FR3044162A1 - Appareil de protection electrique et en particulier disjoncteur electrique moyenne tension - Google Patents

Abstract

Cet appareil comporte un premier circuit dit principal P comportant un sectionneur (2), et un second circuit dit de dérivation D monté en parallèle par rapport au premier, ce second circuit D comportant une ampoule à vide A destinée à assurer la coupure du courant, ledit circuit de dérivation étant inactif en régime permanent, et parcouru par l'électricité seulement quand le sectionneur a commencé son mouvement d'ouverture, par un transfert progressif du courant de la ligne principale à la ligne de dérivation, cet appareil comportant un ressort dit de pression de contact (10) et un ressort dit d'ouverture (11). Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'accrochage O dit premier apte à être activé par le mécanisme de commande du sectionneur (2) après une certaine course de celui-ci dans le sens de sa fermeture ayant entraîné la compression des ressorts de fermeture (10) et d'ouverture (11) précités, de manière à réaliser un maintien en position fermée des contacts de l'ampoule A en conservant l'effort de contact précité, ce dispositif étant apte à être désactivé par le mécanisme de commande du sectionneur (2) après une certaine course de celui-ci dans le sens de son ouverture de manière à permettre la décompression du ressort d'ouverture précité (10) et l'ouverture des contacts de l'ampoule A grâce à l'action combinée des deux ressorts (10,11) respectivement d'ouverture et de fermeture.

Description

APPAREIL DE PROTECTION ELECTRIQUE ET EN PARTICULIER DISJONCTEUR ELECTRIQUE MOYENNE TENSION.

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un appareil de protection électrique moyenne tension, comprenant un premier circuit dit principal comportant un sectionneur, et un second circuit dit de dérivation monté en parallèle par rapport au premier, ce second circuit comportant une ampoule à vide destinée à assurer la coupure du courant traversé par l’appareil, le circuit de dérivation étant inactif en régime permanent, et parcourue par l’électricité seulement quand le sectionneur a commencé son mouvement d’ouverture, par un transfert progressif du courant de la ligne principale à la ligne de dérivation, ainsi qu’un disjoncteur électrique moyenne tension, cet appareil comportant un ressort dit de pression de contact ou de fermeture apte à appliquer un effort de contact entre les contacts fixe et mobile de l’ampoule en position fermée de l’ampoule, et un ressort dit d’ouverture apte à séparer les contacts fixe et mobile de l’ampoule lors de la commande du mécanisme d’actionnement de l’ampoule dans le sens de son ouverture,

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE

On connaît le document FR 2 937 786 décrivant un appareil de protection électrique du genre précédemment mentionné. Un tel appareil permet de réaliser l’ouverture, le sectionnement et la mise à la terre avec un seul mécanisme pouvant prendre trois positions tout en réduisant l’énergie nécessaire pour assurer l’ouverture et la fermeture du disjoncteur à vide.

Grâce à cette disposition, il n’y a pas de courant permanent traversant l’ampoule, et l’ampoule ne nécessite pas de pouvoir de fermeture. Ceci permet de diminuer la taille de l’ampoule, donc son coût de fabrication, ainsi que les échauffements générés.

Cependant, l’utilisation d’un tel appareillage comme disjoncteur nécessite que le mécanisme de commande de l’appareillage soit adapté de manière à apporter un couple de maintien des contacts de l’ampoule en fin de manoeuvre. En effet, lors d’une telle utilisation, les efforts de répulsion générés par les contacts de l’ampoule sont très importants.

Ainsi, il n’est pas possible d’utiliser un mécanisme d’interrupteur de base, il est nécessaire d’en concevoir un spécifique à cette utilisation.

EXPOSE DE L’INVENTION

La présente invention résout ces problèmes et propose un appareil de protection électrique à coupure dans le vide, pouvant être commandé par un seul mécanisme, sans nécessiter une énergie importante pour sa commande et une énergie résiduelle pour le maintien en position fermée des contacts de l’ampoule, ce dispositif étant d’encombrement réduit et présentant un coût de fabrication réduit, ce dispositif pouvant être utilisé en tant qu’interrupteur ou bien en tant que disjoncteur, à partir d’un même appareillage de base. A cet effet, la présente invention a pour objet un appareil de protection électrique du genre précédemment mentionné, cet appareil étant caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’accrochage apte à être activé par le mécanisme de commande du sectionneur après une certaine course de celui-ci dans le sens de sa fermeture ayant entraîné la compression des ressorts de fermeture et d’ouverture précités, de manière à réaliser un maintien en position fermée des contacts de l’ampoule en conservant l’effort de contact précité, ce dispositif étant apte à être désactivé par le mécanisme de commande du sectionneur après une certaine course de celui-ci dans le sens de son ouverture de manière à permettre la décompression du ressort d’ouverture précité et l’ouverture des contacts de l’ampoule grâce à l’action combinée des deux ressorts respectivement d’ouverture et de fermeture. Ainsi, le mécanisme ne nécessite pas d’apporter une énergie résiduelle en fin de fermeture.

Selon une caractéristique particulière, le mécanisme d’actionnement de l’ampoule comporte un mécanisme dit d’actionnement d’ouverture et un mécanisme dit d’actionnement de fermeture, ces deux mécanismes étant commandés par le dispositif de commande du sectionneur.

Selon une caractéristique particulière, le mécanisme d’actionnement d’ouverture précité comporte une genouillère, ladite genouillère étant reliée mécaniquement par l’une de ses extrémités, à la tige d’entraînement du contact mobile, reliée de manière articulée par son extrémité opposée, au bâti, et reliée de manière articulée au niveau de son axe central, à l’une des extrémités d’une biellette dite de désarmement commandée par le dispositif de commande du sectionneur.

Selon une autre caractéristique, le mécanisme d’actionnement de fermeture précité comporte une genouillère, ladite genouillère étant reliée mécaniquement par l’une de ses extrémités, à la tige d’entraînement précitée, reliée de manière articulée par son extrémité opposée, au bâti, et reliée de manière articulée au niveau de son axe central, à l’une des extrémités d’une biellette dite de réarmement commandée par le dispositif de commande du sectionneur.

Selon une autre caractéristique, la bielle de désarmement coopère avec un ergot appartenant à un engrenage mené en prise avec un engrenage menant, ledit engrenage menant étant solidarisé en rotation avec le sectionneur.

Selon une autre caractéristique, la bielle de réarmement coopère avec une lumière prévue dans un engrenage mené en prise avec un engrenage menant, ledit engrenage menant étant solidaire en rotation avec le sectionneur.

Selon une autre caractéristique, la genouillère est reliée mécaniquement à la tige d’entraînement par un dispositif comportant un disque dit premier, fixé à la tige d’entraînement et comportant une tige dite seconde s’étendant à partir du centre du disque parallèlement à ladite tige d’entraînement, autour de laquelle tige dite seconde sont montés les deux ressorts respectivement de pression de contact et d’ouverture, et un disque dit second, relié de manière articulé à la genouillère, apte à coulisser autour de ladite tige dite seconde, et à venir en appui sur une partie de la tige de manière à l’entraîner vers la position d’ouverture du contact mobile lors de la décompression du ressort d’ouverture, le ressort de pression de contact étant en appui par ses deux extrémités respectivement sur les deux disques et le ressort d’ouverture étant en appui d’une part sur le bâti de l’appareil et d’autre part sur le disque dit second.

Selon une autre caractéristique, le dispositif d’accrochage précité comporte la genouillère précitée et un point d’appui appartenant au bâti coopérant avec l’axe situé au centre de la genouillère, laquelle genouillère peut prendre deux positions de part et d’autre d’une position dite d’équilibre ou de point mort, correspondant respectivement à une première position dite d’accrochage dans laquelle elle est en appui sur le point d’appui précité et maintient les ressorts en position comprimée et une seconde position dans laquelle elle autorise la décompression des ressorts.

Selon une autre caractéristique, cet appareil comporte un dispositif d’accrochage dit second apte à relier mécaniquement les mécanismes dits d’actionnement d’ouverture et d’actionnement de fermeture pendant le mouvement de fermeture du sectionneur, et à dissocier mécaniquement ces deux mécanismes pendant l’ouverture du sectionneur.

Selon une caractéristique particulière, ce dispositif d’accrochage comporte un mécanisme d’accrochage placé entre la bielle de réarmement de la genouillère et la genouillère de telle manière que la bielle de réarmement soit reliée mécaniquement à la genouillère lors de la fermeture mais pas lors de l’ouverture du sectionneur.

Selon une autre caractéristique, ce mécanisme d’accrochage comporte un arbre dit coupleur monté rotatif autour d’un axe fixe du bâti de l’appareil, cet arbre coupleur étant commandé par le levier de désarmement de la genouillère par l’intermédiaire d’une pièce de commande de l’arbre coupleur solidaire en rotation avec ce dernier, et une pièce de réarmement montée rotative autour du même axe à côté de la pièce de commande précitée, cette pièce de réarmement étant commandée par le levier de réarmement précitée, et des moyens pour solidariser en rotation la pièce de réarmement et la pièce de commande, à la fin de la manoeuvre d’ouverture du sectionneur, à maintenir cette solidarisation en rotation pendant la fermeture du sectionneur jusqu’au début de la compression précitée du ressort de fermeture, puis à désactiver cette solidarisation à partir de ce début de compression.

Selon une autre caractéristique, ces moyens comprennent un crochet articulé à ressort monté sur la pièce de commande précitée et coopérant avec une partie de la pièce de réarmement, et un doigt d’accrochage appartenant à ladite pièce de commande apte à coopérer avec une piste appartenant à un élément du bâti, cette piste comportant une surépaisseur, de telle manière que lors de l’ouverture du sectionneur le doigt d’accrochage soit actionné vers la partie sur épaissie permettant à la pièce de réarmement de venir se verrouiller dans la pièce de commande en fin d’ouverture du sectionneur en actionnant la pièce articulée du doigt, et qu’en fin de manoeuvre de fermeture, l’arbre coupleur continuant sa rotation alors que la pièce de réarmement est arrêtée dans son mouvement, du fait de la compression des ressorts, la pièce de réarmement s’éjecte du crochet articulé de manière à désolidariser en rotation la pièce de réarmement et la pièce de commande.

Selon une caractéristique particulière, la bielle de désarmement et la bielle de réarmement sont reliées de manière articulée respectivement par leur extrémité opposée à celle reliée à la genouillère à la pièce de commande et à la pièce de réarmement précitées.

Selon une caractéristique particulière, cet appareil de protection électrique est un disjoncteur moyenne tension.

DOMAINE TECHNIQUE

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE

EXPOSE DE L’INVENTION

Mais d’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d’exemple et dans lesquels : -Les figures 1 à 18 illustrent un disjoncteur moyenne tension selon l’art antérieur, dans différentes positions, -La figure 1 est une vue de face de ce disjoncteur montrant plus particulièrement les deux circuits respectivement principal et secondaire de ce disjoncteur, -Les figures 2 et 3 sont deux vues partielles illustrant le disjoncteur de la figure précédente, selon deux orientations différentes, -La figure 4 est une vue partielle à échelle agrandie du disjoncteur, -La figure 5 est une vue de face du disjoncteur en position sectionneur fermé, ampoule fermée, en début de rotation du sectionneur, vers la position d’ouverture, -La figure 6 est une vue de face du disjoncteur dans une position dans laquelle le courant passe à la fois dans le circuit principal et dans le circuit secondaire, -Les figures 7 et 8 illustrent le disjoncteur dans une position de début de décompression de l’ampoule, -Les figures 9 et 10 illustrent le disjoncteur en début d’ouverture de l’ampoule, le ressort de compression de l’ampoule étant décomprimé, cette position correspondant à une situation idéale, -La figure 11 est une vue du disjoncteur dans une même position d’ouverture du sectionneur que dans les figures 9 et 10, mais correspondant à une situation réelle dans laquelle le ressort d’ampoule n’est pas décomprimé et Γ ampoule ne commence pas à s’ouvrir, -Les figures 12 et 13 illustrent l’appareil dans une position du sectionneur dans laquelle l’ampoule est ouverte au maximum, correspondant à une situation idéale, -La figure 14 illustre l’appareil dans une même position du sectionneur que dans la figure précédente, mais dans une situation réelle dans laquelle l’ampoule n’est pas ouverte au maximum, -Les figures 15 et 16 illustrent l’appareil dans une position dans laquelle le couteau du sectionneur quitte la palette associée à l’ampoule, dans une situation idéale dans laquelle l’ampoule à vide est ouverte au maximum, -La figure 17 illustre l’appareil dans une même position du sectionneur que dans les figures précédentes, dans une situation réelle dans laquelle l’ampoule à vide n’est pas ouverte au maximum, -La figure 18 illustre l’appareil dans une position sectionneur ouvert et ampoule ouverte, -Les figures 19 et 20 sont deux vues de face illustrant respectivement un disjoncteur selon l’art antérieur et un disjoncteur selon l’invention, -La figure 21 est une vue partielle en perspective illustrant le dispositif d’accrochage selon une réalisation particulière de l’invention, -La figure 22 est une vue en perspective du même dispositif selon une autre orientation, -La figure 23 est une vue partielle de la figure précédente, -Les figures 24 et 25 sont deux vues en plan illustrant respectivement deux faces opposées du disjoncteur selon l’invention en position fermé, -Les figures 26 et 27 sont deux mêmes vues illustrant le disjoncteur en position de début d’ouverture, -Les figures 28 et 29 sont deux mêmes vues en position d’ouverture du disjoncteur, la position d’équilibre étant dépassée, -Les figures 30 et 31 sont deux mêmes vues, le sectionneur n’ayant pas encore fini sa rotation et l’ampoule est ouverte au maximum. -Les figures 32,33 et 34 sont trois vues en plan du disjoncteur en position ouverte, le sectionneur ayant terminé sa rotation et l’ampoule étant ouverte au maximum, -Les figures 35 et 36 sont deux vues en plan illustrant l’appareil en position de fermeture, et -Les figures 37 et 38 sont deux vues en plan illustrant l’appareil en position de fermeture après le passage de la position d’équilibre.

Les figures illustrent un disjoncteur moyenne tension M comprenant un circuit principal P et un circuit de dérivation D, ces deux circuits étant reliés électriquement par l’une de leurs extrémités à un jeu de barres J. Ce circuit principal comporte un contact principal fixe 1 ainsi qu’un sectionneur 2 à couteau rotatif 3 monté articulé, en un point fixe du châssis ou bâti, et apte à coopérer par son extrémité libre avec le contact principal P et un conducteur sous forme de pince 4 appartenant au circuit de dérivation D. Ce couteau 3 est solidaire en rotation d’un engrenage dit menant 5 lequel est en prise avec un engrenage dit mené 6, ces deux engrenages étant montées articulées autour respectivement de deux points fixes du châssis de l’appareil.

Ce circuit de dérivation comporte une ampoule à vide A destinée à assurer la coupure du courant traversant le circuit à protéger, ladite ampoule comportant de manière connue en soi, un contact fixe et un contact mobile (non visibles sur les figures), ledit contact fixe étant relié électriquement audit jeu de barres J et le contact mobile étant apte à être mu en translation au moyen d’une tige d’entraînement commandée par une certaine position du couteau du sectionneur 2. La dérivation est inactive en régime permanent, et parcourue par l’électricité seulement quand le sectionneur a commencé son mouvement d’ouverture, par un transfert progressif du courant de la ligne principale à la dérivation. Dans cette configuration, l’ampoule étant généralement au repos, elle n’a plus à être dimensionnée aux contraintes électriques et diélectriques contraignantes en régime permanent.

Cette tige d’entraînement du contact mobile de l’ampoule coopère avec un dispositif comportant un ressort 10 de pression de contact et un ressort 11 d’ouverture des contacts de l’ampoule.

Ce dispositif comporte un disque 12 dit premier formant une première surface d’appui, fixé à la tige d’entraînement et comportant une tige dite seconde 13 s’étendant à partir du centre du disque parallèlement à ladite tige d’entraînement, autour de laquelle tige dite seconde sont montés les deux ressorts respectivement de pression de contact 10 et d’ouverture 11, et un disque dit second 14 formant une seconde surface d’appui, relié de manière articulé à une genouillère 15, ledit disque étant apte à coulisser autour de ladite tige dite seconde 13, et à venir en appui sur une partie (non visible sur les figures) de la tige dite seconde 13 de manière à l’entraîner vers la position d’ouverture du contact mobile lors de la décompression du ressort d’ouverture 11, le ressort de pression de contact 10 étant en appui par ses deux extrémités respectivement sur les deux disques 12,14 et le ressort d’ouverture 11 étant en appui d’une part sur le bâti de l’appareil et d’autre part sur le disque dit second 14.

Cette genouillère est destinée à coopérer avec un levier dit de désarmement 16 de la genouillère et un levier dit de réarmement 17 de la genouillère, comme expliqué ci-après.

Ce levier de réarmement 17 comporte une biellette 18 comportant une première extrémité 18a reliée de manière articulée en un point d’articulation central 15a de la genouillère, et une seconde extrémité 18b comportant un axe 18c coopérant avec une rainure de forme arquée 6a prévue dans l’engrenage mené 6.

Ce levier de désarmement 16 comporte une biellette 19 comportant une partie coudée 19a à l’une de ses extrémités. Cette biellette est reliée de manière articulée à son extrémité 19b située du côté opposée au coude précité, à l’axe d’articulation 15a situé au centre de la genouillère. Cette biellette comporte également une rainure rectiligne 19c apte à coopérer avec un axe 20 solidaire du châssis de l’appareil afin de limiter la course de la genouillère. La partie coudée 19a de la biellette est destinée à coopérer avec un ergot 6b prévu sur la surface circonférentielle de l’engrenage mené 6 comme ceci sera expliqué ultérieurement.

Ce couteau 3 du sectionneur est monté rotatif autour d’un point fixe du châssis, étant solidaire de l’engrenage menant 5. Ce couteau 3 est destiné à coopérer avec un conducteur solide comprenant une pince conductrice 21 solidaire d’un levier conducteur 22, ledit levier 22 étant apte à être amené au contact de la tige d’entraînement du contact mobile 8 de l’ampoule A, de manière à permettre le passage du courant dans le circuit de dérivation D après une certaine course en rotation du sectionneur 2 dans le sens de son ouverture.

Le fonctionnement d’un disjoncteur tel que décrit précédemment va être décrit dans ce qui suit en référence aux figures.

Sur la figure 5, le sectionneur 2 est en position fermé, ainsi que l’ampoule A, en début de rotation du sectionneur. Le courant circule normalement dans le circuit principal et le dispositif d’accrochage O dit premier constitué par la genouillère 15 agissant sur le ressort de compression 10 qui maintient la pression de contact entre les deux contacts de l’ampoule A, étant en appui par son axe d’articulation 15a situé au centre des deux bielles sur un point d’appui 32 (figure 2) du bâti.

Sur la figure 6, le sectionneur 2 commence à s’ouvrir et passe par la configuration dite de chevauchement dans laquelle le courant passe à la fois dans le circuit principal P et dans le circuit secondaire D.

Sur les figures 7 et 8, le mouvement d’ouverture du sectionneur a été poursuivi, ce qui a entraîné le mouvement en rotation dans le sens horaire de l’engrenage mené 6. Pendant ce mouvement son ergot 6b entre en contact avec la partie coudée 19a du levier de désarmement 16, ce qui a entraîné la genouillère 15 à passer la position d’équilibre dite de point mort. Ce mouvement de la genouillère désactive l’accrochage réalisé et autorise la décompression du ressort de compression 10 de l’ampoule à vide.

Selon une situation idéale illustrée sur les figures 9 et 10, le mouvement d’ouverture du sectionneur s’est encore poursuivi, le ressort 10 de compression de l’ampoule A s’est décomprimé, et l’ampoule commence à s’ouvrir. Le sectionneur est à une distance suffisante du contact principal de manière à tenir la TTR (tension transitoire de rétablissement).

Cependant, l’on voit que dans une situation réelle telle qu’illustrée sur la figure 11, correspondant au même déplacement du sectionneur que sur les figures 9 et 10, le levier de réarmement 17 de la genouillère 15 arrive en butée dans la lumière 6a de l’engrenage mené 6, le sectionneur 2 perturbe donc l’ouverture de l’ampoule à vide A. Ainsi, le ressort de compression 10 n’est pas décomprimé, l’ampoule à vide A s’ouvrira plus tard. Le timing idéal n’est donc pas respecté pour cette phase.

Sur cette figure ont été représentées la position de l’axe central principal 15a de la genouillère 15 dans quatre positions du sectionneur, respectivement une position a dans laquelle l’ampoule est fermée et le ressort de compression comprimé, une position b réelle induite par la cinématique, une position c correspondant à un début d’ouverture de l’ampoule, le ressort de compression étant décomprimé, et une position d correspondant à une position de l’ampoule ouverte au maximum.

Dans la position illustrée sur les figures 12 et 13 correspondant à une situation idéale, le sectionneur 2 a poursuivi sa rotation et l’ampoule à vide A est ouverte au maximum. Le couteau 3 est toujours en contact avec la palette. Nous sommes dans une étape de prise en charge par l’ampoule. Dans une phase réelle correspondant à cette étape, illustrée sur la figure 14, l’ampoule à vide A devrait être ouverte au maximum.

Cependant, on voit que le levier de réarmement 17 de la genouillère 15 arrive en butée dans la lumière 6a de l’engrenage mené 6. L’ampoule à vide A est en réalité ouverte de 1,5mm au lieu des 10 prévus. Le sectionneur 2 perturbe l’ouverture de l’ampoule à vide A et donc la coupure du courant. L’ampoule à vide A aura donc la distance d’écartement entre ses contacts nécessaire à la coupure plus tard. Le timing idéal n’est pas respecté non plus pour cette phase.

Les figures 15 et 16 illustrent, selon une phase idéale, une position dans laquelle après une rotation supplémentaire, le sectionneur 2 quitte la palette constituée par la pince conductrice 21 et le levier conducteur 22. Dans cette position, l’ampoule à vide A est ouverte au maximum, le courant est coupé.

La figure 17 illustre la phase réelle correspondant aux figures 15 et 16, étape dans laquelle l’ampoule à vide A n’est pas ouverte au maximum, et le couteau 3 quitte la palette.

Durant cette étape, l’ampoule à vide devrait être ouverte au maximum et le courant coupé.

Cependant, on voit que le levier de réarmement 17 de genouillère 15 arrive en butée dans la lumière 6a de l’engrenage mené 6. L’ampoule à vide est en réalité ouverte de 6,6mm au lieu des 10 prévus, la distance entre les contacts étant peut-être insuffisante pour assurer la coupure du courant. Le temps de prise en charge de l’ampoule de 20ms ne peut pas être respecté.

Si le courant n’est pas coupé lors de cette étape, la coupure va tenter de s’effectuer entre le couteau et la palette et dégénérera en arc interne.

Cette figure illustre les deux positions e,f de l’axe principal de la genouillère correspondant respectivement à la position e réelle induite par la cinématique et la position f correspondant à l’ampoule ouverte au maximum. La figure 18 illustre une position du disjoncteur dans laquelle le sectionneur est en position ouverte, l’ampoule également.

Le sectionneur est en position sectionnée, l’ampoule est ouverte au maximum (10mm), le levier de passage du courant est revenu en position initiale.

Dans cette position, on obtient un double sectionnement.

Dans ce type d’architecture, la vitesse d’ouverture ainsi que la course d’ouverture des ampoules à vide peuvent être perturbées par le sectionneur qui s’ouvre à une vitesse différente (plus faible) de celles des ampoules à vide.

Ce point est important car il conditionne le temps appelé « temps de prise en charge de l’ampoule >> qui correspond au temps entre le début d’ouverture de l’ampoule et le moment ou le couteau du sectionneur lâche la palette, ce qui permet de bien effectuer la coupure dans l’ampoule à vide en cas de temps d’arc long. L’invention se propose de se rapprocher du timing idéal afin d’effectuer la coupure du courant dans de bonnes conditions. A cet effet, le disjoncteur selon l’invention, comporte des moyens pour dissocier le mouvement du sectionneur du mouvement des ampoules à vide lors de l’opération d’ouverture du disjoncteur dans le but de réaliser une coupure du courant.

Selon la réalisation illustrée, ces moyens comportent un dispositif d’accrochage C entre la bielle de réarmement 17 de la genouillère 15 et la genouillère agencée de telle manière que la bielle de réarmement 17 soit liée à la genouillère 15 lors de la fermeture du sectionneur mais pas lors de l’ouverture.

Ainsi, le sectionneur 2 ne perturbera plus l’ouverture de l’ampoule à vide A. Sur les figures 21 à 38, l’entraînement de l’engrenage mené 6 par l’engrenage menant 5 est réalisé au moyen d’une courroie.

Tel qu’illustré sur les figures 21 à 23, ce dispositif d’accrochage C comporte un arbre dit coupleur 23 monté rotatif autour d’un axe fixe du châssis de l’appareil, une pièce ou biellette de commande 24 de l’arbre coupleur solidaire en rotation de cet arbre, ainsi qu’une pièce de réarmement 25 reliée de manière articulée à la biellette de réarmement précitée 17, cette dernière étant apte à être entraînée par l’engrenage menant 5 lors d’une manoeuvre de fermeture du sectionneur 2, ces deux éléments à savoir la pièce de réarmement 25, et la biellette de commande 24 de l’arbre coupleur 23 étant montés en rotation côte à côte autour de l’axe de rotation de l’arbre coupleur. La biellette de commande 24 de l’arbre coupleur 23 est solidaire en rotation de l’arbre coupleur et reliée de manière articulée à la bielle de désarmement 16.

Ce dispositif d’accrochage C comporte également une partie 26 comportant un doigt 27 et solidaire de la pièce de commande 24, cette partie comportant également une partie articulée 28 formant un crochet escamotable.

Ce doigt 27 est destiné à coopérer avec une piste 29 formée sur un élément de guidage fixe 30 par rapport au châssis de l’appareil, cette piste 29 comportant une partie épaissie 31 apte à constituer un frein lors du déplacement du doigt 27 sur la piste de manière à permettre l’encliquetage de la pièce de réarmement 25 à l’intérieure de la partie articulée 28 en fin de manoeuvre d’ouverture du disjoncteur, ceci afin de solidariser en rotation la pièce de réarmement 25 et la pièce de commande 24 de l’arbre coupleur 23 pendant une manoeuvre de fermeture.

Le fonctionnement d’un tel dispositif d’accrochage va être décrit dans ce qui suit en référence aux figures.

Sur les figures 24 et 25, le disjoncteur est en position fermé, les contacts étant maintenus dans cette position grâce au ressort de pression de contact, lequel effort se répercute sur la bielle de réarmement 18 de manière à maintenir l’ensemble formé par la pièce de réarmement 25, la bielle de commande 24 de l’arbre coupleur 23 et son doigt d’accrochage 27, dans une position dans laquelle ce doigt d’accrochage se situe à l’extrémité de la piste 29 de l’élément de guidage 30, cette extrémité étant située du côté opposé aux engrenages 5,6. Dans cette position, le dispositif d’accrochage C est inopérant et la pièce de réarmement 25 et la pièce de commande 24 de l’arbre coupleur 23 sont libres de tourner l’une par rapport à l’autre lors de l’ouverture du sectionneur 2.

Les figures 26 et 27 représentent une position de début d’ouverture du disjoncteur, après le passage de la genouillère 15 au-delà de la position dite de passage du point mort, ou position d’équilibre. Le déplacement de la genouillère 15 a entraîné une action sur la biellette de désarmement 18, laquelle a entraîné la rotation de la biellette de commande 24 de l’arbre coupleur 23, et donc de l’arbre coupleur lui-même.

La pièce de réarmement 25 actionnée par un ressort spirale non représenté tourne en même temps que la biellette de commande 24 de l’arbre coupleur 23.

Sur les figures 28 et 29, le disjoncteur est en position ouverte, la genouillère ayant dépassée la position de point mort. Dans cette position, la biellette de réarmement 18 est en appui sur l’engrenage mené 6.

Lorsque cette position de point mort est dépassée, le ressort d’ouverture 11 de l’ampoule entre en action et pilote l’arbre coupleur 23.

Durant cette phase, la vitesse de rotation de l’arbre coupleur 23 est différente de celle du sectionneur.

La bielle de commande 24 du réarmement vient en appui dans la lumière 6a de l’engrenage mené 6, et l’arbre coupleur continue sa rotation jusqu’à la position ouverte de l’ampoule.

Sur les figures 30 et 31, l’arbre coupleur est en position ampoule ouverte au maximum, et le sectionneur termine sa rotation. Le doigt 27 du dispositif d’accrochage C est entraîné vers une position dans laquelle il est sur une partie surépaissie 31 de la piste de guidage 29, cette partie permettant de maintenir l’arbre coupleur 23 dans cette position.

Sur les figures 32,33 et 34, le disjoncteur est en position ouverte, le sectionneur 2 ayant terminé sa course et l’ampoule A étant ouverte au maximum.

Dans cette phase, l’arbre coupleur 23 est en position correspondant à un état ouvert au maximum de l’ampoule A, le sectionneur ayant terminé sa rotation.

Le doigt d’accrochage 27 est actionné en position fermée par la piste 29. La pièce de réarmement 25 est venue se verrouiller dans la partie 26 comportant le doigt 27 en actionnant la pièce articulée 28 du doigt 27.

Sur les figures 35 et 36, le disjoncteur est amené en position fermée. Dans cette phase, le dispositif de commande du disjoncteur actionne la pièce de réarmement 25 par le biais de la bielle de réarmement 18. L’arbre coupleur 23 est alors entraîné en rotation grâce à la partie articulée associée au doigt d’accrochage jusqu’à la position de point mort.

Les figures 37 et 38 illustrent la fermeture du disjoncteur après la position de passage du point mort.

Durant cette phase, la commande de fermeture du disjoncteur actionne la pièce de réarmement 25 par le biais de la bielle de réarmement 18.

La pièce de réarmement 25 dépasse le point mort et arrive à sa position de réarmement maximum. L’arbre coupleur 23 continue sa course via le ressort de compression 10 d’ampoule jusqu’à la butée non représentée. L’arbre coupleur 23 allant plus loin que la pièce de réarmement 25, le doigt 27 s’éjecte de manière à se libérer de cette pièce de réarmement 25 afin que la pièce de réarmement 25 et l’arbre coupleur 23 relié mécaniquement à la genouillère 15, ne soient plus reliées mécaniquement lors d’une prochaine manoeuvre d’ouverture du disjoncteur.

Ainsi, grâce à l’accrochage O selon l’invention réalisé par la genouillère 15 à la fin de la manoeuvre de fermeture du sectionneur 2, il n’est plus utile de disposer d’un couple de maintien, et ainsi d’une énergie résiduelle apportée par le mécanisme en fin de manoeuvre. Ainsi, il est possible d’utiliser un mécanisme de base d’interrupteur à vide sans qu’il soit nécessaire de la concevoir pour une utilisation spécifique comme disjoncteur. L’invention permet également de se rapprocher du timing idéal afin d’effectuer la coupure du courant dans de bonnes conditions, en dissociant le mouvement du sectionneur et le mouvement des ampoules à vide lors de la manoeuvre d’ouverture afin de réaliser la coupure du courant.

Selon une réalisation particulière de l’invention, l’on ajoute un mécanisme d’accrochage entre la bielle de réarmement et la genouillère de telle manière que la bielle de réarmement soit liée à la genouillère lors de la fermeture mais pas lors de l’ouverture.

De cette manière, le sectionneur ne vient pas perturber l’ouverture des ampoules à vide.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemple.

Au contraire, l’invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées suivant son esprit.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS

   1. Appareil de protection électrique comprenant un premier circuit dit principal comportant un sectionneur, et un second circuit dit de dérivation monté en parallèle par rapport au premier, ce second circuit comportant une ampoule à vide destinée à assurer la coupure du courant traversé par l’appareil, ledit circuit de dérivation étant inactif en régime permanent, et parcouru par l’électricité seulement quand le sectionneur a commencé son mouvement d’ouverture, par un transfert progressif du courant de la ligne principale à la ligne de dérivation, cet appareil comportant un ressort dit de pression de contact ou de fermeture apte à appliquer un effort de contact entre les contacts fixe et mobile de l’ampoule en position fermée de l’ampoule, et un ressort dit d’ouverture apte à séparer les contacts fixe et mobile de l’ampoule lors de la commande du mécanisme d’actionnement de l’ampoule dans le sens de son ouverture, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’accrochage O dit premier apte à être activé par le mécanisme de commande du sectionneur (2) après une certaine course de celui-ci dans le sens de sa fermeture ayant entraîné la compression du ressort de fermeture (10) et d’ouverture (11) précité, de manière à réaliser un maintien en position fermée des contacts de l’ampoule A en conservant l’effort de contact précité, ce dispositif étant apte à être désactivé par le mécanisme de commande du sectionneur (2) après une certaine course de celui-ci dans le sens de son ouverture de manière à permettre la décompression du ressort d’ouverture précité (11) et l’ouverture des contacts (7,8) de l’ampoule A grâce à l’action combinée des deux ressorts respectivement d’ouverture et de fermeture.
2. 2. Appareil de protection électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme d’actionnement de l’ampoule A comporte un mécanisme dit d’actionnement d’ouverture et un mécanisme dit d’actionnement de fermeture, ces deux mécanismes étant commandés par le dispositif de commande du sectionneur.
3. 3. Appareil de protection électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme d’actionnement d’ouverture précité comporte une genouillère (15), ladite genouillère (15) étant reliée mécaniquement par l’une de ses extrémités, à la tige d’entraînement du contact mobile, reliée de manière articulée par son extrémité opposée, au bâti, et reliée de manière articulée au niveau de son axe central (15a), à l’une des extrémités d’une biellette dite de désarmement (18) commandée par le dispositif de commande du sectionneur.
4. 4. Appareil de protection électrique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le mécanisme d’actionnement de fermeture précité comporte une genouillère (15), ladite genouillère (15) étant reliée mécaniquement par l’une de ses extrémités, à la tige d’entraînement précitée, reliée de manière articulée par son extrémité opposée, au bâti, et reliée de manière articulée au niveau de son axe central (15a), à l’une des extrémités d’une biellette dite de réarmement (18) commandée par le dispositif de commande du sectionneur.
5. 5. Appareil de protection électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la biellette de désarmement (19) coopère avec un ergot (6b) appartenant à un engrenage mené (6) en prise avec un engrenage menant (5), ledit engrenage menant (5) étant solidarisé en rotation avec le sectionneur (2).
6. 6. Appareil de protection électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bielle de réarmement (17) coopère avec une lumière (6a) prévue dans un engrenage mené (6) en prise avec un engrenage menant (5), ledit engrenage menant étant solidaire en rotation avec le sectionneur (2).
7. 7. Appareil de protection électrique selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la genouillère (15) est reliée mécaniquement à la tige d’entraînement par un dispositif comportant un disque (12) dit premier, fixé à la tige d’entraînement et comportant une tige dite seconde (13) s’étendant à partir du centre du disque (12) parallèlement à ladite tige d’entraînement, autour de laquelle tige dite seconde sont montés les deux ressorts (10,11) respectivement de pression de contact et d’ouverture, et un disque dit second (14), relié de manière articulé à la genouillère (15), apte à coulisser autour de ladite tige (13) dite seconde, et à venir en appui sur une partie de la tige de manière à l’entraîner vers la position d’ouverture du contact mobile de l’ampoule A lors de la décompression du ressort d’ouverture (11), le ressort de pression (10) de contact étant en appui par ses deux extrémités respectivement sur les deux disques (12,14) et le ressort d’ouverture (11) étant en appui d’une part sur le bâti de l’appareil et d’autre part sur le disque dit second (14).
8. 8. Appareil de protection électrique selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le dispositif d’accrochage précité O comporte la genouillère précitée (15) et un point d’appui (32) appartenant au bâti coopérant avec l’axe (15a) situé au centre de la genouillère (15), laquelle genouillère peut prendre deux positions de part et d’autre d’une position dite d’équilibre ou de point mort, correspondant respectivement à une première position dite d’accrochage dans laquelle elle est en appui sur le point d’appui précité et maintient les ressorts (10,11) en position comprimée et une seconde position dans laquelle elle autorise la décompression des ressorts (10,11).
9. 9. Appareil de protection électrique selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’accrochage C dit second apte à relier mécaniquement les mécanismes dits d’actionnement d’ouverture et d’actionnement de fermeture pendant le mouvement de fermeture du sectionneur (2), et à dissocier mécaniquement ces deux mécanismes pendant l’ouverture du sectionneur.
10. 10. Appareil de protection électrique selon l’une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que ce dispositif d’accrochage C comporte un mécanisme d’accrochage placé entre la bielle de réarmement (18) de la genouillère (15) et la genouillère de telle manière que la bielle de réarmement (18) soit reliée mécaniquement à la genouillère lors de la fermeture mais pas lors de l’ouverture du sectionneur (2).
11. 11. Appareil de protection électrique selon la revendication 10, caractérisé en ce que ce mécanisme d’accrochage comporte un arbre dit coupleur (23) monté rotatif autour d’un axe fixe du bâti de l’appareil, cet arbre coupleur étant commandé par le levier de désarmement (16) de la genouillère (15) par l’intermédiaire d’une pièce de commande (24) de l’arbre coupleur (23) solidaire en rotation avec ce dernier, et une pièce de réarmement (25) montée rotative autour du même axe à côté de la pièce de commande précitée (24), cette pièce de réarmement (25) étant commandée par le levier de réarmement précitée (17), et des moyens pour solidariser en rotation la pièce de réarmement (25) et la pièce de commande (24), à la fin de la manoeuvre d’ouverture du sectionneur (2), à maintenir cette solidarisation en rotation pendant la fermeture du sectionneur jusqu’au début de la compression précitée du ressort de fermeture (10), puis à désactiver cette solidarisation à partir de ce début de compression.
12. 12. Appareil de protection électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ces moyens comprennent un crochet (28) articulé à ressort monté sur la pièce de commande précitée (24) et coopérant avec une partie de la pièce de réarmement (25), et un doigt d’accrochage (27) appartenant à ladite pièce de commande apte à coopérer avec une piste (29) appartenant à un élément du bâti, cette piste comportant une surépaisseur (31), de telle manière que lors de l’ouverture du sectionneur (2), le doigt d’accrochage (27) soit actionné vers la partie sur épaissie (31) permettant à la pièce de réarmement (25) de venir se verrouiller dans la pièce de commande (24) en fin d’ouverture du sectionneur en actionnant la pièce articulée (28) du doigt (27), et qu’en fin de manoeuvre de fermeture, l’arbre coupleur (23) continuant sa rotation alors que la pièce de réarmement (25) est arrêtée dans son mouvement du fait de la compression des ressorts (10,11), la pièce de réarmement (25) s’éjecte du crochet (28) de manière à désolidariser en rotation la pièce de réarmement et la pièce de commande.
13. 13. Appareil de protection électrique selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la bielle de désarmement (19) et la bielle de réarmement (18) sont reliées de manière articulée respectivement par leur extrémité opposée à celle reliée à la genouillère (15), à la pièce de commande (24) et à la pièce de réarmement précitées (25).
14. 14. Appareil de protection électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que c’est un disjoncteur moyenne tension.