WO2005001868A1 - Appareil electrique interrupteur a plusieurs actionneurs. - Google Patents

Appareil electrique interrupteur a plusieurs actionneurs. Download PDF

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WO2005001868A1
WO2005001868A1 PCT/EP2004/051213 EP2004051213W WO2005001868A1 WO 2005001868 A1 WO2005001868 A1 WO 2005001868A1 EP 2004051213 W EP2004051213 W EP 2004051213W WO 2005001868 A1 WO2005001868 A1 WO 2005001868A1
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pole
actuator
approach
switch device
electrical switch
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/051213
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Inventor
Christian Bataille
Stéphane FOLLIC
Christian Jarrige
Didier Vigouroux
Original Assignee
Schneider Electric Industries Sas
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    • H01H9/56—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H9/563—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for multipolar switches, e.g. different timing for different phases, selecting phase with first zero-crossing

Definitions

  • the present invention relates to an electrical power switch device, monopolar or multipolar, of the relay, contactor, circuit breaker or contactor / circuit breaker type, the closing and opening movements of the contacts for switching an electrical load are carried out by an actuator. approach and by one or more force actuators.
  • the electrical switch devices are usually used to carry out the electrical switching of a power load, such as for example a motor.
  • a power load such as for example a motor.
  • they usually include, for each power pole, a movable bridge driven by an actuator generally consisting of an electromagnet common to the different poles and provided with a return spring.
  • the movable bridge carries a movable contact in single break, or two movable contacts in double break, cooperating with one or two, respectively, fixed contact (s), so as to interrupt or ensure the passage of electric current in the poles of power.
  • contact pressure springs acting on the movable contacts are usually used.
  • the orders for closing / opening a device can, for example, come from manual orders from an operator or from orders issued by an automatic control system. Their instant of appearance is therefore obviously out of sync with the intensity of the current passing through the different power poles of the switch device at this instant.
  • a large electric current can flow in the poles generating, in known manner, an electric arc of cut between the fixed and mobile contacts.
  • This cutting arc requires the presence of a cutting chamber in the device and ultimately accelerates the wear of the contact pads deposited on the fixed and mobile contacts.
  • the electromagnet may include a return member, such as a return spring, large enough to allow the fastest possible separation between fixed and mobile contacts.
  • a first object of the invention is to be able to reduce the current consumption in the electromagnet of the device outside of the movement phases. In particular, it would be very advantageous if the device no longer required the supply of a holding current in the electromagnet once a satisfactory contact pressure was ensured.
  • Another object of the invention is to be able to eliminate the existing mechanical return members in such a switching device. This would reduce the effort required during opening and closing, for a given nominal current.
  • a third object of the invention is to be able to ensure the break between the fixed and movable contacts of the poles of a switching device when the alternating electric current flowing in these poles is practically zero. This would reduce the electric arc generated on cutting, which would advantageously reduce the wear of the contact pads.
  • the electrical device must also maintain sufficient galvanic isolation when the contacts are in the non-conductive open position.
  • the invention describes a monopolar or multipolar electrical switch device, comprising for each pole a set of pole contacts capable of coming into contact with a pole conductive bridge to switch an electric charge.
  • the apparatus comprises an electromagnetic approach actuator driving the polar conductive bridge or bridges of the apparatus to effect an approach movement along an approach axis.
  • the apparatus comprises a piezoelectric type force actuator per pole driving the corresponding set of pole contacts for carrying out a force stroke along a force axis substantially perpendicular to the approach axis.
  • the approach actuator comprises a movable rod carrying the polar conductive bridge or bridges isolated from each other.
  • the movable rod can carry out the approach movement between an approximate position, in which each set of pole contact is located in line with the conductive bridge of the corresponding pole, and a separated position, in which each set of pole contact is in line with a part rod insulator.
  • the movable rod performs a translational movement along the approach axis.
  • the movable rod performs a rotational movement around the approach axis.
  • the apparatus comprises means for synchronizing the control of the approach actuator with respect to the control of the force actuator (s).
  • the apparatus may also include means for determining the phase current flowing in each pole, and an electronic control unit which is capable of controlling the control of the rest position of each pole force actuator when the current phase of the corresponding pole is less than a predetermined threshold.
  • FIG. 1 shows a switching device in open configuration d 'a monopolar switch device according to the invention
  • - Figure 2 shows the device of Figure 1 in intermediate configuration
  • - Figure 3 shows the device of Figure 1 in closed configuration
  • - Figure 4 shows schematically in Closed configuration an example of switching device of a three-pole switching device.
  • FIG. 5 details an embodiment of a single-cut switching device in open configuration
  • - Figure 6 details another embodiment of a single-cut switching device in closed configuration
  • - Figure 7 relates to a second alternative in which the approach movement is performed in rotation and not in translation, and shows a monopolar switching device in open configuration as well as a cross section ZZ of the rod 12
  • - Figure 8 shows the device of Figure 7 in closed configuration.
  • An electrical power switch, relay type, switch. circuit breaker or contactor / circuit breaker has one or more power poles. It is usually responsible for controlling an electrical load, such as a motor, a resistor or the like, using a switching device which is capable of switching pole contacts between an open non-conductive configuration and a closed conductive configuration .
  • an electrical load such as a motor, a resistor or the like
  • the switching device thus comprises three power poles corresponding to the three phases L1, L2, L3 of an alternating current.
  • Figures 1 to 3 show an electrical device with a single power pole L1 to simplify the drawings.
  • the apparatus comprises an upstream pole terminal 25 connected to one end of an upstream conductor 24 and a downstream pole terminal 35 connected to one end of a downstream conductor 34.
  • the other end of the upstream and downstream conductors 24.25 is connected to a set of pole contacts 22,32.
  • the upstream conductor 24 is electrically connected to an upstream movable contact 22 and the downstream conductor 34 is electrically connected to a downstream movable contact 32.
  • the upstream and downstream conductors 24, 34 are represented in the figures by simple straight portions, but it is obvious that any shape of the conductors 24, 34 is equivalent.
  • the switch device is provided with a first electromagnetic actuator
  • the approach actuator 10 is a linear actuator capable of carrying out a translational movement along an approach axis X.
  • the approach actuator 10 is an electromagnetic actuator electrically controlled, monostable or preferably a linear bistable electromagnet.
  • it comprises a movable part 11 which is a movable core 11. such as a plunger core made of magnetic material, surrounded by a fixed carcass carrying a coil traversed by a control current.
  • the approach actuator 10 can also be a linear actuator with a moving coil, called a "voice-coil", in which the moving core 11 comprises a coil, traversed by a control current, which moves at the interior of a fixed cylinder head 10 comprising a permanent magnet.
  • a voice-coil in which the moving core 11 comprises a coil, traversed by a control current, which moves at the interior of a fixed cylinder head 10 comprising a permanent magnet.
  • a control current which moves at the interior of a fixed cylinder head 10 comprising a permanent magnet.
  • the movable part 11 is integral with a movable rod 12 made of insulating material which can slide in translation along the axis of approach X.
  • the rod 12 therefore makes an approach movement between a separated position X1 (FIG.
  • a polar conductive bridge 15 (that is to say for each pole of the apparatus) is positioned transversely on the rod 12.
  • Each conductive bridge 15 consists for example of a ring of conductive material surrounding the rod 12 or d 'a transverse conductive part passing right through the rod, or the like.
  • the approach actuator 10 is a rotary actuator capable of carrying out a rotational movement around the approach axis X, such as for example a bistable rotary electromagnet or a stepper motor.
  • the approach actuator 10 drives a movable cylindrical rod 12 of insulating material which pivots around the approach axis X.
  • the rod 12 therefore performs an approach movement between a separated position X1 (FIG. 7) and an approximated position X2 (FIG. 8).
  • the discarded position X1 is a quarter of a turn away from the X axis relative to the approximate position X2.
  • a polar conductive bridge 15 is positioned transversely on the rod 12.
  • Each conductive bridge 15 consists of a part passing through the rod right through, and which comprises two flush conductive parts 16, 17, symmetrical with respect to the axis X , connected together by a conductor 18 inside the rod 12, as indicated on the sections ZZ of FIGS. 7 and 8.
  • the conductive part 16 is located opposite the upstream movable contact 22 and the part conductor 17 is located opposite the downstream movable contact 32.
  • the piezoelectric members have the particularity of being deformed by slightly increasing in volume, under the action of an electric voltage. This deformation is proportional to the value of the voltage applied to them and is reversible when the voltage disappears. Such members are therefore reversible and do not require a mechanical return member to return to the initial position. They have the advantage of consuming only very little current, of generating a small stroke with nevertheless a high force in a very fast response time, during their increase in volume. In addition, they avoid using moving parts and therefore do not create mechanical wear.
  • the switch device of the invention is provided with a second actuator 20.30 for each pole, called the force actuator. In the embodiment of FIGS.
  • the force actuator of the pole L1 consists of two piezoelectric members, respectively upstream 20 and downstream 30.
  • One end of the two piezoelectric members 20,30 is fixed against fixed elements of the device and another end is fixed respectively to the upstream movable contact 22 and downstream 32.
  • the application of an electrical voltage to the piezoelectric members 20.30 has the effect of generating a corresponding linear displacement of the movable contacts 22, 32 along a force axis Y, towards a working position Y2 tending to bring the contacts 22,32 closer to the rod 12.
  • the force axis Y is preferably sensiblemen t perpendicular to the approach axis X.
  • the apparatus is arranged so that the upstream movable contact 22 and the downstream movable contact 32 are positioned symmetrically on either side of the rod 12.
  • Figure 1 shows the pole L1 in open configuration, non-conductive in the first alternative.
  • the approach actuator 10 has made a translational movement in the direction X1 which has brought the rod 12 into the separated position.
  • the force actuator 20.30 has run in the direction Y1 and the movable contacts 22.32 are in the rest position.
  • the conductive bridge 15 of each pole is thus offset with respect to the movable contacts 22, 32, that is to say that the Y axis passing through the contacts 22 and 32 is distant by a distance d1 of an axis parallel to Y passing through the conductive bridge 15.
  • the contacts 22 and 32 are then located in line with an insulating portion of the rod 12.
  • the distance d1 is determined so that, in the separated position X1, the the distance between the bridge 15 and the upstream and downstream contacts 22.32 is sufficient to make it possible to guarantee good galvanic isolation and therefore satisfactory opening of the pole L1 of the device.
  • the switch device will first pass into the intermediate configuration (corresponding to FIG. 2) then into the closed configuration (corresponding to FIG. 3).
  • a control current is applied to the approach actuator 10 so that the movable part 11 drives the rod 12 to the approached position X2.
  • the movable contacts 22,32 exert pressure on the conductive bridge 15 previously positioned between the two, so that the contacts 22,32 are electrically connected.
  • the pole L1 is then conductive and the dimensions of the piezoelectric members 20.30 are chosen so that a sufficient contact pressure is applied to the movable contacts 22.32, according to the desired nominal current of the device.
  • Figure 7 shows the pole L1 in the open, non-conductive configuration.
  • the approach actuator 10 made a rotation movement in the direction X1 around the approach axis X, which brought the cylindrical rod 12 in the separated position.
  • the force actuator 20.30 has made a stroke in the direction Y1 and the movable contacts 22.32 are in the rest position.
  • the conductive parts 16, 17 of the conductive bridge 15 of each pole are offset by a quarter turn relative to the movable contacts 22, 32.
  • the cross section of the rod 12 and the dimensions of the parts 16,17 are determined so that, in the separated position X1, the difference between the parts 16,17 and the upstream and downstream contacts 22,32 is sufficient to allow guaranteeing a good galvanic isolation and therefore a satisfactory opening of the L1 pole of the device.
  • the intermediate configuration is reached when the conductive parts 16, 17 of the conductive bridge 15 are in the approximate position X2, that is to say when they are positioned opposite the upstream contacts 22, respectively downstream 32.
  • the stroke of the approach movement is therefore a quarter turn of the rod 12.
  • the upstream and downstream movable contacts are always in the rest position Y1 so that there always remains a difference d2 between the contacts 22,32 and the parts 16,17 of the bridge 15, sufficient for the pole L1 to be non-conductive.
  • the symmetrical positioning of the two upstream and downstream contacts 22,32 on either side of the conductive bridge 15 naturally balances the pressure forces generated by the two piezoelectric members 20,30, which thus avoids creating mechanical forces on the rod 12. Furthermore, the substantially perpendicular position of the axes of approach X and of force Y means that the pressure exerted by the movable contacts 22, 32 can be assimilated to a pinching of the conductive bridge 15. Once the upstream and downstream contacts 22.32 are in working position, it is then possible without problem to remove the current applied to the approach actuator 10, even in the case of a monostable actuator 10 with return spring since the pinching force contacts 22, 32 on the conductive bridge 15 suffices to maintain the rod 12 in the approximate position.
  • the switch device will first return to the intermediate configuration (corresponding to FIG. 2) then to the open configuration (corresponding to FIG. 1).
  • To switch to the intermediate configuration we cut the voltage applied to the two organs piezoelectric 20.30 of the force actuator which generates a displacement (of a length d2) of the movable contacts 22.32 towards the rest position Y1.
  • the L1 pole is then no longer conductive.
  • a reverse control current is applied to the approach actuator 10 (if it is a bistable actuator) so that the movable part 11 drives the rod 12 in the direction X1 ⁇ either of a length d1 for a translational movement, i.e.
  • the return spring will cause the actuator 10 to return to the separated position as soon as the force of pinching of the contacts 22, 32 is less than the force of the spring.
  • the system is therefore positive opening since, in the absence of voltage, the piezoelectric members resume their initial shape.
  • the course of the approach movement is much greater than the effort course d2.
  • the order of 5mm case of a movement in translation
  • the piezoelectric members provide a small displacement but a good pressure of the contacts.
  • Figure 4 shows an embodiment showing the same principle as the example of Figures 1 to 3, but adapted to a three-pole device. It is clear that the invention also applies to a multipolar device in the second alternative of FIGS. 7 and 8.
  • the approach actuator 10 drives a rod 12 which now carry three identical conductive bridges 15,15 ', 15 " for the three poles L1.L2-L3.
  • the three-pole device comprises one force actuator per pole.
  • Each force actuator is composed of two upstream and downstream piezoelectric members, respectively 20,20 ', 20 "and 30,30', 30" and acts on a set of contacts per pole, composed of a movable contact upstream and d 'a downstream movable contact, arranged symmetrically with respect to the rod 12 as in FIGS. 1 to 3.
  • the rod 12 performs an approach movement d1 between a separated position in which the sets of contacts are in line with an insulating part of the rod 12 and an approximate position (see FIG. 4) in which each set of pole contacts is in line with the corresponding conductive bridge 15, 15 ′, 15 ′′.
  • the approach actuator 10 used is bistable, it has no particular effort to overcome in order to drive the rod 12 in its movement in the direction X1 towards the separated position, or in the direction X2 towards the approached position. Likewise, no holding current is necessary to maintain the rod in the approximate position. There are in fact no return means opposing the movements of the approach actuator. In addition, no contact pressure on the power poles is ensured by the approach actuator 10. This therefore advantageously makes it possible to choose on the one hand a small approach actuator and on the other hand the same approach actuator for a whole range of devices, whatever the electric current of nominal power likely to circulate in the poles of the device. We can easily optimize the dimensions of the device and simplify its manufacture.
  • the invention provides means 40 installed in the switch device.
  • these means are for example composed of simple analog electronic components which, on the appearance of an order to close the poles, control the movement of the approach actuator 10, then control the force actuators after a preconfigured time.
  • This preconfigured time is a function of the kinetic characteristics and the response times of the types of actuators used in the device.
  • the purpose of this synchronization is obviously to ensure the positioning of the conductive bridges 15,15 ', 15 "in approximate position between the sets of pole contacts, before tightening and exerting contact pressure on the sets of pole contacts.
  • the synchronization means 40 detect the appearance of an order to open the poles, then control the force actuator (s) and control the approach actuator 10 after a certain preconfigured time. The purpose of synchronization is then to ensure that the conductive bridges 15, 15 ', 15 "are separated from the sets of pole contacts before performing the movement of the rod 12.
  • the synchronization between the two movements must be calculated to actuate the rod 12 in the separated position as soon as the sets of pole contacts are open in order to minimize the duration of the intermediate configuration
  • the order of movement of the rod 12 is given before the voltage cut-off order of the piezoelectric members, in fact these are characterized by a very short response time while the approach actuator may require a longer time to properly magnetize the electromagnet in particular.
  • Another improvement proposed by the invention consists in installing in the switching device means for determining the phase currents flowing in the poles, in particular using at least two current sensors for a three-pole device. These determination means are then connected to an electronic control unit of the device, such as a DSP processor. This control unit receives the opening / closing orders and controls the approach actuator and each pole force actuator. Thanks to this arrangement, it is then possible to control the control of each pole force actuator to the value of the phase current of this pole. In particular, the rest position of the force actuator of a pole can be controlled only when the phase current flowing in this pole falls below a predetermined threshold, close to zero current.
  • the separation between the set of pole contacts and the conductive bridge of the pole occurs when the phase current is close to zero, which advantageously avoids the appearance of an electric arc at each breaking of the poles.
  • the control unit successively detects for each pole the passage of the phase current below the predetermined threshold and before cutting the voltage of the piezoelectric members of each pole .
  • the distance d2 of the force stroke is sufficient to avoid and a re-ignition between the movable contacts and the conductive bridges.
  • the means for determining the phase currents is the possibility for the electronic control unit to regulate the voltage applied to the piezoelectric members as a function of these currents.
  • the contact pressure force applied by the movable contacts under the action of the piezoelectric members can vary depending on the value of the current in each pole. This arrangement makes it possible in particular to increase the contact pressure during a high current, such as a short-circuit current, to avoid any risk of soldering of the contacts.
  • FIG. 5 Two variants are shown in Figures 5 and 6 which show a monopolar device with single break switching.
  • the pole force actuator comprises only a single piezoelectric member 28 and the pole contact assembly comprises a movable contact 29 connected to the upstream terminal 25 and a flexible link 36 connecting the conductive bridge 15 at the downstream terminal 35.
  • the piezoelectric member 28 acts on the movable contact 29 in the same way as indicated above.
  • This solution is less expensive because it has the advantage of using only one piezoelectric member per pole.
  • it requires the use of a flexible braid for example to connect the downstream conductor 34 to the conductive bridge 15 regardless of the position thereof. To avoid this constraint, the variant of FIG.
  • a pole contact assembly which includes a movable contact 29, actuated by the piezoelectric member 28 and a fixed contact 39 fixed to the downstream conductor 34.
  • the contact 39 is positioned as close as possible to allow the sliding of the driver bridge 15 during its approach movement.
  • the movable contact 29 exerts pressure on the conductive bridge 15, under the action of the piezoelectric member 28. This pressure exerted on the bridge conductor 15 causes a slight deformation of the rod 12, which will then cause contact between the bridge 15 and the fixed contact 39, thus ensuring the closed configuration.
  • This solution therefore requires a certain flexibility of the rod 12.

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

L'invention concerne un appareil électrique interrupteur monopolaire ou multipolaire, comprenant pour chaque pôle un ensemble de contacts polaire (22,32) susceptible d'entrer en contact avec un pont conducteur polaire (15) pour commuter une charge électrique. Un actionneur d'approche (10) électromagnétique entraîne le ou les ponts conducteurs polaires (15) de l'appareil pour effectuer un mouvement d'approche suivant un axe d'approche (X) en translation ou en rotation. Un actionneur d'effort de type piézoélectrique (20,30) par pôle entraîne l'ensemble de contacts polaire (22,32) correspondant pour effectuer une course d'effort suivant un axe d'effort (Y) sensiblement perpendiculaire à l'axe d'approche.

Description

Appareil électrique interrupteur à plusieurs actionneurs
La présente invention se rapporte à un appareil électrique interrupteur de puissance, monopolaire ou multipolaire, de type relais, contacteur, disjoncteur ou contacteur/disjoncteur, dont les mouvements de fermeture et d'ouverture des contacts pour commuter une charge électrique sont effectués par un actionneur d'approche et par un ou plusieurs actionneurs d'effort.
Les appareils électriques interrupteurs sont usuellement utilisés pour effectuer la commutation électrique d'une charge de puissance, comme par exemple un moteur. Pour cela, ils comportent habituellement, pour chaque pôle de puissance, un pont mobile entraîné par un actionneur constitué généralement d'un électroaimant commun aux différents pôles et muni d'un ressort de rappel. Le pont mobile porte un contact mobile en simple coupure, ou deux contacts mobiles en double coupure, coopérant avec un, respectivement deux, contact(s) fixe(s), de façon à interrompre ou assurer le passage du courant électrique dans les pôles de puissance. De plus, pour obtenir une pression de contact satisfaisante, on utilise habituellement des ressorts de pression de contacts agissant sur les contacts mobiles.
Les ordres de fermeture/ouverture d'un appareil peuvent par exemple provenir d'ordres manuels d'un opérateur ou d'ordres émis par un automatisme de commande. Leur instant d'apparition est donc évidemment désynchronisé par rapport à l'intensité du courant passant dans les différents pôles de puissance de l'appareil interrupteur à cet instant. Ainsi, lors du mouvement d'ouverture correspondant à la séparation entre les contacts fixes et mobiles, un courant électrique important peut circuler dans les pôles générant, de façon connue, un arc électrique de coupure entre les contacts fixes et mobiles. Cet arc de coupure nécessite la présence d'une chambre de coupure dans l'appareil et accélère à terme l'usure des pastilles de contacts déposées sur les contacts fixes et mobiles. Pour atténuer cet inconvénient, l'électroaimant peut comporter un organe de rappel, tel qu'un ressort de rappel, suffisamment important pour permettre une séparation la plus rapide possible entre contacts fixes et mobiles. Cependant, lors du mouvement inverse de fermeture, correspondant au rapprochement entre les contacts fixes et mobiles, ainsi que durant la phase de maintien en position fermée, il faut alors vaincre cet effort de rappel. Cette contrainte nécessite de renforcer la taille et la puissance de l'électroaimant ce qui entraîne une consommation importante de courant dans l'électroaimant. Un premier but de l'invention est de pouvoir diminuer la consommation de courant dans l'électroaimant de l'appareil en dehors des phases de mouvement. En particulier, il serait très avantageux que l'appareil ne nécessite plus la fourniture d'un courant de maintien dans l'électroaimant une fois qu'une pression de contact satisfaisante est assurée. Un autre but de l'invention est de pouvoir supprimer les organes de rappel mécaniques existants dans un tel appareil interrupteur. Ceci permettrait de réduire les efforts à fournir lors de l'ouverture et de la fermeture, pour un courant nominal donné. On obtiendrait alors un appareil interrupteur de taille plus réduite, plus simple de conception, consommant moins d'énergie et dont les contacts s'useront moins rapidement. Un troisième but de l'invention est de pouvoir assurer la coupure entre les contacts fixes et mobiles des pôles d'un appareil interrupteur au moment où le courant électrique alternatif circulant dans ces pôles est pratiquement nul. On réduirait ainsi l'arc électrique généré à la coupure ce qui diminuerait avantageusement l'usure des pastilles de contacts. De plus, l'appareil électrique doit également conserver un isolement galvanique suffisant lorsque les contacts sont en position ouverte non- conducteurs.
Pour cela, l'invention décrit un appareil électrique interrupteur monopolaire ou multipolaire, comprenant pour chaque pôle un ensemble de contacts polaire susceptible d'entrer en contact avec un pont conducteur polaire pour commuter une charge électrique. L'appareil comprend un actionneur d'approche électromagnétique entraînant le ou les ponts conducteurs polaires de l'appareil pour effectuer un mouvement d'approche suivant un axe d'approche. L'appareil comporte un actionneur d'effort de type piézoélectrique par pôle entraînant l'ensemble de contacts polaire correspondant pour effectuer une course d'effort suivant un axe d'effort sensiblement perpendiculaire à l'axe d'approche. Selon une caractéristique, l'actionneur d'approche comporte une tige mobile portant le ou les ponts conducteurs polaires isolés les uns des autres. La tige mobile peut effectuer le mouvement d'approche entre une position approchée, dans laquelle chaque ensemble de contact polaire se trouve au droit du pont conducteur du pôle correspondant, et une position écartée, dans laquelle chaque ensemble de contact polaire se trouve au droit d'une partie isolante de la tige. Selon une première alternative, la tige mobile effectue un mouvement de translation selon l'axe d'approche. Selon une seconde alternative, la tige mobile effectue un mouvement de rotation autour de l'axe d'approche. Selon une autre caractéristique, l'appareil comporte des moyens de synchronisation de la commande de l'actionneur d'approche par rapport à la commande du ou des actionneurs d'effort. L'appareil peut également comporter des moyens de détermination du courant de phase circulant dans chaque pôle, et une unité de commande électronique qui est capable d'asservir la commande de la position repos de chaque actionneur d'effort de pôle au moment où le courant de phase du pôle correspondant est inférieur à un seuil prédéterminé.
D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un dispositif de commutation en configuration ouverte d'un appareil interrupteur monopolaire selon l'invention, - la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 en configuration intermédiaire, - la figure 3 représente le dispositif de la figure 1 en configuration fermée, - la figure 4 schématise en configuration Fermée un exemple de dispositif de commutation d'un appareil interrupteur tripolaire. - la figure 5 détaille un exemple de réalisation d'un dispositif de commutation simple coupure en configuration ouverte, - la figure 6 détaille un autre exemple de réalisation d'un dispositif de commutation simple coupure en configuration fermée, - la figure 7 concerne une seconde alternative dans laquelle le mouvement d'approche s'effectue en rotation et non en translation, et montre un dispositif de commutation monopolaire en configuration ouverte ainsi qu'une coupe transversale ZZ de la tige 12, - la figure 8 représente le dispositif de la figure 7 en configuration fermée. Un appareil électrique interrupteur de puissance, de type relais, cαntacteur. disjoncteur ou contacteur/disjoncteur comporte un ou plusieurs pôles de puissance. Il est usuellement chargé de commander une charge électrique, comme un moteur, une résistance ou autres, à l'aide d'un dispositif de commutation qui est capable de commuter des contacts de pôles entre une configuration ouverte non-conductrice et une configuration fermée conductrice. Dans l'exemple de la figure 4, l'appareil interrupteur comporte ainsi trois pôles de puissance correspondant aux trois phases L1,L2,L3 d'un courant alternatif. Les figures 1 à 3 montrent un appareil électrique doté d'un seul pôle de puissance L1 pour simplifier les dessins. L'appareil comporte un bornier de pôle amont 25 raccordé à une extrémité d'un conducteur amont 24 et un bornier de pôle aval 35 raccordé à une extrémité d'un conducteur aval 34. L'autre extrémité des conducteurs amont et aval 24,25 est connectée à un ensemble de contacts polaire 22,32. En l'occurrence, le conducteur amont 24 est électriquement relié à un contact mobile amont 22 et le conducteur aval 34 est électriquement relié à un contact mobile aval 32. Pour des raisons de simplification des schémas, les conducteurs amont et aval 24,34 sont représentés dans les figures par des portions simples droites, mais il est évident que toute forme des conducteurs 24,34 est équivalente. L'appareil interrupteur est muni d'un premier actionneur électromagnétique
10, appelé actionneur d'approche. Dans la première alternative représentée dans les figures 1 à 6, l'actionneur d'approche 10 est un actionneur linéaire susceptible d'effectuer un mouvement de translation selon un axe d'approche X. L'actionneur d'approche 10 est un actionneur électromagnétique à commande électrique, monostable ou de préférence un électroaimant linéaire bistable. Dans ce cas, il comporte une partie mobile 11 qui est un noyau mobile 11. tel qu'un noyau plongeur en matériau magnétique, entouré d'une carcasse fixe portant un bobinage parcouru par un courant de commande. Selon l'invention, l'actionneur d'approche 10 peut aussi être un actionneur linéaire à bobine mobile, appelé « Voice-coil », dans lequel le noyau mobile 11 comporte une bobine, parcourue par un courant de commande, qui se déplace à l'intérieur d'une culasse fixe 10 comportant un aimant permanent. Avantageusement, un tel actionneur possède en effet un temps de réponse faible et une dynamique très rapide intéressante dans la présente application. La partie mobile 11 est solidaire d'une tige mobile 12 en matériau isolant qui peut coulisser en translation selon l'axe d'approche X. En fonction de la valeur et du sens du courant de commande envoyé dans la bobine de l'actionneur 10 (cas d'un actionneur bistable), la tige 12 effectue donc un mouvement d'approche entre une position écartée X1 (figure 1) et une position approchée X2 (figure 2). Un pont conducteur 15 polaire (c'est-à-dire pour chaque pôle de l'appareil) est positionné transversalement sur la tige 12. Chaque pont conducteur 15 est constitué par exemple d'un anneau en matériau conducteur entourant la tige 12 ou d'une pièce conductrice transversale traversant la tige de part en part, ou autres.
Dans la seconde alternative représentée dans les figures 7 et 8, l'actionneur d'approche 10 est un actionneur rotatif susceptible d'effectuer un mouvement de rotation autour de l'axe d'approche X, tel que par exemple un électroaimant rotatif bistable ou un moteur pas-à-pas. Dans ce cas, l'actionneur d'approche 10 entraîne une tige mobile 12 cylindrique en matériau isolant qui pivote autour de l'axe d'approche X. En fonction de la valeur et du sens du courant de commande envoyé dans la bobine de l'actionneur 10, la tige 12 effectue donc un mouvement d'approche entre une position écartée X1 (figure 7) et une position approchée X2 (figure 8). La position écartée X1 est distante d'un quart de tour d'axe X par rapport à la position approchée X2. Un pont conducteur polaire 15 est positionné transversalement sur la tige 12. Chaque pont conducteur 15 est constitué d'une pièce traversant la tige de part en part, et qui comporte deux parties conductrices affleurantes 16,17, symétriques par rapport à l'axe X, reliées entre elles par un conducteur 18 à l'intérieur de la tige 12, comme indiqué sur les coupes ZZ des figures 7 et 8. En position approchée X2, la partie conductrice 16 se trouve en face du contact mobile amont 22 et la partie conductrice 17 se trouve en face du contact mobile aval 32.
Les organes piézoélectriques possèdent la particularité de se déformer en augmentant légèrement de volume, sous l'action d'une tension électrique. Cette déformation est proportionnelle à la valeur de la tension qui leur est appliquée et est réversible lorsque la tension disparaît. De tels organes sont donc réversibles et ne nécessitent pas d'organe de rappel mécanique pour revenir en position initiale. Ils ont l'avantage de ne consommer que très peu de courant, d'engendrer une faible course avec néanmoins une force élevée dans un temps de réponse très rapide, lors de leur augmentation de volume. De plus, ils évitent d'utiliser des pièces en mouvement et ne créent donc pas d'usure mécanique. L'appareil interrupteur de l'invention est muni d'un second actionneur 20,30 pour chaque pôle, appelé actionneur d'effort. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, l'actionneur d'effort du pôle L1 est constitué de deux organes piézoélectriques, respectivement amont 20 et aval 30. Une extrémité des deux organes piézoélectriques 20,30 est fixée contre des éléments fixes de l'appareil et une autre extrémité est fixée respectivement au contact mobile amont 22 et aval 32. Ainsi, l'application d'une tension électrique aux organes piézoélectriques 20,30 a pour effet d'engendrer un déplacement linéaire correspondant des contacts mobiles 22,32 suivant un axe d'effort Y, vers une position travail Y2 tendant à rapprocher les contacts 22,32 de la tige 12. Réciproquement, la disparition de la tension appliquée aux organes piézoélectriques 20,30 engendre un déplacement linéaire contraire des contacts mobiles 22,32, vers une position repos Y1, tendant à éloigner les contacts 22,32 de la tige 12. Selon une caractéristique de l'invention, l'axe d'effort Y est de préférence sensiblement perpendiculaire à l'axe d'approche X. L'appareil est agencé pour que le contact mobile amont 22 et le contact mobile aval 32 soient positionnés de manière symétrique de part et d'autre de la tige 12.
La figure 1 montre le pôle L1 en configuration ouverte, non-conductrice dans la première alternative. Dans cette configuration ouverte, l'actionneur d'approche 10 a effectué un mouvement de translation dans le sens X1 qui a amené la tige 12 en position écartée. De même, l'actionneur d'effort 20,30 a effectué une course dans le sens Y1 et les contacts mobiles 22,32 sont en position repos. Dans cette configuration ouverte, le pont conducteur 15 de chaque pôle se trouve ainsi décalé par rapport aux contacts mobiles 22,32, c'est-à-dire que l'axe Y passant par les contacts 22 et 32 est éloigné d'une distance d1 d'un axe parallèle à Y passant par le pont conducteur 15. Les contacts 22 et 32 se trouvent alors au droit d'une portion isolante de la tige 12. La distance d1 est déterminée pour que, en position écartée X1, l'écart entre le pont 15 et les contacts amont, aval 22,32 soit suffisant pour permettre de garantir un bon isolement galvanique et donc une ouverture satisfaisante du pôle L1 de l'appareil. Suite à l'apparition d'un ordre de fermeture, l'appareil interrupteur va d'abord passer en configuration intermédiaire (correspondant à la figure 2) puis en configuration fermée (correspondant à la figure 3). Pour passer en configuration intermédiaire, un courant de commande est appliqué à l'actionneur d'approche 10 de sorte que la partie mobile 11 entraîne la tige 12 jusqu'à la position approchée X2. Cette position approchée est atteinte quand le pont conducteur 15 est au droit de l'axe Y passant par les contacts amont 22 et aval 32 ce qui correspond donc à un mouvement d'approche d'une distance égale à d Dans cette configuration intermédiaire, les contacts mobiles amont et aval sont toujours en position repos Y1 de sorte qu'il subsiste toujours un écart d2 entre les contacts 22,32 et le pont 15 suffisant pour que le pôle L1 soit non-conducteur. Pour passer en configuration fermée, on applique alors une tension aux deux organes piézoélectriques 20,30 de l'actionneur d'effort ce qui engendre leur déformation et donc un déplacement (d'une longueur d2) des contacts mobiles 22,32 vers la position travail Y2. Dans cette position, les contacts mobiles 22,32 exercent une pression sur le pont conducteur 15 préalablement positionné entre les deux, ce qui fait que les contacts 22,32 sont électriquement connectés. Le pôle L1 est alors conducteur et les dimensions des organes piézoélectriques 20,30 sont choisies pour qu'une pression de contact suffisante s'applique aux contacts mobiles 22,32, en fonction du courant nominal souhaité de l'appareil.
Dans la seconde alternative, la figure 7 montre le pôle L1 en configuration ouverte, non-conductrice. L'actionneur d'approche 10 a effectué un mouvement de rotation dans le sens X1 autour de l'axe d'approche X, ce qui a amené la tige 12 cylindrique en position écartée. L'actionneur d'effort 20,30 a effectué une course dans le sens Y1 et les contacts mobiles 22,32 sont en position repos. Dans cette configuration ouverte, les parties conductrices 16,17 du pont conducteur 15 de chaque pôle se trouvent décalées d'un quart de tour par rapport aux contacts mobiles 22,32. La section de la tige 12 et les dimensions des parties 16,17 sont déterminées pour que, en position écartée X1, l'écart entre les parties 16,17 et les contacts amont, aval 22,32 soit suffisant pour permettre de garantir un bon isolement galvanique et donc une ouverture satisfaisante du pôle L1 de l'appareil. La configuration intermédiaire est atteinte quand les parties conductrices 16,17 du pont conducteur 15 sont en position approchée X2, c'est-à-dire lorsqu'elles sont positionnées en face des contacts amont 22, respectivement aval 32. La course du mouvement d'approche est donc d'un quart de tour de la tige 12. Dans cette configuration intermédiaire, les contacts mobiles amont et aval sont toujours en position repos Y1 de sorte qu'il subsiste toujours un écart d2 entre les contacts 22,32 et les parties 16,17 du pont 15, suffisant pour que le pôle L1 soit non-conducteur. Pour passer en configuration fermée (voir figure 8), on applique alors une tension aux deux organes piézoélectriques 20,30 de l'actionneur d'effort ce qui engendre leur déformation et donc un déplacement des contacts mobiles 22,32 vers la position travail Y2, comme pour la première alternative. Dans cette position, le contact amont 22 exerce une pression de contact sur la partie 16 et le contact aval 23exerce une pression de contact sur la partie 17.
Le positionnement symétrique des deux contacts amont et aval 22,32 de part et d'autre du pont conducteur 15 permet d'équilibrer naturellement les efforts de pression générés par les deux organes piézoélectriques 20,30, ce qui évite ainsi de créer des efforts mécaniques sur la tige 12. Par ailleurs, la position sensiblement perpendiculaire des axes d'approche X et d'effort Y fait que la pression exercée par les contacts mobiles 22,32 peut être assimilable à un pincement du pont conducteur 15. Une fois que les contacts amont et aval 22,32 sont en position travail, on peut alors sans problème supprimer le courant appliqué à l'actionneur d'approche 10, même dans le cas d'un actionneur 10 monostable avec ressort de rappel puisque l'effort de pincement des contacts 22,32 sur le pont conducteur 15 suffit à maintenir la tige 12 en position approchée. On pourrait également facilement envisager que les axes d'approche X et d'effort Y ne soient pas sensiblement perpendiculaires mais soient seulement dans des directions différentes. Le principe technique serait alors le même mais l'effet de pincement du pont conducteur 15 de la tige 12 serait amoindri car seule la composante normale à l'axe X de l'effort pourrait être prise en corn pte.
Inversement, suite à l'apparition d'un ordre d'ouverture du pôle L1 , l'appareil interrupteur va d'abord revenir en configuration intermédiaire (correspondant à la figure 2) puis en configuration ouverte (correspondant à la figure 1). Pour passer en configuration intermédiaire, on coupe la tension appliquée aux deux organes piézoélectriques 20,30 de l'actionneur d'effort ce qui engendre un déplacement (d'une longueur d2) des contacts mobiles 22,32 vers la position repos Y1. Le pôle L1 n'est alors plus conducteur. Pour passer en configuration ouverte, un courant de commande inverse est appliqué à l'actionneur d'approche 10 (si c'est un actionneur bistable) de sorte que la partie mobile 11 entraîne la tige 12 dans le sens X1 {soit d'une longueur d1 pour un mouvement de translation, soit d'un quart de tour pour un mouvement de rotation) jusqu'à la position écartée. Dans le cas d'un actionneur d'approche monostable, le ressort de rappel fera revenir l'actionneur 10 en position écartée dès que l'effort de pincement des contacts 22,32 sera inférieur à l'effort du ressort. En cas d'annulation de la tension de commande, le système est donc à ouverture positive puisqu'en l'absence de tension, les organes piézoélectriques reprennent leur forme initiale.
Typiquement, la course du mouvement d'approche est largement supérieure à la course d'effort d2. Par exemple pour un type d'appareil donné, on peut choisir un mouvement d'approche de l'ordre de 5mm (cas d'un mouvement en translation) suffisant pour assurer un bon sectionnement des pôles et un bon isolement galvanique des pôles et une course d'effort de l'ordre de 0.,5mm, soit un dixième du mouvement d'approche seulement, suffisante pour ouvrir ou fermer les contacts de pôles. En effet, les organes piézoélectriques fournissent un faible déplacement mais une bonne pression des contacts.
La figure 4 montre un exemple de réalisation reprenant le même principe que l'exemple des figures 1 à 3, mais adapté à un appareil tripolaire. Il est clair que l'invention s'applique également à un appareil multipolaire dans la seconde alternative des figures 7 et 8. L'actionneur d'approche 10 entraîne une tige 12 qui portent désormais trois ponts conducteurs identiques 15,15',15" pour les trois pôles L1.L2-L3. Les ponts conducteurs Iδ.lδ' S" sont espacés les uns des autres par des parties isolantes de la tige 12. L'appareil tripolaire comporte un actionneur d'effort par pôle. Chaque actionneur d'effort est composé de deux organes piézoélectriques amont et aval, respectivement 20,20',20" et 30,30',30" et agit sur un ensemble de contacts par pôle, composé d'un contact mobile amont et d'un contact mobile aval, disposés symétriquement par rapport à la tige 12 comme dans les figures 1 à 3. La tige 12 effectue un mouvement d'approche d1 entre une position écartée dans laquelle les ensembles de contacts sont au droit d'une partie isolante de la tige 12 et une position approchée (voir figure 4) dans laquelle chaque ensemble de contacts polaire est au droit du pont conducteur 15, 15', 15" correspondant. Pour améliorer l'extinction d'un éventuel arc électrique survenant au moment de l'ouverture des contacts (lors du mouvement d'écartement Y1 - passage de la configuration fermée à la configuration intermédiaire), on peut prévoir de placer des écrans isolants 19 à proximité autour de chaque contact mobile 22,32, le plus près possible de la tige 12. Ainsi, lors du recul de la tige 12, ces écrans serviront à laminer et à cisailler l'arc formé entre les contacts mobiles 22,32 et les ponts conducteurs 15.
Si l'actionneur d'approche 10 utilisé est bistable, il n'a pas d'effort particulier à vaincre pour entraîner la tige 12 dans son mouvement dans le sens X1 vers la position écartée, ou dans le sens X2 vers la position approchée. De même, aucun courant de maintien n'est nécessaire pour maintenir la tige en position approchée. Il n'y a en effet pas de moyens de rappel s'opposant aux mouvements de l'actionneur d'approche. De plus, aucune pression de contact sur les pôles de puissance n'est assurée par l'actionneur d'approche 10. Cela permet donc avantageusement de choisir d'une part un actionneur d'approche de petite taille et d'autre part un même actionneur d'approche pour toute une gamme d'appareils, quel que soit le courant électrique de puissance nominal susceptible de circuler dans les pôles de l'appareil. On peut ainsi facilement optimiser les dimensions de l'appareil et simplifier sa fabrication.
Pour synchroniser les mouvements de l'actionneur d'approche 10 et du ou des actionneurs d'effort 20,30,20',30',20",30" l'invention prévoit des moyens 40 implantés dans l'appareil interrupteur. Dans un premier mode de réalisation, ces moyens sont par exemple composés de constituants électroniques analogiques simples qui, à l'apparition d'un ordre de fermeture des pôles, commandent le mouvement de l'actionneur d'approche 10, puis commandent le ou les actionneurs d'effort au bout d'un certain temps préconfiguré. Ce temps préconfiguré est fonction des caractéristiques cinétiques et des temps de réponse des types d'actionneurs utilisés dans l'appareil. Dans le sens fermeture, le but de cette synchronisation est évidemment de s'assurer du positionnement des ponts conducteurs 15,15',15" en position approchée entre les ensembles de contacts polaires, avant de resserrer et d'exercer une pression de contact sur les ensembles de contacts polaires. Inversement, les moyens de synchronisation 40 détectent l'apparition d'un ordre d'ouverture des pôles, puis commandent le ou les actionneurs d'effort et commandent l'actionneur d'approche 10 au bout d'un certain temps préconfiguré. Le but de la synchronisation est alors de s'assurer que les ponts conducteurs 15, 15', 15" sont séparés des ensembles de contacts polaires avant d'effectuer le mouvement de la tige 12. Pour éteindre l'arc électrique le plus efficacement possible, la synchronisation entre les deux mouvements doit être calculée pour actionner la tige 12 en position écartée dès que les ensembles de contacts polaires sont ouverts afin de minimiser la durée de la configuration intermédiaire. Suivant les caractéristiques et le type d'électroaimant utilisé pour l'actionneur d'approche 10, il est néanmoins possible que l'ordre de mouvement de la tige 12 soit donné avant l'ordre de coupure de tension des organes piézoélectriques. En effet ceux-ci se caractérisent par un temps de réponse très court alors que l'actionneur d'approche peut nécessiter un temps plus long pour magnétiser correctement l'électroaimant notamment.
Une autre amélioration proposée par l'invention consiste à implanter dans l'appareil interrupteur des moyens de détermination des courants de phases circulant dans les pôles, notamment à l'aide d'au moins deux capteurs de courant pour un appareil tripolaire. Ces moyens de détermination sont alors reliés à une unité de commande électronique de l'appareil, telle qu'un processeur DSP. Cette unité de commande reçoit les ordres d'ouverture/fermeture et pilote l'actionneur d'approche et chaque actionneur d'effort des pôles. Grâce à cette disposition, il est possible alors d'asservir la commande de chaque actionneur d'effort de pôle à la valeur du courant de phase de ce pôle. En particulier, on peut commander la position repos de l'actionneur d'effort d'un pôle uniquement lorsque le courant de phase circulant dans ce pôle passe sous une valeur inférieure un seuil prédéterminé, proche du zéro de courant. Ainsi, la séparation entre l'ensemble de contacts polaire et le pont conducteur du pôle survient lorsque le courant de phase est proche de zéro, ce qui évite avantageusement l'apparition d'un arc électrique à chaque coupure des pôles. Ainsi, suite à la détection d'un ordre d'ouverture de l'appareil, l'unité de commande détecte successivement pour chaque pôle le passage du courant de phase sous le seuil prédéterminé et avant de couper la tension des organes piézoélectriques de chaque pôle. La distance d2 de la course d'effort est suffisante pour éviter et un réamorçage entre les contacts mobiles et les ponts conducteurs. Une fois que les ensembles de contacts de tous les pôles de l'appareil sont en position repos Y1, l'unité de commande peut alors commander le mouvement de l'actionneur d'approche en position écartée X1, pour assurer un bon sectionnement. Un autre avantage de la présence des moyens de détermination des courants de phases est la possibilité pour l'unité de commande électronique de réguler la tension appliquée aux organes piézoélectriques en fonction de ces courants. Ainsi, l'effort de pression de contact appliqué par les contacts mobiles sous l'action des organes piézoélectriques peut varier en fonction de la valeur du courant dans chaque pôle. Cette disposition permet notamment d'augmenter la pression de contact lors d'un courant élevé, tel qu'un courant de court-circuit, pour éviter tout risque de soudage des contacts.
Deux variantes sont présentées aux figures 5 et 6 qui montrent un appareil monopolaire avec une commutation simple coupure. Dans la figure 5, l'actionneur d'effort du pôle ne comporte qu'un seul organe piézoélectrique 28 et l'ensemble de contact polaire comprend un contact mobile 29 connecté à la borne amont 25 et une liaison souple 36 raccordant le pont conducteur 15 à la borne aval 35. L'organe piézoélectrique 28 agit sur le contact mobile 29 de la même façon qu'indiqué précédemment. Cette solution est moins coûteuse car elle présente l'avantage de n'utiliser qu'un seul organe piézoélectrique par pôle. Meanmoins, elle nécessite l'utilisation d'une tresse souple par exemple pour raccorder le conducteur aval 34 au pont conducteur 15 quelle que soit la position de celui-ci. Pour éviter cette contrainte, la variante de la figure 6 propose un ensemble de contact polaire qui comprend un contact mobile 29, actionné par l'organe piézoélectrique 28 et un contact fixe 39 fixé au conducteur aval 34. Le contact 39 est positionné au plus juste pour permettre le coulissement du pont conducteur 15 lors de son mouvement d'approche. Lors du passage de la configuration intermédiaire à la configuration fermée, le contact mobile 29 exerce une pression sur le pont conducteur 15, sous l'action de l'organe piézoélectrique 28. Cette pression exercée sur le pont conducteur 15 entraîne une légère déformation de la tige 12, laquelle va alors provoquer le contact entre le pont 15 et le contact fixe 39, assurant ainsi la configuration fermée. Cette solution nécessite donc une certaine souplesse de la tige 12.
Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer d'autres variantes et perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents.

Claims

REVENDICATIONS
1. Appareil électrique interrupteur monopolaire ou multipolaire, comprenant pour chaque pôle un ensemble de contacts polaire (22,32) susceptible d'entrer en contact avec un pont conducteur polaire (15) pour commuter une charge électrique et comprenant un actionneur d'approche (10) électromagnétique entraînant le ou les ponts conducteurs polaires (15) de l'appareil pour effectuer un mouvement d'approche suivant un axe d'approche (X), caractérisé en ce que l'appareil comporte un actionneur d'effort de type piézoélectrique (20,30) par pôle entraînant l'ensemble de contacts polaire (22,32) correspondant pour effectuer une course d'effort suivant un axe d'effort (Y) sensiblement perpendiculaire à l'axe d'approche (X).
2. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur d'approche (10) comporte une tige mobile (12) portant le ou les ponts conducteurs polaires (15) isolés les uns des autres, la tige mobile (12) effectuant le mouvement d'approche entre une position approchée (X2), dans laquelle chaque ensemble de contact polaire (22,32) se trouve au droit du pont conducteur (15) du pôle correspondant, et une position écartée (X1), dans laquelle chaque ensemble de contact polaire (22,32) se trouve au droit d'une partie isolante de la tige (12).
3. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige mobile (12) effectue un mouvement de translation selon l'axe d'approche (X).
4. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'actionneur d'approche (10) est un électroaimant linéaire bistable.
5. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'actionneur d'approche (10) est un électroaimant du type « Voice-coil ».
6. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige mobile (12) effectue un mouvement de rotation autour de l'axe d'approche (X).
7. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'actionneur d'approche (10) est un électroaimant rotatif bistable.
8. Appareil électrique interrupteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque ensemble de contact polaire comporte un contact mobile (29) et chaque actionneur d'effort polaire comporte un organe piézoélectrique (28) agissant sur ledit contact mobile (29).
9. Appareil électrique interrupteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque ensemble de contact polaire comporte deux contacts mobiles (22,32) placés symétriquement de part et d'autre de la tige (12) et chaque actionneur d'effort polaire comporte deux organes piézoélectriques (20,30) agissant respectivement sur chaque contact mobile (22,32) de l'ensemble de contact polaire.
10. Appareil électrique interrupteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de synchronisation (40) de la commande de l'actionneur d'approche (10) par rapport à la commande du ou des actionneurs d'effort (20,30).
11. Appareil électrique interrupteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination du courant de phase circulant dans chaque pôle, et une unité de commande électronique capable d'asservir la commande de la course d'effort de chaque actionneur d'effort (20,30) de pôle à la valeur du courant de phase du pôle correspondant.
12. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'unité de commande électronique commande une position repos (Y1) de la course d'effort de chaque actionneur d'effort (20,30) de pôle, lorsque la valeur du courant de phase du pôle correspondant est inférieure à un seuil prédéterminé.
13. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'unité de commande électronique est capable de faire varier la tension de commande de chaque actionneur d'effort (20,30) de pôle en fonction de la valeur du courant de phase du pôle correspondant.
PCT/EP2004/051213 2003-06-27 2004-06-23 Appareil electrique interrupteur a plusieurs actionneurs. WO2005001868A1 (fr)

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