FR2801722A1

FR2801722A1 - CUTTING DEVICE FOR SWITCHING APPARATUS

Info

Publication number: FR2801722A1
Application number: FR9914960A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Duchemin; Vincent Druelle
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-01
Anticipated expiration: 2019-11-25
Also published as: ATE326060T1; EP1103996B1; EP1103996B2; FR2801722B1; DE60027842T3; DE60027842T2; EP1103996A1; DE60027842D1

Abstract

The multipolar switch has a container (20) with contact break chambers (19) and side walls (24). The side walls have end guide sections (16a) of extrusion arc protrusions (16) ensuring electrical isolation between the moving contacts and the extinction arc protrusions.

Description

La présente invention concerne un dispositif de coupure comprenant unThe present invention relates to a switching device comprising a

boîtier de chambre de coupure d'arc électrique muni d'ailettes d'extinction d'arc, ce dispositif étant destiné à être utilisé dans chaque pôle d'appareils interrupteurs, notamment des disjoncteurs ou des contacteur-disjoncteurs basse tension multipolaires. Il existe différentes solutions pour la mise en place des ailettes d'extinction d'arc dans un boîtier de chambre de coupure de tels appareils interrupteurs. Le brevet DE19757332 décrit par exemple un dispositif dans lequel la cage du pont de contacts mobiles, située à l'intérieur du boîtier de la chambre de coupure, présente une forme de peigne dont les rainures sont aptes à loger les extrémités des ailettes d'extinction d'arc, assurant ainsi leur maintien. Dans le brevet EP0556109, les ailettes d'extinction d'arc sont isolées des contacts mobiles grâce également à des parois latérales situées Arc breaking chamber box provided with arc extinguishing fins, this device being intended to be used in each pole of switchgear, in particular circuit breakers or low-voltage multi-pole contactor-circuit breakers. There are different solutions for the installation of arc extinguishing fins in a breaking chamber housing of such switching devices. Patent DE19757332 describes, for example, a device in which the cage of the movable contact bridge, located inside the housing of the breaking chamber, has the shape of a comb, the grooves of which are capable of accommodating the ends of the extinguishing fins. arc, thus ensuring their maintenance. In patent EP0556109, the arc extinguishing fins are isolated from the movable contacts thanks also to the side walls located

de chaque côté de la cage du pont de contacts mobiles. on each side of the cage of the mobile contact bridge.

Cependant, il est également nécessaire d'assurer une bonne rigidité mécanique des parois latérales du boîtier de la chambre de coupure notamment à However, it is also necessary to ensure good mechanical rigidity of the side walls of the breaking chamber housing, in particular at

cause du souffle survenant lors d'un déclenchement du disjoncteur ou du contacteur- cause of the blast occurring when the circuit breaker or the contactor trips -

disjoncteur, provoqué en cas de court-circuit par exemple. Pour cela, il peut être circuit breaker, caused in the event of a short circuit, for example. For this, it can be

nécessaire de renforcer la structure de ces parois latérales du boîtier. necessary to strengthen the structure of these side walls of the housing.

L'invention a donc pour but de proposer un dispositif unique permettant à la fois de guider les ailettes d'extinction d'arc dans le boîtier de la chambre de coupure, de les isoler des contacts mobiles et de rigidifier en même temps les parois latérales The object of the invention is therefore to propose a unique device making it possible both to guide the arc extinguishing fins in the casing of the breaking chamber, to isolate them from the movable contacts and at the same time to stiffen the side walls.

du boîtier de la chambre de coupure. of the breaking chamber housing.

Selon l'invention, le dispositif de coupure d'appareil interrupteur multipolaire est constitué, pour chaque pôle, d'un boîtier de coupure comprenant deux parois latérales entre lesquelles est disposée une cage supportant un pont de contacts mobiles associés à des contacts fixes, et comprenant deux ensembles de plusieurs ailettes d'extinction d'arc en forme de U. Ce dispositif est caractérisé par le fait que les parois latérales du boîtier de coupure comportent des moyens de guidage pour les extrémités des ailettes d'extinction d'arc, ces moyens de guidage étant de plus aptes à assurer une isolation électrique entre les contacts mobiles et les extrémités des ailettes d'extinction d'arc. Selon une caractéristique de l'invention, ces moyens de guidage sont moulés avec chaque paroi latérale vers l'intérieur du boîtier de coupure et sont constitués d'un corps prolongé d'une nervure latérale formant, avec la paroi latérale, un logement pour recevoir les extrémités des d'ailettes d'extinction d'arc. De plus, le corps des moyens de guidage contribue également à renforcer la rigidité According to the invention, the multipole switch device cut-off device consists, for each pole, of a cut-out box comprising two side walls between which is disposed a cage supporting a bridge of movable contacts associated with fixed contacts, and comprising two sets of several U-shaped arc extinguishing fins. This device is characterized in that the side walls of the cut-off housing include guide means for the ends of the arc extinguishing fins, these guide means being further able to provide electrical insulation between the movable contacts and the ends of the arc extinguishing fins. According to a characteristic of the invention, these guide means are molded with each side wall towards the inside of the cut-off box and consist of a body extended by a side rib forming, with the side wall, a housing for receiving the ends of the arc extinguishing fins. In addition, the body of the guide means also contributes to strengthening the rigidity.

mécanique des parois latérales du boîtier de coupure. mechanical side walls of the switch box.

L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 montre une vue partielle des chambres de coupure d'un appareil interrupteur tripolaire dans laquelle ne figurent que les ensembles d'ailettes d'extinction d'arc, - la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'une chambre de coupure The invention will now be described in more detail with reference to an embodiment given by way of example and represented by the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows a partial view of the switching chambers of an apparatus three-pole switch in which only the sets of arc extinguishing fins appear, - Figure 2 shows a longitudinal sectional view of a breaking chamber

selon l'invention.according to the invention.

Le dispositif de coupure décrit dans l'invention est situé dans une chambre de coupure 19 formée par un boîtier de coupure isolant 20 pour chaque pôle d'un appareil interrupteur, par exemple de type contacteurdisjoncteur. Ce boîtier de coupure 20 a une forme sensiblement parallélépipédique et comporte deux parois latérales 24 et une paroi de fond 25. Dans un appareil interrupteur multipolaire, les boîtiers de coupure 20 des différents pôles sont adjacents les uns aux autres et les The breaking device described in the invention is located in a breaking chamber 19 formed by an insulating breaking box 20 for each pole of a switching device, for example of the contactor / circuit breaker type. This breaking box 20 has a substantially parallelepiped shape and has two side walls 24 and a bottom wall 25. In a multi-pole switching device, the breaking boxes 20 of the different poles are adjacent to each other and the

parois latérales 24 adjacentes sont communes, comme représenté sur la figure 1. adjacent side walls 24 are common, as shown in FIG. 1.

La figure 2 montre une chambre de coupure dans laquelle se trouve un pont de contacts mobiles 11, monté à l'intérieur d'une cage 10 et muni d'un poussoir isolant 14 et de deux contacts mobiles 12. Chaque contact mobile 12 de ce pont 11 coopère avec un contact fixe non représenté sur les figures jointes. Le poussoir 14 et le pont de contacts 11 sont guidés en translation dans la cage 10 selon un axe repéré X. Lors d'un déclenchement de l'appareil interrupteur, le mécanisme de déclenchement agit sur le poussoir 14 pour séparer les contacts mobiles 12 des contacts fixes. Un ressort de compression 18 prenant appui d'une part sur le fond 25 du boîtier de coupure grâce à une forme adaptée 13 de la cage 10 et d'autre part sous FIG. 2 shows a breaking chamber in which there is a movable contact bridge 11, mounted inside a cage 10 and provided with an insulating pusher 14 and two movable contacts 12. Each movable contact 12 of this bridge 11 cooperates with a fixed contact not shown in the attached figures. The pusher 14 and the contact bridge 11 are guided in translation in the cage 10 along an axis marked X. When the switchgear is triggered, the triggering mechanism acts on the pusher 14 to separate the movable contacts 12 from the fixed contacts. A compression spring 18 bearing on the one hand on the bottom 25 of the cut-off box by means of a suitable shape 13 of the cage 10 and on the other hand under

le pont de contacts 11, tend à appuyer les contacts fixes 12 contre les contacts fixes. the contact bridge 11 tends to press the fixed contacts 12 against the fixed contacts.

Pour dissiper l'arc électrique pouvant survenir lors d'un déclenchement de lI'appareil, deux ensembles d'ailettes 17 sont disposés dans le boîtier de coupure de part et d'autre de la cage 10, de façon à pouvoir agir sur les arcs électriques émanant des deux contacts mobiles 12. Chaque ensemble d'ailettes 17 est constitué d'une pluralité d'ailettes d'extinction d'arc 16 métalliques, parallèles les unes aux autres, en forme de U, chacune dotée d'une base 16b et de deux extrémités 16a dirigées vers la cage 10; chaque ensemble d'ailettes 17 comporte aussi une pièce d'assemblage 15 isolante, perpendiculaire aux ailettes 16, entourant la base 16b des ailettes 16 et To dissipate the electric arc which may occur when the device is triggered, two sets of fins 17 are arranged in the cut-off box on either side of the cage 10, so as to be able to act on the arcs electric emanating from the two movable contacts 12. Each set of fins 17 consists of a plurality of metal arc extinguishing fins 16, parallel to each other, in the shape of a U, each provided with a base 16b and from two ends 16a directed towards the cage 10; each set of fins 17 also includes an insulating assembly part 15, perpendicular to the fins 16, surrounding the base 16b of the fins 16 and

destinée à fixer et à maintenir celles-ci entre elles à une distance fixe. intended to fix and maintain them between them at a fixed distance.

Les extrémités 16a des ailettes sont disposées à proximité de chaque contact mobile 12, suivant une direction parallèle à l'axe X correspondant au mouvement effectué par le pont de contacts mobiles 11 lors d'un déclenchement, de façon à agir le plus efficacement possible contre un arc électrique survenant entre un The ends 16a of the fins are arranged near each movable contact 12, in a direction parallel to the axis X corresponding to the movement effected by the movable contact bridge 11 during tripping, so as to act as effectively as possible against an electric arc occurring between a

contact fixe et un contact mobile.fixed contact and a mobile contact.

Néanmoins les extrémités 16a des ailettes 16 doivent être protégées par une cloison isolante du contact mobile 12, du contact fixe et du pont 11. De plus, il est judicieux de prévoir des moyens de guidage pour les ensembles d'ailettes 17, de manière à pouvoir les insérer facilement et à les maintenir dans le boîtier de coupure 20. Enfin, étant donné la puissance que peut représenter le souffle lié à l'arc électrique au moment d'un déclenchement sur court-circuit par exemple, le boîtier de coupure 20 peut être soumis à des pressions importantes et il peut s'avérer nécessaire de rigidifier les parois latérales 24 du boîtier de coupure 20, à proximité du pont de contacts However, the ends 16a of the fins 16 must be protected by an insulating partition of the movable contact 12, of the fixed contact and of the bridge 11. In addition, it is advisable to provide guide means for the sets of fins 17, so as to be able to insert them easily and to keep them in the cut-off box 20. Finally, given the power that the breath linked to the electric arc can represent at the time of tripping on a short circuit for example, the cut-off box 20 may be subjected to significant pressures and it may prove necessary to stiffen the side walls 24 of the breaking box 20, near the contact bridge

mobiles 11.mobile 11.

Pour répondre à ces trois exigences, l'invention prévoit un dispositif dans lequel les parois latérales 24 du boîtier de coupure 20 comportent des moyens de guidage pour les extrémités 16a des ailettes d'extinction d'arc 16. Selon un mode de réalisation préférée, ces moyens de guidage comportent un corps 21, moulé avec chaque paroi latérale 24 vers l'intérieur du boîtier de coupure 20 et prolongé par une nervure latérale 22 sensiblement parallèle à la paroi latérale 24, formant avec cette paroi un logement 23 apte à recevoir les extrémités 16a des ailettes d'extinction d'arc 16. Le corps 21 peut, à titre d'exemple, présenter une section sensiblement rectangulaire sur toute la hauteur de la paroi 24. La longueur de la nervure latérale 22 permet de recouvrir suffisamment les extrémités 16a pour les isoler électriquement des contacts mobiles 12, des contacts fixes et du pont de contacts mobiles 11, lors de To meet these three requirements, the invention provides a device in which the side walls 24 of the breaking box 20 comprise guide means for the ends 16a of the arc extinguishing fins 16. According to a preferred embodiment, these guide means comprise a body 21, molded with each side wall 24 towards the inside of the breaking box 20 and extended by a side rib 22 substantially parallel to the side wall 24, forming with this wall a housing 23 capable of receiving the ends 16a of the arc extinguishing fins 16. The body 21 may, for example, have a substantially rectangular section over the entire height of the wall 24. The length of the lateral rib 22 allows the ends to be sufficiently covered 16a to electrically isolate them from the moving contacts 12, from the fixed contacts and from the moving contact bridge 11, when

I'apparition d'un arc électrique.The appearance of an electric arc.

Des ergots 26, moulé avec chaque paroi latérale 24 vers l'intérieur du boîtier de coupure 20, sont destinés à guider et à maintenir latéralement chaque ensemble d'ailettes 17 en prenant appui sur la face arrière 15a de la pièce d'assemblage 15 des ailettes 16. Ainsi, grâce d'une part à ces ergots 26 et d'autre part aux moyens de guidage des extrémités 16a des ailettes d'extinction d'arc 16, chaque ensemble d'ailettes peut être inséré rapidement et maintenu dans un boîtier de Lugs 26, molded with each side wall 24 towards the inside of the cut-off box 20, are intended to guide and laterally hold each set of fins 17 while resting on the rear face 15a of the assembly part 15 of the fins 16. Thus, on the one hand thanks to these lugs 26 and on the other hand to the means for guiding the ends 16a of the arc extinguishing fins 16, each set of fins can be inserted quickly and kept in a housing. of

coupure 20, facilitant ainsi la fabrication des chambres de coupure 19. cut-off 20, thus facilitating the manufacture of the cut-off chambers 19.

Le corps 21 permet en outre de renforcer notablement, sans rajouter d'élément supplémentaire, la rigidité des parois latérales 24 à proximité de la zone o The body 21 also makes it possible to significantly reinforce, without adding any additional element, the rigidity of the side walls 24 near the zone o

peut se déclencher un arc électrique entre contacts mobiles et contacts fixes, c'est-à- can trigger an electric arc between moving contacts and fixed contacts, i.e.

dire là o la pression exercée sur ces parois latérales est la plus forte. On peut ainsi réduire l'épaisseur générale des parois latérales 24 sachant qu'elles sont renforcées dans leurs zones les plus critiques; il s'en suit une optimisation générale des say where the pressure on these side walls is greatest. We can thus reduce the overall thickness of the side walls 24 knowing that they are reinforced in their most critical areas; it follows a general optimization of

dimensions pour un appareil interrupteur multipolaire. dimensions for a multi-pole switch device.

Par ailleurs, les moyens de guidage des extrémités 16a des ailettes d'extinction d'arc 16 servent également à faciliter l'insertion et à assurer le maintien latéral de la cage 10 du pont de contacts mobiles 11 dans le boîtier de coupure 20. Le corps 21 des moyens de guidage comporte en effet une face 21a dans un plan perpendiculaire à la paroi latérale 24, à l'opposé de la nervure 22. Les faces 21a de deux corps 21 situés le long d'une même paroi latérale 24 d'un boîtier de coupure 20 forment avec cette paroi latérale 24 un logement 27 dans lequel la cage 10 peut coulisser suivant l'axe X au moment de son insertion et qui ensuite assure le maintien Furthermore, the means for guiding the ends 16a of the arc extinguishing fins 16 also serve to facilitate insertion and to ensure lateral retention of the cage 10 of the movable contact bridge 11 in the cut-off box 20. The body 21 of the guide means indeed has a face 21a in a plane perpendicular to the side wall 24, opposite the rib 22. The faces 21a of two bodies 21 located along the same side wall 24 of a cutout box 20 form with this side wall 24 a housing 27 in which the cage 10 can slide along the axis X at the time of its insertion and which then ensures the maintenance

latéral de cette cage 10 et donc du pont de contacts mobiles 11. lateral of this cage 10 and therefore of the movable contact bridge 11.

11 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 It is understood that it is possible without departing from the scope of the invention, to imagine variants and refinements of detail and even to envisage

l'emploi de moyens équivalents.the use of equivalent means.

Claims

1. Multipolar switch device cut-off device consisting, for each pole, of a housing (20) of a cut-out chamber (19) comprising: - two side walls (24) between which is a cage (10) supporting a bridge (11) of two movable contacts (12) associated with fixed contacts, - two assemblies (17) of several arc extinguishing fins (16) in the shape of a U, characterized in that the side walls (24) of the cut-off box (20) comprise guide means for the ends (16a) of the arc extinguishing fins (16), these guide means being further able to provide electrical insulation between the movable contacts (12) and the ends (16a) of the fins

arc extinction.

2. Cutting device according to claim 1, characterized in that these guide means comprise a body (21), molded with each side wall (24) towards the inside of the cutting box (20) and extended by lateral rib (22) forming, with the lateral wall (24), a housing (23) capable of receiving the ends

(16a) arc extinguishing fins.

3. Cutting device according to claim 1, characterized in that the body (21) of the guide means also contributes to reinforcing the mechanical rigidity of the side walls (24) of the cutting box in the area where can

trigger an electric arc between fixed contacts and movable contacts.

4. Cut-off device according to claim 1, characterized in that the body (21) of the guide means also serves to guide and hold it

side of the cage (10) of the movable contact bridge in the switch box (20).