<EMI ID=1.1> �
<EMI ID=2.1>
<EMI ID=3.1>
<EMI ID=4.1>
La. possibilité de réaliser les limiteurs suivant l'objet d'invention, ayant les
<EMI ID=5.1>
-Le temps de déverouillage de la serrure d'un disjoncteur modulaire normale c'est à dire sans accélération électromagnétique, varie entre 1 et 2 millièmes de seconde, la durée d'extinction de l'arc électrique ne dépassant pas lCmsec, tandis que la durée
<EMI ID=6.1>
de la résistence limitatrice à froid et avec double ou quadrupla coupure, sous très basse tension, apparaissant au contact de la dite résistance, par exemple 55, resp.
<EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1>
limitatrice est sensiblement augmentée par le fait que les contacts mobiles du limiteur ne subissent aucun retard dû à. la déflexion de leurs ressorts.
De ce qui précède, ainsi que d'une analyse théorique qui sera exposée plus tard, il résulte que l'on peut dimensionner la résistence du limiteur suivant l'objet d'invention, pour une surcharge de très courte durée, c'est à dire égale ou inféri-
<EMI ID=9.1> <EMI ID=10.1>
court-circuit puissant est toujours dangereux. Cet état de choses a obligé les cons- tructeurs à réaliser des disjoncteurs modulaires à effet de limitation de courent de court-circuit pour qu'il ne puisse pas atteindre la valeur dépassant le pouvoir de coupure de l'appareil.Le coût de ces appareils est sensiblement plus élevé que celui des petits disjoncteurs divisionnaires à pouvoir de coupure relativement faible.En
<EMI ID=11.1>
laires à effet de limitation empêche souvent de les fixer dans des armoires encastrées
dans des ours de faible épaisseur.Par contre, on sait que l'appar-ition des courants
o
<EMI ID=12.1>
si rare, que l'utilité pratique des disjoncteurs divisionnaires à très haut pouvoir de coupure est mise en question, surtout en tenant compte de la présence des fusibles branchés en amont de ces appareils.
On connaît déjà les limiteurs de courant de court-circuit décrits dans les brevets
<EMI ID=13.1>
réduisant l'intensité du courant de court-circuit à une valeur pouvant être interroapue par les disjoncteurs divisionnaires, munis seulement d'éléments thermiques, l'ouverzure de leurs contacts mobiles ne se produisant qu'âpres la limitation du courant
<EMI ID=14.1>
pour la charge pendant plusieurs secondes, est relativement encombrante.Le dispositif d'extinction de l'arc ainsi que les contacts introduisant la résistance limitatrice dans le circuit protégé, doivent être dimensionnés pour interrompre presque ../..
<EMI ID=15.1>
temps nécessaire à l'introduction de la résistence limitatrice,par les appareils précités, dans le circuit protégé, est relativement long, surtout dans les appareils destinés aux intensités nominales plus élevées, fait susceptible de provoquer la soudure des contacts des disjoncteurs protégés par le limiteur, et par suite, la détérioration de sa résistence limitatrice fonctionnant ainsi comme fil fusible. Par contre, le fonctionnement du limiteur suivant l'objet de la présente invention,
<EMI ID=16.1>
d'un court-circuit, mais à aider les appareils montés en aval d'interrompre aussi les surcharges moins violentes, par exemple dépassant 100-200 Amp., pour réduire ainsi l'usure de leurs contacts.
Suivant une variante de réalisation, le limiteur peut avoir la forme d'un disjoncteur à broches ou bien d'une cartouche-fusibles tubulaire pouvant avantageusement protéger aussi les contacteurs télérupteurs et appareils où les courants de court-circuit élevés peuvent provoquer la soudure des contacts.
Avant d'exposer une courte analyse théorique du fonctionnement des limiteurs, faisant l'objet de la présente invention, que soit décrite leur nouvelle conception
<EMI ID=17.1> la figure 1 est le schéma des connections d'un limiteur magnéto-thermique, pro- <EMI ID=18.1> la figure 2 représente schématiquement le limiteur (L) monté sur des rails communs <EMI ID=19.1> broches à encastrer. la figure 4 est la vue de côté de l'appareil figure 3. la figure 5 est la coupe transversale et partielle du imiter' suivant le plan II-II fig3. la figure 6 est la coupe longitudinale et partielle de la cartouche 5 contenant la résistence limitatrice court-circutée par quatre contacts en série. <EMI ID=20.1> <EMI ID=21.1> la figure 8 est une vue schématique de l'enceinte contenant la résistance limita-trice court-circuitée par deux contacts. <EMI ID=22.1>
<EMI ID=23.1>
Comme il résulte des figures 1, 3 et 8, l'appareil se compose d'une enceinte
<EMI ID=24.1>
'< ou en mélange mélamine-hydrate d'aluminium avec un lient thermoplastique ou en stéa- tite, contenant la résistance Rv à coefficient de température élevé, que l'on appel-
<EMI ID=25.1>
<EMI ID=26.1>
métallique 7 se terminant par des contacts mobiles 8a, 8b de préférence en Argent
<EMI ID=27.1>
clenchement.Le pont 7 est actionné par le noyau plongeur de l'électroaimant 3 logé dans la partie supérieure du bottier 1 de l'appareil et parcouru par le courant à
<EMI ID=28.1> fig.3 et 6.
<EMI ID=29.1>
installation le courant de court-circuit 5000A peut se produire sous 220V, on peut
<EMI ID=30.1>
coupure quadruple, alors insuffisante pour produire un arc.
<EMI ID=31.1>
Fe-Co ou Nickel, peuvent être bobinées sur les barettes 12 réalisées en matériaux
<EMI ID=32.1>
<EMI ID=33.1> <EMI ID=34.1>
solutions peuvent être envisagées, à savoir: soit, leur introduction dans une enceinte remplie de gaz empêchant l'oxydation, par exemple d'azote, soit enrober ou
<EMI ID=35.1>
vant résister à l'arc pendant 1-2 secondes ou Rtv - silicone 757.11 est aussi possible de réaliser l'enceinte avec sa résistance de la manière décrite, par exemple
<EMI ID=36.1>
quadruple, les double-<1>* contacts 8 portés avec un léger jeu par le pont isolant 7, étant à chaque côté pressés par les ressorts 2 s'appuyant sur les rebords du bottier de l'appareil.
Le blocage des contacts mobiles 8 dans leur position ouverte,et en cas de
<EMI ID=37.1>
coulisser entre les rails 10a solidaires de l'enceinte 5, le déplacement vertical de cet étrier poussé vers le haut par un ressort plat ou hélicoïdal 11 étant tempo-
<EMI ID=38.1>
shuntant la résistance Rv.La valeur ohmique de la résistance r est sensiblement supérieure à. celle de Rv.
En cas de fusion du fil fusible r, par suite de la détérioration de la résis-
<EMI ID=39.1>
<EMI ID=40.1>
Comme il résulte des figuees 3 et 7, l'enceinte 5 avec ses contacts fixes,
<EMI ID=41.1>
<EMI ID=42.1>
pouvant être montée dans n'importe quels appareils de commutation.
<EMI ID=43.1>
sans d'autres moyens de fixation.Tenant compte du fait que l'on utilise der pressions relativement faibles entre les contacts du limiteur, il s'avère avantageux, surtout
<EMI ID=44.1>
<EMI ID=45.1>
matière isolante, en cas de coupure quadruple. (fig3 et 6).
<EMI ID=46.1>
Pour obtenir cet effet, on choisi un. fil fusible à grand coefficient de dilata-
<EMI ID=47.1>
tant à l'étrier 10 de se déplacer vers le haut sous l'action du ressort 11 et d'empê-
<EMI ID=48.1>
<EMI ID=49.1>
teur ayant la forme d'une cartouche fusible tabulaire. Ce limiteur est composé de
<EMI ID=50.1>
temps la bobine d'excitation de l'électroaimant à noyau plongeur 4.Le collier 15 ayant la forme d'un pot et réalisé en matière ferromagnétique, servant en même temps
<EMI ID=51.1>
<EMI ID=52.1>
<EMI ID=53.1>
équations différentielles suivantes:
<EMI ID=54.1>
<EMI ID=55.1> <EMI ID=56.1>
<EMI ID=57.1>
CI.) fréquence angulaire
<EMI ID=58.1>
.En. substituant ces conditions dans en peut écrire :
<EMI ID=59.1>
<EMI ID=60.1>
<EMI ID=61.1>
<EMI ID=62.1>
<EMI ID=63.1>
la fonction précitée atteint son maximum si le t' se trouve symétriquement réparti autour de la crête du courant de court-circuit (et dans le présent cas, aussi autour de la crête de la tension) tandis que pour le k paire, au cas où t'est symétriquement réparti autour de i = 0.
Des équations 3 et 5 résulte alors :
<EMI ID=64.1>
<EMI ID=65.1>
<EMI ID=66.1>
<EMI ID=67.1>
<EMI ID=68.1>
<EMI ID=69.1>
<EMI ID=70.1>
<EMI ID=71.1>
<EMI ID=72.1>
<EMI ID=73.1>
<EMI ID=74.1>
<EMI ID=75.1>
Dans les diagrammes Fig.10 et 11 sont représentées les valeurs de P et Q pour différentes tensions et comme fonction de la durée de charge tos en utilisant les constantes (valables pour Ni)
<EMI ID=76.1> <EMI ID=77.1> <EMI ID=78.1>
<EMI ID=79.1>
impossible de réaliser des limiteurs Thermiques en forme de câble avec un ou plusieurs
<EMI ID=80.1>
<EMI ID=81.1>
<EMI ID=82.1>
la résistance du circuit extérieur.
Par suite, et en approximation grossière, chaque contact du limiteur doit interrom-
<EMI ID=83.1>
de <EMI ID=84.1>
il résulte de la description de son fonctionnement, que ce fil fond toujours après la limitation du courant de court-circuit résultant de la fusion de la résistance limitatrie... dont la valeur dans oe cas augmente au moins 10 fois, mais ce phénomène est sensiblement plus rare enaore que la destruction d'un disjoncteur, par suite de. son pouvoir de coupure insuffisant.
Il n'est donc pas nécessaire de prévoir l'aménagement de oe fil dans les tubes protecteurs, l'arc s ' accompagnant de la fusion sous une intensité limitée par la résistance, pouvant se développer librement entre les parois Plantes du boîtier et l'en-
<EMI ID=85.1>
que "Iles des disjoncteurs modulaires, son emploi présentant notamment les avantages suivants!
<EMI ID=86.1>
disjoncteur sous un court-circuit dépassant son pouvoir de coupure, les flammes sortant dans ce cas de l'appareil, pouvant blesser l'opérateur.
<EMI ID=87.1>
charges dépassant par exemple 10 fois leur Intensité nominale et prêtée aine! leurs contacts centre l'usure.
<EMI ID=88.1> d'extinction des aras puissants.
Suivant l'objet d'invention, les limiteurs dédits ci-dessus sont réalisés nomme appareils modulaires fixés sur les rails à côté des disjoncteurs modulaires et calibrés
<EMI ID=89.1>
<EMI ID=90.1>
<EMI ID=91.1>
REVENDICATIONS
1/ Limiteur magnéto -thermique de courant de court-circuit et des surcharges violentes,
<EMI ID=92.1>
<EMI ID=93.1>
veillé par le limiteur, caractérisé en ce que le temps de déverrouillage des contacts
<EMI ID=94.1>
des contacts du disjoncteur (A,3), branché en série avec le limiteur, sont choir:..-, de telle manière que les deux appareils se protègent mutuellement. la résistance limita-
<EMI ID=95.1>
<EMI ID=96.1>
of
<EMI ID=97.1>
<EMI ID = 1.1> �
<EMI ID = 2.1>
<EMI ID = 3.1>
<EMI ID = 4.1>
The possibility of producing limiters according to the object of the invention, having the
<EMI ID = 5.1>
-The unlocking time of the lock of a normal modular circuit breaker, i.e. without electromagnetic acceleration, varies between 1 and 2 thousandths of a second, the duration of the extinction of the electric arc not exceeding lCmsec, while the duration
<EMI ID = 6.1>
of the cold limiting resistance and with double or quadruple cut-off, at very low voltage, appearing in contact with said resistance, for example 55, resp.
<EMI ID = 7.1>
<EMI ID = 8.1>
limiter is significantly increased by the fact that the movable contacts of the limiter are not subject to any delay due to. the deflection of their springs.
From what precedes, as well as from a theoretical analysis which will be exposed later, it follows that one can dimension the resistance of the limiter according to the object of the invention, for a very short duration overload, it is to say equal or inferior
<EMI ID = 9.1> <EMI ID = 10.1>
Powerful short circuit is always dangerous. This state of affairs has forced the manufacturers to produce modular circuit breakers with a short-circuit current limiting effect so that it cannot reach the value exceeding the breaking capacity of the device. is significantly higher than that of small branch circuit breakers with relatively low breaking capacity.
<EMI ID = 11.1>
limiting effect often prevents them from being fixed in built-in cabinets
in thin bears, on the other hand, we know that the appearance of currents
o
<EMI ID = 12.1>
so rare that the practical utility of branch circuit breakers with very high breaking capacity is called into question, especially taking into account the presence of fuses connected upstream of these devices.
The short-circuit current limiters described in patents are already known.
<EMI ID = 13.1>
reducing the intensity of the short-circuit current to a value that can be interrupted by the branch circuit-breakers, equipped only with thermal elements, the opening of their moving contacts only occurring after the current limitation
<EMI ID = 14.1>
for charging for several seconds, is relatively bulky. The arc extinguishing device as well as the contacts introducing the limiting resistor into the protected circuit, must be sized to almost interrupt ../ ..
<EMI ID = 15.1>
time required for the introduction of the limiting resistance, by the aforementioned devices, into the protected circuit, is relatively long, especially in devices intended for higher nominal currents, a fact likely to cause the contacts of the circuit-breakers protected by the limiter to weld , and consequently, the deterioration of its limiting resistance thus functioning as a fusible wire. On the other hand, the operation of the limiter according to the object of the present invention,
<EMI ID = 16.1>
of a short-circuit, but to help devices mounted downstream to also interrupt less severe overloads, for example exceeding 100-200 Amp., thus reducing the wear of their contacts.
According to an alternative embodiment, the limiter may have the form of a pin circuit breaker or else of a tubular fuse cartridge which can advantageously also protect remote control contactors and devices where high short-circuit currents can cause the contacts to weld. .
Before presenting a short theoretical analysis of the operation of the limiters, which is the subject of the present invention, that their new design be described.
<EMI ID = 17.1> figure 1 is the diagram of the connections of a magneto-thermal limiter, pro <EMI ID = 18.1> figure 2 shows schematically the limiter (L) mounted on common rails <EMI ID = 19.1 > built-in pins. Figure 4 is the side view of the apparatus in Figure 3. Figure 5 is the cross section and partial of the imitator along the plane II-II Fig3. FIG. 6 is the longitudinal and partial section of the cartridge 5 containing the limiting resistor short-circuited by four contacts in series. <EMI ID = 20.1> <EMI ID = 21.1> Figure 8 is a schematic view of the enclosure containing the limiting resistor short-circuited by two contacts. <EMI ID = 22.1>
<EMI ID = 23.1>
As can be seen from Figures 1, 3 and 8, the apparatus consists of an enclosure
<EMI ID = 24.1>
'<or as a melamine-aluminum hydrate mixture with a thermoplastic or steatite binder, containing the resistance Rv at high temperature coefficient, which is called-
<EMI ID = 25.1>
<EMI ID = 26.1>
metallic 7 ending in movable contacts 8a, 8b preferably in silver
<EMI ID = 27.1>
The bridge 7 is actuated by the plunger core of the electromagnet 3 housed in the upper part of the housing 1 of the device and traversed by the current at
<EMI ID = 28.1> fig. 3 and 6.
<EMI ID = 29.1>
installation 5000A short-circuit current can occur under 220V, we can
<EMI ID = 30.1>
quadruple cut, then insufficient to produce an arc.
<EMI ID = 31.1>
Fe-Co or Nickel, can be wound on the bars 12 made of materials
<EMI ID = 32.1>
<EMI ID = 33.1> <EMI ID = 34.1>
solutions can be envisaged, namely: either their introduction into a chamber filled with gas preventing oxidation, for example with nitrogen, or to coat or
<EMI ID = 35.1>
to resist the arc for 1-2 seconds or Rtv - silicone 757.11 is also possible to realize the enclosure with its resistance as described, for example
<EMI ID = 36.1>
quadruple, the double- <1> * contacts 8 carried with a slight play by the insulating bridge 7, being on each side pressed by the springs 2 resting on the edges of the casing of the device.
The locking of the movable contacts 8 in their open position, and in the event of
<EMI ID = 37.1>
slide between the rails 10a integral with the enclosure 5, the vertical displacement of this stirrup pushed upwards by a flat or helical spring 11 being temporary
<EMI ID = 38.1>
bypassing resistor Rv. The ohmic value of resistor r is appreciably greater than. that of Rv.
If the fuse wire r melts, as a result of the deterioration of the resistance
<EMI ID = 39.1>
<EMI ID = 40.1>
As it follows from figs 3 and 7, the enclosure 5 with its fixed contacts,
<EMI ID = 41.1>
<EMI ID = 42.1>
can be mounted in any switching device.
<EMI ID = 43.1>
without other fastening means Taking into account the fact that relatively low pressures are used between the contacts of the limiter, it is particularly advantageous
<EMI ID = 44.1>
<EMI ID = 45.1>
insulating material, in the event of a quadruple cut. (fig3 and 6).
<EMI ID = 46.1>
To achieve this effect, we choose one. high coefficient of expansion fusible wire
<EMI ID = 47.1>
both the caliper 10 to move upwards under the action of the spring 11 and prevent
<EMI ID = 48.1>
<EMI ID = 49.1>
tor having the form of a tabular fuse cartridge. This limiter is composed of
<EMI ID = 50.1>
time the excitation coil of the plunger core electromagnet 4.The collar 15 having the shape of a pot and made of ferromagnetic material, serving at the same time
<EMI ID = 51.1>
<EMI ID = 52.1>
<EMI ID = 53.1>
following differential equations:
<EMI ID = 54.1>
<EMI ID = 55.1> <EMI ID = 56.1>
<EMI ID = 57.1>
CI.) Angular frequency
<EMI ID = 58.1>
.In. substituting these conditions in in can write:
<EMI ID = 59.1>
<EMI ID = 60.1>
<EMI ID = 61.1>
<EMI ID = 62.1>
<EMI ID = 63.1>
the aforementioned function reaches its maximum if the t 'is symmetrically distributed around the peak of the short-circuit current (and in this case, also around the peak of the voltage) while for the k pair, in case t is symmetrically distributed around i = 0.
From equations 3 and 5 then results:
<EMI ID = 64.1>
<EMI ID = 65.1>
<EMI ID = 66.1>
<EMI ID = 67.1>
<EMI ID = 68.1>
<EMI ID = 69.1>
<EMI ID = 70.1>
<EMI ID = 71.1>
<EMI ID = 72.1>
<EMI ID = 73.1>
<EMI ID = 74.1>
<EMI ID = 75.1>
In the diagrams Fig. 10 and 11 are shown the values of P and Q for different voltages and as a function of the charging time tos using the constants (valid for Ni)
<EMI ID = 76.1> <EMI ID = 77.1> <EMI ID = 78.1>
<EMI ID = 79.1>
impossible to produce thermal limiters in the form of a cable with one or more
<EMI ID = 80.1>
<EMI ID = 81.1>
<EMI ID = 82.1>
the resistance of the external circuit.
Therefore, and as a rough approximation, each contact of the limiter must interrupt
<EMI ID = 83.1>
from <EMI ID = 84.1>
it follows from the description of its operation, that this wire always melts after the limitation of the short-circuit current resulting from the melting of the limitatrie resistor ... whose value in this case increases at least 10 times, but this phenomenon is appreciably rarer enaore than the destruction of a circuit breaker, as a result of. its insufficient breaking capacity.
It is therefore not necessary to provide for the arrangement of the wire in the protective tubes, the arc being accompanied by fusion under an intensity limited by the resistance, being able to develop freely between the walls of the housing and the casing. in-
<EMI ID = 85.1>
that "Islands of modular circuit breakers, its use having the following advantages in particular!
<EMI ID = 86.1>
circuit breaker with a short circuit exceeding its breaking capacity, the flames coming out of the device in this case, which could injure the operator.
<EMI ID = 87.1>
loads exceeding, for example, 10 times their nominal Intensity and loaned! their contacts center wear.
<EMI ID = 88.1> extinction of powerful macaws.
According to the object of the invention, the limiters mentioned above are made known as modular devices fixed on the rails next to the modular and calibrated circuit breakers.
<EMI ID = 89.1>
<EMI ID = 90.1>
<EMI ID = 91.1>
CLAIMS
1 / Magneto-thermal current limiter for short-circuit and violent overloads,
<EMI ID = 92.1>
<EMI ID = 93.1>
monitored by the limiter, characterized in that the contact unlocking time
<EMI ID = 94.1>
of the circuit-breaker contacts (A, 3), connected in series with the limiter, are dropped: ..-, so that the two devices protect each other. resistance limita-
<EMI ID = 95.1>
<EMI ID = 96.1>
of
<EMI ID = 97.1>