[0001] La présente invention concerne un disjoncteur du type comprenant, logés à l'intérieur
d'un même boîtier isolant modulaire, deux circuits de commutation comprenant chacun
un dispositif interrupteur à contacts fixe et mobile, ces deux circuits formant deux
chemins de courant respectifs interruptibles grâce à un dispositif de déclenchement
commandé :
- soit par au moins un organe de déclenchement automatique sur défaut, par exemple
magnétique et/ou thermique,
- soit par un organe de commande manuelle de déclenchement et de réarmement.
[0002] Elle a plus particulièrement pour objet un disjoncteur du type susdit dans lequel
un seul des deux circuits, affecté de préférence au courant de phase d'un réseau monophasé
est protégé en ce sens qu'il provoque, à la suite d'un défaut de courant qui le traverse,
l'actionnement de l'organe de déclenchement automatique et, en conséquence, l'ouverture
des deux interrupteurs.
[0003] D'une manière générale, on sait que dans la gamme des appareils modulaires de faibles
dimensions, il existe déjà des interrupteurs de protection ne comprenant qu'un seul
circuit de commutation, celui-ci étant protégé de la façon précédemment décrite.
[0004] Ainsi, par exemple, dans l'appareil interrupteur faisant l'objet de la demande de
brevet FR 85 13942 déposée le 20 Septembre 1985 pour : "Interrupteur de protection
à biellette élastique", au nom de la Demanderesse, l'actionnement du contact mobile
est assuré grâce à une serrure comprenant :
- un crochet déplaçable par l'organe de déclenchement automatique,
- un levier de déclenchement muni à une première extrémité d'un becquet coopérant
avec le crochet et relié à l'organe de commande manuelle, de manière à pivoter, soit
en prenant appui sur le crochet pour effectuer une ouverture volontaire des contacts,
soit sur un axe déplaçable relié à l'organe de commande manuelle pour effectuer un
déclenchement automatique.
[0005] Dans cet exemple de réalisation, le levier de déclenchement est relié à une pièce
de contact séparée au moyen d'un ressort constituant, d'une part, une biellette élastique
de transmission entre le levier et la pièce de contact et contribuant, d'autre part,
à l'ouverture brusque de la pièce de contact.
[0006] L'avantage de ce dispositif réside dans sa grande simplicité de conception et d'assemblage
et dans son très faible encombrement, notamment un module de largeur inférieure à
17,5 mm.
[0007] L'invention a plus particulièrement pour but d'inclure dans un appareil de ce genre
équipé ou non de la serrure précédemment décrite et sans accroître notablement les
dimensions du boîtier, un deuxième circuit de commutation non protégé mais dont le
contact mobile est actionné par l'organe de déclenchement automatique sur défaut associé
à l'autre circuit de commutation ou par l'organe de commande manuelle, étant entendu
que ce résultat doit être obtenu avec une isolation électrique aussi bonne que possible
entre les deux circuits de commutation.
[0008] L'invention parvient à ce résultat et propose à cet effet un disjoncteur comprenant
un boîtier présentant, d'une part, une première et une deuxième faces frontales parallèles
à un plan médian de symétrie et faiblement distantes l'une de l'autre et, d'autre
part, perpendiculairement audit plan de symétrie, une face de fixation, une face avant
opposée à la face de fixation et équipée d'un organe de commande manuelle et une première
et une deuxième faces latérales opposées équipées chacune, d'une paire de bornes disposées
de part et d'autre dudit plan médian de symétrie et respectivement connectées aux
deux circuits de commutation.
[0009] Ce boîtier est formé d'un premier et d'un deuxième demi-boîtiers sensiblesment symétriques
par rapport au plan médian de symétrie et comprenant chacun les deux bornes d'un même
circuit de commutation.
[0010] Selon l'invention, ce disjoncteur est plus particulièrement caractérisé en ce que,
dans au moins une région adjacente à la face de fixation, le volume interne du boîtier
est divisé par une cloison en un matériau électriquement isolant qui s'étend de la
première à la deuxième face latéral, cette cloison comprenant au moins :
- une première portion plane raccordée à la première face latérale du boîtier et qui
s'étend dans le plan médian de symétrie, en délimitant avec le premier demi-boîtier
un premier volume logeant le dispositif interrupteur du premier circuit de commutation
et, avec le deuxième demi-boîtier, un deuxième volume symétrique au premier et logeant
le dispositif interrupteur du deuxième circuit de commutation, lesdits dispositifs
interrupteurs étant respectivement connectés aux deux bornes équipant la première
face latérale du boîtier,
- une deuxième portion plane déportée, par rapport audit plan, du côté de la face
frontale du deuxième demi-boîtier, et raccordée à la première portion par un premier
décrochement, cette deuxième portion s'étendant à faible distance de la face frontale
du deuxième demi-boîtier et parallèlement à celle-ci, en délimitant avec celle-ci
un espace intercalaire de faible largeur par lequel passe une pièce conductrice assurant
la connexion électrique entre le dispositif interrupteur et la borne correspondante
du deuxième circuit de commutation qui équipe la deuxième face latérale du boîtier,
ladite deuxième portion délimitant en outre, avec la face frontale du premier demi-boîtier,
un troisième volume de largeur voisine de celle du boîtier et logeant au moins partiellement
l'organe de déclenchement automatique sur défaut du premier circuit de commutation,
cet organe étant connecté au dispositif interrupteur et à la borne équipant la deuxième
face latérale du premier circuit de commutation.
[0011] Par ailleurs, la susdite cloison comprend dans une zone située en regard de la face
avant du boîtier, au moins une échancrure dégageant, entre les deux faces frontales
du boîtier, un volume libre renfermant au moins partiellement le susdit dispositif
de déclenchement et ses liaisons mécaniques avec l'organe de déclenchement automatique
sur défaut et l'organe de commande manuelle de déclenchement et de réarmement.
[0012] Avantageusement, les deux éléments de contact mobile des deux dispositifs interrupteurs
sont montés rotatifs de part et d'autre de la susdite première portion de la cloison,
autour d'un même axe de rotation perpendiculaire au plan médian de symétrie et sont
actionnés par deux ressorts respectifs servant de biellettes élastiques de transmission
entre le dispositif de déclenchement et les deux éléments de contact mobile.
[0013] Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif,
avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue en élévation d'un disjoncteur conforme à l'invention avec
coupe partielle selon la ligne A-Aʹ de la figure 2 ;
La figure 2 est une vue de dessus du disjoncteur représenté sur la figure 1 avec coupe
partielle selon la ligne B-Bʹ de la figure 1 ;
La figure 3 est une vue en élévation de la cloison utilisée dans le disjoncteur représenté
sur la figure 1 selon la flèche F de la figure 2, avec une représentation schématique
du dispositif interrupteur du circuit de commutation non protégé et de son mécanisme
d'actionnement ; et
La figure 4 est une vue en coupe de la partie inférieure du disjoncteur selon la
ligne C-Cʹ de la figure 1 montrant les deux contacts mobiles et les deux ressorts
respectifs servant de biellettes élastiques de transmission.
[0014] Le disjoncteur représenté sur ces dessins comprend un boîtier présentant, d'une part,
deux faces frontales planes 1, 2, parallèles à un plan médian de symétrie YYʹ (figure
2) et faiblement distantes l'une de l'autre (distance - d -) et, d'autre part, perpendiculairement
audit plan de symétrie :
- une face de fixation 3 munie de moyens d'assemblage à un dispositif de support,
ces moyens d'assemblage consistant ici en une rainure prismatique 4 sensiblement en
forme de queue d'aronde destinée à coopérer avec un rail profilé de support,
- une face avant 5 opposée à la face de fixation et munie d'une ouverture 6 de laquelle
ressort la prise manuelle 7 d'un bouton de commande manuelle M, et
- deux faces latérales 8, 9 qui s'étendent perpendiculairement à la face de fixation
3 et qui comprennent chacune deux bornes B₁₁, B₂₁; B₁₂, B₂₂, respectivement connectées
aux deux circuits de commutation du disjoncteur, ces deux bornes B₁₁, B₂₁ ; B₁₂, B₂₂
étant disposées, à un même niveau, de part et d'autre du plan médian de symétrie YYʹ.
[0015] Ce boîtier est obtenu par l'assemblage de deux demi-boîtiers 10, 11 sensiblement
symétriques par rapport au plan médian de symétrie YYʹ et qui comprennent chacun par
conséquent, une face frontale 1, 2 ainsi que des portions de la face de fixation 3
de la face avant 5 et des faces latérales 8, 9, complémentaires de celles de l'autre
demi-boîtier.
[0016] Chaque demi-boîtier 10, 11 comprend, débouchant sur les deux faces latérales 8, 9,
les deux bornes B₁₁, B₁₂ - B₂₁, B₂₂ qui servent à la connexion du disjoncteur avec
des circuits extérieurs.
[0017] Ainsi, dans cet exemple, les bornes B₁₁, B₁₂ sont affectées au circuit de commutation
protégé tandis que les bornes B₂₁, B₂₂ sont affectées au circuit de commutation non
protégé.
[0018] L'accès aux vis de serrage V₁₁, V₁₂, V₂₁, V₂₂ de ces bornes s'effectue par l'intermédiaire
de puits correspondants débouchant sur la face avant 5 du boîtier dans des portions
chanfreinées adjacentes aux faces latérales 8, 9.
[0019] Ce boîtier comprend en outre, dans sa partie inférieure, une cloison interne 13 en
un matériau électriquement isolant qui s'étend d'une face latérale 8, 9 à l'autre,
jointivement à la face de fixation 3. Cette cloison 13 est notamment visible sur
les figures 2 et 4 et son contour a été dessiné en traits épais sur la figure 3.
[0020] Cette cloison comporte des bords latéraux 14, 15 et un bord inférieur 16 de forme
appropriée pour venir respectivement s'assembler sur les faces latérales 8, 9 et sur
la face de fixation 3, au niveau de la jonction entre les deux demi-boîtiers 1, 2.
[0021] Elle comporte trois portions principales, à savoir :
- une première portion plane 17, raccordée à la face latérale 9 et qui s'étend dans
le plan médian de symétrie YYʹ, en délimitant avec les faces frontales 1, 2 du boîtier,
deux volumes symétriques VO₁, VO₂ logeant respectivement les dispositifs interrupteurs
des deux circuits de commutation,
- une deuxième portion plane 18 déportée par rapport audit plan médian YYʹ du côté
de la face frontale 2, cette portion 18 étant raccordée à la première portion 17 et
à la bordure inférieure par deux décrochements respectifs 19, 20 ; cette deuxième
portion 18 s'étend à faible distance de la face frontale 2, parallèlement à celle-ci,
en délimitant avec celle-ci un espace intercalaire de faible largeur et, avec la face
frontale du premier boîtier, un troisième volume VO₃ de largeur voisine de celle (distance
- d -) du boîtier, et
- une troisième portion 21 reliée à la deuxième portion 18 par un décrochement 22
et qui s'étend dans le plan médian de symétrie YYʹ pour venir s'assembler à la face
latérale 8, au niveau de la jonction des deux demi-boîtiers, notamment entre les
bornes B₁₂, B₂₂.
[0022] Comme on le verra par la suite, cette structure permet d'obtenir une utilisation
optimale du volume intérieur du boîtier pour l'implantation des deux circuits de commutation
et du mécanisme qui leur est associé, ainsi qu'une parfaite isolation électrique entre
ces deux circuits.
[0023] Ainsi, le volume VO₁ contient le dispositif interrupteur du circuit de commutation
protégé qui se trouve illustré sur la figure 1.
[0024] Ce dispositif interrupteur comprend un élément de contact mobile P₁₂ se présentant
sous la forme d'un levier dont les deux bras 23, 24 forment un angle aigu et qui est
monté pivotant, au niveau de sa région angulaire, autour d'un axe de rotation XXʹ
perpendiculaire au plan de symétrie YYʹ.
[0025] Ce contact mobile P₁₂ est électriquement connecté à une pièce conductrice P₁₁ qui
assure sa liaison à la borne B₁₁. Cet élément de contact mobile P₁₂ coopère, par l'extrémité
du bras 24 qui porte le contact mobile C₁₁, avec un élément de contact fixe C₁₂ connecté
à la borne B₁₂ par l'intermédiaire d'un circuit de protection comprenant un déclencheur
magnétique DM et un déclencheur thermique DT, tous deux partiellement logés dans le
volume VO₃. Il est à noter en particulier que, grâce à la conformation particulière
de la cloison, ce volume VO₃ permet de contenir, sans avoir à augmenter la largeur
du boîtier, la bobine du déclencheur magnétique DM qui est relativement volumineuse
et dont la largeur peut être désormais voisine de celle - d - du boîtier.
[0026] Le volume VO₂ contient le dispositif interrupteur du circuit de commutation non protégé
qui est visible sur la figure 3.
[0027] Ce dispositif interrupteur comprend lui-même un élément de contact mobile P₂₂ en
forme de levier, de forme similaire à celui de l'élément P₁₂ et qui est monté rotatif
autour d'un même axe de rotation XXʹ que ce dernier.
[0028] D'une façon analogue, ce contact mobile P₂₂ est électriquement connecté à une pièce
conductrice P₂₁ qui assure sa liaison à la borne B₂₁. Il coopère, par l'extrémité
du bras 24ʹ qui porte le contact mobile C₂₁, avec un élément de contact fixe C₂₂ connecté
à la borne B₂₂ par l'intermédiaire d'une pièce conductrice plate P₂₃ passant dans
le volume intercalaire compris entre la portion de cloison 18 et la face frontale
2.
[0029] Les dispositifs interrupteurs P₁₂, C₁₁, C₁₂ et P₂₂, C₂₁, C₂₂ sont associés à un même
mécanisme d'actionnement qui permet de séparer les contacts mobiles C₁₁, C₂₁ des contacts
fixes C₁₂, C₂₂ en réponse à la détection d'un défaut électrique via les déclencheurs
DM ou DT ou, respectivement en réponse à une commande manuelle.
[0030] Ce mécanisme d'actionnement est essentiellement logé dans le volume supérieur du
boîtier VO₄ qui n'est pas divisé par la cloison 13, notamment grâce à une échancrure
prévue dans la partie supérieure de celle-ci.
[0031] Il fait intervenir l'organe de commande manuelle constitué par le bouton rotatif
M d'axe 01 et des moyens de déclenchement automatique commandés par le déclencheur
magnétique DM et le déclencheur thermique DT.
[0032] L'élément de sortie des moyens de déclenchement est un crochet 32 monté rotatif autour
d'un axe 02 fixe par rapport au boîtier et coopérant par une fourche 33 avec une crosse
34. La crosse 34 est située à l'extrémité d'un noyau plongeur 35 du déclencheur magnétique
DM. Le crochet 32 coopère en outre au moyen d'un doigt 36 avec un levier déformable
à bilame 37 du déclencheur thermique DT.
[0033] Le mécanisme d'actionnement comprend, par ailleurs, un levier de déclenchement 38
en forme de balancier réalisé en matériau isolant. Le levier 38 est directement monté
sur un tenon 39 de l'organe manuel M et présente, à cet effet, une coulisse 40 peu
inclinée vis-à-vis de la face avant 5 du boîtier et coopérant avec ledit tenon 39.
Le levier 38 comporte, à une première extrémité, un becquet 42 reposant sur un appui
43 du crochet 32, cet appui étant effaçable par suite du pivotement du crochet 32
pour autoriser le bascule ment du levier 38 en réponse à un défaut électrique détecté
par le déclencheur DM ou DT.
[0034] Le levier 38 comprend, vers sa deuxième extrémité épanouie ou tête 44, une rainure
de guidage 45 sensiblement perpendiculaire à la face avant 5 et coopérant avec un
pion de guidage 46 ménagé dans le boîtier. Près de l'extrémité supérieure 44 du levier
38, et de part et d'autre de celui-ci, sont prévus deux points d'appui ou d'ancrage
47, 47ʹ de deux ressorts respectifs R₁, Rʹ₁ en épingle en forme de V. Les branches
48, 48ʹ des ressorts R₁, Rʹ₁ s'appliquent sur les points d'ancrage 47, 47ʹ pour tendre
à faire basculer en sens horaire le levier 38; les branches 49, 49ʹ des ressorts R₁,
Rʹ₁ sont quant à elles fixées à rotation sur deux tourillons respectifs 50
a, 50
b ménagés sur les pièces conductrices P₁₁, P₂₁. Ces branches 49, 49ʹ sont appliquées
à leurs extrémités sur deux appuis de fermeture 51, 51ʹ prévus sur les éléments de
contact mobile P₁₂, P₂₂ situés du côté opposé aux bras 23, 24 - 23ʹ, 24ʹ par rapport
à l'axe XXʹ et peuvent venir s'appliquer près de la pointe du V, sur deux appuis d'ouverture
respectifs 56, 56ʹ prévus à l'extrémité des bras 23, 23ʹ.
[0035] L'application des branches 49, 49ʹ sur les appuis de fermeture 51, 51ʹ permet d'assurer
la fermeture des contacts C₁₁, C₂₁ et leur pression sur les contacts C₁₂, C₂₂.
[0036] L'application des branches 49, 49ʹ sur les appuis d'ouverture 56, 56ʹ permet l'ouverture
des contacts C₁₁, C₂₁.
[0037] Le sens de rotation des éléments de contact C₁₁, C₂₁ dépend de l'application de l'effort
différentiel des branches 49, 49ʹ sur l'un ou l'autre appuis respectifs 51, 51ʹ ;
56, 56ʹ, ceci étant fonction de la position des points d'ancrage 47, 47ʹ des branches
48, 48ʹ.
[0038] Il convient de noter que le tenon 39 est situé à l'opposé de la prise manuelle 7
du bouton de commande M par rapport à l'axe 01 et à une distance de cet axe permettant
une amplification de l'effort. Un ressort de rappel 54 est associé au bouton M pour
assister celui-ci lors d'une commande manuelle d'ouverture et pour le rappeler vers
la position "arrêt" lors d'un déclenchement sur défaut.
[0039] Par ailleurs, le déclencheur magnétique DM comprend un ressort 66 sollicitant le
noyau 35 pour que la crosse 34 de celui-ci rappelle le doigt du crochet 32 dans la
position armée.
[0040] Le crochet 32 constitue un palonnier interposé entre le noyau magnétique 35 et le
bilame 37 de manière qu'un début de déflexion du bilame 37 entraîne un très léger
pivotement antihoraire du crochet 32 et donc une légère plongée du noyau 35. De la
sorte, le seuil d'intensité de déclenchement du déclencheur DM est abaissé ; une surcharge
détectée par le bilame 37 du déclencheur thermique entraîne donc une plus grande sensibilité
du déclencheur magnétique.
[0041] Le fonctionnement du dispositif d'actionnement précédemment décrit est conforme à
celui qui est exposé dans la demande de brevet FR 85 13942 précitée, à la différence
près qu'au lieu d'effectuer la manoeuvre d'un seul élément de contact mobile par l'intermédiaire
d'un ressort R en épingle, le levier de déclenchement 38 effectue la manoeuvre de
deux éléments de contact mobile P₁₂, Pʹ₁₂ à l'aide de deux ressorts R₁, Rʹ₁ respectifs.
[0042] Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'actionnement précédemment décrit
: il est clair que, en raison du volume disponible obtenu grâce au mode d'implantation
des circuits de commutation et à l'usage d'une cloison conformée selon l'invention,
il est possible d'utiliser d'autres dispositifs d'actionnement basés sur des cinématiques
différentes.
1. Disjoncteur du type comprenant, logés à l'intérieur d'un même boîtier isolant
modulaire, deux circuits de commutation, à savoir : un circuit de commutation protégé
et un circuit de commutation non protégé, ces deux circuits comprenant chacun un dispositif
interrupteur à contacts fixe et mobile, ces deux circuits formant deux chemins de
courant respectifs interruptibles grâce à un dispositif de déclenchement commandé,
soit par au moins un organe de déclenchement automatique sur défaut de courant traversant
l'un des circuits, soit par un organe de commande manuelle de déclenchement et de
réarmement, ledit boîtier comprenant, d'une part, une première et une deuxième faces
frontales parallèles à un plan médian de symétrie et faiblement distantes l'une de
l'autre et, d'autre part, perpendiculairement audit plan de symétrie, une face de
fixation, une face avant opposée à la face de fixation et équipée d'un organe de commande
manuelle et une première et une deuxième faces latérales opposées, équipées chacune
d'une paire de bornes disposées de part et d'autre dudit plan médian de symétrie et
respectivement connectées aux deux circuits de commutation, ledit boîtier étant formé
d'un premier et d'un deuxième demi-boîtiers sensiblement symétriques par rapport
au plan médian de symétrie et comprenant chacun les deux bornes d'un même circuit
de commutation,
caractérisé en ce que, dans au moins une région adjacente à la face de fixation, le
volume interne du boîtier est divisé par une cloison (13) en un matériau électriquement
isolant qui s'étend de la première (9) à la deuxième face latérale (8), cette cloison
(13) comprenant au moins :
- une première portion plane (17), raccordée à la première face latérale (8) du boîtier
et qui s'étend dans le plan médian de symétrie (YYʹ), en délimitant avec le premier
demi-boîtier (10) un premier volume (VO₁) logeant le dispositif interrupteur du premier
circuit de commutation et, avec le deuxième demi-boîtier (11), un deuxième volume
(VO₂) symétrique du premier et logeant le dispositif interrupteur du deuxième circuit,
lesdits dispositifs interrupteurs étant respectivement connectés aux deux bornes (B₁₁
et B₂₁) équipant la première face latérale (9) du boîtier,
- une deuxième portion plane (18), déportée par rapport audit plan (YYʹ), du côté
de la face frontale (2) du deuxième demi-boîtier (11), et raccordée à la première
portion par un premier décrochement (19), cette deuxième portion (18) s'étendant à
faible distance de la face frontale (2) du deuxième demi-boîtier (11) et parallèlement
à celle-ci, en délimitant avec celle-ci un espace intercalaire de faible largeur par
lequel passe une pièce conductrice (P₂₃) assurant la connection électrique entre le
dispositif interrupteur et la borne correspondante (B₁₂) du deuxième circuit de commutation
qui équipe la deuxième face latérale (8) du boîtier, ladite deuxième portion (18)
délimitant en outre, avec la face frontale (1) du premier demi-boîtier (10) un troisième
volume (VO₃) de largeur voisine de celle (d) du boîtier et logeant au moins partiellement
l'organe de déclenchement automatique sur défaut du premier circuit de commutation,
cet organe étant connecté au dispositif interrupteur et à la borne (B₂₁) équipant
la deuxième face latérale du premier circuit de commutation.
2. Disjoncteur selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le boîtier comprend dans une zone située en regard de la face
avant (5) du boîtier, un volume libre non divisé par la susdite cloison (13), qui
renferme au moins partiellement le susdit dispositif de déclenchement et ses liaisons
mécaniques avec l'organe de déclenchement automatique sur défaut et l'organe de commande
de déclenchement et de réarmement (M).
3. Disjoncteur selon la revendication 2,
caractérisé en ce qu'en vue d'obtenir le susdit volume libre, la susdite cloison (13)
comprend, du côté de la face avant du boîtier, une échancrure.
4. Disjoncteur selon l'une des revendications précédentes dans lequel le susdit organe
de déclenchement comprend un déclencheur magnétique (DM) et un déclencheur thermique
(DT),
caractérisé en ce que le susdit troisième volume (VO₃) contient la bobine du déclencheur
magnétique (DM) ainsi que, partiellement, le déclencheur thermique (DT).
5. Disjoncteur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la susdite cloison (13) s'étend entre les deux bornes (B₁₁,
B₂₁ - B₁₂, B₂₂) équipant chacune des faces latérales (8, 9), en assurant ainsi leur
isolation électrique.
6. Disjoncteur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que les éléments de contact mobile (P₁₂, P₂₂) des deux dispositifs
interrupteurs sont montés rotatifs de part et d'autre de la susdite première portion
de la cloison, autour d'un même axe de rotation (XXʹ) perpendiculaire au plan médian
de symétrie (YYʹ) et sont actionnés par deux ressorts respectifs (R₁, Rʹ₁) servant
de biellettes élastiques de transmission entre le dispositif de déclenchement et
les deux éléments de contact mobile (P₁₂, P₂₂).