La présente invention concerne un appareil de protection de lignes électriques, du type disjoncteur, conçu pour assurer la protection d'au moins une ligne par ouverture de circuit en cas de défaut venant d'une élévation rapide du courant dans cette ligne, par exemple suite à un court-circuit, ou d'une élévation lente en cas de surcharge dans cette ligne, ainsi qu'un procédé mettant en oeuvre un tel appareil de protection.
Un type d'appareil de protection d'au moins une ligne du type disjoncteur, présenté notamment par le document
Le courant dans la bobine génère une force magnétique d'attraction sur le noyau mobile dépendant de son intensité, qui à partir d'un seuil magnétique d'effort comprime le ressort de rappel en déplaçant un déclencheur. Le déclencheur permet alors à un bras pivotant monté sur un axe, de basculer en provoquant une ouverture franche d'un contact disposé dans le circuit électrique.
On obtient ainsi une protection efficace de la ligne de courant, dépendant directement du courant appliqué dans cette ligne.
Pour une fabrication en grande série, les différents composants électriques et mécaniques formant ce système présentent des dispersions de fabrication venant notamment des tolérances dimensionnelles, qui donnent une imprécision sur le seuil magnétique d'effort. En particulier le ressort de calibrage produit en série présente des dispersions de force qui sont prépondérantes dans les écarts de seuil magnétique.
Une solution connue consiste à réduire les dispersions de fabrication des différents composants, en particulier celles du ressort, pour obtenir un seuil magnétique d'effort plus précis. Cependant cette solution entraîne une augmentation importante des coûts des procédés de fabrication et de contrôle de ces composants.
Une autre solution connue consiste à assembler l'appareil de protection avec un ressort de calibrage particulier, puis après une mesure du courant lié au seuil magnétique déclenchant la disjonction, remplacer ce ressort pour ajuster son niveau de force afin d'obtenir la précision demandée pour le seuil magnétique.
Cependant cette solution nécessite des temps de manipulation, qui entraînent des coûts plus élevés.
Il est connu aussi de disposer un ressort présentant plusieurs positions d'accrochage, pour obtenir différents niveaux de force en modifiant cet accrochage. Cette solution nécessite plusieurs positions d'accrochage pour le ressort qui prennent de la place, elle peut ne pas être adaptée en particulier pour des appareils de protection très compacts.
La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure.
Le document
Les documents
La présente invention propose un appareil de protection de lignes électriques, du type disjoncteur, selon la revendication 1.
Un avantage de cet appareil est qu'un opérateur peut accéder à la butée de réglage pour en fonction d'une mesure du courant donnant le seuil magnétique de déclenchement, rapidement changer la position de l'appui du ressort de calibrage. On modifie ainsi facilement avec ce système qui peut être compact, la position de la partie fixe du ressort par rapport à l'arbre et donc sa précontrainte, ce qui permet de corriger le seuil magnétique de déclenchement pour obtenir la précision souhaitée.
L'appareil de protection selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Selon un mode de réalisation la butée réglable a une forme sensiblement polygonale, de préférence sensiblement carrée. On obtient de cette manière au moins trois positions d'appui pour l'accrochage du ressort.
Avantageusement, les côtés de la butée réglable d'appui de la partie d'accrochage du ressort, présentent chacun un creux s'étendant dans une direction essentiellement parallèle à ce côté et prévu pour recevoir cette partie d'accrochage. On réalise ainsi un maintien du fil du ressort.
Avantageusement, la butée réglable comporte une fente permettant son entraînement en rotation à l'aide d'un tournevis. On obtient un moyen simple pour manoeuvrer la butée de réglage qui peut se trouver au fond d'un logement de son boîtier.
En particulier entre deux positions successives de la butée réglable, l'écart angulaire de la partie d'accrochage du ressort autour de l'axe de l'arbre peut être inférieur à 10°.
En particulier entre deux positions successives de la butée réglable, la différence de raideur du ressort peut être inférieure ou égale à 10%.
Avantageusement, la butée de réglage comporte un marquage indiquant suivant son sens de déplacement une augmentation ou une diminution du seuil magnétique d'effort. L'opérateur voit ainsi facilement le sens de déplacement à appliquer pour effectuer son réglage.
Avantageusement, le ressort comporte deux corps de spires reliés par une partie droite parallèle à l'arbre formant la partie d'accrochage de ce ressort. On obtient un ressort symétrique par rapport à la partie d'accrochage, qui comporte un meilleur équilibre.
L'invention a aussi pour objet un procédé de réglage d'un appareil de protection de lignes électriques comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, qui comporte une étape de mesure du courant dans le circuit électrique pour le seuil magnétique d'effort, puis si nécessaire une étape de modification de la position de la butée de réglage fixée sur l'arbre recevant l'appui de la partie d'accrochage du ressort, pour modifier la précontrainte de ce ressort.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
Les
La
Chaque ensemble comporte un bobinage non représenté, disposée suivant un axe principal magnétique d'enroulement, encadré d'un côté de cet axe par un noyau métallique fixe 6 recouvrant la face arrière et les parties latérales de cette bobine, et de l'autre côté de cet axe par un noyau métallique mobile 8 recouvrant la face avant de cette bobine.
Le noyau métallique mobile 8 comporte deux pattes inférieures 10 permettant un pivotement de ce noyau mobile pour se rapprocher de la bobine suivant son axe magnétique.
Un arbre 12 libre en rotation dans le support 2 et disposé au-dessus des noyaux métalliques 6, 8 perpendiculairement à l'axe magnétique de la bobine, supporte au-dessus de chaque bobine un ressort 14 présentant un plan de symétrie vertical passant par cet axe magnétique.
Chaque ressort 14 comporte une partie centrale droite parallèle à l'arbre 12 formant une partie d'accrochage 16 fixée à cet arbre, se prolongeant à chaque extrémité par une partie hélicoïdale 14 à spires jointives enroulée autour de cet arbre, qui se termine par un segment droit formant une partie mobile 18, comprenant à son extrémité un petit crochet venant en appui sur le haut du noyau mobile 8 en un point latéral.
De cette manière on obtient un ressort calibré 14 à double corps de spires, prenant appui par sa partie d'accrochage 16 sur l'arbre 12 pour obtenir une réaction, et appliquant un appui symétrique de chaque côté en haut du noyau mobile 8, développant en permanence un effort calibré sur ce noyau qui tend à l'écarter de la bobine, allant à l'encontre de sa force d'attraction.
Pour chaque bobine un levier basculant 20 formant un déclencheur est libéré quand le noyau mobile 8 se déplace vers la bobine, à partir d'une force d'attraction de cette bobine dépassant l'effort constant du ressort calibré 14. Dans ce cas le levier 20 bascule, et ouvre brusquement un contact électrique du circuit électrique pour réaliser la disjonction de ce circuit. De préférence, le levier basculant 20 est rigidement lié à l'arbre 12.
L'appareil de protection comporte des boutons de réglage utilisateur 22 dépassant au-dessus du boîtier 2, qui sont accessibles de l'extérieur quand cet appareil est recouvert d'un capot de protection, permettant en le tournant avec un tournevis un réglage particulier du seuil de déclenchement magnétique du disjoncteur indiqué par des marquages appliqués sur le capot en face des positions du bouton de réglage.
Le réglage particulier de seuil de déclenchement magnétique nécessite une calibration fine de ce niveau de déclenchement de l'appareil afin d'assurer la protection requise. Il est donc intéressant de prévoir un réglage en usine permettant la calibration fine du niveau de déclenchement.
Les
Trois côtés actifs du carré de la butée réglable 30 comportent un léger creux 40 s'étendant dans une direction essentiellement parallèle à ce côté, qui permet l'ajustement de la partie droite d'accrochage 16 du ressort 14 afin d'éviter un déboîtement de cette partie.
Le dessus du carré de la butée réglable 30 présente une fente centrale 32 permettant l'engagement d'un tournevis 34 présenté
Les trois côtés actifs du carré de la butée réglable 30 étant à une distance progressivement plus grande de son pivot O, on obtient par une rotation de ce carré successivement en partant de la position A présentée à droite sur la
En particulier sur l'exemple présenté les positions de la butée réglable 30 donnent entre deux positions successives un écart de position angulaire de la partie d'accrochage 16 du ressort 14 autour de l'arbre 12, variant de 5°. Ces variations de position angulaire permettent entre deux positions un rattrapage de la raideur du ressort 14 compris entre +/-7% et +/-10% suivant la raideur du ressort adaptée à des calibres d'intensité de courant.
On obtient ainsi un moyen de réglage en atelier précis et simple à mettre en oeuvre de l'appareil présentant son capot ouvert, permettant à un opérateur d'effectuer une mesure du niveau de courant réel donnant le seuil de déclenchement de cet appareil entièrement assemblé, puis d'effectuer un réglage du point d'appui du ressort de calibrage 14 en appliquant une des trois positions de la butée réglable 30.
On compense ainsi sans démontage de l'appareil assemblé, pôle par pôle de manière individuelle des écarts de fabrication des différents composants, en particulier ceux du ressort de calibrage 14, ce qui permet de demander des précisions habituelles sur ces composants ce qui réduit les coûts de fabrication.
Ce système de butée réglable 30 intégré sur l'arbre 12 est très compact, et peut être facilement ajouté sur un appareil existant sans modifier son encombrement.
On notera que l'utilisation de trois faces du carré de la butée réglable 30 donne par l'appui de la partie droite d'accrochage 16 du ressort 14 sur ces faces, des positions indexées très stables. En variante on pourrait utiliser les quatre faces du carré, ou réaliser une butée comportant un nombre différent de faces d'appui. On peut aussi utiliser une butée réglable comportant un appui du point d'accrochage du ressort 16 donnant une variation continue de la position de ce point d'accrochage.
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