EP3699943B1 - Déclencheur magnétique pour appareil électrique de coupure - Google Patents

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EP3699943B1
EP3699943B1 EP19315007.5A EP19315007A EP3699943B1 EP 3699943 B1 EP3699943 B1 EP 3699943B1 EP 19315007 A EP19315007 A EP 19315007A EP 3699943 B1 EP3699943 B1 EP 3699943B1
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EP
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mobile
coil
tripping device
fixed
contact
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EP3699943A1 (fr
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Loïc Meyer
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Hager Electro SAS
Original Assignee
Hager Electro SAS
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Publication date
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/40—Combined electrothermal and electromagnetic mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic trip device for an electrical cut-off device of the circuit breaker or contactor type as well as such an electrical cut-off device.
  • Such triggers generally comprise a coil and a yoke forming a core of the coil.
  • WO 2012/140 145 A1 discloses a device of the circuit breaker or contactor type, having a low dissipated power allowing its use in an electrical distribution board with a high caliber in a standard size. This is obtained by adding a current path shunting the bimetallic strip and comprising a shunt contact able to be opened by the double actuation magnetic actuator.
  • a first mobile core presses against a fixed core and pushes back the shunt contact slightly.
  • all of the current then passes through the bimetallic strip, which acts as a current integrator in order to respect the tripping time characteristics of the circuit breakers.
  • the bimetallic strip can trigger the triggering of a lock of the device. The required opening distance is thus obtained for the two contacts of the device.
  • the first mobile core must remain pressed against the fixed core for a period of the order of a few seconds. Since electricity distribution networks generally operate on alternating current at 50 or 60 Hz, this means that the magnetic force on the first moving core will have to counter the contact force of the shunt contact, while the current flowing through the coil will go through zero every 10 ms. This is made possible by the use of a Grander coil associated with a high-performance magnetic circuit and/or by the use of a large number of ampere-turns.
  • the first mobile core When a current greater than a second magnetic threshold flows through the coil, the first mobile core will quickly close (because its activation threshold is much lower), a magnetic shunt zone of the first mobile core will saturate, and a second mobile core will close. Thus, the closing of the second moving core can cause the lock to trip in order to open a second lock cut-off contact.
  • the second mobile core moves and the two contacts are opened one after the other (first the shunt contact opens followed by the breaking contact).
  • the two moving cores are coaxial.
  • the first mobile core slides inside the second mobile core.
  • the two cores actuate a single striker.
  • the two mobile cores are returned to the position apart from the fixed core by means of a single spring and a striker.
  • the prior art apparatus has the disadvantage that it is difficult to ensure that the first moving core keeps the shunt contact open with alternating current. This is due to the fact that the Servicer coil has a high force/current ratio in the vicinity of the closed position of the first mobile core.
  • a guide and insulation tube of the apparatus constitutes a parasitic air gap which substantially degrades this ratio. This has the consequence of increasing the number of turns of the coil.
  • the second mobile core must simultaneously push back the shunt contact, compress the spring already pre-stressed by the first mobile core, actuate the trip device and possibly tear off the second cut-off contact. This requires a large magnetic force, which also has the consequence of increasing the number of turns of the coil.
  • the variability of the holding force of the shunt contact influences the activation threshold of the second mobile core, which makes the product more difficult to adjust and to manufacture.
  • the magnetic force on the second mobile core of the apparatus known from the prior art only becomes significant from the moment when the magnetic shunt zone enters saturation. It is therefore important that this section is small compared to that of the cylinder head.
  • the configuration with the cylinder head folded in two is not favorable to a large cylinder head section, which has the effect of making the device difficult to manufacture.
  • the object of the present invention is to overcome these drawbacks and to propose a magnetic trip device for an electrical switching device of the circuit breaker or contactor type having a reduced size and allowing easy adjustment.
  • the first fixed part and the second mobile part form a closed magnetic circuit when the second mobile part assumes the contiguous position.
  • the first fixed part comprises a central part extending inside the coil.
  • the first fixed part further comprises a Grander turn arranged on the central part.
  • the first fixed part further comprises at least one peripheral part extending outside the coil.
  • the first fixed part comprises a cavity in which the third mobile part is housed and in which the mobile part slides between the rest position and the actuation position.
  • the cavity is present in the central part.
  • the cavity has a shape complementary to the shape of the third mobile part.
  • the third mobile part is arranged at least partially inside the coil when the third part assumes the rest position and/or the actuating position.
  • an air gap is formed between the first fixed part and the second mobile part when the second mobile part assumes the separated position.
  • the air gap is formed inside the coil and outside the coil.
  • the second movable part is movable in translation between the separated position and the joined position and/or in that the third movable part is movable in translation between the rest position and the actuation position.
  • the present invention also relates to an electrical cut-off device of the circuit breaker or contactor type, comprising a trip device according to the invention, a lock, a first circuit comprising a first contact and a second circuit connected in parallel with the first circuit and comprising a second touch,
  • the coil, the yoke, the first spring element, the second spring element, the first contact and the second contact being configured and arranged to cause the opening of the first contact following a displacement of the second movable part from the separated position towards the contiguous position when the coil is traversed by a current of a first intensity and configured and arranged to cause the opening of the second contact and the opening of the lock following a displacement of the third movable part from the rest position towards the actuation position when the coil is traversed by a current of a second intensity greater than the first intensity.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks.
  • the embodiment relates to an electrical cut-off device of the circuit breaker or contactor type comprising a trip device 20.
  • the trip device 20 is provided with a coil 40, a yoke 60 forming a core of the coil 40, a first spring element 80 and a second spring element 82.
  • the yoke 60 comprises a first fixed part 62, a second movable part 64 and a third movable part 66.
  • the electrical cut-off device further comprises a lock (not shown in the figures), a first circuit 12 comprising a first contact 11 and a second circuit 14 connected in parallel with the first circuit 12 and comprising a second contact 13.
  • a bimetallic strip (not shown) can be mounted in the second circuit 14. The bimetallic strip can be configured to open the lock of the electrical cut-off device.
  • the second movable part 64 is movable relative to the first fixed part 62 between a separated position PE, in which the second movable part 64 is located at a distance from the first fixed part 62, and an adjoining position PC, in which the second part mobile 64 is in contact with the first fixed part 62.
  • the third mobile part 66 is mobile with respect to the first fixed part 62 between a rest position PR and an actuation position PA.
  • the first spring element 80 is prestressed so as to maintain the second movable part 64 in the separated position PE.
  • the second spring element 82 is prestressed so as to maintain the third movable part 66 in the rest position PR.
  • the coil 40, the yoke 60 and the first spring element 80 are configured and arranged to cause a movement of the second movable part 64 from the separated position PE to the contiguous position PC when the coil 40 is traversed by a current of a first intensity.
  • the movement of the second movable part 64 from the separated position to the contiguous position can cause the opening of the first contact 11. Following the opening of the first contact 11, the first circuit 12 is no longer traversed by the current. The current flows only in the second circuit 14.
  • the coil 40, the yoke 60 and the second spring element 82 are configured and arranged to cause a displacement of the third movable part 66 from the rest position PR to the actuation position PA when the coil 40 is traversed by a current d a second intensity greater than the first intensity.
  • the movement of the third movable part 66 from the rest position PR to the actuation position PA can cause the opening of the second contact 12 and the opening of the lock.
  • the first fixed part 62 and the second mobile part 64 form a closed magnetic circuit when the second mobile part 64 assumes the contiguous position PC.
  • an air gap 70 is formed between the first fixed part 62 and the second movable part 64. This is disclosed in the figure 1 , 4 and 6 .
  • the first fixed element 62 has a central part 63 which extends inside the coil 40.
  • a saucer turn 65 may be present in the central part 63. This is particularly disclosed in the figure 1 , 4 , 5 and 7 .
  • the trigger 20 includes a striker 90 which moves together with the third movable part 66.
  • the striker 90 can have the shape of a long nail.
  • the first fixed part 62 can be provided with a bore 71 in which the striker 90 can slide when it is jointly moved with the third movable part 66.
  • the second movable part 64 can also be provided with a 73.
  • a tip 92 of the striker 90 can be used to open the second contact 14.
  • the striker 90 and/or the holes 71, 73 can be centered with respect to the coil 40.
  • the striker 90 can be fixed to the third mobile part 66 .
  • the trigger 20 comprises a return 84.
  • the return 84 is mechanically linked to the first spring 80, to the second movable part 64 of the yoke 60 and to the first contact 12.
  • the return 84 makes it possible to reflect a movement of the second movable part 64 on first contact 12.
  • the movement of the second mobile part 64 from the separated position to the contiguous position takes place against the force of the spring 80.
  • the movement of the third mobile part 66 from the rest position to the actuating position s performs against the second spring 82.
  • the first fixed part 62 can at least comprise a peripheral part 67 extending outside the coil 40.
  • the first fixed part comprises a peripheral part 67.
  • the air gap 70 can therefore be formed inside and outside the coil 40, that is to say between the second movable part 64 and respectively the central part 65 and the peripheral parts 67 of the first fixed part 62.
  • Yoke 60 may be formed from a ferromagnetic material, preferably an iron alloy.
  • the first fixed part 62 of the yoke 60 may comprise a cavity 69 in which the third mobile part 66 is housed and in which the third mobile part 66 slides between the rest position PR and the actuation position PA.
  • the cavity 69 can be present in the central part 63.
  • the cavity 69 can have a shape complementary to the shape of the third mobile part 66.
  • the cavity 69 and the third mobile part 66 have an essentially cylindrical shape.
  • the third mobile part 66 can be arranged at least partially inside the coil 40 when the third mobile part 66 assumes the rest position PR and/or the actuation position PA.
  • the second movable part 64 can be movable in translation between the separated position PE and the adjoining position PA.
  • the third movable part 66 can be movable in translation between the rest position PR and the actuation position PA.
  • the first spring 80 and the second spring 82 are independent springs, that is to say that their respective characteristics are independent of the state of the other of the springs 80, 82. This further facilitates the adjustment of the device. .
  • the second return spring 82 can be arranged inside the cavity 69 as well as inside a recess 75 present in the third movable part 66.
  • the first electrical circuit 12 and the second electrical circuit 14 are closed and current flows and the second mobile part 64 is maintained in the separated position PC by the first return spring 80 and through the return 84.
  • the third movable part 66 is held in the rest position PR by the second return spring 82. In normal operation, the current flowing through the coil 40 is not sufficient so that the magnetic forces exceed those of the springs.
  • the second mobile part 64 moves towards the adjoining position PC and causes, via the transmission 84, an opening of the first contact 11.
  • the magnetic circuit is completely closed.
  • the holding force is particularly great and makes it possible to keep the first contact 11 open over several alternations.
  • the current then only flows via the cut-off side, that is to say via the second circuit 14, in which the bimetallic strip is connected.
  • the bimetal is responsible for causing the triggering of the lock and therefore the complete opening of the two contacts 11, 13.
  • the second mobile part 64 moves towards the adjoining position PC.
  • the current then only passes through the breaking side, that is to say the second circuit 14.
  • the magnetic shunt zone is saturated, which causes a substantial magnetic force on the third mobile part 66.
  • the third mobile part 66 pushes, through the firing pin 90, the opening of the lock.
  • the third movable element 66 pushes fast enough and far enough for the trip device to tear off the contacts.
  • the pre-opening of the first contact 11 (shunt contacts) is guaranteed mechanically and the breaking dynamics on the second contact 13 (breaking) is preserved.
  • the surface of the air gap 70 is particularly important because it combines the sections internal and external to the coil 40.
  • the magnetic circuit is entirely formed by the yoke 60. There is therefore no longer the parasitic air gap in this position.
  • the electrical breaking device of the embodiment is therefore particularly efficient in the vicinity of this position and maximizes the effect of the Servicer turn 65. 1.5 turns may be sufficient for the coil 40.

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Description

  • La présente invention concerne un déclencheur magnétique pour appareil électrique de coupure du type disjoncteur ou contacteur ainsi qu'un tel appareil électrique de coupure. De tels déclencheurs comprennent en général une bobine et une culasse formant un noyau de la bobine.
  • Le document WO 2012/140 145 A1 divulgue un appareil du type disjoncteur ou contacteur, ayant une puissance dissipée faible permettant son utilisation dans un tableau de distribution électrique avec un calibre élevé dans un encombrement standard. Ceci est obtenu par l'ajout d'une voie de courant shuntant le bilame et comprenant un contact de shunt apte à être ouvert par l'actionneur magnétique à double actionnement.
  • Lorsqu'un courant supérieur à un premier seuil thermique parcourt la bobine, un premier noyau mobile se plaque contre un noyau fixe et repousse légèrement le contact de shunt. Suite à l'ouverture du contact de shunt, l'intégralité du courant traverse alors le bilame, qui fait office d'intégrateur de courant afin de respecter les caractéristiques temporelles de déclenchement des disjoncteurs. Ainsi, le bilame peut provoquer le déclenchement d'une serrure de l'appareil. On obtient ainsi pour les deux contacts de l'appareil la distance d'ouverture requise.
  • Pour ce faire, le premier noyau mobile doit rester plaqué contre le noyau fixe pendant une durée de l'ordre de quelques secondes. Étant donné que les réseaux de distribution d'électricité fonctionnent en général en courant alternatif à 50 ou 60 Hz, cela signifie que la force magnétique sur le premier noyau mobile va devoir contrer la force de contact du contact de shunt, alors que le courant traversant la bobine passera par zéro toutes les 10 ms. Ceci est rendu possible par l'utilisation d'une spire de Frager associée à un circuit magnétique performant et/ou par l'utilisation d'un grand nombre d'ampères-tours.
  • Lorsqu'un courant supérieur à un deuxième seuil magnétique parcourt la bobine, le premier noyau mobile va rapidement se fermer (car son seuil d'activation est nettement plus bas), une zone de shunt magnétique du premier noyau mobile va saturer, et un deuxième noyau mobile va se fermer. Ainsi, la fermeture du deuxième noyau mobile peut provoquer le déclenchement de la serrure afin d'ouvrir un deuxième contact de coupure de la serrure.
  • En cas de court-circuit de forte intensité, le deuxième noyau mobile se déplace et les deux contacts sont ouverts l'un après l'autre (d'abord le contact de shunt s'ouvre suivi par le contact de coupure).
  • Dans le document de l'art antérieur, les deux noyaux mobiles sont coaxiaux. Le premier noyau mobile coulisse à l'intérieur du deuxième noyau mobile. Les deux noyaux actionnent un unique percuteur. Les deux noyaux mobiles sont ramenés en position écartée du noyau fixe par l'intermédiaire d'un seul ressort et d'un percuteur.
  • L'appareil de l'art antérieur présente comme inconvénient qu'il est difficile à garantir que le premier noyau mobile maintienne ouvert le contact shunt avec un courant alternatif. Ceci est dû au fait que la spire de Frager présente un rapport de force/courant élevé au voisinage de la position fermée du premier noyau mobile. Or, un tube de guidage et d'isolation de l'appareil constitue un entrefer parasite qui dégrade sensiblement ce rapport. Ceci a pour conséquence d'augmenter le nombre de spires de la bobine. En outre, le deuxième noyau mobile doit tout à la fois repousser le contact de shunt, comprimer le ressort déjà précontraint par le premier noyau mobile, actionner le déclencheur et éventuellement arracher le deuxième contact de coupure. Ceci nécessite une grande force magnétique, ce qui a également pour conséquence d'augmenter le nombre de spires de la bobine. De plus, la variabilité de la force de maintien du contact shunt influe sur le seuil d'activation du deuxième noyau mobile, ce qui rend le produit plus difficile à régler et à fabriquer.
  • Un autre désavantage de l'appareil connu de l'art antérieur réside dans le faite que la configuration à deux noyaux mobiles limite les surfaces d'entrefer, étant donné que le diamètre extérieur de la bobine est limité par la largeur standard des disjoncteurs. Ceci a pour conséquence de nécessiter un grand nombre de spires de bobine. La calibration du premier seuil thermique d'un tel appareil se faire par tarage du ressort. Or, ce ressort participe également à définir le deuxième seuil magnétique d'activation du deuxième noyau mobile. Autrement dit, le réglage du seuil thermique modifie le seuil magnétique. Le produit sera donc difficile à fabriquer. Dans l'appareil connu de l'art antérieur, la course totale du deuxième noyau mobile est la somme des deux entrefers, ce qui a tendance à rallonger le temps d'arrachage du contact de coupure. Dans ce cas, la performance en coupure est réduite. Au final, la force magnétique sur le deuxième noyau mobile de l'appareil connu de l'art antérieur ne devient significatif qu'à partir du moment où la zone de shunt magnétique entre en saturation. Il est donc important que cette section soit faible comparée à celle de la culasse. Or, la configuration avec culasse pliée en deux n'est pas favorable à une grande section de culasse, ce qui a pour effet de rendre l'appareil difficile à fabriquer.
  • Le document EP0633589 décrit un dispositif selon le préambule de la revendication 1.
  • La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et de proposer un déclencheur magnétique pour appareil électrique de coupure de type disjoncteur ou contacteur présentant un encombrement réduit et permettant un réglage facile.
  • À cet effet, le déclencheur magnétique pour appareil électrique de coupure de type disjoncteur ou contacteur selon l'invention est décrit dans la revendication 1.
  • Ces caractéristiques ont pour effet de permettre de réduire l'encombrement de l'appareil électrique de coupure et de faciliter son réglage.
  • Selon une caractéristique additionnelle possible, la première partie fixe et la deuxième partie mobile forment un circuit magnétique fermé lorsque la deuxième partie mobile prend la position accolée.
  • Ces caractéristiques ont pour effet de permettre une réduction du nombre de spires de la bobine et ainsi une réduction de l'encombrement de l'appareil électrique de coupure.
  • Selon une possibilité, la première partie fixe comporte une partie centrale s'étendant à l'intérieur de la bobine.
  • Selon une caractéristique additionnelle possible, la première partie fixe comporte en outre une spire de Frager agencée sur la partie centrale.
  • Ces caractéristiques ont pour effet de permettre une réduction du nombre de spires de la bobine et ainsi une réduction de l'encombrement de l'appareil électrique de coupure.
  • Selon une possibilité, la première partie fixe comporte en outre au moins une partie périphérique s'étendant à l'extérieur de la bobine.
  • Ces caractéristiques permettent d'augmenter les performances du déclencheur.
  • Selon une caractéristique additionnelle possible, la première partie fixe comporte une cavité dans laquelle est logée la troisième partie mobile et dans laquelle la partie mobile coulisse entre la position de repos et la position d'actionnement.
  • Ces caractéristiques permettent une réduction de l'encombrement de l'appareil électrique de coupure.
  • Selon une possibilité, la cavité est présente dans la partie centrale.
  • Selon une caractéristique additionnelle possible, la cavité présente une forme complémentaire à la forme de la troisième partie mobile.
  • Ces caractéristiques facilitent le coulissement de la troisième partie mobile à l'intérieur de la première partie fixe.
  • Selon une possibilité, la troisième partie mobile est agencée au moins partiellement à l'intérieur de la bobine lorsque la troisième partie prend la position de repos et/ou la position d'actionnement.
  • Ces caractéristiques augmentent les performances de coupure du déclencheur.
  • Selon une caractéristique additionnelle possible, un entrefer est formé entre la première partie fixe et la deuxième partie mobile lorsque la deuxième partie mobile prend la position écartée.
  • Selon une possibilité, l'entrefer est formé à l'intérieur de la bobine et à l'extérieur de la bobine.
  • Selon un mode de réalisation possible, la deuxième partie mobile est mobile en translation entre la position écartée et la position accolée et/ou en ce que la troisième partie mobile est mobile en translation entre la position de repos et la position d'actionnement.
  • La présente invention a également pour objet un appareil électrique de coupure de type disjoncteur ou contacteur, comprenant un déclencheur selon l'invention, une serrure, un premier circuit comportant un premier contact et un deuxième circuit monté en parallèle avec le premier circuit et comportant un deuxième contact,
  • la bobine, la culasse, le premier élément ressort, le deuxième élément ressort, le premier contact et le deuxième contact étant configurés et agencés pour provoquer l'ouverture du premier contact suite à un déplacement de la deuxième partie mobile depuis la position écartée vers la position accolée lorsque la bobine est parcourue par un courant d'une première intensité et configurés et agencés pour provoquer l'ouverture du deuxième contact et l'ouverture de la serrure suite à un déplacement de la troisième partie mobile depuis la position de repos vers la position d'actionnement lorsque la bobine est parcourue par un courant d'une deuxième intensité supérieure à la première intensité.
  • La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients.
  • L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
    • Les figures 1 et 4 représentent une section d'un appareil électrique de coupure selon le mode de réalisation, dans laquelle une deuxième partie mobile d'une culasse de l'appareil électrique prend une position écartée d'une première partie fixe de la culasse et dans laquelle une troisième partie mobile prend une position de repos ;
    • Les figures 2 et 3 représentent une vue de l'appareil électrique de coupure selon le mode de réalisation, dans laquelle la deuxième partie mobile prend une position accolée à la première partie fixe ;
    • La figure 5 représente une section de l'appareil électrique de coupure selon le mode de réalisation, dans laquelle la deuxième partie mobile prend la position accolée à la première partie fixe et dans laquelle la troisième partie mobile prend une position d'actionnement ;
    • La figure 6 représente une vue de l'appareil électrique de coupure selon le mode de réalisation, dans laquelle la deuxième partie mobile prend la position écartée et dans laquelle la troisième partie mobile prend une position de repos ;
    • La figure 7 représente une section de l'appareil électrique de coupure selon le mode de réalisation, dans laquelle la deuxième partie mobile prend la position accolée à la première partie fixe.
  • Le mode de réalisation concerne un appareil électrique de coupure de type disjoncteur ou contacteur comprenant un déclencheur 20. Le déclencheur 20 est pourvu d'une bobine 40, d'une culasse 60 formant un noyau de la bobine 40, d'un premier élément ressort 80 et d'un deuxième élément ressort 82. La culasse 60 comprend une première partie fixe 62, une deuxième partie mobile 64 et une troisième partie mobile 66.
  • L'appareil électrique de coupure comprend en outre une serrure (non représentée dans les figures), un premier circuit 12 comportant un premier contact 11 et un deuxième circuit 14 monté en parallèle avec le premier circuit 12 et comprenant un deuxième contact 13. Un bilame (non représenté) peut être monté dans le deuxième circuit 14. Le bilame peut être configuré pour ouvrir la serrure de l'appareil électrique de coupure.
  • La deuxième partie mobile 64 est mobile par rapport à la première partie fixe 62 entre une position écartée PE, dans laquelle la deuxième partie mobile 64 est située à distance de la première partie fixe 62, et une position accolée PC, dans laquelle la deuxième partie mobile 64 est en contact avec la première partie fixe 62. La troisième partie mobile 66 est mobile par rapport à la première partie fixe 62 entre une position de repos PR et une position d'actionnement PA.
  • Le premier élément ressort 80 est précontraint de sorte à maintenir la deuxième partie mobile 64 dans la position écartée PE. Le deuxième élément ressort 82 est précontraint de sorte à maintenir la troisième partie mobile 66 dans la position de repos PR.
  • La bobine 40, la culasse 60 et le premier élément ressort 80 sont configurés et agencés pour provoquer un déplacement de la deuxième partie mobile 64 depuis la position écartée PE vers la position accolée PC lorsque la bobine 40 est parcourue par un courant d'une première intensité. Le déplacement de la deuxième partie mobile 64 depuis la position écartée vers la position accolée peut provoquer l'ouverture du premier contact 11. Suite à l'ouverture du premier contact 11, le premier circuit 12 n'est plus parcouru par le courant. Le courant circule uniquement dans le deuxième circuit 14.
  • La bobine 40, la culasse 60 et le deuxième élément ressort 82 sont configurés et agencés pour provoquer un déplacement de la troisième partie mobile 66 depuis la position de repos PR vers la position d'actionnement PA lorsque la bobine 40 est parcourue par un courant d'une deuxième intensité supérieure à la première intensité. Le déplacement de la troisième partie mobile 66 depuis la position de repos PR vers la position d'actionnement PA peut provoquer l'ouverture du deuxième contact 12 et l'ouverture de la serrure.
  • La première partie fixe 62 et la deuxième partie mobile 64 forment un circuit magnétique fermé lorsque la deuxième partie mobile 64 prend la position accolée PC. Lorsque la deuxième partie mobile 64 prend la position écartée PE, un entrefer 70 est formé entre la première partie fixe 62 et la deuxième partie mobile 64. Ceci est divulgué dans les figures 1, 4 et 6.
  • Le premier élément fixe 62 comporte une partie centrale 63 qui s'étend à l'intérieur de la bobine 40. Une spire de Frager 65 peut être présente dans la partie centrale 63. Ceci est particulièrement divulgué dans les figures 1, 4, 5 et 7.
  • Le déclencheur 20 comprend un percuteur 90 qui se déplace conjointement à la troisième partie mobile 66. Le percuteur 90 peut présenter la forme d'un long clou. La première partie fixe 62 peut être pourvue d'un perçage 71 dans lequel peut coulisser le percuteur 90 lorsqu'il est conjointement déplacé avec la troisième partie mobile 66. À cet effet, la deuxième partie mobile 64 peut également être pourvue d'un perçage 73. Une pointe 92 du percuteur 90 peut servir à ouvrir le deuxième contact 14. Le percuteur 90 et/ou les perçages 71, 73 peuvent être centrés par rapport à la bobine 40. Le percuteur 90 peut être fixé à la troisième partie mobile 66.
  • Le déclencheur 20 comprend un renvoi 84. Le renvoi 84 est lié mécaniquement au premier ressort 80, à la deuxième partie mobile 64 de la culasse 60 et au premier contact 12. Ainsi, le renvoi 84 permet de répercuter un mouvement de la deuxième partie mobile 64 sur le premier contact 12.
  • Le déplacement de la deuxième partie mobile 64 depuis la position écartée vers la position accolée s'effectue à l'encontre de la force du ressort 80. Le déplacement de la troisième partie mobile 66 depuis la position de repos vers la position d'actionnement s'effectue à l'encontre du deuxième ressort 82.
  • La première partie fixe 62 peut au moins comprendre une partie périphérique 67 s'étendant à l'extérieur de la bobine 40. Dans le mode de réalisation, la première partie fixe comprend une partie périphérique 67. L'entrefer 70 peut donc être formé à l'intérieur et à l'extérieur de la bobine 40, c'est-à-dire entre la deuxième partie mobile 64 et respectivement la partie centrale 65 et les parties périphériques 67 de la première partie fixe 62.
  • La culasse 60 peut être formée en un matériau ferromagnétique, de préférence en alliage de fer.
  • La première partie fixe 62 de la culasse 60 peut comporter une cavité 69 dans laquelle est logée la troisième partie mobile 66 et dans laquelle la troisième partie mobile 66 coulisse entre la position de repos PR et la position d'actionnement PA. La cavité 69 peut être présente dans la partie centrale 63. La cavité 69 peut présenter une forme complémentaire à la forme de la troisième partie mobile 66. Selon le mode de réalisation, la cavité 69 et la troisième partie mobile 66 présentent une forme essentiellement cylindrique. La troisième partie mobile 66 peut être agencée au moins partiellement à l'intérieur de la bobine 40 lorsque la troisième partie mobile 66 prend la position de repos PR et/ou la position d'actionnement PA.
  • La deuxième partie mobile 64 peut être mobile en translation entre la position écartée PE et la position accolée PA. La troisième partie mobile 66 peut être mobile en translation entre la position de repos PR et la position d'actionnement PA.
  • Le premier ressort 80 et le deuxième ressort 82 sont des ressorts indépendants, c'est-à-dire que leurs caractéristiques respectives sont indépendantes de l'état de l'autre des ressorts 80, 82. Ceci facilite davantage le réglage de l'appareil. Le deuxième ressort de rappel 82 peut être agencé à l'intérieur de la cavité 69 ainsi qu'à l'intérieur d'un évidement 75 présent dans la troisième partie mobile 66.
  • Le fait d'avoir un circuit magnétique fermé permet la canalisation du champ magnétique induit par la bobine 40.
  • Lors du fonctionnement normal de l'appareil électrique de coupure du mode de réalisation, le premier circuit électrique 12 et le deuxième circuit électrique 14 sont fermés et parcourus par le courant et la deuxième partie mobile 64 est maintenue dans la position écartée PC par le premier ressort de rappel 80 et par le biais du renvoi 84. La troisième partie mobile 66 est maintenue dans la position de repos PR par le deuxième ressort de rappel 82. Dans le fonctionnement normal, le courant qui parcourt la bobine 40 n'est pas suffisant pour que les forces magnétiques dépassent celles des ressorts.
  • En cas de surcharge, la deuxième partie mobile 64 se déplace vers la position accolée PC et provoque, par le biais du renvoi 84, une ouverture du premier contact 11. Ainsi, le circuit magnétique est entièrement fermé. La force de maintien est particulièrement grande et permet de garder le premier contact 11 ouvert sur plusieurs alternances. Le courant ne passe alors plus que par le côté coupure, c'est-à-dire par le deuxième circuit 14, dans lequel est branché le bilame. Le bilame est chargé de provoquer le déclenchement de la serrure et donc l'ouverture complète des deux contacts 11, 13.
  • En cas de court-circuit, en un premier lieu, la deuxième partie mobile 64 se déplace vers la position accolée PC. Le courant ne passe alors plus que par le côté coupure, c'est-à-dire le deuxième circuit 14. La zone de shunt magnétique est saturée, ce qui provoque une force magnétique conséquente sur la troisième partie mobile 66. La troisième partie mobile 66 pousse, par l'intermédiaire du percuteur 90, l'ouverture de la serrure. En cas de court-circuit, le troisième élément mobile 66 pousse suffisamment vite et loin pour que le déclencheur arrache les contacts. La pré-ouverture du premier contact 11 (contacts de shunt) est garantie mécaniquement et la dynamique de coupure sur le deuxième contact 13 (de coupure) est préservée.
  • Les mouvements respectifs de la deuxième partie mobile 64 et de la troisième partie mobile 66 par rapport à la première partie fixe 62 sont désormais indépendants. Ils peuvent donc être optimisés sans influencer l'autre mouvement.
  • La surface de l'entrefer 70 est particulièrement importante car elle cumule les sections internes et externes à la bobine 40.
  • Lorsque la deuxième partie mobile 64 prend la position accolée PC, le circuit magnétique est entièrement constitué par la culasse 60. Il n'y a donc plus l'entrefer parasite dans cette position. L'appareil électrique de coupure du mode de réalisation est donc particulièrement performant au voisinage de cette position et maximise l'effet de la spire de Frager 65. 1,5 spires peuvent être suffisantes pour la bobine 40.

Claims (13)

  1. Déclencheur magnétique pour appareil électrique de coupure (10) de type disjoncteur ou contacteur, comprenant une bobine (40), une culasse (60) formant un noyau de la bobine (40), un premier élément ressort (80) et un deuxième élément ressort (82),
    la culasse (60) comprenant une première partie fixe (62), une deuxième partie mobile (64) et une troisième partie mobile (66), la deuxième partie mobile (64) étant mobile par rapport à la première partie fixe (62) entre une position écartée (PE), dans laquelle la deuxième partie mobile (64) est située à distance de la première partie fixe (62), et une position accolée (Pc), dans laquelle la deuxième partie mobile (64) est en contact avec la première partie fixe (62), la troisième partie mobile (66) étant mobile par rapport à la première partie fixe (62) entre une position de repos (PR) et une position d'actionnement (PA),
    le premier élément ressort (80) agissant sur la deuxième partie mobile (64) de sorte à maintenir la deuxième partie mobile (64) dans la position écartée (PE),
    le deuxième élément ressort (82) agissant sur la troisième partie mobile (66) de sorte à maintenir la troisième partie mobile (66) dans la position de repos (PR),
    la bobine (40), la culasse (60), le premier élément ressort (80) et le deuxième élément ressort (82) étant configurés et agencés pour provoquer un déplacement de la deuxième partie mobile (64) depuis la position écartée (PE) vers la position accolée (PC) lorsque la bobine (40) est parcourue par un courant d'une première intensité et configurés et agencés pour provoquer un déplacement de la troisième partie mobile (66) depuis la position de repos (PR) vers la position d'actionnement (PA) lorsque la bobine (40) est parcourue par un courant d'une deuxième intensité supérieure à la première intensité,
    déclencheur magnétique caractérisé en ce que le déclencheur magnétique comprend un renvoi (84) lié mécaniquement au premier ressort (80) et à la deuxième partie mobile (64) de la culasse (60), et
    en ce que le déclencheur magnétique comprend un percuteur (90) agencé pour se déplacer conjointement à la troisième partie mobile (66).
  2. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie fixe (62) et la deuxième partie mobile (64) forment un circuit magnétique fermé lorsque la deuxième partie mobile (64) prend la position accolée (Pc).
  3. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la première partie fixe (62) comporte une partie centrale (63) s'étendant à l'intérieur de la bobine.
  4. Déclencheur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première partie fixe (62) comporte en outre une spire de Frager (65) agencée sur la partie centrale (63).
  5. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la première partie fixe (62) comporte en outre au moins une partie périphérique (67) s'étendant à l'extérieur de la bobine (40).
  6. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première partie fixe (62) comporte une cavité (69) dans laquelle est logée la troisième partie mobile (66) et dans laquelle la troisième partie mobile (66) coulisse entre la position de repos (PR) et la position d'actionnement (PA).
  7. Déclencheur selon une combinaison de l'une quelconque des revendications 3 à 5 avec la revendication 6, caractérisé en ce que la cavité (69) est présente dans la partie centrale (63).
  8. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la cavité (69) présente une forme complémentaire à la forme de la troisième partie mobile (66).
  9. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la troisième partie mobile (66) est agencée au moins partiellement à l'intérieur de la bobine (40) lorsque la troisième partie prend la position de repos (PR) et/ou la position d'actionnement (PA).
  10. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un entrefer (70) est formé entre la première partie fixe (62) et la deuxième partie mobile (64) lorsque la deuxième partie mobile (64) prend la position écartée (PE).
  11. Déclencheur selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'entrefer (70) est formé à l'intérieur de la bobine et à l'extérieur de la bobine (40).
  12. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la deuxième partie mobile (64) est mobile en translation entre la position écartée (PE) et la position accolée (Pc) et/ou en ce que la troisième partie mobile (66) est mobile en translation entre la position de repos (PR) et la position d'actionnement (PA).
  13. Appareil électrique de coupure de type disjoncteur ou contacteur, comprenant un déclencheur (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, une serrure, un premier circuit (12) comportant un premier contact (11) et un deuxième circuit (14) monté en parallèle avec le premier circuit (12) et comportant un deuxième contact (13),
    la bobine (40), la culasse (60), le premier élément ressort (80), le deuxième élément ressort (82), le premier contact (11) et le deuxième contact (13) étant configurés et agencés pour provoquer l'ouverture du premier contact (11) suite à un déplacement de la deuxième partie mobile (64) depuis la position écartée (PE) vers la position accolée (Pc) lorsque la bobine (40) est parcourue par un courant d'une première intensité et configurés et agencés pour provoquer l'ouverture du deuxième contact (13) et l'ouverture de la serrure suite à un déplacement de la troisième partie mobile (66) depuis la position de repos (PR) vers la position d'actionnement (PA) lorsque la bobine (40) est parcourue par un courant d'une deuxième intensité supérieure à la première intensité.
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