FR2950475A1 - Entretoise fonctionnelle de separation des ampoules dans un dispositif de coupure multipolaire, et disjoncteur - Google Patents

Abstract

Afin de tirer parti au maximum de la modularité offerte par un disjoncteur multipolaire à double enveloppe, une nouvelle architecture est proposée. Une partie du boîtier externe (48) de l'appareil de coupure est formée directement lors de l'assemblage du dispositif de coupure par juxtaposition et solidarisation entre blocs de coupure unipolaires (10), entretoises (46) et parois latérales (50). Il est ainsi possible d'utiliser les entretoises (46) pour diverses fonctionnalités, et notamment de modifier l'aspect extérieur de l'appareil de coupure ou la nature du déclencheur de façon tardive.

Description

ENTRETOISE FONCTIONNELLE DE SEPARATION DES AMPOULES DANS UN DISPOSITIF DE COUPURE MULTIPOLAIRE, ET DISJONCTEUR DOMAINE TECHNIQUE

L'invention concerne un disjoncteur multipolaire basse tension modulaire, dans lequel un déclencheur est commun à tous les pôles qui comprennent chacun une ampoule de coupure indépendante. L'invention est relative à une nouvelle architecture pour ce type de 10 disjoncteurs dans laquelle la double enveloppe classique est modifiée pour optimiser la modularité pour différentes fonctions et/ou tailles à paramétrer dans le disjoncteur.

ETAT DE LA TECHNIQUE

15 Un appareil de coupure multipolaire basse tension classique 1, généralement un disjoncteur, tel que. décrit dans EP 0 542 636 et illustré en figure 1, comprend une double enveloppe : un boîtier externe 2 du disjoncteur 1 loge une pluralité de blocs unipolaires de coupure 3 entre une plage amont 4 se raccordant sur la ligne à protéger et une plage aval 5 ; l'ensemble des blocs 3 dans le boîtier 2 forme le dispositif de coupure 6 qui est raccordé, 20 au niveau des plages aval 5, à un déclencheur unique 7. Chaque bloc 3, aussi appelé ampoule, comprend un boîtier dans lequel est logé un mécanisme de coupure, en particulier au moins une paire de contacts pouvant prendre une position ouverte de coupure et une position fermée de passage du courant, associée à une chambre de coupure ; un des blocs 3 est associé à un mécanisme d'actionnement 8. Ce type d'architecture a pour avantage 25 notable une réduction des coûts de fabrication et de stockage grâce à la modularité des blocs de coupure 3. Qui plus est, le montage du disjoncteur 1 est assez simple.

Différents choix technologiques, notamment en ce qui concerne la nature du mécanisme de coupure ont été développés, avec cependant des limites pour chacun d'eux. Par exemple, 30 pour simplifier les raccordements, certains disjoncteurs utilisent un embrochage direct arrière entre déclencheur 7 et dispositif 6 à simple coupure (EP 1 126 487) ; cependant, la simple coupure atteint ses limites pour certaines performances électriques. Pour contourner 2671 LPu cette limitation, certains disjoncteurs 1 utilisent la double coupure en parallèle (WO 01/39231) qui impose un encombrement notable des ampoules 3, et donc une largeur importante des disjoncteurs 1 avec un pas entre pôles allongé. D'autres disjoncteurs 1 (EP 0 542 636) limitent l'encombrement en largeur par l'utilisation d'une double coupure rotative qui cependant entraîne un décalage vertical de la localisation du nez 9 de l'appareil 1, partie du capot de laquelle émerge la manette de déclenchement du mécanisme d'actionnement 8, imposant l'utilisation de plastrons asymétriques dans les armoires ; qui plus est, l'échappement des gaz est très proche du déclencheur 7 et des bornes qu'il importe donc, pour éviter des amorçages intempestifs, de protéger par tout moyen, périmètre de sécurité et/ou accessoires. Par ailleurs, les dispositifs à double coupure rotative existants sont basés sur l'insertion par l'avant, c'est-à-dire depuis la face comprenant le nez 9 et la manette du disjoncteur 1, du déclencheur 7, ce qui génère des difficultés de connexion et un montage complexe.

EXPOSE DE L'INVENTION

Parmi autres avantages, l'invention vise à pallier des inconvénients des appareils de coupure multipolaires à double enveloppe existants. En particulier, l'invention a pour but de tirer parti au maximum de la modularité offerte par l'utilisation d'ampoules unipolaires de coupure et la standardisation des déclencheurs.

L'un des objets de l'invention vise ainsi à obtenir un dispositif de coupure réalisé par une succession d'étapes pour lesquelles la sélection parmi un nombre restreint d'éléments permet de satisfaire différents critères d'usage, en particulier le type de montage (sur rail ou non) dans les tableaux, et le pas (métrique ou impérial) entre les pôles. De même, un des objets de l'invention est de faciliter l'interchangeabilité des déclencheurs pour les appareils comprenant ledit dispositif de coupure.

Un autre objet de l'invention est la robustesse du dispositif de coupure sur une gamme basse tension jusque 630 A, voire 800 A, tout en conservant l'encombrement en hauteur du dispositif dans les valeurs en usage pour éviter les problèmes de montage dans les 2671 LPu tableaux ; par exemple, pour un disjoncteur de 160 A, la hauteur «hors tout », c'est-à-dire sans accessoires, de l'appareil de coupure est de l'ordre de 130 mm.

Pour optimiser le montage dans le tableau, un autre objet de l'invention est de centrer le nez du couvercle de l'appareil de coupure par rapport à sa hauteur totale ; par exemple, pour le même disjoncteur de 160 A, le nez de 45 mm est localisé à 42,5 mm du haut de l'appareil.

Sous un aspect, l'invention est ainsi relative à une entretoise permettant un assemblage différent du dispositif de coupure et notamment une absence de double enveloppe figée dans laquelle le dispositif de coupure devrait être inséré. La forme générale de l'entretoise dépend de certains paramètres des ampoules de coupure auxquelles elle va être associée, mais les fonctions et le principe général sont communs aux différentes gammes d'ampoules existant.

En particulier, pour un dispositif de coupure et/ou un appareil de coupure de type disjoncteur comprenant une pluralité de blocs unipolaires de coupure sous forme d'ampoule, chaque ampoule est séparée de sa voisine par une entretoise selon l'invention ; l'entretoise comprend ainsi une cloison centrale dont une partie est de forme sensiblement incluse dans la forme de la grande face de l'ampoule et dont une partie d'extrémité permet de positionner des raccords de puissance. La cloison centrale est de préférence dotée d'aménagements permettant la solidarisation, avantageusement étanche, entre blocs de coupure et entretoises comme des passages pour rivets, la stabilité des raccords par rapport aux entretoises comme des protubérances de maintien, ainsi que le passage des organes fonctionnels de type tige d'entraînement simultané des blocs de coupure. Selon un mode de réalisation préféré, un évidement de passage de la tige d'entraînement simultané est associé à des moyens d'assistance mécanique permettant d'accélérer le déplacement de la tige entre la position fermée des blocs de coupure et la position ouverte et/ou inversement ; de préférence, les moyens d'assistance mécanique sont accumulateurs d'énergie, et notamment comprennent un ressort de torsion. 267 1 LPu La cloison centrale de l'entretoise selon l'invention est prolongée sur un côté, orthogonal à la partie d'extrémité et destiné à former l'arrière du dispositif de coupure faisant face à la paroi d'accrochage de l'appareil de coupure, par un ou deux rebords de fond qui lui sont normaux ; les rebords peuvent être plans ou adaptés pour un montage sur rail, par exemple avec un épaulement muni d'un cliquet d'accrochage. La partie d'extrémité de la cloison est traversée dans son épaisseur et sur son bord destiné à être localisé en haut du dispositif, c'est-à-dire sur la face par laquelle le raccordement sur les plages amont des blocs de coupure peut être réalisé, par une fente : la fente sert de ligne de fuite par la formation d'un espace d'air entre deux bords isolants, et ses dimensions (profondeur et épaisseur) sont adaptées à la valeur normalisée des lignes de fuite. Parallèlement à la fente, la cloison est percée de part en part, dans sa partie d'extrémité, par un orifice destiné à la fixation du dispositif de coupure sur une platine de montage de sorte que les efforts dus au positionnement dans une armoire ou autre sont repris par les entretoises. La fente peut être remplacée par une protubérance complémentaire ou tout autre élément de fonction équivalente.

De préférence, l'orifice traversant la cloison est localisé au sein d'un support de mise en place d'un couvercle du dispositif de coupure, sensiblement parallèle au rebord de fond ; le support est également configuré pour permettre le passage des vis de serrage des bornes.

Avantageusement, un élément étanche protecteur de la vis est associé au support. A l'opposé de la partie d'extrémité, chaque face de la cloison peut être munie de moyens permettant de faciliter l'association à une ampoule unipolaire, par exemple des rainures de guidage et/ou le couplage à un déclencheur, par exemple des ergots de fixation, de sorte que les entretoises et les ampoules auxquelles elles sont mécaniquement liées par le serrage, reprennent les contraintes du déclencheur.

Sur chaque face, sur la partie d'extrémité jouxtant le bord muni de l'élément de ligne de fuite, la cloison peut être dotée de protubérances orthogonales permettant de délimiter des logements pour des bornes ; selon la nature de la chambre de coupure, une protubérance sur le haut de la cloison peut délimiter un passage d'évacuation des gaz ; la protubérance peut être évidée en demi-cercle de sorte que la juxtaposition de deux entretoises peut à cet endroit être traversée par la vis de serrage d'une borne. 2671 LPu Selon un mode de réalisation, la partie d'extrémité de l'entretoise destinée à former le haut du dispositif reste ouverte, c'est-à-dire que le montage des bornes peut être modifié quand les entretoises sont serrées et solidaires avec les ampoules ; dans un autre mode de réalisation, ce côté par lequel le raccordement sur les plages amont des blocs de coupure est réalisé, peut être prolongé par un ou des rebords supérieurs, normaux aux rebords de fond et cloison centrale.

De préférence, les entretoises sont symétriques par rapport à la cloison centrale, et 10 comprennent deux rebords de fond. Les entretoises sont avantageusement en plastique moulé. La juxtaposition de deux entretoises selon l'invention crée une cavité dont deux parois parallèles sont formées par les cloisons centrales, le fond et un côté sont formés par la juxtaposition des rebords de chaque entretoise : la juxtaposition des rebords de fond peut former une paroi de fond sensiblement étanche une fois l'assemblage et le serrage terminés, 15 alors que la juxtaposition des rebords supérieurs éventuels forme une paroi munie d'au moins un orifice de passage des plages de raccordement des blocs de coupure, et les autres passages imposés par lesdits blocs, par exemple un passage d'évacuation des gaz.

L'invention concerne également un jeu d'une pluralité d'entretoises similaires qui peuvent 20 être juxtaposées de façon à former au moins une cavité pour un bloc de coupure unipolaire. Le jeu d'entretoises peut être complété par des parois latérales permettant de fermer deux cavités d'extrémité et de constituer une enveloppe pouvant comprendre une pluralité de blocs de coupure et former ainsi un dispositif de coupure auquel peut être couplé un déclencheur pour former un appareil de coupure modulaire. 25 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement 30 limitatifs, représentés dans les figures annexées. 2671 LPu La figure 1, déjà décrite, illustre un disjoncteur multipolaire basse tension à double enveloppe selon l'art antérieur.

Les figures 2A et 2B montrent schématiquement un bloc unipolaire de coupure et une 5 partie de son boîtier pour un appareil de coupure selon un mode de réalisation préféré de l'invention.

Les figures 3A et 3B représentent des étapes de montage d'un appareil de coupure selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Les figures 4A et 4B montrent une entretoise et son assemblage pour un dispositif de coupure selon un mode de réalisation préféré.

La figure 5 montre un autre mode de réalisation pour une entretoise. 15 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE

Par souci de simplification de la présentation d'un mode de réalisation préféré de l'invention, les éléments composant l'appareil de coupure 1, et notamment les ampoules 20 unipolaires 3 formant le dispositif de coupure 6, seront décrits en relation avec la position d'utilisation dans laquelle le disjoncteur 1 est mis en place dans un tableau, avec le nez 9 comprenant la manette vertical et parallèle à la paroi ou platine de montage, les plages de raccordement amont 4 sur la ligne électrique localisées en haut et le déclencheur 7 en bas. L'utilisation des termes relatifs de position, tels que « latéral », « supérieur », «fond », etc., 25 ne doit pas être interprétée comme un facteur limitant.

Un appareil de coupure, généralement un disjoncteur, multipolaire selon l'invention 100 comprend un déclencheur 7 associé à un dispositif de coupure 600 comprenant une pluralité d'ampoules 10, ou blocs de coupure unipolaires, chaque bloc 10 permettant la 30 coupure d'un seul pôle et se présentant avantageusement sous la forme d'un boîtier plat 12 en plastique moulé, avec deux grandes faces parallèles 14 distantes d'une épaisseur e d'ampoule 10 (figure 2B). Le boîtier 12 est formé de deux parties, de préférence 10 2671 LPu symétriques en miroir, solidarisées l'une à l'autre par tout moyen adapté et comprenant chacune une grande face 14 : tel qu'illustré dans un mode de réalisation préféré en figure 2A, un système complémentaire de type tenon/mortaise 16 permet l'ajustement des parties de boîtier 12 l'une sur l'autre, une des deux parties comprenant des ergots adaptés pour pénétrer dans des évidements de l'autre. Des aménagements 18 sont par ailleurs réalisés afin de permettre la juxtaposition des boîtiers 12 de bloc unipolaire 10 et leur solidarisation pour un disjoncteur multipolaire 100.

Le boîtier 12 d'un bloc unipolaire 10 forme une cavité logeant les éléments de coupure. 10 Selon un mode de réalisation préféré illustré, le mécanisme de coupure 20 est à double coupure rotative. De fait, le disjoncteur 100 selon l'invention est particulièrement destiné à des applications pouvant atteindre 800 A, pour lesquelles la simple coupure peut ne pas être suffisante ; qui plus est, au vu des choix technologiques, la double coupure rotative offre le meilleur compromis entre la performance électrique et l'encombrement spatial. 15 Notamment, dans le mode de réalisation illustré, l'épaisseur e est de l'ordre de 22 mm pour un calibre 160 A.

Le mécanisme de coupure 20 est ainsi logé dans le boîtier 12 entre deux conducteurs fixes destinés à être raccordés par une plage amont 4 à la ligne d'alimentation et par une plage 20 aval 5 au déclencheur 7 : chaque partie de boîtier comprend un évidement de passage correspondant. Un conducteur mobile 22 comprenant à chaque extrémité une plage de contact est monté pivotant entre une position d'ouverture dans laquelle les plages de contact sont écartées des conducteurs fixes et une position de passage de courant dans laquelle elles sont en contact avec chacun des conducteurs. Des chambres de coupure 24 25 sont associées à chaque zone de contact pour limiter les arcs électriques.

Avantageusement, chaque partie du boîtier 12 est moulée avec des aménagements internes permettant un positionnement relativement stable des différents éléments composant le mécanisme de coupure 20, en particulier deux logements symétriques pour chacune des 30 chambres de coupure 24, et un logement central circulaire permettant la mise en place d'un barreau rotatif 26 couplé au conducteur mobile 22. Il est avantageux que le barreau rotatif 26 soit encadré de deux flasques lui servant notamment de paliers (voir la demande de 2671 LPu brevet français déposée ce jour au nom de la Demanderesse et intitulée : «bloc de coupure unipolaire comportant un pont de contact rotatif, dispositif de coupure comportant un tel bloc et disjoncteur comportant un tel dispositif» : le logement central du boîtier 12 peut ainsi déboucher sur l'extérieur au niveau de l'axe de rotation du barreau 26 par un orifice 28 coopérant avec une protubérance des flasques.

Les ampoules unipolaires 10 sont destinées à être entraînées simultanément, et sont couplées à cette fin par au moins une tige 30 (figure 3A), notamment au niveau du barreau 26, et par exemple par des orifices 32. Selon un mode de réalisation préféré, une seule tige d'entraînement 30 est utilisée et chaque partie de boîtier 12 comprend un orifice 34 en forme d'arc de cercle permettant au moins la mobilisation de la tige 30 le traversant entre la position de passage du courant et la position d'ouverture ; dans le mode de réalisation avec flasques, chacune des flasques comprend également un orifice, avec collerette pour le passage ajusté de la tige d'entraînement simultané 30.

Selon un mode de réalisation préféré, le montage du pont rotatif 22, 26 dans un bloc de coupure unipolaire 10 est «inversé» : il est souhaité (voir figure 3B) que le nez 9 du capot d'un disjoncteur 100 (comprenant le passage de débattement de la manette du mécanisme d'actionnement 8 des contacts), dans sa version normalisée de 45 mm, soit centré sur ledit disjoncteur 100 en fonctionnement, de manière à limiter le nombre de références des raccordements préfabriqués du système d'installation, et notamment des plastrons. A cette fin, une inversion du sens de rotation du barreau 26 a été choisie, c'est-à-dire que la plage de raccordement 5 vers le déclencheur 7 est localisée vers l'arrière du disjoncteur 100 et la plage de raccordement amont 4 est vers l'avant, au-dessus.

Dans cette configuration, avantageusement, le boîtier 12 du bloc de coupure 10 comprend en outre des aménagements permettant une optimisation de l'écoulement des gaz, tel que notamment décrit dans la demande de brevet français déposée ce jour au nom de la Demanderesse et intitulée « dispositif de coupure ayant au moins un bloc de coupure unipolaire comportant un pont de contacts et disjoncteur comportant un tel dispositif ». De fait, lors de chaque coupure, des gaz éventuellement chargés de particules polluantes sont générés, notamment dans les chambre de coupure 24 depuis les plages de contact : il est 2671 LPu préférable de les diriger loin des appareils disposés à proximité de ces plages, en particulier du déclencheur 7 qui peut être électronique et donc très sensible. Classiquement, y compris lorsque le sens de rotation est inversé, l'échappement des gaz est effectué vers le rail de montage (paroi de fond) et/ou sous les plages de raccordement 5 du déclencheur 7 ; il est préconisé de ramener les gaz vers le haut, et si possible l'avant, du bloc de coupure 10 pour éviter la pollution de la partie inférieure du disjoncteur 100 et les éventuels amorçages électriques afférents. En particulier, la forme sensiblement parallélépipédique de l'enveloppe du mécanisme de coupure 20 est prolongée sur le côté avant par un canal d'échappement des gaz 38 afin de les diriger de la plage aval 5 (couplée au déclencheur 7) vers la partie supérieure de l'appareil de coupure 100, avec un orifice débouchant 40.

Par ailleurs, avantageusement, les gaz du contact relié à la plage amont 4 sont eux aussi dirigés vers ce canal d'échappement 38 pour être écartés des moyens de montage de l'appareil de coupure 100, notamment un rail DIN et/ou une platine, ainsi que des raccords de puissance. A cette fin, un canal d'écoulement latéral 42 est aménagé à l'extérieur du mécanisme de coupure 20, avec notamment deux orifices 44A, 44B débouchant de chaque partie du boîtier 12 vers le canal externe 42 à l'ampoule 10, qui peut être creusé dans la paroi du boîtier 12 ou ajouté entre les ampoules 10. Comme, selon l'invention, les blocs unipolaires 10 sont assemblés par l'intermédiaire d'entretoises 46 pour former la double enveloppe 48, il est avantageux de tirer parti de cette architecture pour intégrer le canal d'écoulement 42 latéral à l'entretoise 46.

De fait, contrairement à l'art antérieur, l'enveloppe externe 48 du dispositif de coupure 600 n'est pas formée par un boîtier moulé 2 dans lequel se mettent en place les ampoules 10 couplées de façon fonctionnelle tel qu'illustré en figure 3A, un nombre n de blocs unipolaires 10 similaires correspondant au nombre de pôles du disjoncteur 100 (n = 3 dans le mode illustré), dont l'un, de préférence central, est muni d'un mécanisme d'actionnement classique 8, est juxtaposé avec un nombre n-1 d'entretoises 46 les séparant, et fermé par deux parois latérales externes 50 pour former un dispositif de coupure 600 à double enveloppe qui peut, tel qu'usuel, être associé à un déclencheur 7. Ce choix architectural tire parti au maximum de la modularité du système tout en gardant les aspects fonctionnels : diverses options, telles que le nombre n de pôles, la largeur 1 du dispositif 2671 LPu 100, 600, le choix du déclencheur 7,... sont possibles avec un nombre limité d'éléments de référence.

En particulier, tel qu'illustré en figures 4 et 5, les entretoises 46, 146 sont en plastique moulé et comprennent principalement une cloison centrale 52, 152, destinée à être parallèle aux grandes faces 14 des ampoules 10, et un fond 54, 154 sensiblement normal à la cloison centrale 52, 152 sur son côté arrière ; avantageusement, le fond 54 d'une entretoise 46 est formé de deux rebords 54A, 54B symétriques de chaque côté de la cloison 52. La juxtaposition de deux entretoises 46 définit ainsi une cavité 56 dans laquelle se loge un bloc de coupure unipolaire 10. Avantageusement, les deux rebords de fond 54 opposés de chaque entretoise 46 referment la cavité 56 sur son arrière lors du serrage des entretoises 46 l'une sur l'autre, mais d'autres options sont possibles, suivant les normes en vigueur et les conditions de montage. La juxtaposition des rebords de fond 54 forme le fond du dispositif de coupure 600 du disjoncteur 100, qui peut être destiné à différents types de montage ; en particulier, tel qu'illustré en figures 4, les rebords de fond 54 peuvent être conçus de façon à permettre un accrochage direct sur un rail DIN, avec un épaulement 58 et d'éventuels moyens adaptés, tels un nez d'accrochage 60. Pour d'autres utilisations, tel qu'illustré en figure 5, les rebords 154 peuvent être pleins et plats.

La cloison centrale 52, 152 de chaque entretoise 46, 146 comprend une partie principale de séparation dont la forme est sensiblement incluse dans la forme de la grande face 14 du bloc de coupure 10 ; son épaisseur d est sensiblement constante, à l'exception des aménagements fonctionnels, avec moulage intégral sur son côté arrière des deux rebords de fond 54A, 54B. La face aval des ampoules 10 est destinée à venir se coupler, au niveau des plages 5, à un déclencheur 7 ; ce dernier assurera l'étanchéité de sorte que l'enveloppe 48 peut rester dénuée de paroi à cet endroit, et le côté inférieur des entretoises 146 peut rester dénué de toute protubérance (figure 5). Pour faciliter le montage du déclencheur 7, il peut être avantageux de munir ce côté de moyens de solidarisation, par exemple un guide de fixation 62 permettant par exemple un ancrage des vis de serrage entre ampoule 10 et déclencheur 7 ; des rainures de guidage 64 peuvent également être prévues sur les faces de la cloison centrale 52 sur ce bord de façon à permettre une insertion facile, stable et précise des blocs unipolaires 10, voire du dispositif de déclenchement 7 (figure 4A). 2671 LPu La cloison centrale 52 des entretoises 46 délimite les cavités 56 dans lesquelles les ampoules de coupure 10 sont en place ; les moyens de solidarisation des éléments entre eux, en particulier des orifices 66, 166 de passage de rivets sont prévus ; les moyens de solidarisation comprennent aussi des formes complémentaires de sorte que l'ensemble entretoise 46, 146 / ampoule 10 est compact et forme un ensemble mécanique unitaire, le maintien étant stable et sur une surface suffisante. Tel que mentionné plus haut, l'entretoise 46 peut comprendre des aménagements permettant de définir le canal latéral 42 d'évacuation des gaz ; avantageusement, le canal 42 est partiellement gravé dans la grande face externe 14 du boîtier de l'ampoule 10, entre les deux orifices de passage 44, et un élément correspondant 68, 168, gravure et/ou contour en saillie, sur la cloison centrale 52, 152 permet, lors de la juxtaposition et du serrage de l'entretoise 46 sur l'ampoule 10, de diriger précisément les gaz de l'orifice d'évacuation 44A à l'orifice haut 44B le long de la cloison 52 vers le canal d'échappement 38.

La cloison centrale 52, 152 est par ailleurs notamment munie de passages 70, 170 pour les organes fonctionnels reliant les ampoules : dans le mode de réalisation préféré, un évidement 70, 170 de passage de la tige d'entraînement 30 des différents blocs unitaires 10 est prévu. Les évidements 70, 170 peuvent être partiellement obstrués, notamment au niveau de la partie supérieure, pour des raisons de stabilité et rigidification.

Selon un mode de réalisation préféré, le passage de la tige d'entraînement 30 des barreaux 26 est associé à des moyens d'assistance mécanique 72, 172. En particulier, selon un mode de réalisation, les moyens d'assistance mécanique peuvent comprendre des moyens faisant ressort, notamment un ressort de torsion 72, permettant d'activer le dispositif 600 en ouverture. De fait, il est souhaité que la durée d'ouverture des contacts, notamment en cas de déclenchement, soit la plus faible possible, et il peut arriver que le dispositif de coupure précédent 600 soit un peu lent, avec les risques de réamorçage en coupure à tension élevée (690 V) et les faibles performances en surcharge et/ou endurance afférents.

Afin de pallier ce problème tout en respectant les contraintes dimensionnelles préconisées, il est possible de mettre en place des moyens d'accélération en début d'ouverture 2671 LPu (FR 2 762 768), en particulier des moyens accumulateurs d'énergie, que l'on peut, dans le cas présent, intégrer à l'entretoise 46. Selon un mode de réalisation préféré, un ressort 72 est intégré à la cloison centrale 52 et agit directement sur la tige 30 lors de son mouvement depuis la position de passage du courant : en position fermée du dispositif de coupure, les moyens accumulateurs 72 sont contraints, c'est-à-dire notamment que, lors de l'ouverture, l'équipage mobile (barreau 26, conducteur mobile 22, moyens d'actionnement 8) est propulsé par les ressorts du mécanisme d'actionnement 8 mais aussi par l'énergie stockée dans les moyens d'assistance 72.

10 Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'assistance mécanique 172 agissent en fermeture : en fin de course de fermeture des contacts, l'énergie excédentaire du mécanisme d'actionnement 8 est partiellement stockée dans des moyens accumulateurs 172, qui peuvent aussi comprendre un ressort de torsion, de façon à diminuer la contrainte sur les autres parties de l'enveloppe 48 du disjoncteur 100. Il est en outre ainsi possible de 15 sur-dimensionner les ressorts du mécanisme d'actionnement 8 sans craindre les phénomènes de rebond ou de déclenchement intempestif sur choc de manoeuvre.

Les deux moyens d'assistance mécanique peuvent être associés sur une même entretoise ; il est possible de doter de ressorts d'assistance mécanique 72, 172 seulement les deux 20 entretoises 46 encadrant l'ampoule de coupure 10 munie du mécanisme d'actionnement 8 et/ou seulement l'entretoise associée à une ampoule de coupure d'extrémité, déportée dans le cas d'un disjoncteur tétrapolaire, et/ou seulement les entretoises utilisées pour certaines gammes de puissance. Selon un mode de réalisation avantageux d'un point de vue logistique, toutes les entretoises 46 comprennent un élément d'assistance mécanique 72. 25 Le côté supérieur de la cloison centrale 52 des entretoises 46 est destiné à être mis en place face aux plages amont 4 des ampoules 10 et à former la face supérieure 74 du dispositif de coupure 100. En particulier, la cloison centrale 52, 152 comprend une partie 76, 176 adjacente à ce côté supérieur qui n'est pas destinée à être juxtaposée à une ampoule de 30 coupure 10, mais à porter les éléments de raccordement de la ligne d'alimentation sur la plage amont 4 ; la partie d'extrémité 76, 176 de la cloison est de taille sensiblement égale à la longueur saillante de ladite plage 4. De préférence, la cloison centrale 52, 152 comprend 2671 LPu sur ladite partie d'extrémité 76, 176 des moyens de maintien 78, 178 de bornes de raccordement 80 ; en particulier, des protubérances 78, 178 sensiblement normales à la cloison 52, 152 et parallèles aux rebords de fond 54, 154 permettent de délimiter un logement d'une borne à cage 80 qui est placée autour de la plage 4. De préférence, deux protubérances 78 encadrent un logement, la protubérance supérieure 78A étant munie d'un évidement de passage d'une vis de la borne 80. Avantageusement, une des protubérances 82, 182 est localisée sur la cloison centrale 52, 152, au niveau du bord opposé et parallèle au rebord de fond 54, 154: la protubérance 82, 182 peut alors servir de support à un couvercle de fermeture. Le support 82, 182 ainsi composé est lui aussi muni d'un évidement permettant le passage d'une vis de la borne 80 ; il peut être confondu avec la protubérance supérieure 78A, mais, dans le mode de réalisation préféré, l'espace entre le support 82 et la protubérance supérieure 78A permet de définir un passage correspondant au passage 40 d'évacuation des gaz de l'ampoule 10.

Selon le mode de réalisation et/ou la norme en vigueur, la partie 176 d'extrémité de la cloison 152 peut être dotée de rebords supérieurs 184 fermant partiellement les logements définis par les protubérances 178 (figure 5) ; dans ce cas, il est avantageux, comme pour les rebords de fond 154, que les rebords supérieurs 184 soient complémentaires pour former une paroi pleine lors de la solidarisation entre entretoises 146 et ampoules 10, à l'exception de passages pour l'évacuation des gaz et l'accès aux plages de raccordement 4. Si cependant il est souhaité d'associer au dispositif de coupure 100 selon l'invention une offre large de possibilités de raccordement, il est envisageable de limiter les rebords supérieurs 84 à la section des protubérances 78 et support 82 dans leur épaisseur (figures 4) : de cette façon, l'accès à la plage de raccordement 4 est libre et il est possible de choisir le type de raccordement directement au cours de l'installation, en utilisant par exemple un raccordement modulaire tel que décrit dans le document FR 2 687 248.

Le côté supérieur 84 de la cloison centrale 52 des entretoises 46 est destiné à former la face supérieure 74 du dispositif de coupure 100: tel qu'il est requis par les normes, des éléments destinés à former les lignes de fuite sont donc prévus pour séparer les unités de coupure 10 l'une de l'autre. En particulier, des fentes 86, 186 sont présentes dans l'épaisseur de la cloison centrale 52, 152 ; la fente 86, 186 s'étend orthogonalement à la 2671 LPu partie de fond sur une profondeur et un largeur constantes de sorte que, quelle que soit la forme des entretoises 46, 146, la paroi supérieure du dispositif de coupure 100 comprenne entre chaque pôle une fente 86, 186 traversante entre le fond et la face du dispositif de coupure 600, dont les dimensions sont adaptées à la norme définie pour la valeur de la ligne de fuite, et délimitée par deux bords isolants comprenant l'épaisseur résiduelle de la cloison centrale 52, 84, 152 et les éventuels rebords 54, 154, 82, 182, 184 qui lui sont associés. Un élément saillant peut remplacer la fente 86, 186, par exemple une protubérance complémentaire de la rainure.

Parallèlement à la fente 86, 1 86 de fuite, la cloison 52, 152 est percée d'un orifice traversant 88, 188 permettant de coupler l'appareil de coupure 100 à une platine de montage ou autre support. De fait, les contraintes mécaniques occasionnées par l'accrochage sur une paroi verticale du disjoncteur 100 sont reprises directement par son enveloppe 48 et, selon l'invention, par les entretoises 46, 146 formant la partie de rigidification de l'appareil 100: les cloisons centrales 52, 152, au niveau de leur partie d'extrémité supérieure 76, 176, sont dotées des moyens adéquats 88, 188.

Les parois latérales 50 achevant la réalisation du dispositif de coupure 600 correspondent fonctionnellement plus ou moins à une moitié d'entretoise 46 ; la paroi 50 cependant, contrairement à la cloison centrale 52, est de forme sensiblement rectangulaire afin de former une enveloppe 48 de dispositif de coupure de forme conventionnelle sur laquelle peut être adapté tout type de déclencheur 7. En particulier, la paroi latérale 50 comprend une face externe sensiblement plane, et une face interne munie des mêmes aménagements (canal latéral 68', protubérance de maintien 78', support 82') que la cloison centrale 52 des entretoises 46, à l'exception de la découpe 70 de passage de la tige d'entraînement 30 (ainsi que des moyens accumulateurs associés 72) ; les rebords de fond 54' et support 82' sont sensiblement identiques à ceux des entretoises 46, mais ne se situent naturellement que sur un côté de la paroi latérale 50.

Il apparaît ainsi que la taille générale de l'enveloppe 48 du disjoncteur 100 est déterminée par l'épaisseur d des cloisons centrales 52 et parois latérales 50, ainsi que l'épaisseur e des ampoules 10. Il devient ainsi possible, avec les mêmes blocs unipolaires de coupure 10, de 2671 LPu modifier la largeur 1 du disjoncteur 100, voire sa hauteur h. Certes, un encombrement minimal en hauteur, entre les plages de raccordement amont 4 du disjoncteur 100 et les plages de raccordement aval du déclencheur 7 est toujours souhaité ; dans une option préférée, la hauteur de l'appareil 100 de gamme 160 A est de l'ordre de 130 mm avec un déclencheur 7 standard, et le dispositif de coupure 600 fait moins de 90 mm de hauteur. Par contre, la largeur 1 du disjoncteur 100 répond de préférence à des standards qu'il est possible, au vu de l'architecture selon l'invention, d'aisément choisir ; la distance entre le milieu de deux ampoules 10 détermine le pas p du dispositif de coupure 100, qui est de préférence constant et conforme aux usages.

En effet, les cloisons 52 des entretoises 46 et les parois latérales 50 sont associées aux ampoules 10 de façon serrée, de façon à assurer étanchéité du passage de gaz et support mécanique des ampoules 10. Il est ainsi possible, pour la même épaisseur e d'ampoule 10, d'ajuster l'épaisseur d des cloisons 52 pour répondre aux critères de pas polaire métrique ou impérial. En particulier, pour un appareil 100 de gamme 160 A, les blocs de coupure unitaires 10 sont conçus pour une adaptation à un pas polaire p selon les systèmes en vigueur, par exemple e = 22 mm, et deux jeux d'entretoise 46 sont prévus, l'un pour le pas polaire impérial (1 pouce, soit p = 25,4 mm) et l'autre pour le pas métrique classique multiple de 9 mm, et notamment p = 27 mm de largeur totale des cavités 56 prise depuis le centre de chaque cloison centrale 52, c'est-à-dire une cloison centrale 52 d'épaisseur moyenne respective d = 3,4 et 5 mm (l'épaisseur moyenne d correspond à l'épaisseur de la cloison 52 sur sa partie de séparation, à l'exclusion des protubérances fonctionnelles, par exemple au niveau du canal latéral 68 ou des aménagements complémentaires de solidarisation 66 aux ampoules 10). Il est avantageux, pour respecter le pas p global dans l'armoire de montage que les parois latérales 50 aient une épaisseur également modifiée, correspondant à la moitié de l'épaisseur moyenne d des cloisons centrales 52. Selon une autre option, l'épaisseur de la cloison 52 reste identique pour les deux jeux d'entretoises, mais les protubérances permettant la solidarisation étanche des ampoules sont plus ou moins larges.

Cette modularité peut également être mise à profit pour prévoir des entretoises 46 adaptées au mode de montage des disjoncteurs 100, et notamment munies ou non sur leurs rebords 2671 LPu de fond 54 de moyens d'accrochage 58, 60 sur un rail DIN. D'autres fonctionnalités peuvent par ailleurs être mises en place dans ou sur les entretoises 46, comme des capteurs ou autres.

Le procédé d'assemblage d'un disjoncteur multipolaire 100 comprend ainsi la juxtaposition, éventuellement avec emboîtement coulissant, d'un nombre n de blocs de coupure 10 identiques, l'un des blocs, de préférence central, étant muni d'un mécanisme d'actionnement 8, chaque bloc 10 étant séparé d'un bloc adjacent par une entretoise 46 ; selon l'option choisie, les bornes 80 peuvent être mises en place autour des plages de raccordement 4 amont à ce stade. Ces 2n-1 éléments 10, 46, éventuellement associés à n bornes 80, sont solidarisés pour former un ensemble étanche par des moyens adaptés, en particulier par rivetage dans les orifices prévus 66, et associé à la tige d'entraînement simultané 30, qui est insérée dans les barreaux 26 des blocs de coupure 10. L'ensemble de coupure est ensuite refermé par les parois latérales 50, la finition et le serrage de cet assemblage étant réalisés par exemple par des rivets traversants. Selon un mode de réalisation préféré, l'assemblage est complété par une solidarisation des supports 82 des entretoises 46 entre eux par l'intermédiaire de dispositifs de renfort 90 autour des orifices de passage des vis des bornes 80. En particulier, les renforts 90 (figure 5) peuvent comprendre une enveloppe tubulaire 92 destinée à protéger la vis contre les gaz s'échappant par le passage 40, ainsi qu' à protéger l'utilisateur d'un accès direct aux vis, l'enveloppe 92 étant associée à une extrémité à une plaque 94 orthogonale pouvant se coupler aux supports 82 de deux entretoises 46, ou d'une entretoise 46 et d'une paroi latérale 50. Des moyens de guidage tels des trous et/ou ergots complémentaires peuvent être prévus dans la plaque 94 et le support 82 ; un clipsage peut également être envisagé.

L'ensemble est refermé par un couvercle 96 par tout moyen adapté, pour former un dispositif de coupure qui peut ensuite être associé, par sa face inférieure, à tout déclencheur 7 de mêmes largeur 1 et nombre n de pôles : grâce à cette configuration, le déclencheur 7 peut ainsi être défini à un stade avancé de l'assemblage. Qui plus est, dans le mode de réalisation préféré dans lequel le sens de rotation du barreau 26 est inversé, la mise en place du déclencheur 7 et son couplage au dispositif de coupure 600 sont facilités par l'accès depuis le fond du dispositif de coupure et le guidage par des rainures sur les ampoules 10 2671 LPu (voir figure 2B) ou sur les entretoises 46, et/ou des ergots 62 d'ancrage dans les entretoises 46. Selon une alternative, le couvercle 96 n'est mis en place que sur l'ensemble de coupure déjà associé au déclencheur 7, en « débordant » des entretoises 46 et en recouvrant la totalité de la face avant de l'appareil de coupure 100.

Le disjoncteur 100 ainsi obtenu permet de répondre au mieux aux contraintes industrielles a priori antinomiques suivantes : la même architecture peut être utilisée pour toute la gamme jusqu'à 800 A grâce à l'utilisation d'une double coupure à pont rotatif, non limitée ; la fiabilité des mécanismes de coupure 20 et leur optimisation est assurée par l'utilisation de solution éprouvées ; le déclencheur 7 peut être raccordé par le dessous au dispositif de coupure 600, ce qui donne la meilleure accessibilité aux vis de raccordement, grâce à une inversion du sens de rotation du pont de coupure 26 ; l'interchangeabilité des déclencheurs 7 est complète permettant une différenciation très retardée des appareils 100 ; l'appareil de coupure 100 reste peu encombrant, notamment en hauteur h, en dépit des performances et de la modularité optimisées, les différentes fonctions étant intégrées dans une enveloppe prédéfinie, qui peut être de 130 mm pour un 160 A, grâce notamment à une évacuation des gaz modifiée ; deux pas polaires p, notamment 25,4 et 27 mm pour 160 A, sont possibles en modifiant un nombre minime de pièces constitutives (entretoises 46, parois latérales 50, couvercle 96), qui plus est simples à réaliser, en plastique moulé ; les différents systèmes de mise en place dans les équipements électriques, 25 notamment sur rail DIN, peuvent être utilisés en modifiant des pièces unitaires 46, 50 en plastique moulé ; le nez 9 de 45 mm du couvercle 96 de l'appareil de coupure 100 est centré, en particulier à 42,5 mm, grâce à l'inversion du sens de rotation dans les blocs de coupure 10, ce qui permet d'utiliser des plastrons d'habillage symétriques dans les 30 armoires ; 2671 LPu les gaz de coupure ne sont pas évacués à côté du déclencheur 7, ce qui limite la pollution sur cet élément qui peut être sensible, notamment dans sa version électronique, et libère du volume ; l'échappement des gaz n'est pas non plus réalisé sous les raccordements 4, 5 du disjoncteur 100, ce qui limite les risques d'amorçage en coupure ; le raccordement de puissance 80 peut être modulaire, selon le choix des entretoises 46, 146 ; diverses fonctions peuvent être modifiées et/ou ajoutées tard dans la fabrication par une modification des entretoises 46 qu'il est possible de changer très tardivement.

10 Bien que l'invention ait été décrite en référence à un appareil de coupure tripolaire 100 comprenant toutes les fonctionnalités préférées, elle ne s'y limite pas : les différentes options peuvent être combinées dans d'autres configurations ; en particulier, les options décrites en relation avec l'un ou l'autre des modes de réalisation des entretoises 46, 146 15 illustrées en figures 4 et 5 peuvent être combinées de façon différente et/ou omises. Par exemple, les entretoises 46 peuvent être en L et non en T, avec deux types de parois latérales 50 différentes. Par ailleurs, le mode de réalisation présenté s'adapte à tout type de coupure, et notamment à des blocs 10 unipolaires à double coupure en translation, avec modification afférente des formes et épaisseurs ; de même, si une gamme d'appareils à 20 250 A, respectivement 630 A, est prévue, il est aisé de modifier les pas p prévus (par exemple 35 mm et 1,5 pouces, respectivement 45 mm).

2671 LPu

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Entretoise (46) pour séparer deux blocs de coupure unipolaires (10), chaque bloc (10) étant compris dans un boîtier (12) avec deux grandes faces (14) écartées d'une épaisseur (e) de bloc (10) qui loge un mécanisme de coupure (20) entre une plage de raccordement amont (4) et une plage de raccordement aval (5), le bloc (10) étant muni de moyens (34) permettant un entraînement simultané par une tige (30), ladite entretoise (46) comprenant : une cloison centrale (52), comprenant une partie d'extrémité supérieure (76) et une partie de séparation dont la forme est sensiblement incluse dans la grande face (14) des blocs de coupure (10) et qui comprend un évidement (70) de passage de la tige (30) d'entraînement simultané des blocs de coupure (10) ; des moyens de solidarisation (66) permettant un serrage sur ladite cloison (52) ; au moins un rebord de fond (54) sensiblement normal à la cloison centrale (52) ; - un élément (86) orthogonal au rebord de fond (54) pour former une ligne de fuite dont les dimensions sont normalisées des blocs de coupure (10), ledit élément (86) étant localisé dans l'épaisseur (d) de la cloison centrale (52) et la traversant parallèlement à son plan ; un orifice traversant (88) parallèle à l'élément formant ligne de fuite (86) dans 20 l'épaisseur (d) de la cloison centrale (52).
2. 2. Entretoise (46) selon la revendication 1 dans lequel l'élément formant ligne de fuite est une fente (86) orthogonale au rebord de fond (54), traversant la cloison centrale (52) sur une profondeur et une largeur constantes, ladite épaisseur de fente étant prise 25 orthogonalement aux grandes faces (14).
3. 3. Entretoise (46) selon l'une des revendications 1 ou 2 comprenant en outre des moyens d'assistance mécanique (72) au niveau de l'évidement (70) de passage de façon à agir sur la tige d'entraînement (30).
4. 4. Entretoise (46) selon la revendication 3 dans laquelle les moyens d'assistance mécanique comprennent un ressort de torsion (72) en position comprimée par la tige 19 30 2671 LPud'entraînement (30) lorsque le mécanisme de coupure (20) est en position fermée ou ouverte.
5. 5. Entretoise (46) selon l'une des revendications 1 à 4 comprenant en outre un support (82) sensiblement parallèle au rebord de fond (54) pour coupler un couvercle (96), ledit support (82) comprenant l'orifice débouchant (88) et l'extrémité de l'élément formant ligne de fuite (86).
6. 6. Entretoise (46) selon l'une des revendications 1 à 5 dans laquelle la partie d'extrémité (76) de la cloison centrale (52) comprend des protubérances (78) pour délimiter des logements de raccords de puissance (80) et/ou de passage des gaz (40).
7. 7. Entretoise (46) selon la revendication 6 comprenant en outre un rebord supérieur (84) sensiblement normal à la cloison centrale (52) et fermant au moins un logement de la partie d'extrémité (76).
8. 8. Entretoise (46) selon l'une des revendications 1 à 7 symétrique par rapport à la cloison centrale (52).
9. 9. Jeu comprenant au moins deux entretoises (46) selon l'une des revendications 1 à 8, lesdites entretoises (46) étant similaires et pouvant être juxtaposées de sorte à définir une cavité (56) dont le fond est formé par au moins un rebord de fond (54) d'une entretoise (46), et dans laquelle peut se mettre en place un bloc de coupure unipolaire (10) et sa tige d'entraînement simultané (30) de sorte que le serrage de deux entretoises (46) autour d'un bloc de coupure unipolaire (10) forme un ensemble étanche.
10. 10. Jeu selon la revendication 9 comprenant en outre deux parois latérales (50) de façon à former un alignement fermé de cavités (56) pour des blocs de coupure unipolaires (10). 2671 LPu
11. 11. Dispositif de coupure (600) comprenant un jeu selon la revendication 10 et un nombre de blocs unipolaires de coupure (10) correspondant au nombre de cavités (56) logés dans lesdites cavités (56), un des blocs unipolaires (10) étant associé à un mécanisme d'actionnement (8) et les blocs étant reliés par une tige d'entraînement (30) commune.
12. 12. Appareil de coupure (100) comprenant un dispositif de coupure (600) selon la revendication 11, un déclencheur (7) couplé au dispositif de coupure, et un couvercle (96) fermant la face comprenant le mécanisme d'actionnement (8). 2671 LPu