circuit 31, a mobile magnetic circuit 32 and a coil 33.

Le circuit magnétique mobile 32 agit sur le porte-contacts 2 directement ou par l'intermédiaire d'un levier de commande 4. The mobile magnetic circuit 32 acts on the contact carrier 2 directly or by means of a control lever 4.

L'électroaimant coopère avec une pièce 5 en U et en matériau magnétique doux. La partie supérieure du conducteur 15 s'engage entre les branches de la pièce 5 en U, sans contact entre cette pièce 5 et le conducteur. The electromagnet cooperates with a part 5 in U and in soft magnetic material. The upper part of the conductor 15 engages between the branches of the U-shaped part 5, without contact between this part 5 and the conductor.

L'appareil comprend un circuit de protection non représenté et destiné à assurer la protection contre les fortes surintensités, contre les surcharges et le déséquilibre des phases. Lorsque ce circuit de protection décèle une surcharge ou une surintensité sur un chemin de courant, il commande l'ouverture rapide de l'électroaimant. The device includes a protection circuit, not shown, intended to provide protection against high overcurrents, against overloads and phase imbalance. When this protection circuit detects an overload or overcurrent on a current path, it controls the rapid opening of the electromagnet.

Les conducteurs 14 et 15 représentés sur les différentes figures sont repliés en J. The conductors 14 and 15 shown in the different figures are folded at J.

Dans les modes de réalisation des figures 1 à 6; le levier de commande 4 porte la pièce 5 en U et est monté pivotant autour d'un axe 41 sur les parties fixes de l'appareil. In the embodiments of Figures 1 to 6; the control lever 4 carries the U-shaped part 5 and is pivotally mounted around an axis 41 on the fixed parts of the device.

Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, I'électroaimant 3 est monté de manière que l'axe de translation du circuit magnétique mobile soit parallèle au pont de contacts. Le circuit magnétique mobile 32 est articulé en 42 au levier de commande 4. In the embodiment of Figures 1 and 2, the electromagnet 3 is mounted so that the axis of translation of the mobile magnetic circuit is parallel to the contact bridge. The mobile magnetic circuit 32 is articulated at 42 to the control lever 4.

Dans le mode de réalisation des figures 3 à 6, I'électroaimant 3 est monté de manière que l'axe de translation du circuit magnétique mobile soit parallèle (figures 3 et 4) ou aligné (figures 5 et 6) avec l'axe du pont de contacts. In the embodiment of Figures 3 to 6, the electromagnet 3 is mounted so that the axis of translation of the mobile magnetic circuit is parallel (Figures 3 and 4) or aligned (Figures 5 and 6) with the axis of the contact bridge.

Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le levier de commande 4 agit sur le porte-contacts 2 par son extrémité 43 qui agit comme une rotule. Sur les figures 1 et 2, I'articulation 42 entre le levier et les parties mobiles de l'électroaimant et la liaison 43 se situent de part et d'autre de l'axe d'articulation 41 sur les parties fixes. In the embodiment of Figures 1 to 4, the control lever 4 acts on the contact carrier 2 by its end 43 which acts as a ball joint. In FIGS. 1 and 2, the articulation 42 between the lever and the moving parts of the electromagnet and the connection 43 are located on either side of the articulation axis 41 on the fixed parts.

Sur les figures 3 et 4, I'articulation 42 entre le levier et les parties mobiles de l'électroaimant se situe entre l'articulation 41 aux parties fixes et la liaison 43.In FIGS. 3 and 4, the articulation 42 between the lever and the moving parts of the electromagnet is located between the articulation 41 at the fixed parts and the connection 43.

Dans le mode de réalisation des figures 5 et 6, I'extrémité 43 du levier de commande 4 opposée à l'articulation 41 est articulée dans une partie du circuit magnétique mobile 32. Cette partie du circuit magnétique mobile agit directement sur le porte-contacts 2. In the embodiment of FIGS. 5 and 6, the end 43 of the control lever 4 opposite the articulation 41 is articulated in a part of the mobile magnetic circuit 32. This part of the mobile magnetic circuit acts directly on the contact carrier 2.

Dans les mode de réalisation des figures 7 à 8, la pièce en U 4 est montée fixe en face du levier de commande 4 avec lequel elle coopère. Dans le mode de réalisation des figures 7 et 8, cette pièce 5 en U agit directement sur le levier (ou palette) 4. Dans le mode de réalisation des figures 9 et 10, le levier 4 porte une pièce métallique 44 coopérant avec la pièce 5 en U. In the embodiments of Figures 7 to 8, the U-shaped part 4 is mounted fixed opposite the control lever 4 with which it cooperates. In the embodiment of Figures 7 and 8, this U-shaped part 5 acts directly on the lever (or pallet) 4. In the embodiment of Figures 9 and 10, the lever 4 carries a metal part 44 cooperating with the part 5 in U.

Le fonctionnement de l'appareil va maintenant être décrit. The operation of the apparatus will now be described.

Lorsqu'un courant circule dans le pont et les conducteurs, ce courant induit un champ magnétique dans la pièce 5 en U si bien qu'une force d'attraction magnétique agit sur le levier de commande 4. When a current flows in the bridge and the conductors, this current induces a magnetic field in the U-shaped part 5 so that a magnetic attraction force acts on the control lever 4.

La fonction de la pièce en U 5 est uniquement d'accélérer l'ouverture de l'électroaimant afin d'ouvrir ou de confirmer l'ouverture de l'ensemble des pôles de l'appareil. Si l'électroaimant ouvre les pôles, la pièce 5 en U associée à cet électroaimant agit alors comme un percuteur. Lorsque les pôles sont déjà répulsés et qu'il n'y a qu'à confirmer l'ouverture des pôles, la pièce 5 en U agit comme un mécanisme de disjoncteur. The function of the U-shaped part 5 is only to accelerate the opening of the electromagnet in order to open or confirm the opening of all the poles of the device. If the electromagnet opens the poles, the U-shaped part 5 associated with this electromagnet then acts as a striker. When the poles are already repulsed and there is only to confirm the opening of the poles, the U-shaped part 5 acts as a circuit breaker mechanism.

L'agencement du dispositif est tel que la pièce 5 en U ne perturbe pas le fonctionnement normal de l'appareil. The arrangement of the device is such that the U-shaped part 5 does not disturb the normal operation of the device.

Par contre en cas de surcharge, la force d'attraction liée à la présence de la pièce 5 en U devient notable et aide à l'ouverture des contacts. On the other hand, in the event of an overload, the attractive force linked to the presence of the U-shaped part 5 becomes significant and helps the opening of the contacts.

II est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. It is understood that it is possible, without departing from the scope of the invention, to imagine variants and detailed improvements and even to envisage the use of equivalent means.

Claims

1. Switching device comprising on the one hand a bridge of movable contacts (11) cooperating with fixed contacts (12, 13) carried by conductors (14, 15) and on the other hand an electromagnet (3) acting on the bridge of contacts by a pivoting control lever (4), characterized in that a U-shaped part (5) made of soft magnetic material surrounds a conductor (15) and that it cooperates with the lever or the pallet (4) of the electromagnet so as to drive it during a current overload crossing the bridge and the conductors.

2. Switching device according to claim 2, characterized in that the U-shaped part (5) is integral with the lever (4) which is pivoted, about an axis (41), on the fixed parts and is operated by the electro magnet.

3. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the lever (4) acts by a ball-type connection (43) on a contact carrier (2) carrying the contact bridge (11).

4. Switching device according to claim 3, characterized in that the articulation (42) between the lever and the moving parts of the electromagnet is located between the articulation (41) at the fixed parts and the connection (43) with the contact carrier.

5. Switching device according to claim 3, characterized in that the articulation (42) between the lever and the moving parts of the electromagnet is located between and the connection (43) with the contact carrier are located on one side and other of the joint (41) on the fixed parts.

6. Switching device according to claim 3, characterized in that the movable parts (32) of the electromagnet act directly on the contact carrier (2), the end of the lever being articulated to said movable parts.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the part (5) in

U is fixedly mounted opposite the control lever (4).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the control lever (4) carries a metal part (44) cooperating with the part (5) in U.

9. Switching device according to any one of the preceding claims, characterized in that the conductor (15) surrounded by the part (5) in

U is a conductor folded in J.