EP0732718B1 - Single pole and neutral differential circuit breaker - Google Patents
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- H01H71/002—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00 with provision for switching the neutral conductor
Definitions
- the present invention relates to a circuit breaker unipolar and neutral differential.
- control device for circuit which advantageously includes, in a box modular, a phase circuit and a neutral circuit, associated with a circuit breaker mechanism, the latter being controlled, on the one hand, by intensity detectors intervening on the phase circuit, and, on the other hand, by a differential detector intervening between the phase circuits and neutral.
- the differential transformer extends over the entire width of the housing, thus limiting the length of the interrupting chambers, and therefore the maximum acceptable nominal current.
- a unipolar circuit breaker a block containing, on the one hand, a differential part, which generally includes a differential transformer having a primary winding of phase, a primary neutral winding and a winding secondary to which an electromagnetic relay of tripping, and, on the other hand, a neutral circuit with sound own cut-off mechanism.
- the circuit breaker unipolar is arranged to be connected to the winding of differential transformer phase, neutral winding being connected to the neutral circuit, and the different trigger mechanisms are coupled.
- the size of the transformer differential and that of the neutral switch-off chamber are very small, which in particular limits the nominal current maximum acceptable.
- This known type of circuit breaker sometimes referred to as name of single-pole and neutral circuit breaker with miniature box, contains in a box, generally modular, a circuit phase and a neutral circuit which, extending side by side, separated by an insulating partition, each have between terminals intervening at the level of short lateral sides of the housing, a fixed contact and a mobile contact, the circuit phase comprising intensity detectors associated with a trigger mechanism, including a pivoting element, bearing the movable contacts of the two circuits, overlaps said insulating partition.
- the differential unit generally comprising a differential transformer having a primary winding of phase, a primary neutral winding and a winding secondary to which an electromagnetic relay of trigger, is attached to a large side face of the housing of the circuit breaker, the phase and neutral circuits of this the latter being arranged so as to be connected with the corresponding windings of the differential block, a connection mechanical connecting the trip relay and the mechanism circuit breaker circuit breaker.
- circuit breaker can be problematic. when combined, for example on a rail, with other circuit control devices with modular housings.
- the spacing between terminals, located on the same small side, of a circuit breaker with common compartment phase / neutral corresponds substantially to the half that of a conventional two-pole circuit breaker, two protected circuits, formed by the association, side by side, two single-pole circuit breakers.
- the present invention relates to a differential circuit breaker unipolar and neutral suitable for supply combs conventional single-pole and multi-pole circuit breakers, and which nevertheless presents an arrangement of its components allowing optimal occupancy of the interior space of its case.
- the neutral circuit is offset, with respect to its terminals, towards the phase circuit, the space left free by this offset being occupied by the differential part.
- the circuit breaker part can occupy only substantially half the width of the case while the neutral and phase terminals intervening at the ends occupy all this width.
- a modular box provided with each of its ends of a pair of terminals whose spacing corresponds to that of the terminals of a two-pole circuit breaker classic, it can be installed a differential part and a circuit breaker part whose different elements components can be arranged substantially like those of a circuit breaker with common phase / neutral compartment, of known type.
- circuit breaker part may be the same as those used for circuit breakers with common phase / neutral compartments, in order to simplify the manufacture of the differential circuit breaker.
- FIG. 5 An example of a unipolar differential circuit breaker and neutral 1, according to the present invention, is shown in exploded perspective, in Figure 5. It has a part circuit breaker 3, which is best seen in Figures 3 and 4, and a differential part 2, which is best seen in Figures 1 and 2.
- the part circuit breaker includes a phase circuit 50 and a circuit neutral 150 which, installed side by side, extend between respective terminals, 51 and 61 for the phase circuit, 151 and 161 for the neutral circuit.
- the phase circuit 50 comprises, between terminal 51 and terminal 61, a bimetal thermal detector 52, forming first intensity detection means, a movable contact of phase 53, a fixed contact phase 54, and a chamber limited arc extinction between, on the one hand, a conductor lower 55 linked to the bimetallic strip 52, itself connected by a braid 57 to the moving contact 53, and, on the other hand, a conductor upper 56 which, carrying the fixed contact 54, is linked to a electromagnetic coil detector 58, forming second intensity detection means.
- the neutral circuit 150 includes, between terminal 151 and terminal 161, a moving neutral contact 153, a contact fixed neutral 154, and a limited arc extinguishing chamber between, on the one hand, a lower conductor 155, connected by a braid 157 to the movable contact 153, and, on the other hand, a upper conductor 156, carrying the fixed contact 154.
- the circuit breaker part 3 also includes a mechanical circuit breaker device 100, controlled by a controller 101.
- a controller 101 In a manner well known in itself, such a device, not detailed in the accompanying drawings, comprises a pivoting element carrying the movable contacts 53 and 153 phase and neutral circuits, as well as a lock mechanism adapted to be unlocked by detectors 52 and 58, so as to cause a pivoting of the contact-carrying element causing the opening of the circuits phase and neutral.
- Joystick 101 allows control manually the contact element and, when the device was triggered under the control of one of the detectors, reset the circuit breaker 100.
- Figure 3 shows the movable contacts 53 and 153 in open position. Their ends are then proximity to the summits of lower arc-forming horns formed by conductor 55 and conductor, respectively 155 there.
- the part differential 2 includes a differential transformer 111 and a mechanism 112 in which a relay of trigger.
- This mechanism 112 is connected to mechanism 100 of the circuit breaker by mechanical connections (not shown).
- Two conductors 15 and 115 respectively forming primary phase winding and primary winding of neutral, are wound on the differential transformer.
- these primary phase and neutral windings are connected to the corresponding circuits of the circuit breaker part. More specifically, they are installed in series in these circuits, the phase winding being interposed between the terminal 51 and one end of the conductor 55 intervening between said terminal 51 and the bimetallic strip 52, and the neutral winding being interposed between terminal 151 and one end of conductor 155 on which the braid 157 is welded. connection with the differential part of the circuits phase and neutral therefore occur at the same side of the circuit breaker part, between the conductors connected to the movable contacts and the corresponding terminals.
- a secondary measurement winding (not shown) is also wound on the differential transformer 111.
- the two ends of this winding (not shown) are connected to the trigger relay of mechanism 112, so that when an imbalance occurs between the currents flowing in the primary windings 15 and 115, a tension is induced between the ends of the winding secondary, which activates the trip relay mechanism 112.
- circuit breaker differential 1 All the elements making up the circuit breaker differential 1 which have just been listed are well known, both in their forms and in their functions, in the field of unipolar and neutral differential circuit breakers. They will therefore not be described here in more detail.
- the housing 10 which, in the example shown, contains the elements of the differential circuit breaker 1, is a box modular which, in a conventional manner, has an overall shape rectangular with a 10A front extension ( Figures 1 and 2), means of attachment to a rail acting on its rear part.
- this housing 10 consists of two side shells 11 and 12, including walls form the large lateral sides 16 and 17 of the housing, a central part 13, comprising an insulating partition 14, parallel to the long lateral sides 16 and 17, and in one piece intermediate 18 which, intervening between the central part 13 and the lateral shell 11, comprises an insulating partition 19, parallel to the partition 14.
- This housing 10 is provided, at its short sides lateral, of housings 20 adapted to receive the terminals of the RCD 1.
- Each of these housings 20 consists of the assembly of two half-housings carried respectively by the central part 13 and by one or the other of the shells side 11 and 12.
- These housings 20 are closed, so that the terminals are isolated, not only from each other, by partitions parallel to partition 14, but also compartments of the housing containing the differential part 2 and the circuit breaker part 3, by transverse partitions 23, 24, 25 and 26.
- Windows 21 and 22, which can be seen on Figures 7 and 8 are arranged respectively in the transverse partitions 23 and 25, which delimit the housings 20 of terminals 51 and 151 and the transverse partitions 24 and 26, which delimit the housings 20 of terminals 61 and 161, in order to allow connection between terminals and circuits correspondents.
- the windows 22 operate at the level of the upper ends corresponding housings 20, while the windows 21 are closer to the middle parts of the housings 20 correspondents.
- the housings 20 operating at the same small level lateral side of the housing 10 each extend over a half of the thickness of the latter. So the housing pairs of terminals occupy the entire thickness of the housing 10 at the small lateral sides of the latter.
- terminals 51, 61, 151 and 161 in the box 10 is therefore comparable to that in a circuit breaker classic bipolar, with two protected circuits.
- terminals can be any known terminals in the field of circuit breakers and differential circuit breakers.
- these are terminals of the so-called type.
- Eleator with a suitable cage, under the control a screw, to slide in the corresponding housing 20, and a conductor, generally a bent blade, fixedly mounted in the case, on one side of which the wire or tooth is applied the corresponding connection comb, the cage tightening said wire or said tooth of the comb against said conductor.
- the circuit breaker part 3 intervenes in a compartment opposite the phase terminals 51 and 61, as can be seen in FIG. 4.
- This compartment is delimited by the large wall lateral 17, on the one hand, and by the insulating partition 19, on the other go. Between the two, the insulating partition 14 divides the part bottom of this space in a sub-compartment reserved for phase circuit and a sub-compartment reserved for the neutral.
- the circuit breaker 100 intervenes above of the insulating partition 14, in the space between the wall 17 and the partition 19, its pivoting contact-carrying element overlapping the insulating wall 14.
- the phase circuit 50 extends between terminals 51 and 61, so conventional, against wall 17, over the entire length between the transverse partitions 23 and 24, which, acting on both sides and on the other side of the insulating partition 14, delimit the housings 20 terminals, respectively 51 and 61.
- the driver 69 associated with the input terminal 51 crosses the partition 23 by through the corresponding window 21.
- transverse conductor 71 which, as seen in Figure 5, is connected to the end of the lower conductor 55.
- the latter in practical a cut and folded blade, consists of a first part in U turned upwards, of a second part, extending with a certain downward inclination, forming lower arc-forming horn of the phase circuit, and a third part, extending against the base of the case, above which the arc extinguishing chamber extends.
- a branch of the second U-shaped part of this conductor 55 is cut into two blades extending side by side, of which one, in connection with the conductor 55 only by one of its ends, support form of the bimetal strip on which the latter is welded.
- the conductor 56 in practice a blade bent twice, includes a portion horizontal extending near the upper limit of the partition 14, a vertical portion, carrying the fixed contact, and whose lower end is substantially opposite horizontally from the top of the horn lower arc, and, finally, a curved portion upward forming upper arc-forming horn.
- the horizontal part of conductor 56 extends below the detector electromagnetic 58 which, installed above the partition insulating 14, occupies the entire width of the space delimited by the wall 17 and the wall 19.
- the two ends of the winding of this electromagnetic detector are located directly above the sub-compartment reserved for phase circuit 50, one of these ends being soldered to conductor 56, and the other being soldered to a conductor 72, in practice the associated conductor at terminal 61, which crosses partition 24 via of the corresponding window 22.
- This conductor 72 extends transversely against the partition 24, before crossing window 22, in a upper portion of the housing 10, above the partition insulator 14, here substantially at the level of the lower part of the electromagnetic detector 58. It is thus refocused by compared to terminal 61 with which it is associated.
- the extinguishing chamber arc advantageously constituted, in a known manner, by a stack of sheets (not shown).
- phase circuit The different elements of the phase circuit are, known manner, installed in the housing 10 using means positioning and / or hanging, intervening, recessed or protruding, on the inner part of the lateral shell 12 and on the corresponding parts of the central part 13 and of the intermediate piece 18.
- these means positioning come from molding with the shell 12, the central part 13 or the intermediate part 18.
- FIGS. 7 and 8 we see, arranged on, respectively, the side shell 12 and the central part 13, the complementary supports 30A and 30B of the assembly formed by the conductor 55 and the bimetallic strip 52, called “subset thermal ", as well as, respectively, on the shell side 12, the intermediate part 18, and the central part 13, the complementary supports 31A, 31B and 31C of the assembly formed by the electromagnetic detector 58, the conductor 56 and conductor 72, called “electromagnetic sub-assembly".
- the neutral circuit 150 extends, next to the phase circuit, opposite the terminals 51 and 61 of the latter, against the wall 19 of the room intermediate 18.
- This neutral circuit is therefore offset with respect to its own terminals 151 and 161, to the pair of phase terminals 51 and 61.
- the partition 14 of the central part 13 isolates the circuit phase circuit neutral. This partition 14 is therefore offset, towards the wall 17, with respect to the parallel partitions which, intervening at the ends of the central part 13, isolate the phase and neutral terminals from each other, at the level of one and the other small lateral sides of the case.
- the latter in practice a cut and folded blade, is consisting, as seen in Figure 3, of a first vertical part at the end of which is connected a transverse conductor 171 coming in the differential part 2, of a second part, extending with a certain tilting downward, forming lower training horn of the neutral circuit, and a third part, extending against the base of the housing, above which extends the arc extinguishing chamber.
- the conductor 156 in practice a blade bent several times, includes a first vertical portion, extending near the terminal 161, a first horizontal portion, being lower that the top of the lower arc-forming horn of neutral, a portion curved upwards, forming a horn upper neutral arc, the end of which higher is higher than the top of the horn lower neutral arc extinction, a second portion vertical, carrying the fixed neutral contact, and the part of which upper is found substantially at the upper limit of the partition wall 14, a portion curved downwards, and a second horizontal portion, extending below the electromagnetic detector 58, close to the partition transverse 24.
- conductor 172 In extension of conductor 156 is a conductor 172, extending in the differential part and being connecting to neutral terminal 161.
- This conductor has a transverse portion, the end of which is connected to the conductor 156, which, along the partition 24 delimiting the housing 20 of terminal 61, crosses partition 19 by through a window 33 formed in the latter. As shown in Figure 3, it then includes a vertical part allowing it to reach the level of the window 22 of housing 20 of terminal 151, through which it joined the latter.
- the window through which the conductor 172 passes through the partition 19 is a notch opening on the side of the housings 20. In this way, the room intermediate 18 can be installed while the neutral is already mounted and connected to its terminals.
- this means of transverse partitioning includes a first part extending vertically and a second portion extending horizontally, up to the transverse partition 24.
- these conductors 156 and 172 isolated from conductor 72 of which the part intervening outside the housing 20 of the terminal 61 is located above this horizontal transverse partition 32, at a good distance from the conductors 156 and 172.
- the means of transverse partitioning comes from molding with the part control unit 13.
- the different elements of the neutral circuit are, known manner, installed in the housing 10 using means positioning and / or hanging, intervening, recessed or protruding, on the corresponding parts of the part central 13 and the intermediate piece 18.
- these positioning means come from molding with the part central 13 or the intermediate piece 18.
- Windows 34 and 35 are provided in the partition 14 carried by the central part, to allow the driver flexible 70, connected to conductor 69 of terminal 51 of the circuit phase, and to the transverse conductor 71, connected to the conductor 55 of the phase circuit, to cross the sub-compartment reserved for the neutral circuit, in order to gain differential part 2.
- the window 34 is provided in the immediate vicinity of the transverse partition 23 insulating the housing 20 from the terminal 51, at a level upper part of the latter.
- this window 34 are extended, in the compartment reserved for neutral circuit, by partitions delimiting a tunnel transverse insulator through which the flexible conductor 70 crosses the compartment reserved for the neutral circuit.
- This tunnel opens on the other side of the partition 19, that a notch 36 allows crossing.
- the window 35 is also provided in the immediate vicinity of the partition 23, below window 34 at a lower part of housing 20 of terminal 51.
- this window are also extended in the reserved compartment to the neutral circuit, by partitions delimiting a tunnel transverse insulation through which the transverse conductor 71 passes through the compartment reserved for the neutral circuit.
- This tunnel opens on the other side of the partition 19, that a notch 37 allows crossing.
- the partition 19 carried by the intermediate piece 18 separates the circuit breaker part 3 proper of the part differential 2. It comes into contact, on one side, with the common border of the transverse partitions 23 and 25 insulating the housings 20 of terminals 51 and 151, and, on the other side, of the common border of the transverse partition 24 isolating the housing 20 of terminal 61 and transverse partition 26 insulating the housing 20 from terminal 161.
- the flexible conductor 70 and the transverse conductor 71 forming connection conductors from the phase circuit to the differential part, cross this partition 19 by means of notches respectively 36 and 37.
- the transverse conductor 171 connected to the conductor 155 of the neutral circuit, it crosses the partition 19 by through a window 38 operating near notch 37, with a lateral offset towards the inside of the case 1, and a longitudinal shift towards the front part of the last.
- Window 38 is, as can be seen on the figure 5, extended by insulating partitions on the other side of the partition 19 in order to form a transverse insulating tunnel that the conductor 171 crosses.
- this differential part 2 is installed in the space next to the terminals of neutral 151 and 161. In other words, it is enclosed in a compartment delimited in width by the partitions transverse 25 and 26, and transversely by the partition 19 and the large side wall 16.
- the differential transformer 111 operates near the terminal 161 and extends, longitudinally, up to, substantially, the middle of the case. In height, it extends, appreciably, from the base of the housing to, substantially, the middle of the housing.
- the flexible conductor 70 extends against the partition 19 by describing an open arc towards the rear left corner of the case 10, so as to best avoid the conductor 169 of the terminal 151, the end of the transverse conductor 171 and the end of the transverse conductor 71.
- This end 81 extends from the transformer 111 to conductor 71, which, leaving the insulating tunnel extending window 35, is close to the part housing 20 of terminal 151. At this point, angled, it extends transversely against said conductor, with which it is welded.
- this end 81 extends substantially horizontally, between the differential transformer 111 and conductor 71, with, however, a slight downward tilt, so that pass under the transverse insulating tunnel extending the window 38.
- This end of the neutral winding is directly connected to conductor 169 associated with terminal 151, being, more precisely, welded on a tab of the latter which, leaving the housing 20 of the terminal 151 through the window 22 corresponding, extends against the large side wall 16.
- a second end 181 of the primary winding of neutral 115 extends between the differential transformer 111 and the end of the transverse conductor 171 leaving the transverse tunnel extending window 38, passing between the conductor flexible 70 and the large side wall 16.
- this end 181 of the primary neutral winding 115 is located, longitudinally, between the other end 180 of this winding and the end 81 of the primary winding of phase 15.
- this distance from the points connection is facilitated by the fact that the transformer differential occupies approximately one half, lying in the side of terminal 161, part compartment differential, the rest of the space, between this transformer differential and terminal 151, being left free to space the connection points for the phase and neutral windings with the corresponding connection conductors.
- the central part 13 is specially designed to allow evacuation to the outside of the gases formed in the reserved sub-compartment to the neutral circuit.
- a passage 201 is arranged in the central room 13 in order to allow the evacuation of these neutral gases to the outside, said passage occurring near the base of the housing 1, between the housings 20 of terminals 61 and 161 which are located side of the arc extinguishing chambers.
- this compartment 207 is provided at one of the ends of the base of the box 1 which are shifted downwards with respect to a central part of said base of housing 1, so that the bottom of this compartment is below that of the rest of the neutral sub-compartment.
- This compartment 207 is limited, transversely, by, on the one hand, the partition 19, and, on the other hand, the partition 14, including an extension 209, extending downward and toward the housing 20 of terminal 61, is adapted to intervene opposite of said compartment.
- this compartment 207 is limited by the transverse partition 24 which, at the level of the lower part of housing 20 of terminal 61, is shifted to the short side corresponding side of the housing 1, as seen, by example, in FIG. 3, so that said housing 20 is shrunk to this level.
- This compartment 207 apart from the partition 19 which comes to close it on one of its sides, is essentially arranged in the central part 13.
- compartment 207 It is in this compartment 207 that the passage opens 201 which crosses the lower part of the partition transverse 24, at its border with the part lower of the transverse partition 26 which delimits the housing of the neutral terminal 161. This passage therefore occurs on the side of compartment 207 which is close to the partition 209 extension 14.
- This passage 201 is delimited transversely by, of a part, a partition 204, corresponding to the lower part of the partition between the housings 20 of the terminals 61 and 161, and, on the other hand, a partition 203, intervening, as we can see it in Figure 8, in the bottom of the housing 20 of phase terminal 61.
- passage 201 occurs at the bottom of the housing 20 of phase terminal 61, against the bulkhead separation with the housing 20 of the neutral terminal 161, of the partitions isolating said passage from the rest of the housing 20.
- This passage 201 extending straight, opens out so at the corresponding small side side of the housing 1, as can be seen in FIG. 8.
- a passage 200 in the half-shell 12 in order to allow the evacuation of gases formed in the phase sub-compartment, said passage occurring at near the base of the housing 1, between the housing 20 of the terminal 61 and the large side wall 17.
- the gases that are formed in the sub-compartment of phase, coming out of the arc extinguishing chamber, towards of the transverse wall 24, are directed towards a compartment 206 delimited laterally between the partition 24 and a partition 205 which extends parallel to the latter.
- the partition 205 is pierced, over its entire height, with holes allowing the introduction of phase gases into compartment 206.
- this compartment 206 intervenes at one of the ends of the base of the box 1 which are shifted downwards with respect to a central part of said base of housing 1, so that the bottom of this compartment is below that of the rest of the phase sub-compartment.
- This passage 200 is delimited transversely by, of a on the one hand, the large side wall 17, and, on the other hand, by a partition 202, intervening, as can be seen in the figure 7, in the bottom of the housing 20 of the phase terminal 61, opposite of the partition 203.
- a partition, connecting the upper side of the partition 202 with the large wall 17 covers this passage 200.
- This passage 200 extending straight, opens out so at the corresponding small side side of the housing 1, as can be seen in FIG. 8.
- the part differential is installed in the space that is in look at the neutral terminals 151 and 161 on the corresponding side of the central partition.
- the circuit breaker part which is installed in the space opposite the terminals of the neutral circuit while that the differential part then intervenes with regard to phase circuit terminals.
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un disjoncteur différentiel unipolaire et neutre.The present invention relates to a circuit breaker unipolar and neutral differential.
Par ce terme, on entend un appareil de commande de circuit qui comprend, dans un boítier, avantageusement modulaire, un circuit de phase et un circuit de neutre, associés à un mécanisme coupe-circuit, ce dernier étant commandé, d'une part, par des détecteurs d'intensité intervenant sur le circuit de phase, et, d'autre part, par un détecteur différentiel intervenant entre les circuits de phase et de neutre.By this term is meant a control device for circuit which advantageously includes, in a box modular, a phase circuit and a neutral circuit, associated with a circuit breaker mechanism, the latter being controlled, on the one hand, by intensity detectors intervening on the phase circuit, and, on the other hand, by a differential detector intervening between the phase circuits and neutral.
Les disjoncteurs différentiels unipolaire et neutre sont généralement développés, à l'heure actuelle, selon trois approches différentes.Unipolar and neutral differential circuit breakers are generally developed, at present, according to three different approaches.
Selon une première approche, il est introduit dans le boítier d'un interrupteur différentiel de type connu les éléments propres à le faire fonctionner également comme disjoncteur.According to a first approach, it is introduced into the housing of a known type differential switch elements to make it work also as circuit breaker.
Dans un tel appareil, le transformateur différentiel s'étend sur toute la largeur du boítier, limitant ainsi la longueur des chambres de coupure, et, par conséquent, le courant nominal maximum acceptable.In such an apparatus, the differential transformer extends over the entire width of the housing, thus limiting the length of the interrupting chambers, and therefore the maximum acceptable nominal current.
Selon une seconde approche, il est associé à un disjoncteur unipolaire un bloc contenant, d'une part, une partie différentielle, laquelle comporte généralement un transformateur différentiel ayant un enroulement primaire de phase, un enroulement primaire de neutre et un enroulement secondaire auquel est connecté un relais électromagnétique de déclenchement, et, d'autre part, un circuit de neutre avec son propre mécanisme de coupure. Le circuit du disjoncteur unipolaire est aménagé afin d'être connecté à l'enroulement de phase du transformateur différentiel, l'enroulement de neutre étant connecté au circuit de neutre, et les différents mécanismes de déclenchement sont accouplés.According to a second approach, it is associated with a unipolar circuit breaker a block containing, on the one hand, a differential part, which generally includes a differential transformer having a primary winding of phase, a primary neutral winding and a winding secondary to which an electromagnetic relay of tripping, and, on the other hand, a neutral circuit with sound own cut-off mechanism. The circuit breaker unipolar is arranged to be connected to the winding of differential transformer phase, neutral winding being connected to the neutral circuit, and the different trigger mechanisms are coupled.
Dans un tel appareil, la taille du transformateur différentiel et celle de la chambre de coupure de neutre sont très réduites, ce qui limite notamment le courant nominal maximum acceptable. In such a device, the size of the transformer differential and that of the neutral switch-off chamber are very small, which in particular limits the nominal current maximum acceptable.
Selon une troisième approche, enfin, il est associé un bloc différentiel à un disjoncteur unipolaire et neutre de type à compartiment commun phase/neutre.According to a third approach, finally, it is associated a differential block to a single pole neutral type circuit breaker with common phase / neutral compartment.
Ce type connu de disjoncteur, parfois désigné sous le nom de disjoncteur unipolaire et neutre à boítier miniature, renferme dans un boítier, généralement modulaire, un circuit de phase et un circuit de neutre qui, s'étendant côte à côte, séparés par une cloison isolante, comportent chacun, entre des bornes intervenant au niveau de petits côtés latéraux du boítier, un contact fixe et un contact mobile, le circuit de phase comprenant des détecteurs d'intensité associés à un mécanisme de déclenchement, dont un élément pivotant, portant les contacts mobiles des deux circuits, chevauche ladite cloison isolante.This known type of circuit breaker, sometimes referred to as name of single-pole and neutral circuit breaker with miniature box, contains in a box, generally modular, a circuit phase and a neutral circuit which, extending side by side, separated by an insulating partition, each have between terminals intervening at the level of short lateral sides of the housing, a fixed contact and a mobile contact, the circuit phase comprising intensity detectors associated with a trigger mechanism, including a pivoting element, bearing the movable contacts of the two circuits, overlaps said insulating partition.
Le bloc différentiel, comportant généralement un transformateur différentiel ayant un enroulement primaire de phase, un enroulement primaire de neutre et un enroulement secondaire auquel est connecté un relais électromagnétique de déclenchement, est accolé à une grande face latérale du boítier du disjoncteur, les circuits de phase et de neutre de ce dernier étant aménagés de manière à être connectés avec les enroulements correspondants du bloc différentiel, une liaison mécanique reliant le relais de déclenchement et le mécanisme coupe-circuit du disjoncteur.The differential unit, generally comprising a differential transformer having a primary winding of phase, a primary neutral winding and a winding secondary to which an electromagnetic relay of trigger, is attached to a large side face of the housing of the circuit breaker, the phase and neutral circuits of this the latter being arranged so as to be connected with the corresponding windings of the differential block, a connection mechanical connecting the trip relay and the mechanism circuit breaker circuit breaker.
Ce type de disjoncteur différentiel unipolaire et neutre, décrit, par exemple, dans le brevet européen publié sous le N°196241, présente, entre autres, l'avantage de permettre une occupation optimale de l'espace intérieur de son boítier. Ainsi, les constituants de la partie disjoncteur et de la partie différentielle, et notamment les chambres de coupures d'arc et le transformateur différentiel, peuvent être de tailles importantes.This type of unipolar differential circuit breaker and neutral, described, for example, in the published European patent under No. 196241, has, among other things, the advantage of allow optimal occupancy of the interior space housing. Thus, the components of the circuit breaker part and of the differential part, and in particular the chambers of arc breaks and the differential transformer, can be large sizes.
Cependant, ce type de disjoncteur peut poser problème lorsqu'il est associé, par exemple sur un rail, à d'autres appareils de commande de circuit à boítiers modulaires.However, this type of circuit breaker can be problematic. when combined, for example on a rail, with other circuit control devices with modular housings.
On sait, en effet, que, dans le domaine des appareils de commande de circuit à boítiers modulaires disposés côte à côte sur un rail de montage, le raccordement électrique desdits appareils de commande peut se faire à l'aide de peignes dont les dents sont adaptées à pénétrer dans les bornes desdits éléments de commande. Généralement, de tels peignes sont utilisés au moins pour le raccordement au circuit d'alimentation.We know, in fact, that in the field of devices of circuit control with modular boxes arranged side by side side on a mounting rail, the electrical connection of said control devices can be done using combs including the teeth are adapted to penetrate the terminals of said control elements. Generally, such combs are used at least for connection to the circuit feed.
Or, l'écartement entre bornes, situées sur un même petit côté latéral, d'un disjoncteur à compartiment commun phase/neutre, de type connu, correspond sensiblement à la moitié de celui d'un disjoncteur bipolaire classique, à deux circuits protégés, constitué par l'association, côte à côte, de deux disjoncteurs unipolaires.However, the spacing between terminals, located on the same small side, of a circuit breaker with common compartment phase / neutral, of known type, corresponds substantially to the half that of a conventional two-pole circuit breaker, two protected circuits, formed by the association, side by side, two single-pole circuit breakers.
Autrement dit, ces disjoncteurs à compartiment commun phase/neutre ne peuvent pas être raccordés aux peignes d'alimentation adaptés aux disjoncteurs unipolaires et multipolaires classiques.In other words, these common compartment circuit breakers phase / neutral cannot be connected to the combs supply suitable for single-pole circuit breakers and classic multipoles.
La présente invention vise un disjoncteur différentiel unipolaire et neutre adapté aux peignes d'alimentation des disjoncteurs unipolaires et multipolaires classiques, et qui présente néanmoins un agencement de ses composants permettant une occupation optimale de l'espace intérieur de son boítier.The present invention relates to a differential circuit breaker unipolar and neutral suitable for supply combs conventional single-pole and multi-pole circuit breakers, and which nevertheless presents an arrangement of its components allowing optimal occupancy of the interior space of its case.
A cet effet, il est proposé un disjoncteur différentiel unipolaire et neutre, du genre renfermant, dans un boítier isolant, de forme globalement parallélépipédique :
- une partie disjoncteur comportant, d'une part, des circuits de phase et de neutre qui, s'étendant l'un à côté de l'autre, parallèlement aux grands côtés latéraux du boítier, entre des bornes respectives, disposées au niveau des petits côtés latéraux du boítier, comportent chacun une paire de contacts fixe et mobile associée à une chambre d'extinction d'arc, et, d'autre part, dans une partie frontale du boítier, un mécanisme coupe-circuit qui, adapté à être déclenché par au moins un détecteur d'intensité interposé dans le circuit de phase, comprend un élément pivotant portant les contacts mobiles des deux circuits ; et
- une partie différentielle pourvue d'un transformateur différentiel, comportant des enroulements primaires de phase et de neutre connectés aux circuits correspondants de la partie disjoncteur, et un relais électromagnétique de déclenchement qui, connecté à un enroulement secondaire dudit transformateur différentiel, est en liaison mécanique avec le mécanisme coupe-circuit de la partie disjoncteur ;
- a circuit breaker part comprising, on the one hand, phase and neutral circuits which, extending one next to the other, parallel to the large lateral sides of the case, between respective terminals, arranged at the small lateral sides of the case, each have a pair of fixed and movable contacts associated with an arc extinguishing chamber, and, on the other hand, in a front part of the case, a circuit breaker mechanism which, adapted to be triggered by at least one intensity detector interposed in the phase circuit, comprises a pivoting element carrying the movable contacts of the two circuits; and
- a differential part provided with a differential transformer, comprising primary phase and neutral windings connected to the corresponding circuits of the circuit breaker part, and an electromagnetic trip relay which, connected to a secondary winding of said differential transformer, is in mechanical connection with the circuit breaker mechanism of the circuit breaker part;
Dans le cas où la partie disjoncteur est disposée en regard des bornes du circuit de phase, le circuit de neutre est décalé, par rapport à ses bornes, vers le circuit de phase, l'espace laissé libre par ce décalage étant occupé par la partie différentielle.In the case where the circuit breaker part is arranged in look at the phase circuit terminals, the neutral circuit is offset, with respect to its terminals, towards the phase circuit, the space left free by this offset being occupied by the differential part.
Dans le cas où la partie disjoncteur est disposée en regard des bornes du circuit de neutre, c'est le circuit de phase qui se trouvera décalé vers le circuit de neutre.In the case where the circuit breaker part is arranged in look at the terminals of the neutral circuit, this is the circuit of phase which will be shifted towards the neutral circuit.
Dans l'un ou l'autre de ces cas, la partie disjoncteur peut n'occuper que, sensiblement, la moitié de la largeur du boítier alors que les bornes de neutre et de phase intervenant aux extrémités occupent toute cette largeur.In either case, the circuit breaker part can occupy only substantially half the width of the case while the neutral and phase terminals intervening at the ends occupy all this width.
Ainsi, dans un boítier modulaire pourvu à chacune de ses extrémités d'une paire de bornes dont l'écartement correspond à celui des bornes d'un disjoncteur bipolaire classique, il peut être installé une partie différentielle et une partie disjoncteur dont les différents éléments constituants peuvent être agencés sensiblement comme ceux d'un disjoncteur à compartiment commun phase/neutre, de type connu.Thus, in a modular box provided with each of its ends of a pair of terminals whose spacing corresponds to that of the terminals of a two-pole circuit breaker classic, it can be installed a differential part and a circuit breaker part whose different elements components can be arranged substantially like those of a circuit breaker with common phase / neutral compartment, of known type.
Avantageusement, la plupart des éléments constituant la partie disjoncteur pourront être les mêmes que ceux utilisés pour des disjoncteurs à compartiments communs phase/neutre, afin de simplifier la fabrication du disjoncteur différentiel.Advantageously, most of the elements constituting the circuit breaker part may be the same as those used for circuit breakers with common phase / neutral compartments, in order to simplify the manufacture of the differential circuit breaker.
Les caractéristiques et avantages de la présente
invention ressortiront de la description qui va suivre d'un
exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, parmi
lesquels :
Un exemple de disjoncteur différentiel unipolaire et
neutre 1, suivant la présente invention, est représenté, en
perspective éclatée, à la figure 5. Il comporte une partie
disjoncteur 3, que l'on voit mieux aux figures 3 et 4, et une
partie différentielle 2, que l'on voit mieux aux figures 1 et
2.An example of a unipolar differential circuit breaker and
neutral 1, according to the present invention, is shown in
exploded perspective, in Figure 5. It has a
Telle que représentée aux figures 3 et 4, et
conformément au schéma électrique de la figure 6, la partie
disjoncteur comprend un circuit de phase 50 et un circuit de
neutre 150 qui, installés côte à côte, s'étendent entre des
bornes respectives, 51 et 61 pour le circuit de phase, 151 et
161 pour le circuit de neutre. As shown in Figures 3 and 4, and
according to the electrical diagram of figure 6, the part
circuit breaker includes a
Le circuit de phase 50 comprend, entre la borne 51 et
la borne 61, un détecteur thermique à bilame 52, formant
premier moyen de détection d'intensité, un contact mobile de
phase 53, un contact fixe de phase 54, et une chambre
d'extinction d'arc limitée entre, d'une part, un conducteur
inférieur 55 lié au bilame 52, lui même connecté par une tresse
57 au contact mobile 53, et, d'autre part, un conducteur
supérieur 56 qui, portant le contact fixe 54, est lié à un
détecteur électromagnétique à bobine d'excitation 58, formant
second moyen de détection d'intensité.The
Le circuit de neutre 150 comprend, entre la borne 151
et la borne 161, un contact mobile de neutre 153, un contact
fixe de neutre 154, et une chambre d'extinction d'arc limitée
entre, d'une part, un conducteur inférieur 155, connecté par
une tresse 157 au contact mobile 153, et, d'autre part, un
conducteur supérieur 156, portant le contact fixe 154.The
Comme on le voit à la figure 3, la partie disjoncteur
3 comprend également un dispositif mécanique coupe-circuit 100,
commandé par une manette 101. De manière bien connue en soi,
un tel dispositif, non détaillé sur les dessins annexés,
comprend un élément pivotant portant les contacts mobiles 53
et 153 des circuits de phase et de neutre, ainsi qu'un
mécanisme de serrure adapté à être déverrouillé par les
détecteurs 52 et 58, de manière à provoquer un pivotement de
l'élément porte-contacts entraínant l'ouverture des circuits
de phase et de neutre. La manette 101 permet de commander
manuellement l'élément porte-contacts et, lorsque le dispositif
a été déclenché sous la commande d'un des détecteurs, de
réarmer le dispositif coupe-circuit 100.As seen in Figure 3, the
La figure 3 montre les contacts mobiles 53 et 153 en
position d'ouverture. Leurs extrémités se trouvent alors à
proximité des sommets de cornes inférieures de formation d'arc
que forment, respectivement, le conducteur 55 et le conducteur
155 à cet endroit.Figure 3 shows the
Telle que représentée aux figures 1 et 2, la partie
différentielle 2 comprend un transformateur différentiel 111
et un mécanisme 112 dans lequel intervient un relais de
déclenchement. Ce mécanisme 112 est connecté au mécanisme 100
du disjoncteur par des liaisons mécaniques (non représentées).As shown in Figures 1 and 2, the
Deux conducteurs 15 et 115, formant respectivement
enroulement primaire de phase et enroulement primaire de
neutre, sont bobinés sur le transformateur différentiel.Two
Comme on le voit sur le schéma électrique de la figure
6, ces enroulements primaires de phase et de neutre sont
connectés aux circuits correspondants de la partie disjoncteur.
Plus précisément, ils sont installés en série dans ces
circuits, l'enroulement de phase étant interposé entre la borne
51 et une extrémité du conducteur 55 intervenant entre ladite
borne 51 et le bilame 52, et l'enroulement de neutre étant
interposé entre la borne 151 et une extrémité du conducteur 155
sur laquelle est soudée la tresse 157. Les conducteurs de
raccordement avec la partie différentielle des circuits de
phase et de neutre interviennent donc au niveau du même côté
de la partie disjoncteur, entre les conducteurs reliés aux
contacts mobiles et les bornes correspondantes.As seen in the electrical diagram of the figure
6, these primary phase and neutral windings are
connected to the corresponding circuits of the circuit breaker part.
More specifically, they are installed in series in these
circuits, the phase winding being interposed between the
Un enroulement secondaire de mesure (non représenté)
est également bobiné sur le transformateur différentiel 111.
Les deux extrémités de cet enroulement (non représentées) sont
connectées au relais de déclenchement du mécanisme 112, de
manière à ce que, lorsqu'un déséquilibre intervient entre les
courants circulant dans les enroulements primaires 15 et 115,
une tension soit induite entre les extrémités de l'enroulement
secondaire, ce qui active le relais de déclenchement du
mécanisme 112.A secondary measurement winding (not shown)
is also wound on the
Tous les éléments constituant le disjoncteur différentiel 1 qui viennent d'être énumérés sont bien connus, tant dans leurs formes que dans leurs fonctions, dans le domaine des disjoncteurs différentiels unipolaire et neutre. Ils ne seront, par conséquent, pas décrits ici plus en détails.All the elements making up the circuit breaker differential 1 which have just been listed are well known, both in their forms and in their functions, in the field of unipolar and neutral differential circuit breakers. They will therefore not be described here in more detail.
Seul l'agencement de ces éléments dans un boítier modulaire est concerné par la présente invention et va, par conséquent, être maintenant décrit.Only the arrangement of these elements in a case modular is concerned with the present invention and will, by Therefore, be described now.
Le boítier 10 qui, dans l'exemple représenté, renferme
les éléments du disjoncteur différentiel 1, est un boítier
modulaire qui, de manière classique, a une forme globalement
parallélépipédique avec une extension frontale 10A (figures 1
et 2), des moyens d'accrochage à un rail intervenant sur sa
partie arrière.The
Il s'agit d'un boítier qui, extérieurement, est de type standard, sa forme et ses dimensions correspondant sensiblement à celles d'un disjoncteur bipolaire classique, à deux circuits protégés.It is a case which, externally, is of the type standard, its shape and dimensions corresponding substantially to those of a conventional two-pole circuit breaker, with two circuits protected.
Comme on le voit sur les figures 7 et 8, ce boítier 10
est constitué de deux coquilles latérales 11 et 12, dont des
parois forment les grands côtés latéraux 16 et 17 du boítier,
d'une pièce centrale 13, comportant une cloison isolante 14,
parallèle aux grands côtés latéraux 16 et 17, et d'une pièce
intermédiaire 18 qui, intervenant entre la pièce centrale 13
et la coquille latérale 11, comporte une cloison isolante 19,
parallèle à la cloison 14.As seen in Figures 7 and 8, this
Ce boítier 10 est pourvu, au niveau de ses petits côtés
latéraux, de logements 20 adaptés à recevoir les bornes du
disjoncteur différentiel 1.This
Chacun de ces logements 20 est constitué de
l'assemblage de deux demi-logements portés respectivement par
la pièce centrale 13 et par l'une ou l'autre des coquilles
latérales 11 et 12.Each of these
Ces logements 20 sont fermés, de sorte que les bornes
sont isolées, non seulement les unes des autres, par des
cloisons parallèles à la cloison 14, mais également des
compartiments du boítier renfermant la partie différentielle
2 et la partie disjoncteur 3, par des cloisons transversales
23, 24, 25 et 26. Des fenêtres 21 et 22, que l'on peut voir sur
les figures 7 et 8, sont ménagées respectivement dans les
cloisons transversales 23 et 25, qui délimitent les logements
20 des bornes 51 et 151 et les cloisons transversales 24 et 26,
qui délimitent les logements 20 des bornes 61 et 161, afin de
permettre la connexion entre les bornes et les circuits
correspondants. Comme on le voit bien sur la figure 8, les
fenêtres 22 interviennent au niveau des extrémités supérieures
des logements 20 correspondants, tandis que les fenêtres 21
sont plus proches des parties médianes des logements 20
correspondants.These
Les logements 20 intervenant au niveau d'un même petit
côté latéral du boítier 10 s'étendent chacun sur une moitié de
l'épaisseur de ce dernier. Ainsi, les paires de logements de
bornes occupent toute l'épaisseur du boítier 10 au niveau des
petits côtés latéraux de ce dernier.The
La disposition des bornes 51, 61, 151 et 161 dans le
boítier 10 est donc comparable à celle dans un disjoncteur
bipolaire classique, à deux circuits protégés.The arrangement of
Ces bornes peuvent être toutes bornes connues dans le
domaine des disjoncteurs et des disjoncteurs différentiels.
Dans l'exemple représenté, il s'agit de bornes de type dit
"ascenseur", comportant une cage adaptée, sous la commande
d'une vis, à coulisser dans le logement 20 correspondant, et
un conducteur, généralement une lame coudée, monté fixe dans
le boítier, sur une face duquel est appliqué le fil ou la dent
du peigne de raccordement correspondant, la cage venant serrer
ledit fil ou ladite dent du peigne contre ledit conducteur.These terminals can be any known terminals in the
field of circuit breakers and differential circuit breakers.
In the example shown, these are terminals of the so-called type.
"elevator", with a suitable cage, under the control
a screw, to slide in the corresponding
Selon l'invention, la partie disjoncteur 3 intervient
dans un compartiment se trouvant en regard des bornes de phase
51 et 61, comme on le voit bien sur la figure 4.According to the invention, the
Ce compartiment est délimité par la grande paroi
latérale 17, d'une part, et par la cloison isolante 19, d'autre
part. Entre les deux, la cloison isolante 14 divise la partie
inférieure de cet espace en un sous-compartiment réservé au
circuit de phase et un sous-compartiment réservé au circuit de
neutre.This compartment is delimited by the
Le dispositif coupe circuit 100 intervient au dessus
de la cloison isolante 14, dans l'espace situé entre la paroi
17 et la cloison 19, son élément pivotant porte-contacts
chevauchant la cloison isolante 14.The
Le circuit de phase 50, comme on le voit bien sur la
figure 4, s'étend entre les bornes 51 et 61, de manière
classique, contre la paroi 17, sur toute la longueur entre les
cloisons transversales 23 et 24, qui, intervenant de part et
d'autre de la cloison isolante 14, délimitent les logements 20
des bornes, respectivement 51 et 61.The
Comme on le voit bien sur la figure 5, le conducteur
69 associé à la borne d'entrée 51 traverse la cloison 23 par
l'intermédiaire de la fenêtre 21 correspondante. Sur
l'extrémité de ce conducteur 69, à proximité de la cloison 23,
est soudée l'extrémité d'un conducteur souple 70 qui, comme on
le verra par la suite, va vers la partie différentielle 2.As can be seen in Figure 5, the
Comme on le verra également par la suite, vient dans
cette partie différentielle 2 un conducteur transversal 71 qui,
comme on le voit sur la figure 5, est raccordé à l'extrémité
du conducteur inférieur 55.As we will also see later, comes in
this differential part 2 a
Tel qu'on le voit sur la figure 3, ce dernier, en pratique une lame découpée et pliée, est constitué d'une première partie en U tourné vers le haut, d'une seconde partie, s'étendant avec une certaine inclinaison vers le bas, formant corne inférieure de formation d'arc du circuit de phase, et d'une troisième partie, s'étendant contre la base du boítier, au dessus de laquelle s'étend la chambre d'extinction d'arc.As seen in Figure 3, the latter, in practical a cut and folded blade, consists of a first part in U turned upwards, of a second part, extending with a certain downward inclination, forming lower arc-forming horn of the phase circuit, and a third part, extending against the base of the case, above which the arc extinguishing chamber extends.
Une branche de la seconde partie en U de ce conducteur
55 est découpée en deux lames s'étendant côte à côte dont
l'une, en liaison avec le conducteur 55 uniquement par une de
ses extrémités, forme support du bilame sur lequel ce dernier
est soudé.A branch of the second U-shaped part of this
Tel qu'on le voit sur la figure 3, le conducteur 56,
en pratique une lame deux fois coudée, comprend une portion
horizontale s'étendant à proximité de la limite supérieure de
la cloison de séparation 14, une portion verticale, portant le
contact fixe, et dont l'extrémité inférieure se trouve
sensiblement en regard horizontalement du sommet de la corne
inférieure de formation d'arc, et, enfin, une portion recourbée
vers le haut formant corne supérieure de formation d'arc.As seen in FIG. 3, the
Comme on le voit sur la figure 3, la partie horizontale
du conducteur 56 s'étend en dessous du détecteur
électromagnétique 58 qui, installé au dessus de la cloison
isolante 14, occupe toute la largeur de l'espace délimité par
la paroi 17 et la paroi 19. Les deux extrémités du bobinage de
ce détecteur électromagnétique se trouvent à l'aplomb du sous-compartiment
réservé au circuit de phase 50, l'une de ces
extrémités étant soudée au conducteur 56, et l'autre étant
soudée à un conducteur 72, en pratique le conducteur associé
à la borne 61, qui traverse la cloison 24 par l'intermédiaire
de la fenêtre 22 correspondante.As seen in Figure 3, the horizontal part
of
Ce conducteur 72 s'étend transversalement contre la
cloison 24, avant la traversée de la fenêtre 22, dans une
portion supérieure du boítier 10, au dessus de la cloison
isolante 14, ici sensiblement au niveau de la partie basse du
détecteur électromagnétique 58. Il est ainsi recentré par
rapport à la borne 61 à laquelle il est associé.This
Entre les portions horizontales respectives des
conducteurs 55 et 56 est installée la chambre d'extinction
d'arc, avantageusement constituée, de manière connue, par un
empilement de tôles (non représenté).Between the respective horizontal portions of
Les différents éléments du circuit de phase sont, de
manière connue, installés dans le boítier 10 à l'aide de moyens
de positionnement et/ou d'accrochage, intervenant, en creux ou
en saillie, sur la partie intérieure de la coquille latérale
12 et sur les parties correspondantes de la pièce centrale 13
et de la pièce intermédiaire 18. Avantageusement, ces moyens
de positionnement viennent de moulage avec la coquille 12, la
pièce centrale 13 ou la pièce intermédiaire 18.The different elements of the phase circuit are,
known manner, installed in the
Ainsi, sur les figures 7 et 8, on voit, ménagés sur,
respectivement, la coquille latérale 12 et la pièce centrale
13, les supports complémentaires 30A et 30B de l'ensemble formé
par le conducteur 55 et le bilame 52, appelé "sous-ensemble
thermique", ainsi que, ménagés sur, respectivement, la coquille
latérale 12, la pièce intermédiaire 18, et la pièce centrale
13, les supports complémentaires 31A, 31B et 31C de l'ensemble
formé par le détecteur électromagnétique 58, le conducteur 56
et le conducteur 72, appelé "sous-ensemble électromagnétique".Thus, in FIGS. 7 and 8, we see, arranged on,
respectively, the
Le circuit de neutre 150, comme on le voit bien sur la
figure 3, s'étend, à côté du circuit de phase, en regard des
bornes 51 et 61 de ce dernier, contre la paroi 19 de la pièce
intermédiaire 18.The
Ce circuit de neutre est donc décalé, par rapport à ses
propres bornes 151 et 161, vers la paire de bornes de phase 51
et 61.This neutral circuit is therefore offset with respect to its
La cloison 14 de la pièce centrale 13 isole le circuit
de neutre du circuit de phase. Cette cloison 14 se trouve donc
décalée, vers la paroi 17, par rapport aux cloisons parallèles
qui, intervenant aux extrémités de la pièce centrale 13,
isolent les unes des autres les bornes de phase et de neutre,
au niveau de l'un et l'autre petits côtés latéraux du boítier.The
L'enroulement primaire de neutre intervenant en série
entre la borne 151 et le conducteur 155, un espace entre ladite
borne et l'extrémité dudit conducteur peut être laissé libre
de tout élément actif, c'est-à-dire, ici, de tout élément
conducteur du circuit de neutre. Comme on le verra par la
suite, cet espace sera mis à profit pour raccorder le circuit
de phase à la partie différentielle.The primary neutral winding intervening in series
between
Ainsi, comme on le voit sur les figures 3 et 4,
l'extrémité du conducteur 155 se trouve à une certaine distance
de la cloison 23 isolant le logement 20 de la borne 51, en
regard de laquelle ledit conducteur se trouve.So, as you can see in Figures 3 and 4,
the end of the
Ce dernier, en pratique une lame découpée et pliée, est
constitué, tel qu'on le voit sur la figure 3, d'une première
partie verticale à l'extrémité de laquelle est connecté un
conducteur transversal 171 venant dans la partie différentielle
2, d'une seconde partie, s'étendant avec une certaine
inclinaison vers le bas, formant corne inférieure de formation
d'arc du circuit de neutre, et d'une troisième partie,
s'étendant contre la base du boítier, au dessus de laquelle
s'étend la chambre d'extinction d'arc.The latter, in practice a cut and folded blade, is
consisting, as seen in Figure 3, of a first
vertical part at the end of which is connected a
Tel qu'on le voit sur la figure 3, le conducteur 156,
en pratique une lame plusieurs fois coudée, comprend une
première portion verticale, s'étendant à proximité de la borne
161, une première portion horizontale, se trouvant plus basse
que le sommet de la corne inférieure de formation d'arc de
neutre, une portion recourbée vers le haut, formant corne
supérieure de formation d'arc de neutre, et dont l'extrémité
supérieure se trouve plus haute que le sommet de la corne
inférieure d'extinction d'arc de neutre, une seconde portion
verticale, portant le contact fixe de neutre, et dont la partie
supérieure se trouve sensiblement à la limite supérieure de la
cloison de séparation 14, une portion recourbée vers le bas,
et une seconde portion horizontale, s'étendant en dessous du
détecteur électromagnétique 58, jusqu'à proximité de la cloison
transversale 24.As seen in FIG. 3, the
En prolongement du conducteur 156 se trouve un
conducteur 172, s'étendant dans la partie différentielle et se
connectant à la borne de neutre 161. Ce conducteur comporte une
portion transversale, dont l'extrémité est raccordée au
conducteur 156, qui, longeant la cloison 24 délimitant le
logement 20 de la borne 61, traverse la cloison 19 par
l'intermédiaire d'une fenêtre 33 ménagée dans cette dernière.
Tel que représenté sur la figure 3, il comprend ensuite une
partie verticale lui permettant d'arriver au niveau de la
fenêtre 22 du logement 20 de la borne 151, par laquelle il
rejoint cette dernière. En pratique, la fenêtre par laquelle
le conducteur 172 traverse la cloison 19 est une encoche
débouchant du côté des logements 20. De la sorte, la pièce
intermédiaire 18 peut être installée alors que le circuit de
neutre est déjà monté et connecté à ses bornes.In extension of
L'extrémité du conducteur 156 et la portion
transversale du conducteur 172 se trouvent en dessous d'un
moyen de cloisonnement transversal qui, coiffant la cloison
isolante 14, s'étend au dessus du circuit de neutre, dans le
prolongement d'une cloison horizontale 32, faisant partie du
moyen 31B de support du "sous-ensemble électromagnétique"
mentionné plus haut. Dans l'exemple représenté, ce moyen de
cloisonnement transversal comprend une première partie
s'étendant verticalement et une seconde partie s'étendant
horizontalement, jusqu'à la cloison transversale 24. Ainsi, ces
conducteurs 156 et 172 sont-ils isolés du conducteur 72 dont
la partie intervenant hors du logement 20 de la borne 61 se
trouve au dessus de cette cloison transversale horizontale 32,
à bonne distance des conducteurs 156 et 172. Avantageusement,
et comme c'est le cas dans l'exemple représenté, le moyen de
cloisonnement transversal vient de moulage avec la pièce
centrale 13.The end of the
Entre les portions horizontales respectives des
conducteurs 155 et 156 est installée la chambre d'extinction
d'arc de neutre.Between the respective horizontal portions of
Les différents éléments du circuit de neutre sont, de
manière connue, installés dans le boítier 10 à l'aide de moyens
de positionnement et/ou d'accrochage, intervenant, en creux ou
en saillie, sur les parties correspondantes de la pièce
centrale 13 et de la pièce intermédiaire 18. Avantageusement
ces moyens de positionnement viennent de moulage avec la pièce
centrale 13 ou la pièce intermédiaire 18.The different elements of the neutral circuit are,
known manner, installed in the
Des fenêtres 34 et 35 sont ménagées dans la cloison 14
portée par la pièce centrale, afin de permettre au conducteur
souple 70, raccordé au conducteur 69 de la borne 51 du circuit
de phase, et au conducteur transversal 71, raccordé au
conducteur 55 du circuit de phase, de traverser le sous-compartiment
réservé au circuit de neutre, afin de gagner la
partie différentielle 2.
Comme on le voit bien sur la figure 3, la fenêtre 34
est ménagée à proximité immédiate de la cloison transversale
23 isolant le logement 20 de la borne 51, au niveau d'une
partie supérieure de ce dernier.As can be seen in FIG. 3, the
Comme on le voit sur la figure 5, les bords de cette
fenêtre 34 sont prolongés, dans le compartiment réservé au
circuit de neutre, par des cloisons délimitant un tunnel
isolant transversal à travers lequel le conducteur souple 70
traverse le compartiment réservé au circuit de neutre. Ce
tunnel débouche de l'autre côté de la cloison 19, qu'une
encoche 36 permet de traverser.As seen in Figure 5, the edges of this
Comme on le voit bien sur la figure 3, la fenêtre 35
est également ménagée à proximité immédiate de la cloison 23,
en dessous de la fenêtre 34 au niveau d'une partie inférieure
du logement 20 de la borne 51.As can be seen in FIG. 3, the
Comme on le voit sur la figure 5, les bords de cette
fenêtre sont, eux aussi, prolongés dans le compartiment réservé
au circuit de neutre, par des cloisons délimitant un tunnel
isolant transversal à travers lequel le conducteur transversal
71 traverse le compartiment réservé au circuit de neutre. Ce
tunnel débouche de l'autre côté de la cloison 19, qu'une
encoche 37 permet de traverser.As seen in Figure 5, the edges of this
window are also extended in the reserved compartment
to the neutral circuit, by partitions delimiting a tunnel
transverse insulation through which the
Comme on le comprend bien au vu des figures 5, 7 et 8,
la cloison 19 portée par la pièce intermédiaire 18 sépare la
partie disjoncteur 3 proprement dite de la partie
différentielle 2. Elle vient au contact, d'un côté, de la
frontière commune des cloisons transversales 23 et 25 isolant
les logements 20 des bornes 51 et 151, et, de l'autre côté, de
la frontière commune de la cloison transversale 24 isolant le
logement 20 de la borne 61 et de la cloison transversale 26
isolant le logement 20 de la borne 161.As can be understood from Figures 5, 7 and 8,
the
Comme il a été expliqué, le conducteur souple 70 et le
conducteur transversal 71, formant conducteurs de raccordement
du circuit de phase à la partie différentielle, traversent
cette cloison 19 par l'intermédiaire d'encoches respectivement
36 et 37.As explained, the
Le conducteur transversal 171, raccordé au conducteur
155 du circuit de neutre, lui, traverse la cloison 19 par
l'intermédiaire d'une fenêtre 38 intervenant à proximité de
l'encoche 37, avec un décalage latéral vers l'intérieur du
boítier 1, et un décalage longitudinal vers la partie frontale
de ce dernier. La fenêtre 38 est, comme on le voit bien sur la
figure 5, prolongée par des cloisons isolantes de l'autre côté
de la cloison 19 afin de former un tunnel isolant transversal
que traverse le conducteur 171.The
Selon l'invention, cette partie différentielle 2 est
installée dans l'espace qui se trouve en regard des bornes de
neutre 151 et 161. Autrement dit, elle est renfermée dans un
compartiment délimité, en largeur, par les cloisons
transversales 25 et 26, et, transversalement, par la cloison
19 et la grande paroi latérale 16.According to the invention, this
Tel que représenté sur les figures 1 et 2, le
transformateur différentiel 111 intervient à proximité de la
borne 161 et s'étend, longitudinalement, jusqu'à, sensiblement,
le milieu du boítier. En hauteur, il s'étend, sensiblement, de
la base du boítier jusqu'à, sensiblement, le milieu du boítier. As shown in Figures 1 and 2, the
Une première extrémité 80 de l'enroulement primaire de
phase 15, bobiné sur une partie inférieure du transformateur
différentiel 111, s'étend contre la face de base du boítier 10,
à proximité de la cloison 19. Cette extrémité s'arrête à faible
distance du transformateur 111, où elle est soudée à
l'extrémité du conducteur souple 70, qui, à cet endroit,
s'étend transversalement dans le boítier.A
Tel que représentée sur la figure 2, entre sa sortie
par l'encoche 36, qui se trouve proche de la partie supérieure
du logement de la borne 151, et son raccordement avec
l'extrémité 80 de l'enroulement primaire de phase, le
conducteur souple 70 s'étend contre la cloison 19 en décrivant
un arc de cercle ouvert vers le coin arrière gauche du boítier
10, de manière à éviter au mieux le conducteur 169 de la borne
151, l'extrémité du conducteur transversal 171 et l'extrémité
du conducteur transversal 71.As shown in Figure 2, between its output
by the
Une seconde extrémité 81 de l'enroulement primaire de
phase 15, tel que représenté sur les figures 1 et 2, s'étendant
au dessus de la première extrémité, passe entre le conducteur
souple 70 et la paroi 16 de la coquille latérale 11.A
Cette extrémité 81 s'étend du transformateur 111
jusqu'au conducteur 71, qui, sortant du tunnel isolant
prolongeant la fenêtre 35, se trouve proche de la partie
inférieure du logement 20 de la borne 151. A cet endroit,
coudée, elle s'étend transversalement contre ledit conducteur,
avec lequel elle est soudée.This
Tel que représentée sur la figure 2, cette extrémité
81 s'étend sensiblement horizontalement, entre le
transformateur différentiel 111 et le conducteur 71, avec,
cependant, une légère inclinaison vers le bas, de manière à
passer au dessous du tunnel isolant transversal prolongeant la
fenêtre 38.As shown in Figure 2, this
Une première extrémité 180 de l'enroulement primaire
de neutre 115, bobiné sur une partie supérieure du
transformateur différentiel 111, s'étendant sensiblement
horizontalement entre ledit transformateur 111 et la borne de
neutre 151, passe entre le conducteur souple 70 et la grande
cloison latérale 16, avec une certaine inclinaison vers cette
dernière.A
Cette extrémité de l'enroulement de neutre est
directement connectée au conducteur 169 associé à la borne 151,
étant, plus précisément, soudée sur une patte de ce dernier
qui, sortant du logement 20 de la borne 151 par la fenêtre 22
correspondante, s'étend contre la grande cloison latérale 16.This end of the neutral winding is
directly connected to
Une seconde extrémité 181 de l'enroulement primaire de
neutre 115, tel que représenté sur les figures 1 et 2, s'étend
entre le transformateur différentiel 111 et l'extrémité du
conducteur transversal 171 sortant du tunnel transversal
prolongeant la fenêtre 38, en passant entre le conducteur
souple 70 et la grande paroi latérale 16.A
Comme on le voit sur la figure 2, cette extrémité 181
de l'enroulement primaire de neutre 115 se trouve,
longitudinalement, entre l'autre extrémité 180 de cet
enroulement et l'extrémité 81 de l'enroulement primaire de
phase 15.As seen in Figure 2, this
Comme on le voit bien sur les figures 1 et 2, les
quatres connexions des extrémités des enroulements de phase et
de neutre avec les conducteurs de raccordement aux circuits
correspondants et le conducteur 169 associé à la borne 151 se
trouvent aussi éloignées que possible les unes des autres. En
effet, les extrémités 81 et 180, qui se trouvent proches de la
grande cloison latérale 16, sont à bonne distance verticale
l'une de l'autre. Quant aux extrémités 80 et 181 qui, elles,
sont plus proches de la cloison 19, l'une est proche du
transformateur différentiel 111 ainsi que de la base du boítier
1, alors que l'autre se trouve plutôt du côté du logement 20
de la borne 151, au niveau d'une portion médiane de ce dernier.As can be seen in Figures 1 and 2, the
four connections of the ends of the phase windings and
neutral with the conductors connecting to the circuits
correspondents and the
Dans l'exemple représenté, cet éloignement des points
de connexion est facilité par le fait que le transformateur
différentiel occupe sensiblement une moitié, se trouvant du
côté de la borne 161, du compartiment de la partie
différentielle, le reste de l'espace, entre ce transformateur
différentiel et la borne 151, étant laissé libre pour espacer
les lieux de connexion des enroulements de phase et de neutre
avec les conducteurs de raccordement correspondants.In the example shown, this distance from the points
connection is facilitated by the fact that the transformer
differential occupies approximately one half, lying in the
side of
Il est à noter que l'emploi d'un conducteur souple parmi les conducteurs de raccordement permet également de faciliter l'éloignement des différents lieux de connexion avec les conducteurs de raccordement.It should be noted that the use of a flexible conductor among the connecting conductors also allows facilitate the remoteness of the different places of connection with the connecting conductors.
Du fait que, selon l'invention, toute la partie
disjoncteur se trouve en regard de la borne 61, le problème de
l'évacuation des gaz, que produisent les arcs électriques
formés dans l'un et l'autre sous-compartiments de ce
disjoncteur, ne se pose pas dans les mêmes termes que pour les
dispositifs connus en l'état de la technique.Because, according to the invention, the entire part
circuit breaker is next to
Selon un autre aspect de l'invention, la pièce centrale
13 est spécialement aménagée pour permettre l'évacuation vers
l'extérieur des gaz formés dans le sous-compartiment réservé
au circuit de neutre.According to another aspect of the invention, the
Plus précisément, comme on le voit sur la figure 9, il
est aménagé un passage 201 dans la pièce centrale 13 afin de
permettre l'évacuation vers l'extérieur de ces gaz de neutre,
ledit passage intervenant à proximité de la base du boítier 1,
entre les logements 20 des bornes 61 et 161 qui se trouvent du
côté des chambres d'extinction d'arc.More specifically, as seen in Figure 9, there
a
Les gaz qui sont formés dans le sous-compartiment de
neutre, sortant de la chambre d'extinction d'arc, en direction
de la paroi transversale 24, sont dirigés vers un compartiment
207 qui, ouvert sur la partie inférieure dudit sous-compartiment
de neutre, se trouve contre la partie inférieure
de la cloison transversale 24 délimitant le logement 20 de la
borne 61.The gases that are formed in the sub-compartment of
neutral, coming out of the arc extinguishing chamber, towards
of the
Comme on le voit bien sur la figure 3, ce compartiment
207 est ménagé au niveau de l'une des extrémités de la base du
boítier 1 qui sont décalées vers le bas par rapport à une
partie centrale de ladite base du boítier 1, de sorte que le
fond de ce compartiment se trouve en dessous de celui du reste
du sous-compartiment de neutre.As can be seen in Figure 3, this
Ce compartiment 207 est limité, transversalement, par,
d'une part, la cloison 19, et, d'autre part, la cloison 14,
dont un prolongement 209, s'étendant vers le bas et vers le
logement 20 de la borne 61, est adapté à intervenir en regard
dudit compartiment.This
Latéralement, ce compartiment 207 est limité par la
cloison transversale 24 qui, au niveau de la partie inférieure
du logement 20 de la borne 61, est décalée vers le petit côté
latéral correspondant du boítier 1, comme on le voit, par
exemple, sur la figure 3, de sorte que ledit logement 20 est
rétréci à ce niveau.Laterally, this
Ce compartiment 207, mis à part la cloison 19 qui vient
le fermer sur un de ses côtés, est essentiellement ménagé dans
la pièce centrale 13.This
C'est dans ce compartiment 207 que débouche le passage
201 qui traverse la partie inférieure de la cloison
transversale 24, au niveau de sa frontière avec la partie
inférieure de la cloison transversale 26 qui délimite le
logement de la borne de neutre 161. Ce passage intervient donc
sur le côté du compartiment 207 qui se trouve proche du
prolongement 209 de la cloison 14.It is in this
Ce passage 201 est délimité transversalement par, d'une
part, une cloison 204, correspondant à la partie inférieure de
la cloison de séparation entre les logements 20 des bornes 61
et 161, et, d'autre part, une cloison 203, intervenant, comme
on le voit bien sur la figure 8, dans le fond du logement 20
de la borne de phase 61. Une cloison, reliant le côté supérieur
de la cloison 203 à la cloison 204, couvre ce passage 201.This
Autrement dit, le passage 201 intervient en bas du
logement 20 de la borne de phase 61, contre la cloison de
séparation avec le logement 20 de la borne de neutre 161, des
cloisons isolant ledit passage du reste du logement 20.In other words,
Ce passage 201, s'étendant rectilignement, débouche
donc au niveau du petit côté latéral correspondant du boítier
1, comme on le voit bien sur la figure 8.This
Comme on le voit sur la figure 9, il est également
aménagé un passage 200 dans la demi-coquille 12 afin de
permettre l'évacuation vers l'extérieur des gaz formés dans le
sous-compartiment de phase, ledit passage intervenant à
proximité de la base du boítier 1, entre le logement 20 de la
borne 61 et la grande paroi latérale 17.As seen in Figure 9, it is also
arranged a
Les gaz qui sont formés dans le sous-compartiment de
phase, sortant de la chambre d'extinction d'arc, en direction
de la paroi transversale 24, sont dirigés vers un compartiment
206 délimité latéralement entre la cloison 24 et une cloison
205 qui s'étend parallèlement à cette dernière.The gases that are formed in the sub-compartment of
phase, coming out of the arc extinguishing chamber, towards
of the
Comme on le voit bien sur la figure 8, la cloison 205
est percée, sur toute sa hauteur, de trous permettant
l'introduction des gaz de phase dans le compartiment 206.As can be seen in FIG. 8, the
Comme on le voit bien sur la figure 8, ce compartiment
206 intervient au niveau de l'une des extrémités de la base du
boítier 1 qui sont décalées vers le bas par rapport à une
partie centrale de ladite base du boítier 1, de sorte que le
fond de ce compartiment se trouve en dessous de celui du reste
du sous-compartiment de phase.As can be seen in Figure 8, this
C'est dans ce compartiment 206 que débouche le passage
200 qui traverse la partie inférieure de la cloison
transversale 24, au niveau de sa frontière avec la grande paroi
latérale 17.It is in this
Ce passage 200 est délimité transversalement par, d'une
part, la grande paroi latérale 17, et, d'autre part, par une
cloison 202, intervenant, comme on le voit bien sur la figure
7, dans le fond du logement 20 de la borne de phase 61, en face
de la cloison 203. Une cloison, reliant le côté supérieur de
la cloison 202 à la grande paroi 17 couvre ce passage 200.This
Ce passage 200, s'étendant rectilignement, débouche
donc au niveau du petit côté latéral correspondant du boítier
1, comme on le voit bien sur la figure 8.This
Dans la forme de réalisation que l'on vient de décrire
à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, la partie
différentielle est installée dans l'espace qui se trouve en
regard des bornes de neutre 151 et 161 du côté correspondant
de la cloison centrale. Cependant, un agencement exactement
symétrique demeure possible sans sortir du cadre de l'invention
où c'est la partie disjoncteur qui se trouve installée dans
l'espace situé en regard des bornes du circuit de neutre tandis
que la partie différentielle intervient alors en regard des
bornes du circuit de phase.In the embodiment just described
by way of example with reference to the accompanying drawings, the part
differential is installed in the space that is in
look at the
Claims (12)
- A unipolar neutral differential circuit-breaker of the kind comprising, in an insulating casing (10), of generally parallelepipedic shape:a circuit-breaker portion (3) comprising on the one hand phase (50) and neutral (150) circuits which, extending one beside the other in parallel relationship to the long lateral sides (16, 17) of the casing between respective terminals (51, 61; 151, 161) disposed at the location of the short lateral sides of the casing, each comprise a pair of fixed and movable contacts, said pair of contacts being associated with an arc-extinguishing chamber, and, on the other hand, in a front portion of the casing, a circuit-breaking mechanism (100) which, adapted to be triggered by at least one intensity detector (52, 58) interposed in the phase circuit, comprises a pivoting element carrying the movable contacts (53; 153) of the two circuits; anda differential portion (2) provided with a differential transformer (111), comprising primary phase and neutral windings (15; 115) connected to the corresponding circuits (50; 150) of the circuit-breaker portion (3), and an electromagnetic triggering relay (112) which, connected to a secondary winding of said differential transformer, is mechanically connected to the circuit-breaking mechanism (100) of the circuit-breaker portion;
- A unipolar neutral differential circuit-breaker according to claim 1 characterised in that the circuit-breaker portion is disposed in the space facing the terminals (51, 61) of the phase circuit while the differential portion (2) is disposed in the space facing the terminals (151, 161) of the neutral circuit.
- A unipolar neutral differential circuit-breaker according to claim 2 characterised in that one end (180) of the primary neutral winding (115) is directly connected to a neutral terminal (151), the other end (181) being associated with a conductor (171) for connection to the neutral circuit (150).
- A unipolar neutral differential circuit-breaker according to claim 3 characterised in that the connection of the primary phase (15) and neutral (115) windings to the corresponding circuits (50, 150) is on the same side of the circuit-breaker portion between conductors (55, 155) feeding the movable contacts (53, 153) and the corresponding terminals (51, 151).
- A unipolar neutral differential circuit-breaker according to claim 4 characterised in that connecting conductors (70, 71) for connection of the phase circuit (50) to the primary phase winding (15) pass beside the neutral circuit by way of a space free from any circuit delimited laterally on the one hand by the phase terminal (51) adjacent to the neutral terminal (151) to which the primary neutral winding (115) is connected and, on the other hand, by the conductor (171) which, extending transversely, connects the latter to the neutral circuit (150).
- A unipolar neutral differential circuit-breaker according to claim 5 characterised in that the connecting conductors (70, 71) for connecting the phase circuit (50) to the primary phase winding (15) extend transversely beside the neutral circuit, one substantially in vertical alignment with each other, in the proximity of the housing (20) for the phase terminal (51).
- A unipolar neutral differential circuit-breaker according to claim 5 or claim 6 characterised in that one (70) of the connecting conductors for connecting the phase circuit (50) to the primary phase winding (15) is a flexible conductor which, after having reached the differential portion (2) by extending parallel to the other connecting conductor (71), is curved in such a way that its end for connection to the primary phase winding (15) is as far as possible from that of said other connecting conductor.
- A differential circuit-breaker according to any one of the preceding claims characterised in that the casing (10) of the differential circuit-breaker (1) comprises a central piece (13) of which a partition (14), extending in parallel relationship to the large lateral faces of the casing, forms a partition for insulating the phase (50) and neutral (150) circuits, the ends of said central piece forming partitions for separation of the terminals, which, extending parallel to said partition (14) insulating the phase and neutral circuits, are displaced with respect to said partition (14) towards the differential portion (2).
- A differential circuit-breaker according to any one of the preceding claims characterised in that the casing (10) of the differential circuit-breaker (1) comprises an intermediate piece (18) of which a partition (19), extending in parallel relationship to the large lateral faces of the casing, forms a partition for insulating the differential portion (2) from the circuit-breaker portion (3).
- A differential circuit-breaker according to any one of claims 2 to 7 in combination with claim 8 characterised in that a conductor (172) associated with the neutral terminal (161) not directly connected to the primary neutral winding passes through the partition (19) insulating the differential portion (2) from the circuit-breaker portion (3) in order to reach the latter by way of a recess (33) provided on the latter.
- A differential circuit-breaker according to claim 8 characterised in that a passage (201) is provided in the central piece (13) in order to permit discharge towards the exterior of the gases produced by the electrical neutral arc.
- A differential circuit-breaker according to claim 11 characterised in that the gas-discharge passage (201) is disposed in the proximity of the base of the casing (1) between the housings (20) for the terminals (61, 161) disposed on the side of the arc-extinguishing chambers.
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