FR2925756A1 - MODULAR ELECTRICAL PROTECTION APPARATUS COMPRISING A COMPLEMENTARY ELECTRICAL FUNCTION SUCH AS THE DIFFERENTIAL PROTECTION FUNCTION - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un appareil de protection électrique modulaire. La hauteur de l'appareil est augmentée par rapport à la hauteur standard d'un tel appareil de manière à créer un volume supplémentaire (20) entre ledit mécanisme (19) et l'une des bornes, ledit volume (20) étant destiné à loger les composants d'une fonction électrique complémentaire. La hauteur maximale U du volume précité (20) est de (((X-Z)/2)3/4)-V), avec Z étant la hauteur du nez (8) d'un appareil et V étant la hauteur du logement (38) d'une borne (13), X la distance normalisée minimale entre deux rails disposés l'un au dessus de l'autre, les hauteurs précitées étant mesurées parallèlement au plan contenant la face de fixation de l'appareil et perpendiculairement à la direction longitudinale du rail.The present invention relates to a modular electrical protection apparatus. The height of the apparatus is increased with respect to the standard height of such apparatus so as to create an additional volume (20) between said mechanism (19) and one of the terminals, said volume (20) being intended for to house the components of a complementary electrical function. The maximum height U of the aforesaid volume (20) is (((XZ) / 2) 3/4) -V), with Z being the height of the nose (8) of an appliance and V being the height of the housing ( 38) of a terminal (13), X the minimum normalized distance between two rails arranged one above the other, the aforementioned heights being measured parallel to the plane containing the attachment face of the apparatus and perpendicular to the longitudinal direction of the rail.
Description
APPAREIL DE PROTECTION ELECTRIQUE MODULAIRE COMPORTANT UNE FONCTION ELECTRIQUE COMPLEMENTAIRE TELLE LA FONCTION PROTECTION DIFFERENTIELLE. MODULAR ELECTRICAL PROTECTION APPARATUS COMPRISING A COMPLEMENTARY ELECTRICAL FUNCTION SUCH AS THE DIFFERENTIAL PROTECTION FUNCTION.
La présente invention concerne un appareil de protection électrique modulaire comportant au moins un module, chaque module étant logé dans un boîtier de forme sensiblement parallélépipédique, ledit boîtier comportant une face arrière de fixation à un rail de montage dit premier, une face avant comportant un nez et logeant des moyens de commande manuels de l'appareil, ledit boîtier renfermant à l'une de ses extrémités, des bornes amont, et à son extrémité opposée, des bornes avals et, entre ces bornes amont et aval, le mécanisme de l'appareil, cet appareil comportant également une fonction électrique complémentaire telle la fonction différentielle, ledit appareil pouvant être placé au dessus ou au dessous d'un même appareil fixé sur un second rail, ledit second rail s'étendant sensiblement dans le même plan que le premier et parallèlement à celui-ci, les deux rails précités étant séparés par une distance minimale normalisée. The present invention relates to a modular electrical protection device comprising at least one module, each module being housed in a substantially parallelepiped-shaped casing, said casing comprising a rear face of attachment to a said first mounting rail, a front face comprising a nose and housing manual control means of the apparatus, said housing enclosing at one of its ends, upstream terminals, and at its opposite end, downstream terminals and, between these upstream and downstream terminals, the mechanism of the apparatus, this apparatus also having a complementary electrical function such as the differential function, said apparatus being able to be placed above or below the same apparatus fixed on a second rail, said second rail extending substantially in the same plane as the first and parallel thereto, the two aforementioned rails being separated by a standardized minimum distance.
On connaît par exemple des disjoncteurs différentiels présentant une largeur de 18 mm, dans lesquels les circuits différentiels sont logés dans le volume de la chambre de coupure du neutre. Il en résulte que les performances de coupure sont dégradées et que les composants de la fonction différentielle subissent des projections de coupure. For example, differential circuit breakers having a width of 18 mm are known in which the differential circuits are housed in the volume of the neutral breaking chamber. As a result, the cutoff performance is degraded and the components of the differential function experience cutoff projections.
On connaît également le document FR 2 752 479 qui décrit un disjoncteur différentiel dans lequel la fonction différentielle est logée dans un module présentant une largeur de 18mm d'où un encombrement important de l'appareil. Document FR 2 752 479, which describes a differential circuit-breaker in which the differential function is housed in a module having a width of 18 mm is also known, hence a large size of the apparatus.
On connaît également le document EP0962952 qui décrit un disjoncteur différentiel dans lequel la fonction différentielle est logée sous le mécanisme du disjoncteur dans un volume qui pénètre dans l'espace réservé au câblage de l'appareil placé en dessous. Dans ce cas, on ne peut disposer de l'espace situé en dessous, ou au dessus, pour y placer un appareil. Ce qui est très contraignant, car il faut alors prévoir une armoire électrique plus grande pour y loger tous les appareillages électriques. Also known is EP0962952 which describes a differential circuit breaker in which the differential function is housed under the mechanism of the circuit breaker in a volume that enters the space reserved for the wiring of the device placed underneath. In this case, you can not have the space below or above to place a device. This is very restrictive, because it is necessary to provide a larger electrical cabinet to house all the electrical equipment.
La présente invention résout ces problèmes et propose un disjoncteur différentiel ou présentant une autre fonction électrique complémentaire que la fonction différentielle, et présentant un encombrement en largeur particulièrement réduit. The present invention solves these problems and proposes a differential circuit breaker or having a complementary electrical function other than the differential function, and having a particularly small overall width.
A cet effet, la présente invention a pour objet un appareil de protection électrique du genre précédemment mentionné, ce dispositif étant caractérisé en ce que la hauteur de l'appareil mesurée parallèlement au plan de la face de fixation de l'appareil et perpendiculairement, est augmentée par rapport à la hauteur standard d'un tel appareil de manière à créer entre ledit mécanisme et l'une des bornes (amont ou aval) de l'appareil, un volume destiné à loger les composants d'une fonction électrique complémentaire et en ce que la hauteur maximale du volume précité est de (((X-Z)/2)3/4)-V, avec Z étant la hauteur du nez d'un appareil et V étant la hauteur du logement de ladite borne aval, les hauteurs précitées étant mesurées parallèlement au plan contenant la face de fixation de l'appareil et perpendiculairement à la direction longitudinale du rail. For this purpose, the subject of the present invention is an electrical protection apparatus of the kind mentioned above, this device being characterized in that the height of the apparatus measured parallel to the plane of the fixing face of the apparatus and perpendicularly, is increased with respect to the standard height of such apparatus so as to create between said mechanism and one of the terminals (upstream or downstream) of the apparatus, a volume for housing the components of a complementary electrical function and that the maximum height of the aforesaid volume is (((XZ) / 2) 3/4) -V, where Z is the height of the nose of an apparatus and V is the height of the housing of said downstream terminal, the heights above being measured parallel to the plane containing the attachment face of the apparatus and perpendicular to the longitudinal direction of the rail.
De par ces caractéristiques, le disjoncteur n'est pas modifié par l'adjonction de la fonction annexe et les performances du disjoncteur ne sont donc pas dégradées. Due to these characteristics, the circuit breaker is not modified by the addition of the ancillary function and the performance of the circuit breaker is therefore not degraded.
Ainsi, la hauteur du boîtier du disjoncteur est augmentée pour créer un volume suffisant sans pénaliser la facilité de câblage des bornes aval et amont en regard appartenant à deux appareils situés l'un au dessus de l'autre. Les habitudes de câblage ne sont donc pas perturbées. Thus, the height of the circuit breaker box is increased to create a sufficient volume without penalizing the ease of wiring upstream downstream and upstream terminals belonging to two devices located one above the other. The wiring habits are not disturbed.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, les circuits internes au volume supplémentaire de l'appareil constituent des modules interchangeables réalisant des 25 fonctions électriques différentes. Avantageusement, chaque module est logé dans un boîtier séparable du boîtier de l'appareil. Ainsi, le disjoncteur de base peut être enrichi de fonctions annexes au choix de l'exploitant sans créer un disjoncteur spécifique pour chaque fonction annexe avec tous les avantages 30 industriels que cela procure. According to a particular characteristic of the invention, the circuits internal to the additional volume of the apparatus constitute interchangeable modules performing different electrical functions. Advantageously, each module is housed in a separable housing of the housing of the device. Thus, the basic circuit breaker can be enriched with additional functions at the discretion of the operator without creating a specific circuit breaker for each auxiliary function with all the industrial benefits that it provides.
Selon une autre caractéristique, la fonction électrique complémentaire est l'une des fonctions comprises dans le groupe comprenant la fonction différentielle, la protection contre le survoltage, des dispositifs de protection spécifiques pour les récepteurs avals, des dispositifs de télécommande du disjoncteur. According to another characteristic, the additional electrical function is one of the functions included in the group comprising the differential function, the protection against boosting, specific protection devices for downstream receivers, remote control devices of the circuit breaker.
Selon une autre caractéristique, le mécanisme de l'appareil comporte un dispositif de déclenchement comportant un actionneur électromagnétique, ledit actionneur comportant une bobine, et à l'intérieur du volume supplémentaire, les composants électroniques alimentés en basse tension sont regroupés de manière à se trouver au voisinage de l'actionneur électro-magnétique, tandis que les composants électroniques de traitement du signal sont regroupés et situés à l'écart des composants alimentés en basse tension. According to another characteristic, the mechanism of the apparatus comprises a triggering device comprising an electromagnetic actuator, said actuator comprising a coil, and inside the additional volume, the electronic components supplied with low voltage are grouped so as to be located in the vicinity of the electromagnetic actuator, while the electronic signal processing components are grouped and located away from the low voltage components.
Selon une autre caractéristique, les composants alimentés en basse tension et les composants de traitement de signal sont supportés par une même carte de circuit imprimée. 15 Selon une autre caractéristique, les composants alimentés en basse tension sont supportés par une première carte de circuit imprimé et les composants de traitement de signal sont supportés par au moins une seconde carte de circuit imprimée. En séparant les composants sous basse tension ou sous tension de choc des composants de 20 traitement de signal, les distances d'isolement entre les composants de traitement de signal sont réduites au minimum fonctionnel nécessaire à cette partie du circuit. Par effet induit, la surface de la carte imprimée est réduite elle aussi au minimum et il est possible d'intégrer tous les composants dans le volume disponible. Dans le cas contraire, les distances d'isolement sont de quelques millimètres et il est 25 impossible d'intégrer tous les composants dans le volume imposé par les contraintes dimensionnelles d'un disjoncteur associé à une fonction annexe placée dessous, notamment les contraintes liées à l'espace laissé libre pour permettre le câblage de ce disjoncteur et du disjoncteur situé en dessous. According to another characteristic, the low-voltage powered components and the signal processing components are supported by one and the same circuit board. According to another feature, the low voltage powered components are supported by a first printed circuit board and the signal processing components are supported by at least a second printed circuit board. By separating the low voltage or shock voltage components of the signal processing components, the isolation distances between the signal processing components are reduced to the functional minimum necessary for that part of the circuit. By induced effect, the surface of the printed circuit board is also reduced to a minimum and it is possible to integrate all the components in the available volume. In the opposite case, the isolation distances are a few millimeters and it is impossible to integrate all the components in the volume imposed by the dimensional constraints of a circuit breaker associated with an auxiliary function placed below, in particular the constraints related to the space left free to allow the wiring of this circuit breaker and circuit breaker located underneath.
30 Selon une autre caractéristique, la carte de circuit imprimée précitée est placée à l'extrémité dudit actionneur, du côté du volume supplémentaire, et s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe dudit actionneur. Ceci permet de dégager de l'espace entre le dispositif de déclenchement et la borne aval. According to another characteristic, the printed circuit board mentioned above is placed at the end of said actuator, on the side of the additional volume, and extends substantially perpendicularly to the axis of said actuator. This makes it possible to clear space between the triggering device and the downstream terminal.
Selon une autre caractéristique, la première carte est placée à l'extrémité dudit actionneur située du côté du volume supplémentaire, sensiblement perpendiculairement à son axe, tandis que la seconde carte est placée entre d'une part, la borne située du côté du volume supplémentaire et d'autre part le rail, en formant un certain angle par rapport à la première carte. According to another characteristic, the first card is placed at the end of said actuator located on the side of the additional volume, substantially perpendicular to its axis, while the second card is placed between on the one hand, the terminal located on the side of the additional volume and on the other hand the rail, forming a certain angle with respect to the first card.
Selon une autre caractéristique, le mécanisme de l'appareil comportant un dispositif de déclenchement comportant un actionneur électromagnétique comportant une bobine, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un actionneur électro-magnétique supplémentaire dit second, et en ce que le volume supplémentaire comporte des moyens de commande dudit actionneur supplémentaire. According to another characteristic, the mechanism of the apparatus comprising a triggering device comprising an electromagnetic actuator comprising a coil, this device is characterized in that it comprises an additional electromagnetic actuator said second, and in that the additional volume comprises means for controlling said additional actuator.
L'appareil peut ainsi être complété d'un dispositif de commande auxiliaire tel une télécommande à distance. The apparatus can thus be completed with an auxiliary control device such as a remote remote control.
Selon une première réalisation, ledit actionneur supplémentaire est monté en partie à l'intérieur du volume de l'appareil de protection électrique et en partie dans le volume 20 supplémentaire. According to a first embodiment, said additional actuator is mounted partly inside the volume of the electrical protection apparatus and partly in the additional volume.
Selon une autre réalisation, l'actionneur supplémentaire est monté en totalité à l'intérieur du volume de l'appareil de protection électrique. In another embodiment, the additional actuator is mounted wholly within the volume of the electrical protection apparatus.
25 Selon une autre caractéristique, l'actionneur supplémentaire est placé à l'une des extrémités de l'axe de la bobine du premier actionneur électromagnétique. According to another characteristic, the additional actuator is placed at one end of the axis of the coil of the first electromagnetic actuator.
Selon une autre caractéristique, le premier actionneur électromagnétique comporte une bobine supportée par un fourreau, à l'intérieur duquel fourreau sont montés d'une part un 30 noyau fixe dit premier noyau fixe et d'autre part, un noyau mobile monté coulissant à l'intérieur du fourreau, et une tige d'actionnement montée coulissante à l'intérieur du noyau fixe et comportant une première extrémité coopérant avec le noyau mobile, et une seconde extrémité coopérant avec le mécanisme de déclenchement de l'appareil, et l'actionneur supplémentaire comporte un noyau mobile dit second monté coulissant dans un fourreau dit second, et coopérant avec le premier noyau mobile précité agissant alors comme noyau fixe et la tige, pour entraîner la tige d'actionnement dans la position déclenchée. Cette réalisation permet d'obtenir un gain de place à l'intérieur de l'appareil. According to another characteristic, the first electromagnetic actuator comprises a coil supported by a sleeve, inside which sheath are mounted on the one hand a fixed core said first fixed core and secondly, a movable core slidably mounted to the inside the sleeve, and an actuating rod slidably mounted within the fixed core and having a first end cooperating with the movable core, and a second end cooperating with the trigger mechanism of the apparatus, and the actuator additional comprises a so-called second mobile core slidably mounted in a sheath said second, and cooperating with the aforesaid first movable core then acting as a fixed core and the rod, for driving the actuating rod in the triggered position. This embodiment makes it possible to save space inside the appliance.
Selon une caractéristique particulière, ledit appareil comportant un actionneur électromagnétique, le volume supplémentaire comporte des moyens d'alimentation, des circuits de traitement du signal, des moyens de commande de l'actionneur électromagnétique et des moyens de protection contre les surtensions. According to a particular characteristic, said apparatus comprising an electromagnetic actuator, the additional volume comprises supply means, signal processing circuits, means for controlling the electromagnetic actuator and surge protection means.
Selon une autre caractéristique, la fonction électrique complémentaire est la fonction différentielle et le volume supplémentaire comporte un tore comportant un noyau enrobé et 15 un circuit secondaire directement bobiné sur le noyau du tore. Ces caractéristiques permettent d'avoir un petit tore qui entre dans le volume sans prendre de la place pour les autres composants tout en présentant un orifice central assez grand pour laisser passer les fils primaires des gros calibres en courant. L'enrobage permet de supprimer soit un premier boîtier pour le noyau, soit un boîtier pour 20 le bobinage secondaire, soit les deux boîtiers. According to another characteristic, the complementary electrical function is the differential function and the additional volume comprises a core comprising a coated core and a secondary circuit directly wound on the core of the core. These features make it possible to have a small torus that enters the volume without taking up space for the other components while having a central hole large enough to let the primary son of large caliber current. The coating allows either a first housing for the core, a housing for the secondary winding, or both housings to be removed.
Selon une caractéristique particulière, le circuit secondaire du tore est également du type enrobé. According to a particular characteristic, the secondary circuit of the torus is also of the coated type.
25 Selon une autre caractéristique, le tore est placé sur un axe parallèle à l'axe de l'actionneur dit premier dans la zone des composants de traitement de signal. According to another characteristic, the toroid is placed on an axis parallel to the axis of the so-called first actuator in the area of the signal processing components.
Selon une autre caractéristique, le tore du différentiel est placé sur la seconde carte de circuit imprimée supportant les composants de traitement de signal. Selon une autre caractéristique, les circuits internes au volume supplémentaire constituent un module interchangeable et la(ou les) carte(s) de circuit imprimé comporte(ent) des trous 30 ou des échancrures sur au moins un bord accessible à un fer à souder après association du module annexe à l'appareil, et les bords de ces trous ou de ces échancrures comportent des plages métalliques permettant de souder les fils ou les connexions rigides de l'actionneur à ladite carte. According to another characteristic, the differential toroid is placed on the second printed circuit board supporting the signal processing components. According to another characteristic, the circuits inside the additional volume constitute an interchangeable module and the printed circuit board (s) comprises (ent) holes 30 or indentations on at least one edge accessible to a soldering iron after association of the module attached to the device, and the edges of these holes or these indentations comprise metal pads for welding the son or the rigid connections of the actuator to said card.
L'actionneur peut ainsi être intégré au disjoncteur suivant l'axe de la bobine et le module annexe peut être installé en différentiation retardée. The actuator can thus be integrated in the circuit breaker along the axis of the coil and the auxiliary module can be installed in delayed differentiation.
La présente invention a encore pour objet un disjoncteur phase neutre comportant les caractéristiques précédemment mentionnées prises seules ou en combinaison. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnée uniquement à titre d'exemple et dans lesquels : The present invention also relates to a neutral phase circuit breaker having the aforementioned characteristics taken alone or in combination. But other advantages and features of the invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the accompanying drawings given solely by way of example and in which:
15 -La figure 1 est une vue en perspective illustrant un disjoncteur différentiel phase neutre selon l'invention, FIG. 1 is a perspective view illustrating a neutral phase differential circuit breaker according to the invention,
- La figure 2 est une vue schématique, illustrant deux disjoncteurs montés chacun sur un rail de montage, lesdits rails étant montés l'un au dessus de l'autre, - La figure 3 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil, illustrant plus particulièrement la partie de l'appareil concernant la phase, FIG. 2 is a diagrammatic view illustrating two circuit breakers each mounted on a mounting rail, said rails being mounted one above the other; FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the apparatus, illustrating FIG. more particularly the part of the apparatus concerning the phase,
-La figure 4 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil, illustrant plus 25 particulièrement la partie de l'appareil concernant le neutre, FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the apparatus, particularly illustrating the part of the apparatus relating to the neutral,
-La figure 5 est une vue en perspective, illustrant le dispositif de commande du déclenchement selon l'invention équipé d'un module de protection différentielle, selon une réalisation de l'invention, 20 30 - La figure 6 est une vue en perspective, illustrant le dispositif de commande du déclenchement selon l'invention équipé d'un module de protection différentiel, selon une autre réalisation de l'invention, -La figure 7 représente dans une vue de côté et dans une vue en coupe selon D-D l'actionneur électromagnétique et l'actionneur électromagnétique supplémentaire. FIG. 5 is a perspective view, illustrating the trigger control device according to the invention equipped with a differential protection module, according to one embodiment of the invention, FIG. 6 is a perspective view, illustrating the tripping control device according to the invention equipped with a differential protection module, according to another embodiment of the invention, FIG. 7 shows in a side view and in a sectional view according to DD the actuator electromagnetic and the additional electromagnetic actuator.
Sur la figure 1, est illustré un disjoncteur différentiel phase/neutre D logé dans un boîtier modulaire dont la largeur est de 18 mm et comportant deux parties 1,2, à savoir une partie 1 destinée à assurer la coupure d'une phase électrique et une partie 2 destinée à assurer la coupure du neutre. Ce boîtier présente une face arrière 3 comportant un évidement 4 pour la fixation à un rail de montage 16 (fig.2), deux faces principales 5,6 par lesquelles ledit boîtier peut être accolé à d'autres boîtiers du même type, une face avant 7 comportant un nez 8 comportant des moyens de commande manuels 9 de l'appareil, une partie supérieure 10 et une partie inférieure 11 dans lesquelles sont montées respectivement des bornes amont 12 destinées au raccordement de l'appareil à un dispositif d'alimentation électrique et des bornes aval 13 destinées au raccordement dudit appareil à d'autres appareils situés en aval dudit appareil. Sur la figure 2, sont représentés deux appareils 14,15 montés chacun sur un rail de montage 16,17, lesdits rails 16,17 étant fixés l'un au dessus de l'autre, sur une surface de support 18. Sur les figures 3 et 4 , on voit que le disjoncteur comporte de manière connue en soi, un mécanisme 19 d'actionnement de deux contacts 50,51 et 52,53, une manette 22 de manoeuvre manuelle de ce mécanisme, des moyens de déclenchement électro-magnétiques 23 destinés à déclencher le mécanisme 19 du disjoncteur lors de l'apparition d'un courant de court-circuit et des moyens de déclenchement thermiques 24 destinés à assurer le déclenchement du mécanisme dans le cas de l'apparition d'un courant de surcharge. Les moyens de déclenchement thermiques 24 comportent une bilame 25 tandis que les moyens de déclenchement électro-magnétiques 23 comportent un actionneur électro-magnétique 27. Cet actionneur dit premier comporte une bobine 28 (fig.7) supportée par un fourreau 29, à l'intérieur duquel fourreau sont montés d'une part, un noyau fixe 30 dit premier noyau fixe et d'autre part, un noyau mobile 31 dit premier noyau mobile monté coulissant à l'intérieur dudit fourreau, et une tige d'actionnement 32 montée coulissante à l'intérieur du noyau fixe 30 et comportant une première extrémité coopérant avec le noyau mobile 31 et une seconde extrémité coopérant avec le mécanisme de déclenchement du disjoncteur de manière que lors de l'apparition d'un court-circuit, le noyau mobile 31 entraîne la tige 32 dans une position dans laquelle celle-ci actionne le dispositif de déclenchement entraînant l'ouverture des contacts 50,51 et 52,53. L'appareil comporte également un dispositif d'actionnement électro-magnétique auxiliaire 33, ou actionneur supplémentaire, comportant un noyau mobile 34 dit second (fig.7), monté coulissant dans un fourreau (35) dit second et coopérant avec le premier noyau mobile précité 31 agissant alors comme noyau fixe et la tige, pour entraîner la tige d'actionnement dans la position déclenchée de l'appareil lorsqu'un ordre de déclenchement est donné par le dispositif de déclenchement auxiliaire. Le dispositif auxiliaire 33 est monté en bout de l'actionneur principal 27, les deux actionneurs agissant sur une même tige d'actionnement 32. Ceci permet une réduction de l'encombrement à l'intérieur de l'appareil. FIG. 1 shows a phase / neutral differential circuit breaker D housed in a modular housing whose width is 18 mm and comprising two parts 1, 2, namely a part 1 intended to cut off an electrical phase and a part 2 intended to ensure the neutral cut. This housing has a rear face 3 comprising a recess 4 for attachment to a mounting rail 16 (FIG. 2), two main faces 5, 6 through which said housing can be attached to other housings of the same type, one face before 7 having a nose 8 comprising manual control means 9 of the apparatus, an upper portion 10 and a lower portion 11 in which are respectively mounted upstream terminals 12 for connecting the apparatus to a power supply device and downstream terminals 13 for connecting said apparatus to other apparatus downstream of said apparatus. FIG. 2 shows two devices 14, 15 each mounted on a mounting rail 16, 17, said rails 16, 17 being fixed one above the other on a support surface 18. In FIGS. 3 and 4, it can be seen that the circuit breaker comprises, in a manner known per se, a mechanism 19 for actuating two contacts 50, 51 and 52, 53, a lever 22 for manual operation of this mechanism, electromagnetic triggering means 23 for triggering the mechanism 19 of the circuit breaker when the occurrence of a short-circuit current and the thermal tripping means 24 for triggering the mechanism in the case of the occurrence of an overcurrent. The thermal tripping means 24 comprise a bimetallic strip 25 while the electromagnetic tripping means 23 comprise an electromagnetic actuator 27. This first said actuator comprises a coil 28 (FIG. 7) supported by a sleeve 29, to the inside which sheath are mounted on the one hand, a fixed core 30 said first fixed core and secondly, a movable core 31 said first movable core slidably mounted inside said sheath, and an actuating rod 32 mounted slidably inside the fixed core 30 and having a first end cooperating with the movable core 31 and a second end cooperating with the trigger mechanism of the circuit breaker so that when the occurrence of a short circuit, the movable core 31 causes the rod 32 in a position in which it actuates the trigger device causing the opening of the contacts 50,51 and 52,53. The apparatus also comprises an auxiliary electromagnetic actuating device 33, or additional actuator, comprising a mobile core 34 said second (Fig.7), slidably mounted in a sheath (35) said second and cooperating with the first movable core aforesaid 31 then acting as a stationary core and the rod, for driving the actuating rod into the triggered position of the apparatus when a trip command is given by the auxiliary trip device. The auxiliary device 33 is mounted at the end of the main actuator 27, the two actuators acting on the same actuating rod 32. This allows a reduction in the space requirement inside the device.
Tel qu'illustré sur la figure 2, on voit que la hauteur d'un appareil a été augmentée de quelques millimètres par rapport à la hauteur standard d'un tel appareil de manière à créer entre le mécanisme 19 et la borne aval 13, un volume 20 destiné à loger les éléments d'une fonction électrique complémentaire telle la fonction différentielle, la protection contre le survoltage, les protections spécifiques pour les récepteurs avals, etc...La hauteur du volume ainsi créé est choisie de manière à ne pas gêner le câblage des bornes avals 13 et des bornes amont 36 situées en regard appartenant respectivement aux deux appareils 14,15 montés l'un au dessus de l'autre, ces deux appareils étant fixés respectivement sur les deux rails 16,17 fixés l'un au-dessus de l'autre sur une même surface de support. Sur cette figure, on considère U comme étant la hauteur du volume créé entre la base inférieure du nez 8 et la cloison 37 du logement 38 de la borne aval 13, V la hauteur du logement 38 de la borne aval 13, E la distance entre deux appareils 14,15, Z la hauteur normalisée du nez 8 d'un appareil en dehors du plastron avant, Y la distance entre deux nez superposés et X la distance minimale normalisée entre deux rails 16,17, ces hauteurs étant mesurées parallèlement à la surface arrière des appareils et perpendiculairement à la direction longitudinale des rails 16,17. Selon cette réalisation de l'invention, cette hauteur U est inférieure à (((X-Z)12)3/4)-V, de manière à ne pas gêner le cablage. Selon une réalisation particulière de l'invention : Z=45 ;Y=80 et la distance minimale entre les rails est de 125mm. Selon la réalisation illustrée sur la figure 2, les hauteurs des appareils ont été augmentées au niveau de leurs parties inférieures. As illustrated in FIG. 2, it can be seen that the height of an apparatus has been increased by a few millimeters with respect to the standard height of such an apparatus so as to create between the mechanism 19 and the downstream terminal 13 volume 20 for housing the elements of a complementary electrical function such as differential function, protection against boosting, specific protections for downstream receivers, etc ... The height of the volume thus created is chosen so as not to interfere the wiring of the downstream terminals 13 and the upstream terminals 36 located respectively belonging to the two devices 14,15 mounted one above the other, these two devices being respectively fixed on the two rails 16,17 fixed one on top of each other on the same support surface. In this figure, U is considered to be the height of the volume created between the lower base of the nose 8 and the partition 37 of the housing 38 of the downstream terminal 13, V the height of the housing 38 of the downstream terminal 13, E the distance between two apparatus 14,15, Z the normalized nose height 8 of an apparatus outside the front fascia, Y the distance between two superimposed noses and X the normalized minimum distance between two rails 16,17, these heights being measured parallel to the rear surface of the apparatus and perpendicular to the longitudinal direction of the rails 16,17. According to this embodiment of the invention, this height U is less than (((X-Z) 12) 3/4) -V, so as not to hinder the wiring. According to a particular embodiment of the invention: Z = 45, Y = 80 and the minimum distance between the rails is 125 mm. According to the embodiment illustrated in FIG. 2, the heights of the apparatuses have been increased at their lower parts.
Une autre réalisation pourrait consister à prévoir un volume supplémentaire, pour l'appareil situé au niveau supérieur, dans sa partie inférieure, et pour l'autre appareil situé en dessous, dans sa partie supérieure. Cette configuration dans la quelle l'espace entre les deux appareils est minimal, ne gêne pas le câblage si la hauteur du volume créé ne dépasse pas la valeur précitée de (((X-Z)/2)3/4)-V. Another embodiment could consist in providing an additional volume, for the apparatus located at the upper level, in its lower part, and for the other apparatus located below, in its upper part. This configuration in which the space between the two devices is minimal, does not interfere with wiring if the height of the created volume does not exceed the above value of (((X-Z) / 2) 3/4) -V.
Sur les figures 3 à 6, on voit que le volume électrique complémentaire est destiné à assurer la fonction différentielle. A l'intérieur de ce volume, et selon la réalisation illustrée sur les figures 3,4 et 6, se trouve une carte de circuit imprimée 39 disposée perpendiculairement à l'axe W des actionneurs 27,33 et en bout de ces actionneurs, ceci afin de créer un espace maximum entre l'actionneur auxiliaire 33 et la borne aval 13. Sur la partie 40 de la carte 39 de circuit imprimée située en regard de l'actionneur auxiliaire 33 se trouvent les composants soumis à une basse tension ou à une surtension due à des phénomènes atmosphériques. Sur l'autre partie 41 de la carte de circuit imprimée 39 se trouve les composants de traitement du signal. Sur cette première partie 40 de la carte se trouvent les composants permettant l'alimentation des dispositifs de traitement de signal, les moyens de protection contre les surtensions d'origine atmosphériques et les moyens de commande des actionneurs. Ces éléments peuvent comprendre par exemple un condensateur chuteur de tension, une varistance, un thyristor, etc....Le tore 42 (fig.6) du différentiel est placé sur un axe T parallèle à l'axe W des actionneurs dans la zone des composants du traitement du signal. In FIGS. 3 to 6, it can be seen that the complementary electrical volume is intended to provide the differential function. Within this volume, and according to the embodiment illustrated in FIGS. 3, 4 and 6, is a printed circuit board 39 disposed perpendicularly to the axis W of the actuators 27, 33 and at the end of these actuators, this in order to create a maximum space between the auxiliary actuator 33 and the downstream terminal 13. On the portion 40 of the circuit board 39 located opposite the auxiliary actuator 33 are the components subjected to a low voltage or a low voltage. overvoltage due to atmospheric phenomena. On the other portion 41 of the printed circuit board 39 are the signal processing components. On this first part 40 of the card are the components for supplying the signal processing devices, the protection means against overvoltages of atmospheric origin and the control means of the actuators. These elements may comprise, for example, a voltage drop capacitor, a varistor, a thyristor, etc. The toroid 42 (FIG. 6) of the differential is placed on an axis T parallel to the axis W of the actuators in the zone. signal processing components.
Selon une réalisation telle qu'illustrée sur la figure 5, les composants de traitement du signal peuvent être placés sur une carte séparée 43 placée selon un certain angle derrière le volume de la borne aval 13 par rapport à une première carte de circuit imprimée 44. On notera que dans la réalisation illustrée sur la figure 6,une autre carte 54 pourra être prévue pour supporter d'autres composants de traitement de signal. According to an embodiment as illustrated in FIG. 5, the signal processing components can be placed on a separate board 43 placed at an angle behind the volume of the downstream terminal 13 with respect to a first printed circuit board 44. Note that in the embodiment illustrated in Figure 6, another card 54 may be provided to support other signal processing components.
On a ainsi créé un module comportant un dispositif d'alimentation des circuits de traitement de signal, de commande de l'actionneur électromagnétique, de protection contre les surtensions utilisable par différents circuits de traitement de signal, et situé dans la même zone que l'actionneur électromagnétique. En réalisant ce module, on localise dans un même endroit les composants sous basse tension et sous les surtensions dues aux orages et la bobine de l'actionneur supplémentaire. Ce module peut utiliser la bobine de l'actionneur électromagnétique supplémentaire dans le circuit de protection contre les surtensions (typiquement 6KV) dues aux orages. La tension aux bornes de la bobine peut en effet monter à 5KV. Ce qui permet de dégager un volume non soumis à ces tensions pour loger les différents circuits de traitement du signal. On dispose ainsi d'une fonction standardisée mise à la disposition de différents circuits de traitement de signal. Selon la réalisation particulière illustrée, le tore est du type enrobé. Le noyau du tore est enrobé et le circuit secondaire est directement bobiné dessus, ce qui permet d'obtenir un encombrement réduit. Selon une réalisation avantageuse, le module annexe est un module séparable du boîtier du disjoncteur. Dans ce cas, les fils ou les connexions de l'actionneur électromagnétique peuvent être soudés sur la carte imprimée après l'association du module annexe au disjoncteur complètement monté. A cet effet, la carte imprimée possède des trous 58 ou des échancrures sur un bord accessible au fer à soudé après association du module annexe au disjoncteur. Des plages métalliques sur les bords des trous ou des échancrures permettent de souder les fils ou les connexions rigides de l'actionneur électromagnétique. A module has thus been created comprising a device for supplying the signal processing circuits, the electromagnetic actuator control circuit, the overvoltage protection circuit which can be used by different signal processing circuits, and situated in the same zone as the electromagnetic actuator. Realizing this module, we locate in the same place the low-voltage components and under overvoltages due to thunderstorms and the coil of the additional actuator. This module can use the additional electromagnetic actuator coil in the overvoltage protection circuit (typically 6KV) due to thunderstorms. The voltage across the coil can rise to 5KV. This allows to release a volume not subject to these voltages to house the various signal processing circuits. This provides a standardized function made available to different signal processing circuits. According to the particular embodiment illustrated, the torus is of the coated type. The core of the core is coated and the secondary circuit is directly wound on, which allows to obtain a small footprint. According to an advantageous embodiment, the auxiliary module is a separable module of the circuit breaker box. In this case, the wires or connections of the electromagnetic actuator may be soldered to the printed circuit board after the associated module has been associated with the fully assembled circuit breaker. For this purpose, the printed circuit board has holes 58 or indentations on an edge accessible to the soldered iron after association of the module annexed to the circuit breaker. Metal pads on the edges of the holes or notches allow to weld the son or rigid connections of the electromagnetic actuator.
On notera que le tore pourra comporter un ou plusieurs enrobages, à savoir un enrobage sur le matériau magnétique puis bobinage sur cet enrobage, puis un deuxième enrobage sur le bobinage, ou un boîtier. On notera que ce volume supplémentaire pourra aussi bien être prévu entre le mécanisme et la borne amont qu'entre le mécanisme et la borne aval. It will be noted that the torus may comprise one or more coatings, namely a coating on the magnetic material and then winding on this coating, then a second coating on the coil, or a housing. It will be noted that this additional volume can be provided between the mechanism and the upstream terminal as well as between the mechanism and the downstream terminal.
On a donc réalisé grâce à l'invention, un appareil de protection électrique comportant au moins une fonction électrique complémentaire dont la largeur ne dépasse pas 1 module de 18mm. Avantageusement, les fonctions annexes seront des modules interchangeables afin de différencier les disjoncteurs le plus tard possible sur la ligne de production. An electrical protection device having at least one additional electrical function whose width does not exceed 1 module of 18 mm has thus been realized thanks to the invention. Advantageously, the ancillary functions will be interchangeable modules in order to differentiate the circuit breakers as late as possible on the production line.
La fonction différentielle peut être remplacée par toute autre fonction auxiliaire. The differential function can be replaced by any other auxiliary function.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and illustrated which have been given by way of example.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits 5 ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées suivant son esprit. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the described means as well as their combinations if these are carried out according to its spirit.
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