Disjoncteur pourvu d'un mécanisme de commande à accrochage piloté par un propulseur électromagnétique

Abstract

 La présente invention concerne un disjoncteur comprenant au moins une paire de contacts séparables dont au moins un est mobile, un mécanisme de commande à accrochage piloté par au moins un propulseur électromagnétique, dans l'entrefer duquel est disposé un bras mobile portant ledit contact mobile, ce bras étant agencé pour assurer une fonction complémentaire d'ouverture desdits contacts séparables en cas de court-circuit.
Le bras mobile (18) de support du contact mobile (17), est équipé d'un cache (40) qui est disposé à l'arrière dudit contact mobile. Il est réalisé soit au moyen d'une pièce moulée en matière synthétique, soit en une pièce usinée ou pliée en un matériau électriquement faiblement conducteur.
Le cache a pour but d'éviter un déplacement rétrograde de la racine de l'arc en cas de court-circuit.

Description

[0001] La présente invention concerne un disjoncteur comprenant au moins une paire de contacts séparables dont au moins un est mobile, un mécanisme de commande piloté par au moins un propulseur électromagnétique, dans l'entrefer duquel est disposé un bras mobile portant le contact mobile, ce bras étant agencé pour assurer une fonction d'ouverture desdits contacts séparables en cas de court-circuit.

[0002] Un tel disjoncteur est connu par exemple par le brevet allemand N^º 942 455. Ce brevet divulgue le principe des propulseurs électrodynamiques qui assurent une bonne coupure des disjoncteurs, notamment des calibres élevés qui ne possèdent qu'un nombre peu important de spires, parfois même une spire unique, grâce à un basculement rapide du bras de contact mobile. Ce basculement est dû à la répulsion électrodynamique définie par la loi de Laplace appliquée au bras de contact parcouru par un courant et disposé entre les pôles du circuit magnétique. En cas de court-circuit générant un arc électrique entre les deux contacts séparables, cette répulsion est fortement amplifiée grâce au champ très fort régnant dans l'entrefer du circuit magnétique.

[0003] La performance du système est d'autant plus importante que la longueur du bras du contact mobile parcourue par le courant est plus importante. Or il se trouve que la racine de l'arc à tendance à effectuer un déplacement rétrograde sur ce bras, ce qui a pour effet de réduire fortement les moments des forces répulsives, en réduisant la longueur du bras parcourue par le courant.

[0004] La présente invention se propose de pallier cet inconvénient en réalisant un disjoncteur dans lequel on empêche le déplacement rétrograde de la racine de l'arc, quelle que soit l'origine du recul.

[0005] Ce but est atteint par le disjoncteur selon l'invention, caractérisé en ce que ledit bras mobile est équipé d'un cache isolant ou électriquement faiblement conducteur, ménagé à l'arrière dudit contact mobile, que le contact fixe est agencé à une extrémité de l'entrefer, et que le bras de contact est monté à pivotement autour d'un axe situé à l'opposé du contact fixe, le cache s'étendant entre le contact mobile et ledit axe, et étant réalisé en un matériau ayant une résistance thermique élevée.

[0006] Tout déplacement rétrograde de l'arc le long du bras de contact est inhibé par la présence du cache isolant. L'arc reste ancré sur le contact mobile de manière à conserver la longueur optimale parcourue par le courant dans l'entrefer.

[0007] Selon un mode de réalisation avantageux, le cache est constitué par une pièce moulée en matière synthétique isolante, notamment en polyamide amide.

[0008] Selon un autre mode de réalisation, ce cache est constitué par une pièce façonnée en un matériau électriquement faiblement conducteur, tel que, par exemple, de l'acier.

[0009] La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple non limitatif et aux dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 représente une vue schématique d'un disjoncteur selon l'invention,

la figure 2 représente une vue en perspective du bras mobile placé dans l'entrefer du propulseur du disjoncteur, et

la figure 3 représente une vue en perspective d'un bras du contact mobile équipé d'un cache isolant ou électriquement faiblement conducteur.

[0010] En référence aux figures, le disjoncteur 10 représenté schématiquement comporte une borne d'entrée 11, une borne de sortie 12 et une manette de commande manuelle 13, ces éléments étant logés dans un boîtier 14 pourvu d'un socle 15 qui permet le montage de ce disjoncteur sur des supports appropriés d'un tableau électrique. Il comporte en outre un contact fixe 16 et un contact mobile 17 qui est porté par un bras mobile 18. Un déclencheur thermique à bilame 20 est relié par une biellette 19 au levier de déclenchement 21 du mécanisme 22 de commande à accrochage. Le mécanisme 22 de commande est lié au bras mobile 18 en vue de l'ouverture des contacts, soit suite à une intervention manuelle sur la manette 13, soit suite à un déclenchement provoqué par le bilame 20, soit sous l'effet d'une répulsion électrodynamique du bras mobile 18 en cas de court-circuit.

[0011] La figure 2 illustre le propulseur 24 à circuit magnétique 25 destiné à actionner le bras mobile 18 par répulsion électrodynamique en cas de court-circuit. Ce circuit magnétique 25 comporte deux pièces polaires 30 et 31 définissant un entrefer 32 dans lequel est logé le bras mobile 18 qui porte le contact mobile 17, et un noyau 33 portant une ou plusieurs spires d'un enroulement 34 parcouru par le courant. En cas de court-circuit, le champ très intense qui règne dans l'entrefer 32 exerce des forces électromagnétiques importantes sur le bras mobile 18 qui pivote autour de son axe 35, ce qui a pour effet l'ouverture des contacts 16, 17 séparables.

[0012] Pour éviter une migration de la racine de l'arc vers l'arrière du bras mobile 18, c'est-à-dire du contact mobile 17 vers l'axe 35, ce qui aurait pour effet de réduire la longueur utile du bras dans l'entrefer 32, c'est-à-dire celle qui est parcourue par le courant de court-circuit générant les forces électromagnétiques de Laplace, le bras 18 est équipé d'un cache 40 (voir figure 2) ou 41 (voir figure 3) qui est disposé à l'arrière du contact mobile 17 sur le bras mobile 18. Ce cache peut être réalisé sous forme d'une pièce moulée en une matière synthétique isolante. Il peut également être réalisé par usinage ou pliage d'une pièce en un matériau faiblement conducteur tel que certains aciers. Le bras mobile 18 peut avoir différentes formes et le cache 40 peut se présenter sous diverses variantes de réalisation qui sont adaptées aux différentes formes du bras mobile. C'est par exemple le cas des réalisations représentées respectivement par les figures 2 et 3.

[0013] La racine de l'arc électrique a tendance à se déplacer vers une zone pour laquelle le chemin de l'arc est plus court. Si l'on veut éviter un tel déplacement et maintenir cette racine sur le contact mobile, il est indispensable d'isoler les zones voisines dont la distance au contact fixe diminue lors du basculement du bras mobile. Cette isolation est obtenue grâce au cache 40, 41 décrit ci-dessus.

[0014] En référence aux figures 4 à 6, le positionnement des contacts 16, 17 par rapport au propulseur 24 est tel que la pastille du contact fixe 16 est agencée au voisinage de la partie inférieure de l'entrefer 32. Le milieu de la pastille se trouve sensiblement dans le plan frontal des pièces polaires 30, 31, la moitié de la pastille étant insérée dans l'entrefer 32, et l'autre moitié faisant saillie vers l'extérieur.

[0015] La largeur de la pastille du contact fixe 16 est inférieure à l'épaisseur de l'entrefer 32, et sensiblement égale à la somme de la largeur du bras de contact 18 et du cache 40 isolant. La largeur du bras de contact 18 mobile dans l'entrefer 32 est ainsi réduit au minimum, ce qui permet également de réduire l'encombrement du circuit magnétique 25.

[0016] La tenue thermique du matériau isolant utilisé pour le cache 40 doit résister à des températured supérieures à 350°. Un matériau isolant particulièrement avantageux est le polyamide amide, utilisable sous forme de pellicule très mince.

Revendications

1. Disjoncteur comprenant au moins une paire de contacts séparables (16, 17) dont au moins un (17) est mobile, un mécanisme (22) de commande piloté par au moins un propulseur (24) électromagnétique ayant un circuit magnétique (25), dans l'entrefer (32) duquel est disposé un bras mobile portant ledit contact mobile, ce bras étant agencé pour assurer une fonction d'ouverture desdits contacts séparables en cas de court-circuit,
caractérisé en ce que ledit bras mobile (18) est équipé d'un cache (40, 41) isolant ou électriquement faiblement conducteur, ménagé à l'arrière dudit contact mobile (17), que le contact fixe (16) est agencé à une extrémité de l'entrefer 32, et que le bras de contact (18) est monté à pivotement autour d'un axe (35) situé à l'opposé du contact fixe (16), le cache (40, 41) s'étendant entre le contact mobile (17) et ledit axe (35), et étant réalisé en un matériau ayant une résistance thermique élevée.

2. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cache (40, 41) est constitué d'une pièce moulée en matière synthétique isolante.

3. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cache (40, 41) est constitué d'une pièce usinée en un matériau faiblement conducteur.

4. Disjoncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite pièce usinée est réalisée en acier.

5) Disjoncteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le milieu de la pastille formant le contact fixe 16 se trouve sensiblement dans le plan frontal des pièces polaires (30, 31), la moitié de la pastille étant insérée dans l'entrefer (32), et l'autre moitié faisant saillie vers l'extérieur.

6) Disjoncteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la largeur de la pastille du contact fixe 16 est inférieure à l'épaisseur de l'entrefer 32, et sensiblement égale à la somme des épaisseurs du bras de contact 18 et du cache 40 isolant.

7) Disjoncteur selon la revendication 2 ou 6, caractérisé en ce que le matériau isolant du cache 40 est à base de polyamide amide.

Dessins