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Dispositif pour l'enclénchement et le déclenchement rapides d'interrupteurs électriques, en. particulier de disjoncteurs
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électro-magnétiquex.
On connait l'influence favorable qu'exercent l'enclenchement et le déclenchement rapides d'interrupteurs électriques au point de vue de l'extinction de l'ard d'extra courant de rupture et de la corrosion des contacts.
Dans des interrupteurs commandés par électro-aimant, c'est-à-dire dans les disjoncteurs électro-magnétiques il est donc important d'avoir un déclenchement rapide après coupure du courant dans l'enroulement du disjoncteur et ce particulièrement .dans les cas où le disjoncteur est contrôle par un relais à sur-
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tensité.
La durée de déclenchement d'un disjoncteur électromagnétique normal est cependant considérablement allongée par suite du placement sur la lourde armature de l'électro-aimant de contacte! mobiles ainsi que d'un pont d'isolement, de sorte que précisément la première et plus importante phase du processus de coupure, la vitesse des contacts est très faible et il se produit ainsi une fusion des rebutes contacts mobiles.
On connait déjà des dispositifs par lesquels la vitesse des contacts est augmentée lors du déclenchement. Ces installations sont toutefois compliquées.
Un dispositif relativement ulus simple dans ce but comporte une transmission par leviers, par laquelle le mouvement de l'armature magnétique est communiqué aux contacts mobiles.
Ce dispositif présente cependant l'inconvénient d'une part que l'impulsion de l'aimant n'est pas utilisée intégralement, d'autre part que le mécanisme de leviers est une transmission d'un rapport constant pendant toute l'impulsion, rapport qui pour des raisons constructives ne peut pas être choisi trop grand.
En particulier pour des disjoncteurs petits ou moyens il est difficile d'exécuter un mécanisme de leviers de forme appropriée.
Le dispositif suivant la présente invention élimine d'une façon très simple les inconvénients prérappelés, tout en permettant d'obtenir un avantagé supplémentaire consistant dans le fait que les contacts mobiles sont disposés à une extrémité d'un levier à deux bras, qui repose élastiquement sur l'interrupteur, commandé par électro-aimant ou par un autre dispositif mécanique.
L'avantage principal de l'objet de la présente invention se trouve néanmoins dans le fait que le mécanisme accélérateur n'entre en action qu'à la fin du mouvement d'enclenchement et au commencement du mouvement de déclenchement et, par suite, on peut choisir de très grands rapports de transmission.
En outre l'èxécution suivant la présente invention permet une disposition avantageuse pour l'actionnement du dé-
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clencheur électro-magnétique à. surintensité.
La fig. 1 est une vue de profil du mécanisme du dis- joncteur suivant l'objet de l'invention et position d'enclenchement, la fig. 2 un instant avant la; fermeture ou après l'ouverture des contacts principaux, la fig..3 en position de déclenchement. La fig. 4 représente schématiquement les axes des leviers de l'interrupteur. La fig. 5 môntre la disposition d'un interrupteur électro-magnétique à surintensité selon l'objet de l'invention, dans lequel l'interrupteur se trouve en position d'enclenchement.
La fig. 6 montre l'interrupteur*avec un déclencheur à surintensité en position d'ouverture immédiatement après l'intervention du déclencheur a surintensité.
Sur l'axe 1 de l'interrupteur (voir fig. 1 à 4) qui est commandé d'une manière quelconque connue, est ou sont disposés un ou plusieurs bras d'interrupteur 3, correspondant au nombre de pôles de l'interrupteur.
A leur-extrémité ces bras, sont repliés à angle droit et portent'un palier rotatif 'dans lequel est engagé le tourillon 4, 'qui .est fixé , son'.. tour à un levier 5, soumis à l'action d'un ressort.
A l'extrémité la plus longue du bras 5, est fixé le contact 9; l'extrémité la plus courte par contre s'appuie sur un ressort à compression 8 et porte une saillie (respectivement un contact) 6, qui s'appuie à son tour sur la butée 7 qui peut être constituée sous forme d'un contact, dans le cas où une double interruption du circuit est nécessaire.
Le mouvement dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre du levier à. deux bras 5, soumis à l'action d'un. ressort, est limité par la butée 15.
Le contact 9 appuie sur le- contact fixe 11, porté par le support 13 et peut être, si nécessaire, soumis à l'action d'un ressort 12, Si le circuit doit être interrompu à un endroit seulement, le contact 9 est relié à la borne 11, au moyen du ruban flexible 10. Pour conduire le courant on peut cependant
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utiliser avantageusement aussi la butée 7, et dans ce cas la butée 6 est conditionnée sous la forme d'un contact d'appui.
La coupure du contact et l'extinction de l'arc s'effectue entre les contacts 9 et 11, de sorte que les contacts 6 et 7 remplis- sent le rôle de sectionneur.
L'interrupteur peut être avantageusement pourvu d'un déclencheur à surintensité 17, 18, 19 (voir fig. 5 et 6); dans ce cas au lieu d'une butée 7, on utilise une but4e rotative 16, fixée au moyen d'un boulon 20, et qui constitue en même temps l'armature du déclencheur électro-magnétique.
Le processus de rupture est le suivant.
En position d'enclenchement les organes du dispositif occupent les positions représentées à la fig. 1. Aussitôt que l'axe 1 commence à tourner dans la direction des aiguilles d'une montre, le levier 3 tourne dans le même sens, sous l'action du ressort puissant 8, la butée 6 étant en contact avec l'appui correspondant 7. Lors de ce mouvement les leviers 3 tournent d'un angles 1 (voir fig. 4), le palier 4 quitte sa position pour occuper la position 4b et le levier 5 pivote .de telle manière que le contact 9 tourne d'un angle 1 par rapport à l'axe 1, cet angle étant considérablement plus grand que l'angle 1 de sorte que les contacts 9 et 11 se séparent avec une très gran- de vitesse et assurent un déclenchement rapide.
Aussitôt que le pivot 4 atteint la position 4b, la butée 15 appuie sur la partie horizontale du bras 3, grâce à quoi la rotation, ultérieure du levier 5 autour de l'axe 4 est empêchée. Lors de la rotation ultérieure du bras 3, d'un angle 2 le pivot 4 quitte la posi- tion 4b pour occuper la position 4c, ce qui a pour conséquence que le contact % tourne autour de l'axe 1 d'un angle ss 2 égal él'angles2' La vitesse angulaire du contact 9 par rapport à l'axe 1 est, pour cette raisoh, pendant le mouvement , plus grand d'un angle ss 1 tandis que le mouvement suivant l'angle ss2 est toutefois égal à la, vitesse angulaire du bras de rupture.
Si des surcharges telles qu'un court-circuit apparais- sent (voir fig. 5 et 6) l'électro-aimant, dont l'enroulement 19
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est traverse par le courant du récepteur à protéger, attire l'armature 16, grâce à, quoi le levier à deux bras 5 est libéré et entraine le déclenchement. Au cas où l'interrupteur est con- ditionné sous forme d'un disjoncteur électro-magnétique, sous l'action du déclençheurnélectro-magnétique de surintensité, le pont contacteur 21, qui est solidaire de l'armature, coupe les contacts 22,qui se trouvent dans le circuit de la bobine du dis- joncteur.
Le pont contacteur 21 peut être pourvu d'un arrêt de telle façon que le réenclencbement des contacts 22 ne peut être effectué que lorsque cet arrêt a été rabattu sous l'action d'un bouton poussoir prévu dans l'interrupteur ; dans d'autres cas, le pont contacteur peut tre exécuté sans cet arrêta de telle sorte que.le contact 22 réenclenche 'des que l'armature 16 du déclen- cheur électro-magnétique a surintensité 17, 18, 19 est de nou- veau libérée.
Dans cette dernière exécution, qui est utilisée lorsque l'interrupteur est manoeuvré à. distance par double bouton poussoir, on peut en conséquence, après déclenchement rapide provoqué par le déclencheur à surintensité, par la ma- noeuvre du bouton poussoir de commande, réenclencber l'interrupteur, sans qu'il soit nécessaire d'agir sur celui-ci de quelque autre façon.
Revendications 1.- Dispositif pour l'enclenchement et le déclenche- ment rapides d'interruqpteurs, en particulier de'disjoncteurs électro-magnétiques, consistant en un levier interrupteur rota- tif portant les contacts de rupture et commandé d'une manière quelconque, caractérisé par le fait que les contacts (9) ac- tionnés par le levier interrupteur (3), se déplacent avec une très grande vitesse angulaire, à l'enclenchement, avant d'entrer en contact avec les contacteurs fixes(11), et au déclenchement, pendant la première phase de son processus, tandis qu'au cours du mouvement ultérieur., leur vitesse angulaire est égale à celle du levier interrupteur (3)
2- Dispositif pour l'enienchement et le déclenche-
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ment rapides d'interrupteurs suivant revendication 1, caractérisé par le fait que le mouvement accéléré des contacts dans la pre- nière phase du processus de déclenchement et dans la dernière phase du processus d'enclenchement, est réalisé par un levier (5) à deux bras, de longueurs inégales, mû par ressort, monté pivotant sur le bras interrupteur (3), et au plus long bras duquel est fixé le contact interrupteur (9), tandis que le bras le plus court porte la butée (6) qui appuie immédiatement avant l'enclen- chement sur le palier fixe (7), grâce à quoi la vitesse angulaire du contact(9) est augmentée dans le rapport des longueurs des bras du levier (5).
3. - Dispositif suivant revendications 1 et 2, caractéri- ' se par le fait que pour l'obtention de la vitesse initiale des contacts au déclenchement et de la pression nécessaire entre les contacts(9 et 10) on utilise deux ressorts (8 et 12) indépendants l'un de l'autre.
4.- Dispositif suivant revendications 1 à 3, caractéri- sé par le fait que le bras le plus court du levier (5) et le contre palier (7) portent une paire de contacts par lesquels le circuit peut être interrompu, comme par des contacteurs de ruptu- re, sans apparition d'un arc.
5. - Dispositif suivant revendications 1 à 3, caractéri- sé par le fait que l'appui sur lequel s'applique la butée (6) est constitué sous forme d'un membre rotatif (16), actionné par l'é- lectro-aimant surintensité (17, 18, 19).
6. - Dispositif suivant revendications 1, 2, 3, et 5, caractérisé par le fait que l'électro-aimant à surintensité, ou un déclencheur thermique à surintensité, qui actionne l'organe (16) agit simultanément sur un contact intercalé dans le circuit de l'électro-aimant.
7. - Dispositif suivant revendications 1, 2,3, 5 et 6, caractérisé par le fait que l'interrupteur, après un déclenche- ment rapide dû 8 l'électro-aimant surintensité, peut être ré- enclenché par l'actionnement à distance, d'un bouton poussoir, et sans autre intervention sur l'interrupteur lui-même.
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Device for the rapid engagement and release of electrical switches, in. particular of circuit breakers
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electro-magneticx.
We know the favorable influence exerted by the rapid engagement and tripping of electrical switches from the point of view of extinguishing the extra breaking current ard and corrosion of the contacts.
In switches controlled by an electromagnet, that is to say in electromagnetic circuit breakers, it is therefore important to have rapid tripping after the current has been cut in the circuit breaker winding, particularly in cases where the circuit breaker is controlled by an overload relay
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density.
The tripping time of a normal electromagnetic circuit breaker is, however, considerably extended by placing the contact electromagnet on the heavy armature! mobile as well as an isolation bridge, so that precisely the first and most important phase of the breaking process, the speed of the contacts is very low and thus there occurs a melting of the scrap mobile contacts.
Devices are already known by which the speed of the contacts is increased during tripping. However, these installations are complicated.
A relatively simple device for this purpose comprises a lever transmission, by which the movement of the magnetic armature is communicated to the movable contacts.
However, this device has the drawback on the one hand that the pulse of the magnet is not fully utilized, on the other hand that the lever mechanism is a transmission of a constant ratio throughout the entire pulse. which for constructive reasons cannot be chosen too large.
Particularly for small or medium circuit breakers it is difficult to execute an appropriately shaped lever mechanism.
The device according to the present invention eliminates in a very simple way the pre-recalled drawbacks, while making it possible to obtain an additional advantage consisting in the fact that the movable contacts are arranged at one end of a lever with two arms, which rests elastically. on the switch, controlled by an electromagnet or other mechanical device.
The main advantage of the object of the present invention is nevertheless found in the fact that the accelerator mechanism does not come into action until the end of the latching movement and the beginning of the releasing movement and, consequently, one. can choose very large transmission ratios.
In addition, the execution according to the present invention allows an advantageous arrangement for the actuation of the de-
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electro-magnetic shutter. overcurrent.
Fig. 1 is a side view of the circuit breaker mechanism according to the subject of the invention and in the engaged position, FIG. 2 a moment before the; closing or after opening the main contacts, fig..3 in the tripping position. Fig. 4 schematically represents the axes of the levers of the switch. Fig. 5 môntre the arrangement of an electromagnetic overcurrent switch according to the object of the invention, in which the switch is in the on position.
Fig. 6 shows the switch * with an overcurrent release in the open position immediately after the intervention of the overcurrent release.
On the axis 1 of the switch (see fig. 1 to 4) which is controlled in any known manner, is or are arranged one or more switch arms 3, corresponding to the number of poles of the switch.
At their end these arms, are bent at right angles and carry 'a rotary bearing' in which is engaged the journal 4, 'which .is fixed, its' .. turn to a lever 5, subjected to the action of' a spring.
At the longer end of the arm 5, the contact 9 is fixed; the shorter end, on the other hand, rests on a compression spring 8 and carries a projection (respectively a contact) 6, which in turn rests on the stop 7 which can be formed as a contact, in the event that a double circuit interruption is necessary.
The movement clockwise from lever to. two arms 5, subjected to the action of one. spring, is limited by the stop 15.
The contact 9 presses on the fixed contact 11, carried by the support 13 and can be, if necessary, subjected to the action of a spring 12, If the circuit must be interrupted in one place only, the contact 9 is connected to terminal 11, by means of the flexible tape 10. To conduct the current it is however possible
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advantageously also use the stop 7, and in this case the stop 6 is conditioned in the form of a support contact.
The contact is cut and the arc is extinguished between contacts 9 and 11, so that contacts 6 and 7 fulfill the role of disconnector.
The switch can advantageously be provided with an overcurrent release 17, 18, 19 (see fig. 5 and 6); in this case instead of a stop 7, a rotary stop 16 is used, fixed by means of a bolt 20, and which at the same time constitutes the armature of the electromagnetic release.
The process of breaking up is as follows.
In the engaged position, the members of the device occupy the positions shown in FIG. 1. As soon as the axis 1 starts to turn clockwise, the lever 3 turns in the same direction, under the action of the powerful spring 8, the stop 6 being in contact with the corresponding support. 7. During this movement the levers 3 turn at angles 1 (see fig. 4), the bearing 4 leaves its position to occupy the position 4b and the lever 5 pivots. In such a way that the contact 9 turns by a angle 1 with respect to axis 1, this angle being considerably greater than angle 1 so that the contacts 9 and 11 separate with a very high speed and ensure rapid tripping.
As soon as the pivot 4 reaches the position 4b, the stop 15 presses on the horizontal part of the arm 3, whereby the subsequent rotation of the lever 5 around the axis 4 is prevented. During the subsequent rotation of the arm 3, by an angle 2, the pivot 4 leaves position 4b to occupy position 4c, which has the consequence that the contact% turns around the axis 1 by an angle ss 2 equals el'angles2 'The angular speed of contact 9 with respect to axis 1 is, for this reason, during the movement, greater by an angle ss 1 while the movement according to the angle ss2 is however equal to la, angular speed of the breaking arm.
If overloads such as a short circuit appear (see fig. 5 and 6) the electromagnet, whose winding 19
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is crossed by the current of the receiver to be protected, attracts the armature 16, thanks to which the lever with two arms 5 is released and causes the triggering. In the event that the switch is packaged in the form of an electromagnetic circuit breaker, under the action of the electromagnetic overcurrent release, the contactor bridge 21, which is integral with the armature, cuts the contacts 22, which are in the circuit breaker coil circuit.
The contactor bridge 21 can be provided with a stop so that the re-engagement of the contacts 22 can only be carried out when this stop has been folded down under the action of a push button provided in the switch; in other cases, the contactor bridge can be executed without this stop so that the contact 22 re-engages as soon as the armature 16 of the electromagnetic overcurrent release 17, 18, 19 is again. released.
In the latter execution, which is used when the switch is operated at. remote by double push-button, it is consequently possible, after rapid tripping caused by the overcurrent release, by the operation of the control push-button, to re-engage the switch, without having to act on it in some other way.
Claims 1.- Device for the rapid switching on and off of switches, in particular of electromagnetic circuit breakers, consisting of a rotary switch lever carrying the breaking contacts and controlled in any way, characterized by the fact that the contacts (9) actuated by the switch lever (3), move with a very high angular speed, on engagement, before coming into contact with the fixed contactors (11), and on triggering, during the first phase of its process, while during the subsequent movement, their angular speed is equal to that of the switch lever (3)
2- Device for locking and triggering
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Quick switch assembly according to Claim 1, characterized in that the accelerated movement of the contacts in the first phase of the tripping process and in the last phase of the closing process is effected by a lever (5) with two arm, of unequal lengths, spring-loaded, pivotally mounted on the switch arm (3), and to the longer arm of which the switch contact (9) is attached, while the shorter arm carries the stop (6) which supports immediately before engagement on the fixed bearing (7), whereby the angular speed of the contact (9) is increased in the ratio of the lengths of the arms of the lever (5).
3. - Device according to claims 1 and 2, charac- 'is in that for obtaining the initial speed of the tripping contacts and the pressure required between the contacts (9 and 10) two springs (8 and 12) independent of each other.
4.- Device according to claims 1 to 3, charac- terized in that the shorter arm of the lever (5) and the counter bearing (7) carry a pair of contacts by which the circuit can be interrupted, as by breaking contactors, without the appearance of an arc.
5. - Device according to claims 1 to 3, charac- terized in that the support on which the stop (6) is applied is formed in the form of a rotary member (16), actuated by the electro -overcurrent magnet (17, 18, 19).
6. - Device according to claims 1, 2, 3, and 5, characterized in that the overcurrent electromagnet, or a thermal overcurrent release, which actuates the member (16) acts simultaneously on a contact interposed in the circuit of the electromagnet.
7. - Device according to claims 1, 2, 3, 5 and 6, characterized in that the switch, after a rapid triggering 8 due to the overcurrent electromagnet, can be re-engaged by the actuation. distance, a push button, and without any other intervention on the switch itself.