WO2011033182A2 - Dispositif de coupure ayant au moins un bloc de coupure unipolaire comportant un pont de contacts et disjoncteur comportant un tel dispositif - Google Patents
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Abstract
Dispositif de coupure (600) ayant au moins un bloc de coupure unipolaire (10), ledit bloc comprenant un pont de contacts mobile (22), une paire de contacts fixes (41, 51) coopérant avec ledit pont de contacts mobile et reliés respectivement à un conducteur (4, 5) d'amenée de courant, et deux chambres de coupure d'arc (24) s'ouvrant respectivement sur un volume d'ouverture du pont de contacts (22), et comprenant un empilement d'au moins deux d'ailettes de désionisation (25) séparées les unes des autres par un espace d'échange des gaz. Chaque chambre de coupure (24) est reliée à au moins un canal d'échappement des gaz de coupure (38, 42), lesdits canaux d'échappement étant débouchants sur une face amont du boîtier (12) du bloc de coupure (10), ladite face amont étant positionnée à l'opposé d'une autre face aval destinée à être placée en contact avec des moyens de déclenchement (7).
Description
DISPOSITIF DE COUPURE AYANT AU MOINS UN BLOC DE COUPURE UNIPOLAIRE COMPORTANT UN PONT DE CONTACTS ET DISJONCTEUR COMPORTANT UN TEL DISPOSITF
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention est relative à un dispositif de coupure ayant au moins un bloc de coupure unipolaire. Ledit bloc comprend un pont de contacts mobile, une paire de contacts fixes coopérant avec ledit pont de contacts mobile et reliés respectivement à un conducteur d'amenée de courant. Ledit bloc comprend deux chambres de coupure d'arc s'ouvrant respectivement sur un volume d'ouverture du pont de contacts.
L'invention est aussi relative à un disjoncteur comportant un dispositif de coupure.
ETAT DE LA TECHNIQUE
L'évacuation des gaz de coupure dans un appareil de coupure électrique, notamment un disjoncteur comportant au moins une chambre de coupure d'arc est généralement réalisée en plaçant directement un trou d'évacuation sur une face postérieure de la chambre coupure d'arc. Les gaz générés au moment de la coupure traversent la chambre de coupure, passent et se refroidissent au contact d'une ou plusieurs ailettes de désionisation et sont évacués au fond de la chambre coupure d'arc par une ouverture. Une grille associée de préférence à des moyens de filtrage supplémentaires permet l'évacuation des gaz à l'extérieur de l'appareil de coupure tout en stoppant un grand nombre de particules métalliques en fusion. Malgré ces précautions d'usage, les gaz restant fortement ionisés sont très polluants. Cette pollution peut notamment détériorer les moyens électroniques de déclenchement de l'appareil de coupure lorsqu'ils sont placés à proximité de la grille d'évacuation d'une chambre d'extension d'arc. En outre, lorsque les gaz sont évacués dans une zone proche d'un conducteur d'amenée de courant dans le appareil de coupure, des phénomènes de réamorçage électriques pendant la coupure peuvent être observés.
Pour remédier à ces problèmes, certaines solutions notamment décrites dans le document US5731561 , ou dans un brevet de la demanderesse EP 667179, suppriment toute évacuation des gaz de coupure vers l'extérieur du disjoncteur. On parle alors d'appareil de coupure sans manifestation extérieure. Les chambres d'extension d'arc sont reliées à des canaux de circulation des gaz à l'intérieur du dispositif de coupure. Le cheminement plus ou moins long des gaz de coupure à l'intérieur d'un volume fermé autorise théoriquement leur refroidissement suffisant. Ces solutions présentent cependant l'inconvénient de générer de très fortes pressions à l'intérieur du boîtier du dispositif de coupure. En effet, les gaz de coupure confinés au cours de leur refroidissement génèrent des surpressions importantes à l'intérieur du boîtier, surpressions pouvant provoquer l'éclatement du boîtier du dispositif de coupure. Le dimensionnement des parois du boîtier ainsi que sa conception globale doivent alors être faits en prenant en compte ces nouvelles contraintes. EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer un dispositif de coupure comportant des moyens efficaces d'évacuation des gaz de coupure.
Chaque chambre de coupure du dispositif de coupure selon l'invention est reliée à au moins un canal d'échappement des gaz de coupure, lesdits canaux d'échappement étant débouchant sur une face amont du boîtier du bloc de coupure, ladite face amont étant positionnée à l'opposé d'une autre face aval destinée à être placée en contact avec des moyens de déclenchement.
Selon un mode de développement, lesdits canaux d'échappement des gaz de coupure se réunissent dans un conduit commun débouchant sur la face amont du boîtier du bloc de coupure.
Avantageusement, les canaux d'échappement des gaz coupure respectivement d'une première et seconde chambre de coupure sont de longueur différente, les gaz de coupure circulant dans un premier canal d'échappement des gaz étant destinés à aspirer par effet Venturi les gaz circulant dans un second canal.
De préférence, chaque chambre de coupure d'arc comporte un empilement d'au moins deux d'ailettes de désionisation séparées les unes des autres par un espace d'échange des gaz, au moins un espace d'échange étant relié à un canal d'échappement des gaz de coupure. Selon un mode particulier de réalisation, ledit au moins un canal d'échappement des gaz d'une chambre de coupure d'arc traverse au moins une chambre de décompression comportant au moins une paroi recouverte d'une feuille métallique.
Avantageusement, la chambre de décompression est positionnée sous une paroi inférieure de la chambre d'extension d'arc, la paroi recouverte par la feuille métallique étant dans un pian formant un angle compris entre 45° et 140° par rapport au sens de l'écoulement des gaz.
Avantageusement, la paroi recouverte par la feuille métallique est dans un plan perpendiculaire au sens de l'écoulement des gaz. Avantageusement, un canal d'échappement des gaz comporte un clapet rotatif destiné à être entraîné en rotation par le passage des gaz de coupure, la rotation du clapet d'une première position vers une seconde position étant destinée actionner des moyens de déclenchement pour provoquer l'ouverture des contacts du dispositif de coupure. Selon un mode particulier de réalisation, le pont de contact mobile est rotatif et est positionné dans un barreau rotatif ayant un orifice transversal de logement dudit pont de contacts, lequel fait saillie de part et d'autre du barreau, ledit barreau rotatif étant intercalé entre deux faces latérales du boîtier du bloc de coupure, deux flasques d'étanchéité étant placés respectivement entre les faces radiales du barreau rotatif et les faces latérales afin d'assurer une étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du bloc de coupure.
De préférence, barreau rotatif comporte au moins un canal en liaison direct entre l'orifice transversal de logement et une face radiale de manière à ce que les gaz de coupure puissent circuler directement via ledit canal vers au moins un flasque d'étanchéité afin de le pousser contre une des faces latérales pour
assurer une étanchéité.
Avantageusement, ledit canal est débouchant et traverse de part et d'autre le barreau rotatif d'une première à une seconde face radiale, ledit canal débouchant comportant un axe longitudinal parallèle à un axe longitudinal du barreau rotatif. Avantageusement, le canal débouchant comporte un axe longitudinal aligné avec un axe longitudinal du barreau rotatif de manière à ce que les gaz de coupure puissent exercer une force de pousser sensiblement alignée avec l'axe longitudinal du barreau et répartie uniformément sur les flaques d'étanchéité.
De préférence, les flasques d'étanchéité comportent des joues latérales recouvrant au moins partiellement la surface longitudinale du barreau rotatif pour fermer partiellement l'orifice transversal de logement du barreau.
De préférence, le pont de contact mobile est rotatif entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts dans un sens horaire.
L'invention est relative à un disjoncteur comportant un dispositif de coupure tel que défini ci-dessus. Ledit disjoncteur comporte un déclencheur connecté aux plages aval du dispositif de coupure.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 représente une vue d'ensemble en perspective d'un disjoncteur comportant un dispositif de coupure selon un mode de réalisation de l'invention ;
La figure 2A représente une vue éclatée en perspective d'un disjoncteur comportant un dispositif de coupure selon un mode de réalisation de l'invention ;
La figure 2B représente une vue en perspective d'un dispositif de coupure en cours d'assemblage selon un mode de réalisation de l'invention ;
Les figures 3 à 7 montrent des vues en perspective d'un bloc unipolaire de
coupure et une partie de son boîtier pour un dispositif de coupure selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;
Les figures 8A et 8B montrent des vues de détail en coupe d'un canal d'échappement des gaz d'un bloc de coupure selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'appareil de coupure 100, généralement un disjoncteur comporte un déclencheur 7 associé à un dispositif de coupure 600.
Le dispositif de coupure 600 comprend au moins un bloc de coupure unipolaire 10. Le bloc de coupure unipolaire est raccordé d'une part au déclencheur 7 au niveau de la plage aval 5 et d'autre part à une ligne de courant à protéger au niveau d'une plage amont 4. Le bloc de coupure unipolaire 10 est aussi appelé ampoule.
Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention tel que représenté sur la figure 2A, le dispositif de coupure 600 comporte trois blocs de coupure unipolaire. L'appareil de coupure 100 est alors un disjoncteur tripolaire. Selon d'autres modes de réalisations non représentés, l'appareil de coupure pourrait être un disjoncteur uni, bi ou tétrapolaire.
Par souci de simplification de la présentation d'un mode de réalisation préféré de l'invention, les éléments composant l'appareil de coupure 100, et notamment les blocs de coupure unipolaire 10 formant le dispositif de coupure 600, seront décrits en relation avec la position d'utilisation dans laquelle le disjoncteur 100 est mis en place dans un tableau, avec le nez 9 comprenant une manette verticale et parallèle à la paroi de montage, les plages de raccordement amont 4 sur la ligne électrique localisées en haut et formant la face supérieure 74 du dispositif de coupure 100 et le déclencheur 7 en bas. L'utilisation des termes relatifs de position, tels que « latéral », « supérieur », « fond », etc., ne doit pas être interprétée comme un facteur limitant. La manette est destinée à commander un mécanisme d'actionnement 8 des contacts électriques.
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Chaque bloc de coupure unipolaire 10 permet la coupure d'un seul pôle. Ledit bloc se présente avantageusement sous forme d'un boîtier plat 12 en plastique moulé, avec deux grandes faces parallèles 14 distantes d'une épaisseur e. Notamment, dans le mode de réalisation illustré, l'épaisseur e est de l'ordre de 23 mm pour un calibre 160 A.
Le boîtier 12 est formé de deux parties, de préférence symétriques en miroir, solidarisées l'une à l'autre sur leur grande face 14 par tout moyen adapté. Tel qu'illustré dans un mode de réalisation préféré en figure 3, un système complémentaire de type tenon/mortaise permet l'ajustement des parties de boîtier 12 l'une sur l'autre, une des deux parties (non illustrée) comprenant des ergots adaptés pour pénétrer dans des évidements de l'autre. Des aménagements 8 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 bloc de coupure unipolaire comprend un mécanisme de coupure 20 logé dans le boîtier 12. Selon un mode de réalisation particulier illustré sur les figures 4 à 7, le mécanisme de coupure 20 est de préférence à double coupure rotative. De fait, l'appareil de coupure 100 selon l'invention est particulièrement destiné à des applications jusqu'à 630 A et dans certaines applications jusqu'à 800 A, pour lesquelles la simple coupure peut ne pas être suffisante. Le mécanisme de coupure 20 comprend un pont de contact mobile 22 comportant à chaque extrémité une plage de contact. Le bloc de coupure comporte une paire de contacts fixes 41 , 51. Chaque contact fixe est destiné coopérer avec une plage de contact du pont de contacts mobile 22. Un premier contact fixe 41 est destiné à être raccordé à la ligne de courant par une plage amont 4. Un second contact fixe 51 est destiné à être raccordé au déclencheur 7 par une plage aval 5. Chaque partie de boîtier 12 comprend un évidement de passage correspondant. Ledit pont est monté entre une position d'ouverture dans laquelle les plages de contact sont écartées des contacts fixes 41 , 51 et une position de passage de courant dans laquelle elles sont en contact avec chacun des contacts fixes.
Le bloc de coupure unipolaire 10 comprend deux chambres de coupure d'arc 24
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pour l'extinction des arcs électriques. Chaque chambre de coupure 24 s'ouvre sur un volume d'ouverture entre une plage de contact du pont de contacts 22 et un contact fixe. Chaque chambre de coupure 24 est délimitée par deux parois latérales 24A, une paroi postérieure 24B éloignée du volume d'ouverture, une paroi inférieure 24C proche du contact fixe et une paroi supérieure 24D. Comme représenté sur les figures 4 à 6, chaque chambre de coupure 24 comprend un empilement d'au moins deux d'ailettes de désionisation 25 séparées les unes des autres par un espace d'échange des gaz de coupure.
Selon un mode préférentiel de réalisation, le boîtier 12 du bloc de coupure 10 comprend en outre des aménagements permettant une optimisation de l'écoulement des gaz. Chaque chambre de coupure 24 comporte au moins une sortie reliée à au moins un canal d'échappement 38, 42 des gaz de coupure. Lesdits canaux d'échappement 38, 42 sont destinés évacuer les gaz par au moins un orifice débouchant 40 positionné sur une face amont du boîtier 12 positionnée à l'opposé d'une autre face aval. La face aval du boîtier 12 est destinée à être placée en contact avec le déclencheur 7.
Chaque chambre de coupure d'arc 24 comporte de préférence au moins un espace d'échange entre deux ailette 25 relié à un canal d'échappement des gaz 38, 42. De préférence, tous les espaces d'échange sont reliés aux canaux d'échappement des gaz 38, 42 au niveau d'une zone éloignée du volume d'ouverture vers la paroi postérieure et au niveau des parois latérales de la chambre de coupure d'arc 24.
Selon un mode particulier de réalisation, le pont de contacts mobile 22 est rotatif autour d'un d'axe de rotation Y. Les plages de contacts dudit pont sont de préférence placées de manière symétrique par rapport à l'axe de rotation Y. Le pont de contact mobile 22 est monté flottant dans un barreau rotatif 26 ayant un orifice transversal de logement dudit pont de contacts. Le pont de contact mobile 22 passant à travers l'orifice transversal de logement fait saillie de part et d'autre du barreau 26. Ledit barreau rotatif 26 est intercalé entre les deux faces latérales 14 du boîtier 12 bloc de coupure 10. En outre, selon ce mode de réalisation, le montage du pont de contact 22 et du barreau rotatif 26 dans un bloc de coupure unipolaire 10 est « inversé » : il est souhaité que la manette 9 du mécanisme 8
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d'actionnement des contacts (voir figures 1et 2A) soit centrée sur le dispositif de coupure 600 du disjoncteur 100 en fonctionnement, le plastron de protection des appareils de protection de la ligne électrique pouvant alors être symétrique. 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. Ainsi, comme représenté sur la figure 4,le pont de contact mobile 22 est rotatif entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts dans un sens horaire. Ainsi, dans ce mode de réalisation préféré dans lequel le sens de rotation du pont de contact rotatif est inversé, l'échappement des gaz du contact relié à la plage aval 5 qui aurait du de manière traditionnelle, être dirigé vers le bas et l'arrière de l'appareil est ramené vers le haut et l'avant du bloc de coupure 10. La zone placée à l'arrière et en bas de l'appareil correspond à une zone dans laquelle sont placés le déclencheur 7 et d'éventuels supports de fixation tel que notamment un rail DIN. En particulier, la forme sensiblement parallélépipédique de l'enveloppe du boîtier 12 du bloc de coupure 10 est prolongée sur le côté avant par un premier canal d'échappement des gaz 38. Ledit premier canal permet de diriger les gaz de coupure de la plage aval 5 couplée au déclencheur 7 vers la partie supérieure de l'appareil de coupure 100. Les gaz de coupure sont évacués à l'extérieur du boîtier à travers un orifice débouchant 40. Le positionnement de l'orifice débouchant 40 dans la partie haute du dispositif de coupure et notamment au dessus de la plage amont 4 permet aussi de réduire des risques de réamorçage de l'arc.
Par ailleurs, avantageusement, l'échappement des gaz du contact 41 relié à la plage amont 4 sont eux aussi dirigés vers le haut et l'avant du bloc de coupure 10 via au moins un second canal d'échappement 42. En particulier, ledit au moins canal d'échappement 42 est positionné au moins en partie dans les grandes faces parallèles 14 du boîtier 12 du bloc de coupure 10.
Comme représenté sur les figures 3 et 5, selon un mode de développement deux canaux d'échappement latéral 42 sont aménagés en partie à l'extérieur du boîtier 12 du bloc de coupure 10. Ces deux canaux sont reliés à une même chambre de coupure 24. Chaque canal d'échappement latéral 42 est relié à
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l'intérieur du boîtier 12 par deux orifices 44A, 44B. La partie du canal d'écoulement latéral 42 externe peut de préférence être creusé dans la paroi du boîtier 12.
Comme, selon un mode particulier de réalisation l'invention, tel que notamment décrit dans la demande de brevet français déposée ce jour au nom de la Demanderesse et intitulée : « Entretoise fonctionnelle de séparation des ampoules dans un dispositif de coupure multipolaire et disjoncteur », les blocs unipolaires 10 sont assemblés par l'intermédiaire d'entretoises 46 pour former une double enveloppe 48. Il est avantageux de tirer parti de cette architecture pour intégrer chaque canal d'écoulement latéral 42 en partie à l'entretoise 46. En particulier, tel qu'illustré à les figure 2A et 2B, les entretoises 46 sont en plastique moulé et comprennent principalement une cloison centrale 52, destinée à être parallèle aux grandes faces 14 des blocs de coupure 10. La juxtaposition de deux entretoises 46 définit ainsi une cavité 56 dans laquelle vient se loger un bloc de coupure unipolaire 10 ; avantageusement, deux rebords de fond 54 opposés de chaque entretoise 46 referment la cavité 56 sur son arrière de façon sensiblement étanche lors du serrage des entretoises 46 l'une sur l'autre. Chaque entretoise 46 comprend des aménagements permettant de définir en parti les second canaux latéral 42 d'évacuation des gaz. Avantageusement, chaque canal d'écoulement latéral 42 est partiellement gravé dans la grande face externe 14 du boîtier 12 de l'ampoule 10, entre les deux orifices de passage 44A, 44B, et un élément correspondant 68, gravure et/ou contour en saillie, sur la cloison centrale 52. Au moment de la juxtaposition et du serrage de l'entretoise 46 sur l'ampoule 10, il est alors possible de diriger les gaz de l'orifice d'évacuation 44A à l'orifice haut 44B le long de la cloison 52.
Les blocs de coupure unipolaires 10 sont destinés à être entraînés simultanément, et sont couplées à cette fin par au moins une tige 30, notamment au niveau du barreau 26, et par exemple par des orifices 32 formant les butées de limitation du pont de contacts mobile 22. 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
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la position d'ouverture.
Selon un mode particulier de réalisation l'invention tel que représenté sur les figures 5 à 7, ledit au moins second canal d'échappement des gaz 42 traverse au moins une chambre de décompression 43 comportant au moins une paroi recouverte par une feuille métallique 85.
De préférence, la paroi interne recouverte de ladite feuille fait partie d'une chambre de décompression 43. Cette feuille métallique 85 constitue un piège à particules qui a pour objectif d'une part de capter les particules métalliques issues de la coupure, afin de protéger thermiquement les parties plastiques situées en aval du piège et d'autre part de diminuer la température des gaz de coupure. En outre, le piège à particule protège les parties plastiques du canal situées derrière ladite au moins une feuille métallique 85 et renforce l'étanchéité du plan de joint du boîtier 12.
L'utilisation d'au moins une feuille métallique 85 recouvrant au moins partiellement la paroi interne du canal d'échappement des gaz permet une bonne captation des billes d'acier et de cuivre en fusion, résultant de l'érosion des séparateurs, des contacts et des conducteurs lors de la coupure. Ladite au moins une feuille métallique comporte une épaisseur minimale pour éviter son transpercement par les billes en fusion. L'épaisseur minimale est de préférence comprise entre 0,3 et 3 mm et est à adapter en fonction de l'énergie de coupure du produit.
Ladite au moins une feuille métallique 85 est en acier, en cuivre ou en alliage à base de fer.
Comme représenté sur la figure 8A, la paroi interne du canal d'échappement recouverte de ladite au moins une feuille métallique 85 du piège à particules forme un angle a compris entre 45° et 140° par rapport au sens de l'écoulement des gaz. La paroi supportant de ladite au moins une feuille métallique est de préférence dans un plan perpendiculaire au sens de l'écoulement des gaz de coupure (a = 90°). En pratique, en plaçant ladite au moins une feuille métallique 85 dans une courbe ou dans la sortie d'une courbe de l'écoulement des gaz, grâce à la force centrifuge, on favorise le plaquage et l'adhésion des particules
contre la feuille.
Ladite au moins une feuille métallique 85 recouvre au moins partiellement la surface interne du canal d'évacuation. La feuille métallique s'étend selon l'axe longitudinal du canal. La longueur L totale de paroi interne recouverte de ladite au moins feuille métallique 85 dans le sens de l'écoulement est égale au moins à la racine carrée de la section S d'écoulement la plus faible dudit canal mesurée en amont de ladite feuille. La plus grande longueur possible est souhaitable pour réduire la température des gaz. La longueur minimale requise s'exprime selon l'équation suivante : L≥VS mini
Avec Smini la surface de la section minimale du canal d'échappement.
En outre, ladite au moins une feuille métallique 85 s'étend sur le périmètre interne P du canal d'échappement selon une direction perpendiculaire au sens de l'écoulement des gaz. La distance I minimale requise sur laquelle s'étend ladite feuille s'exprime selon l'équation suivante :
Pm/10 < I < Pm
Pm étant le périmètre moyen du canal d'échappement des gaz dans lequel est situé le piège à particules.
Ladite chambre de décompression est positionnée de préférence le plus près possible de la sortie de la chambre de coupure d'arc. Selon une mode particulier de réalisation, la chambre de décompression est placée sous la paroi inférieure de la chambre d'extension d'arc 24.
Selon un mode de développement de l'invention représenté sur les figures 4 et 5, tous les canaux d'échappement des gaz 38, 42 se réunissent dans un conduit commun débouchant sur la face amont du boîtier 12 du bloc de coupure 10. Les gaz de coupure sont alors évacués via un seul orifice débouchant 40. A titre d'exemple de réalisation, le cheminement des gaz de coupure à l'intérieur des canaux d'échappement est représenté sur la figure 5. Ainsi, les gaz générés au moment de la coupure dans les deux chambres de coupure 24 sont
avantageusement dirigés loin du déclencheur 7 et des éventuels supports de fixation tel que notamment un rail DIN.
Selon une première variante de réalisation, les canaux d'échappement des gaz 38 et 42 respectivement d'une première et seconde chambre de coupure 24 sont de longueur différente, les gaz de coupure circulant dans un premier canal d'échappement des gaz étant destinés à aspirer par effet Venturi les gaz circulant dans un second canal.
Selon une seconde variante de réalisation, un canal d'échappement des gaz 38 comporte un clapet rotatif 45 destiné à être entraîné en rotation par le passage des gaz de coupure. La rotation du clapet d'une première position vers une seconde position est destiné actionner des moyens de déclenchement de l'appareil de coupure pour provoquer l'ouverture des contacts.
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 chambres de coupure 24, et un logement central circulaire permettant la mise en place du barreau 26.
Selon un mode de développement de l'invention, deux flasques d'étanchéité 27 sont placés respectivement entre les faces radiales du barreau rotatif 26 et les faces latérales 14 afin d'assurer une étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du bloc de coupure 10. A titre d'exemple, compte tenu de la forme du barreau rotatif, les flasques d'étanchéité 27 sont de forme cylindrique et peuvent prendre la forme d'une rondelle. Comme, selon un mode particulier de réalisation l'invention, tel que notamment décrit dans la demande de brevet français déposée ce jour au nom de la Demanderesse et intitulée : « Bloc de coupure unipolaire comportant un pont de contacts rotatif, Dispositif de coupure comportant un tel bloc et disjoncteur comportant un tel dispositif », le barreau rotatif 26 comporte au moins un canal 29 en liaison directe entre l'orifice transversal de logement et une face latérale 4 de manière à ce que les gaz de coupure puissent circuler directement via ledit canal vers au moins un flasque d'étanchéité 27 afin de le pousser contre une des faces latérales 14 pour assurer une étanchéité.
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Comme représenté sur la figure 7, le canal 29 du barreau rotatif 26 est de préférence débouchant et traverse de part et d'autre le barreau rotatif 26 d'une première à une seconde face radiale. Ledit canal 29 débouchant comporte un axe longitudinal parallèle à un axe longitudinal du barreau rotatif 26. En outre, le canal débouchant 29 comporte de préférence un axe longitudinal aligné avec un axe longitudinal du barreau rotatif 26 de manière à ce que les gaz de coupure puissent exercer une force de poussée sensiblement alignée avec l'axe longitudinal du barreau et répartie uniformément sur les flasques d'étanchéité.
Selon un mode particulier de réalisation des flasques d'étanchéité 27 représenté sur la figure 7, lesdits flasques comportent des joues latérales recouvrant au moins partiellement la surface longitudinale du barreau rotatif 26 pour fermer partiellement l'orifice transversal de logement du barreau 26.
Le disjoncteur 100 selon l'invention 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 de contact mobile 22 ;
- la fiabilité des mécanismes de coupure 20 et leur optimisation est prouvée par l'utilisation de solution éprouvées ; - le déclencheur 7 peut être raccordé par le dessous à la plage aval du 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 rotatif 22 ;
- l'interchangeabilité des déclencheurs 7 est complète et permet une différentiation très retardée des appareils de coupure 100 ;
- le nez 9 du dispositif de coupure 600 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 symétriques dans les armoires ;
10 000592
14
- 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 de coupure n'est pas non plus réalisé sous les raccordements 4, 5 du disjoncteur 100, ce qui limite les risques d'amorçage en coupure.
Claims
1. Dispositif de coupure (600) ayant au moins un bloc de coupure unipolaire (10), ledit bloc comprenant :
- un pont de contacts mobile (22),
- une paire de contacts fixes (41 , 51 ) coopérant avec ledit pont de contacts mobile et reliés respectivement à un conducteur (4,5) d'amenée de courant,
- deux chambres de coupure d'arc (24) s'ouvrant respectivement sur un
volume d'ouverture du pont de contacts (22),
caractérisé en ce que chaque chambre de coupure (24) est reliée à au moins un canal d'échappement des gaz de coupure (38, 42), lesdits canaux
d'échappement étant débouchant sur une face amont du boîtier (12) du bloc de coupure (10), ladite face amont étant positionnée à l'opposé d'une autre face aval destinée à être placée en contact avec des moyens de déclenchement (7).
2. Dispositif de coupure selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits canaux d'échappement des gaz de coupure (38, 42) se réunissant dans un conduit commun débouchant sur la face amont du boîtier (12) du bloc de coupure (10).
3. Dispositif de coupure selon la revendication 2, caractérisé en ce que les canaux d'échappement des gaz coupure (38, 42) respectivement d'une première et seconde chambre de coupure (24) sont de longueur différente, les gaz de coupure circulant dans un premier canal d'échappement des gaz étant destinés à aspirer par effet Venturi les gaz circulant dans un second canal.
4. Dispositif de coupure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque chambre de coupure d'arc (24) comporte un empilement d'au moins deux d'ailettes de désionisation (25) séparées les unes des autres par un espace d'échange des gaz, au moins un espace d'échange étant relié à un canal d'échappement des gaz coupure (38, 42).
5. Dispositif de coupure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un canal d'échappement des gaz (42) d'une chambre de coupure d'arc (24) traverse au moins une chambre de décompression (43) comportant au moins une paroi recouverte d'une feuille métallique (85).
6. Dispositif de coupure selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre de décompression (43) est positionnée sous une paroi inférieure de la chambre d'extension d'arc (24), ladite paroi recouverte par la feuille métallique (85) étant dans un plan formant un angle compris entre 45° et 140° par rapport au sens de l'écoulement des gaz.
7. Dispositif de coupure selon la revendication 6, caractérisé en ce que la paroi recouverte par la feuille métallique (85) est dans un plan perpendiculaire au sens de l'écoulement des gaz.
8. Dispositif de coupure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un canal d'échappement des gaz (38) comporte un clapet rotatif (45) destiné à être entraîné en rotation par le passage des gaz de coupure, la rotation du clapet (45) d'une première position vers une seconde position étant destinée actionner des moyens de déclenchement (7) pour provoquer l'ouverture des contacts du dispositif de coupure.
9. Dispositif de coupure selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le pont de contact mobile (22) est rotatif et est
positionné dans un barreau rotatif (26) ayant un orifice transversal de logement dudit pont de contacts, lequel fait saillie de part et d'autre du barreau (26), ledit barreau rotatif (26) étant intercalé entre deux faces latérales (14) du boîtier (12) du bloc de coupure (10), deux flasques d'étanchéité (27) étant placés respectivement entre les faces radiales du barreau rotatif (26) et les faces latérales (14) afin d'assurer une étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du bloc de coupure (10).
10. Dispositif de coupure selon la revendication 9, caractérisé en ce que le barreau rotatif (26) comporte au moins un canal (29) en liaison direct entre l'orifice transversal de logement et une face radiale de manière à ce que les gaz de coupure puissent circuler directement via ledit canal vers au moins un flasque d'étanchéité (27) afin de le pousser contre une des faces latérales (14) pour assurer une étanchéité.
11. Dispositif de coupure selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit canal (29) est débouchant et traverse de part et d'autre le barreau rotatif (26) d'une première à une seconde face radiale, ledit canal débouchant comportant un axe longitudinal parallèle à un axe longitudinal du barreau rotatif.
12. Dispositif de coupure selon la revendication 11 , caractérisé en ce que le canal (29) débouchant comporte un axe longitudinal aligné avec un axe longitudinal du barreau rotatif (26) de manière à ce que les gaz de coupure puissent exercer une force de pousser sensiblement alignée avec l'axe longitudinal du barreau et répartie uniformément sur les flaques d'étanchéité.
13. Dispositif de coupure selon l'une quelconque des revendications
précédentes 9 à12, caractérisé en ce que les flasques d'étanchéité (27) comportent des joues latérales recouvrant au moins partiellement la surface longitudinale du barreau rotatif (26) pour fermer partiellement l'orifice
transversal de logement du barreau (20).
14. Dispositif de coupure selon l'une des revendications précédentes 10 à 13, caractérisé en ce que le pont de contact mobile (22) est rotatif entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts dans un sens horaire.
15. Disjoncteur ( 00) comportant un dispositif de coupure (600) selon les
revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un déclencheur (7) connecté aux plages aval (5) du dispositif de coupure (600).
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