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EP2162893B1 - Appareil electrique de coupure comportant une fonction electrique complementaire. - Google Patents

Appareil electrique de coupure comportant une fonction electrique complementaire. Download PDF

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Publication number
EP2162893B1
EP2162893B1 EP08826134.2A EP08826134A EP2162893B1 EP 2162893 B1 EP2162893 B1 EP 2162893B1 EP 08826134 A EP08826134 A EP 08826134A EP 2162893 B1 EP2162893 B1 EP 2162893B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
arc extinguishing
complementary
extinguishing chamber
chamber
Prior art date
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Application number
EP08826134.2A
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German (de)
English (en)
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EP2162893A2 (fr
Inventor
Jean-Yves Amblard
Noël LE-CORRE
Luc Moreau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2162893A2 publication Critical patent/EP2162893A2/fr
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Publication of EP2162893B1 publication Critical patent/EP2162893B1/fr
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/20—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition
    • H01H83/22—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages
    • H01H83/226—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages with differential transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/346—Details concerning the arc formation chamber

Definitions

  • the subject of the present invention is an electrical switching device of the kind mentioned above, this apparatus being characterized in that the module's interrupting chamber situated opposite the complementary module has a domed face towards the inside of said chamber. cutoff so as to create inside said chamber a space for housing a portion of the volume of the module housing the complementary function and in that the ends of said interrupting chamber encroach on the volume of the complementary module.
  • the differential module 1 comprises a core 4 traversed by primary conductors 5 and the breaking modules 2, 3 each comprise a breaking chamber 7.8, each breaking chamber 7.8 comprising a set of plates 9,10 juxtaposed and extending substantially parallel to each other and to the base of the device.
  • the faces 11,12 of the cutoff chambers 7,8 located opposite the torus are curved towards the inside of said chambers.
  • the width of the plates has been reduced in the center of the breaking chambers 7.8 and increases as we approach the ends 13,14,15,16 of said chambers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Sawing (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un appareil électrique de coupure destiné à être fixé sur un support de montage et comportant au moins un module de coupure et au moins un module logeant une fonction électrique complémentaire, l'un au moins des modules logeant une fonction électrique complémentaire étant situé à côté de l'un au moins des modules de coupure précités, le ou chaque module de coupure comportant une chambre de coupure.
  • On connaît le document EP 0 948 021 décrivant un disjoncteur différentiel multipolaire comportant logé dans un même boîtier, un module de protection différentiel entouré de chaque côté par deux modules de coupure électriques logeant chacun un pôle de disjoncteur, l'ensemble étant dans un encombrement correspondant à quatre modules de base. Dans ce document, les compartiments de coupure sont de largeur uniforme sur toute leur hauteur. Ces largeurs uniformes des compartiments de coupure empêchent d'augmenter la taille du tore. Il en résulte qu'il n'est pas possible d'augmenter les performances de l'appareil sans augmenter la largeur de l'appareil.
  • Le document " EP 0 325 071 A " décrit un appareil électrique de coupure selon le préambule de la revendication 1.
  • La présente invention résout ces problèmes et propose un appareil de coupure électrique comportant un certain nombre de modules de coupure ainsi qu'au moins un module assurant une fonction électrique complémentaire, dans lequel soit l'intensité nominale soit les performances de la fonction complémentaire sont augmentées, tout en conservant les performances de coupure de l'appareil et sans augmenter la largeur globale de l'appareil.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un appareil électrique de coupure du genre précédemment mentionné, cet appareil étant caractérisé en ce que la chambre de coupure du module situé en regard du module complémentaire présente une face bombée vers l'intérieur de ladite chambre de coupure de manière à créer à l'intérieur de ladite chambre un espace permettant de loger une partie du volume du module logeant la fonction complémentaire et en ce que les extrémités de ladite chambre de coupure empiètent sur le volume du module complémentaire.
  • Selon une autre caractéristique, la ou chacune des chambres de coupure comprenant un empilage de plaques s'étendant sensiblement parallèlement les unes par rapport aux autres, les bords des plaques de la chambre précitée, situés en regard du module complémentaire, sont situés dans un plan bombé vers l'intérieur de la chambre de coupure correspondante.
  • Selon une autre caractéristique, le (les) module(s) de coupure loge(nt) respectivement le(les) pôle(s) d'un disjoncteur, et le module logeant la fonction complémentaire est un module de protection différentielle.
  • Selon une réalisation particulière, le module de protection différentielle comporte un tore et le tore se loge en partie dans le volume du (des) module(s) de coupure avoisinant (s).
  • Selon une autre caractéristique particulière, cet appareil comporte un module différentiel entouré de chaque côté par un module de coupure logeant un pôle de disjoncteur, les deux faces des deux chambres de coupure des deux modules de coupure situés de part et d'autre du module différentiel étant de forme bombée vers l'intérieur de ladite chambre.
  • Selon une autre caractéristique, le ou chaque module de coupure comportant une bobine électromagnétique, cet appareil est caractérisé en ce que le ou chaque module de coupure comporte au moins une paroi comportant un décalage de manière à former deux portions de modules de largeurs différentes, la largeur étant la dimension de l'appareil mesurée parallèlement à la direction d'alignement des modules, la partie de module présentant la largeur la plus petite logeant la chambre de coupure et la partie de module présentant la largeur la plus grande logeant la bobine, ladite bobine présentant un diamètre supérieur à la largeur de la chambre de coupure correspondante.
  • Selon une autre caractéristique, le module de protection différentiel comporte un tore placé entre deux chambres de coupure en regard, et l'axe du tore s'étend parallèlement à l'axe de la (des) bobine(s).
  • 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 :
    • La figure 1 est une vue partielle en coupe d'un disjoncteur bipolaire différentiel selon l'invention, suivant un plan parallèle à la base de l'appareil,
    • La figure 2 est une vue en perspective, illustrant un ensemble de plaques constituant une chambre de coupure selon l'invention, et
    • La figure 3 est une représentation schématique, illustrant dans une vue en plan, un disjoncteur multipolaire différentiel selon l'invention, selon une réalisation particulière de l'invention.
  • Sur la figure 1 a été représentée la partie intérieure d'un disjoncteur différentiel bipolaire D comportant un module différentiel 1 entouré de deux modules de coupure 2,3. De manière connue en soi, le module différentiel 1 comporte un tore 4 traversé par des conducteurs primaires 5 et les modules de coupure 2,3 comportent chacun une chambre de coupure 7,8, chaque chambre de coupure 7,8 comportant un ensemble de plaques 9,10 juxtaposées et s'étendant sensiblement parallèlement les unes par rapport aux autres et à la base de l'appareil.
    Conformément à l'invention, les faces 11,12 des chambres de coupure 7,8 situées en regard du tore sont bombées vers l'intérieur desdites chambres. A cet effet, la largeur des plaques a été réduite au centre des chambres de coupure 7,8 et augmente au fur et à mesure que l'on se rapproche des extrémités 13,14,15,16 desdites chambres. Ainsi, les bords 10a des plaques situés en regard du module complémentaire sont situés dans un plan bombé vers l'intérieur de la chambre de coupure correspondante. Ceci a permis de créer à l'intérieur des chambres de coupure 7,8, un espace E,F permettant de loger une partie du tore 4 dont les dimensions ont de ce fait pu être augmentées. La diminution de la largeur des plaques au niveau de la partie centrale des chambres de coupure 7,8 est compensée par l'augmentation de la largeur des plaques aux extrémités 13 à 16 des chambres 7,8, d'où il résulte que les performances de coupure électriques ne sont pas modifiées.
  • L'invention a donc permis de réaliser une chambre de coupure autorisant l'empiètement du tore dans les pôles de coupure sans pénaliser la coupure grâce d'une part, à la création d'un espace supplémentaire pour loger le tore dont les dimensions ont été augmentées et d'autre part, à l'augmentation de la largeur de la chambre aux extrémités de ladite chambre. Le tore est entouré par de la matière de la chambre, la quantité de matière étant conservée de manière à conserver le potentiel de coupure, le tout sans augmenter la largeur de l'appareil.
  • Sur le figure 3, un disjoncteur différentiel multipolaire selon l'invention comporte un module de protection différentiel 1 entouré de chaque côté par deux modules de coupure 2,3,17,18. Chaque module de coupure 2,3,17,18 comporte une chambre de coupure 7,8,19,20 logeant des plaques 9,10 disposées parallèlement les unes par rapport aux autres et une bobine électromagnétique 22,23,21,24. Chaque partie 2a,3a,17a,18a du module de coupure 2,3,17,18 logeant la bobine 21 à 24 est décalée par rapport à la chambre de coupure correspondante 7,8,19,20 de manière que chaque module de coupure 2,3,17,18, sur une longueur correspondant sensiblement à celle de la bobine électromagnétique, empiète sur le module de coupure voisin ou sur le module complémentaire. A cet effet, les cloisons de séparation 26,27,25,28 des modules de coupure 2,3,17,18 présentent, au niveau de la séparation entre la chambre de coupure et le logement de la bobine, un décalage 26a,25a,28a,27a en direction du module complémentaire 1, de manière à former deux portions de modules de largeur L1,L2 différentes, celle-ci étant mesurée parallèlement à la direction D d'alignement des modules. La partie de module présentant la largeur L1 la plus petite logeant la chambre de coupure et la partie du module présentant la largeur L2 la plus grande logeant la bobine, ladite bobine présentant un diamètre supérieur à la largeur de la chambre de coupure correspondante. Cette disposition permet d'augmenter les sections des fils de bobine afin de diminuer de 20 % les échauffements.
    Ceci permet d'utiliser un fil de section adaptée aux performances ciblées et de ne pas augmenter la largeur de l'appareil. Ainsi, on augmente les performances des protections magnétiques tout en conservant les dimensions initiales de l'appareil.
    Cette disposition est particulièrement avantageuse dans le cas où le tore est placé de manière que son axe soit parallèle à l'axe des bobines. En effet, cette disposition particulière du tore permet le décalage des cloisons de manière à agrandir l'espace dans lequel sont logées les bobines.
  • L'invention s'applique avantageusement aux disjoncteurs différentiels et de façon générale aux appareils électrique de coupure modulaires monoblocs comportant une fonction complémentaire centrale ou latérale telle qu'une télécommande intégrée, un système de recirculation des gaz d'échappement etc....
  • 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.

Claims (7)

  1. Appareil électrique de coupure destiné à être fixé sur un support de montage, ledit appareil comportant au moins un module de coupure et au moins un module logeant une fonction électrique complémentaire, dit module complémentaire, l'un au moins des modules complémentaires étant situé à côté de l'un au moins des modules de coupure précités, le ou chaque module de coupure comportant une chambre de coupure, caractérisé en ce que la chambre de coupure (7,8) d'au moins un module de coupure (2,3) situé en regard d'au moins un module complémentaire (1) présente une face bombée (11,12) vers l'intérieur de ladite chambre de coupure (7,8) de manière à créer à l'intérieur de ladite chambre un espace E,F permettant de loger une partie du volume du module complémentaire (1) et en ce que les extrémités (13,14,15 et 16) de ladite chambre de coupure (7,8) empiètent sur le volume du module complémentaire (1).
  2. Appareil électrique de coupure selon la revendication 1, la ou chacune des chambres de coupure (7,8) comprenant un empilage de plaques (9,10) s'étendant sensiblement parallèlement les unes par rapport aux autres, caractérisé en ce que les bords (10a) des plaques (9,10) de la chambre précitée (7,8), situés en regard du module complémentaire (1), sont situés dans un plan bombé vers l'intérieur de la chambre de coupure correspondante (7,8).
  3. Appareil électrique de coupure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le (les) module(s) de coupure (2,3) loge(nt) respectivement le(les) pôle(s) d'un disjoncteur, et en ce que le module complémentaire (1) est un module de protection différentielle.
  4. Appareil électrique de coupure selon la revendication 3, caractérisé en ce que le module de protection différentielle (1) comporte un tore (4) et en ce que le tore (4) se loge en partie dans le volume du (des) module(s) de coupure avoisinant(s) (2,3).
  5. Appareil électrique de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un module différentiel (1) entouré de chaque côté par un module de coupure (2,3) logeant un pôle de disjoncteur, les deux faces (11,12) des deux chambres de coupure (7,8) situées de part et d'autre du module différentiel (1) étant de forme bombée vers l'intérieur de ladite chambre (7,8).
  6. Appareil électrique de coupure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, le ou chaque module de coupure (2,3,17,18) comportant une bobine électromagnétique (21 à 24), caractérisé en ce que le ou chaque module de coupure comporte au moins une paroi (26 à 28) comportant un décalage (26a,25a,28a,27a) de manière à former deux portions de modules de largeurs L1,L2 différentes, la largeur étant la dimension de l'appareil mesurée parallèlement à la direction D d'alignement des modules, la partie de module présentant la largeur L1 la plus petite logeant la chambre de coupure (7,8,19,20) et la partie de module présentant la largeur L2 la plus grande logeant la bobine, ladite bobine présentant un diamètre supérieur à la largeur de la chambre de coupure correspondante.
  7. Appareil électrique de coupure selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module de protection différentiel (1) comporte un tore (4) placé entre deux chambres de coupure en regard (7,8,19,20), et en ce que l'axe du tore (4) s'étend parallèlement à l'axe de la (des) bobine(s) (22 à 24).
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