FR2757675A1

FR2757675A1 - Circuit breaker with screen against projections of ionised gas

Info

Publication number: FR2757675A1
Application number: FR9616151A
Authority: FR
Inventors: Yves Belin; Jean Claude Use
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 1998-06-26
Anticipated expiration: 2016-12-23
Also published as: EA000998B1; TR199701676A2; PL323991A1; HU221494B; CZ414597A3; HK1011893A1; ID19224A; HUP9702250A3; PL186158B1; BR9706424A; CN1186320A; FR2757675B1; EA199700414A2; CN1174454C; HUP9702250A2; MA24413A1; CZ293169B6; AR008947A1; MX9710124A; TR199701676A3

Abstract

An insulating casing is formed of two half-shells to make a number of compartments. The screen (48) is formed by two walls in the half-shells which extend from the front surface (28) to a projection (46) associated with an insulated support lever (34) for the moving contact (32) on one half-shell and to a pivoting plate (16) for the control mechanism (14) on the other. The two half-screens butt each other when the two halves are stuck together. Holes (22a, 24a) on either side receive connecting terminals. The arc extinction chamber lies in a compartment (38) below the intermediate compartment (36) for the electromagnetic circuit breaker and has an opening for the escape of cut-off gases after arc extinction.

Description

DISJONCTEUR ELECTRIQUE A ECRAN DE SECURITE
L'invention est relative à un disjoncteur électrique logé dans une enveloppe en matériau isolant moulé, composée d'un boîtier et d'un couvercle en forme de demi-coquilles venant en engagement l'une avec l'autre au niveau d'un interface d'assemblage, et délimitant à l'intérieur: - un compartiment supérieur renfermant une manette et un mécanisme de commande à platine pivotante pour l'entraînement d'un bras de contact mobile, ladite manette faisant saillie de l'enveloppe par un orifice ménagé dans la face avant, et étant reliée d'autre part à la platine par une biellette de transmission, - des alvéoles prévues au voisinage des faces latérales opposées de l'enveloppe pour la réception de deux bornes de raccordement, - une partie centrale subdivisée en un compartiment intermédiaire pour la mise en place d'un déclencheur électromagnétique, et un compartiment inférieur renfermant une chambre d'extinction d'arc, - et un orifice d'évacuation pour l'échappement des gaz de coupure lors de l'extinction de l'arc dans ladite chambre.ELECTRIC CIRCUIT BREAKER WITH SAFETY SCREEN
The invention relates to an electrical circuit breaker housed in an envelope of molded insulating material, composed of a housing and a cover in the form of half-shells coming into engagement with each other at an interface. assembly, and delimiting inside: - an upper compartment containing a lever and a control mechanism with pivoting plate for driving a movable contact arm, said lever projecting from the casing by a hole provided in the front face, and being connected on the other hand to the plate by a transmission link, - cells provided in the vicinity of the opposite lateral faces of the casing for the reception of two connection terminals, - a central part subdivided into an intermediate compartment for the installation of an electromagnetic trip device, and a lower compartment containing an arc extinguishing chamber, - and a discharge orifice for the exhaust of s cut-off gas when the arc in the said chamber goes out.

L'orifice d'évacuation est généralement disposé dans le socle ou sur l'une des faces latérales à la sortie de la chambre d'extinction d'arc.The evacuation orifice is generally placed in the base or on one of the side faces at the outlet of the arc extinguishing chamber.

Les différents compartiments à l'intérieur de l'enveloppe isolante du disjoncteur ne sont pas séparés les uns des autres de manière étanche. En cas de coupure d'un courant de court-circuit, la pression élevée à l'intérieur de l'enveloppe peut occasionner des fuites de gaz ionisés à travers l'orifice de la manette, au détriment de la sécurité des personnes se trouvant au niveau de la face avant du disjoncteur. The various compartments inside the insulating casing of the circuit breaker are not separated from each other in a sealed manner. In the event of a short-circuit current cut, the high pressure inside the enclosure can cause ionized gas to leak through the orifice of the handle, to the detriment of the safety of persons in the vicinity level of the front of the circuit breaker.

L'objet de l'invention consiste à réaliser un disjoncteur électrique garantissant la sécurité totale des personnes indépendamment de l'intensité du courant à interrompre.The object of the invention is to provide an electrical circuit breaker ensuring total safety for people regardless of the intensity of the current to be interrupted.

Le disjoncteur selon l'invention est caractérisé en ce que l'enveloppe est équipée en plus d'un écran agencé entre l'embase rotative de la manette et le compartiment intermédiaire pour éviter toute projection de gaz ionisés à travers l'orifice de la face avant pendant la phase d'extinction de l'arc.The circuit breaker according to the invention is characterized in that the enclosure is further equipped with a screen arranged between the rotary base of the handle and the intermediate compartment to prevent any projection of ionized gases through the orifice of the face before during the arc extinction phase.

Selon un mode de réalisation préférentiel, L'écran est formé par une première cloison de séparation venant de moulage avec le boîtier, et une deuxième cloison de séparation venant de moulage avec le couvercle, lesdites première et deuxième cloisons venant en aboutement l'une avec l'autre lors de l'accolement du couvercle contre le boîtier.According to a preferred embodiment, the screen is formed by a first partition coming from molding with the housing, and a second partition coming from molding with the cover, said first and second partitions coming into abutment one with the other when the cover is placed against the housing.

La première cloison s'étend entre la face avant et une protubérance associée au levier support isolant du bras de contact mobile, ladite protubérance coopérant en position d'ouverture avec la première cloison pour assurer la continuité de l'écran. La deuxième cloison du couvercle est disposée entre la face avant et la platine pivotante du mécanisme de commande.The first partition extends between the front face and a protuberance associated with the insulating support lever of the movable contact arm, said protuberance cooperating in the open position with the first partition to ensure the continuity of the screen. The second partition of the cover is arranged between the front face and the pivoting plate of the control mechanism.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 montre une vue en perspective du boîtier de l'enveloppe, renfermant le mécanisme de commande du disjoncteur; - la figure 2 montre une vue en perspective du couvercle destiné à s'adapter sur le boîtier de la figure 1 pour constituer l'enveloppe isolante; - la figure 3 est une vue en élévation de la figure 1 en position de fermeture du disjoncteur; - la figure 4 est une vue identique de la figure 3 en position d'ouverture du disjoncteur.Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of an embodiment of the invention, given by way of nonlimiting example, and represented in the appended drawings, in which: - Figure 1 shows a perspective view of the casing of the enclosure, enclosing the circuit breaker control mechanism; - Figure 2 shows a perspective view of the cover intended to fit on the housing of Figure 1 to form the insulating envelope; - Figure 3 is an elevational view of Figure 1 in the closed position of the circuit breaker; - Figure 4 is an identical view to Figure 3 in the open position of the circuit breaker.

- la figure 5 est une vue du boîtier avec le disjoncteur complètement équipé; - la figure 6 montre une vue du couvercle s'adaptant sur le boîtier de la figure 5.- Figure 5 is a view of the housing with the circuit breaker fully equipped; - Figure 6 shows a view of the cover fitting onto the housing of Figure 5.

En référence aux figures 1 et 2, un disjoncteur 10 électrique est logé dans une enveloppe en matériau isolant moulé, composée par l'assemblage d'un boîtier 10A inférieur et d'un couvercle 10B supérieur en forme de demicoquilles venant en engagement l'une avec l'autre au niveau de l'interface 12 d'assemblage. Le boîtier 10A (figure 1) porte un mécanisme de commande 14 à platine 16 pivotante reliée à la manette 18 par une biellette 20 de transmission. La face interne du boîtier 10A est équipée d'une pluralité de nervures ou parois destinées à coopérer avec des nervures adjacentes du couvercle 10B pour définir à l'intérieur de l'enveloppe une série de compartiments élémentaires.With reference to FIGS. 1 and 2, an electric circuit breaker 10 is housed in an envelope of molded insulating material, composed by the assembly of a lower housing 10A and an upper cover 10B in the form of half shells coming into engagement with one with the other at the assembly interface 12. The housing 10A (FIG. 1) carries a control mechanism 14 with pivoting plate 16 connected to the lever 18 by a connecting rod 20 for transmission. The internal face of the housing 10A is equipped with a plurality of ribs or walls intended to cooperate with adjacent ribs of the cover 10B to define inside the envelope a series of elementary compartments.

Les faces latérales opposées du boîtier 10A et du couvercle 10B comportent des alvéoles 22A,22B ; 24A,24B de réception des bornes de raccordement.The opposite side faces of the housing 10A and of the cover 10B include cells 22A, 22B; 24A, 24B for receiving the connection terminals.

Une cloison 26A, 26B longitudinale s'étend à la base du boîtier 10A et du couvercle 10B pour constituer le socle de l'enveloppe.A longitudinal partition 26A, 26B extends at the base of the housing 10A and the cover 10B to form the base of the envelope.

La manette 18 fait saillie d'un orifice 27 ménagé dans la face avant 28 de l'enveloppe, et comporte une embase 29 montée à pivotement sur un axe 30 venant de moulage avec le boîtier 10A. Le mécanisme de commande 14 est décrit à titre d'exemple dans le document EP-A 295 158, et entraîne le bras de contact mobile 32 entre la position de fermeture et la position d'ouverture suite à un actionnement manuel ou un déclenchement automatique. La platine 16 est montée à rotation limitée sur un pivot 33 solidaire du couvercle 10B. The lever 18 projects from an orifice 27 formed in the front face 28 of the envelope, and comprises a base 29 pivotally mounted on an axis 30 coming from molding with the housing 10A. The control mechanism 14 is described by way of example in document EP-A 295 158, and drives the movable contact arm 32 between the closed position and the open position following manual actuation or automatic triggering. The plate 16 is mounted with limited rotation on a pivot 33 secured to the cover 10B.

Le bras de contact mobile 32 est solidarisé à un levier support 34 en matériau isolant, porté par la platine 16 avec interposition de moyens élastiques (non représentés) autorisant un mouvement relatif adapté à la pression de contact en position de fermeture. Le mécanisme 14 est agencé dans le compartiment supérieur de l'enveloppe du côté de la face avant 28.The movable contact arm 32 is secured to a support lever 34 made of insulating material, carried by the plate 16 with the interposition of elastic means (not shown) allowing a relative movement adapted to the contact pressure in the closed position. The mechanism 14 is arranged in the upper compartment of the envelope on the side of the front face 28.

La partie centrale de l'enveloppe est subdivisée en un compartiement intermédiaire 36 destiné à la mise en place du déclencheur électromagnétique (non représenté), et un compartiment inférieur 38 renfermant la chambre d'extinction d'arc (non représentée). Une paroi perforée 40A, 40B sépare le compartiment inférieur 38 des alvéoles 22A, 22B, et autorise l'échappement des gaz de coupure vers un orifice d'évacuation 42A, 42B prévu dans la cloison 26A, 26B du socle, à l'opposé de l'orifice (27) de logement de l'embase (29) de la manette (18).The central part of the envelope is subdivided into an intermediate compartment 36 intended for the positioning of the electromagnetic trip device (not shown), and a lower compartment 38 enclosing the arc extinguishing chamber (not shown). A perforated wall 40A, 40B separates the lower compartment 38 from the cells 22A, 22B, and allows the escape of the cutting gases towards a discharge orifice 42A, 42B provided in the partition 26A, 26B of the base, opposite to the orifice (27) for housing the base (29) of the handle (18).

L'embase 29 rotative de la manette 18 est séparée du compartiment intermédiaire 36 par une paire de cloisons fixes 44A, 448 venant de moulage avec le boîtier 10A, et le couvercle lOB. La cloison de séparation 44A associée au boîtier 10A s'étend entre la face avant 28 et une protubérance 46 du levier support 34 porte contact. L'autre cloison de séparation 44B associée au couvercle 10B, est agencée entre la face avant 28, et la platine 16 rotative du mécanisme.The rotary base 29 of the lever 18 is separated from the intermediate compartment 36 by a pair of fixed partitions 44A, 448 coming from molding with the housing 10A, and the cover lOB. The partition 44A associated with the housing 10A extends between the front face 28 and a protuberance 46 of the support lever 34 carries contact. The other partition 44B associated with the cover 10B, is arranged between the front face 28, and the rotary plate 16 of the mechanism.

Lors de l'accolement du boîtier 10A et du couvercle 10B à la fin de l'opération de montage du disjoncteur, les deux cloisons fixes 44A,44B viennent en aboutement l'une avec l'autre, et coopèrent respectivement avec la protubérance 46 du levier support 34 porte contact, et avec la platine 16 pour former en position d'ouverture, un écran 48 d'étanchéité entre le compartiment intermédiaire 36 et l'embase 29 de la manette 18. Pendant l'extinction de l'arc dans la chambre de coupure, la présence de l'écran 48 évite tout risque de projection extérieure de gaz ionisés à travers l'orifice 27 de la face avant.When the housing 10A and the cover 10B are placed side by side at the end of the circuit-breaker mounting operation, the two fixed partitions 44A, 44B abut one with the other, and cooperate respectively with the protuberance 46 of the support lever 34 contact carrier, and with the plate 16 to form in the open position, a sealing screen 48 between the intermediate compartment 36 and the base 29 of the lever 18. During the extinction of the arc in the breaking chamber, the presence of the screen 48 avoids any risk of external projection of ionized gases through the orifice 27 of the front face.

L'échappement des gaz de coupure s'effectue en totalité par les orifices d'évacuation 42A, 42B au niveau du socle de l'enveloppe isolante.The exhaust of the breaking gases is carried out entirely by the evacuation orifices 42A, 42B at the level of the base of the insulating envelope.

Les figures 3 et 4 montrent l'agencement de l'écran 48 en fonction de l'état fermé ou ouvert du disjoncteur 10:
Sur la figure 3, le bras de contact 32 mobile se trouve en position de fermeture, et la manette 18 est située dans la première position de fin de course, à l'extrémité de droite de l'orifice 27. La protubérance 46 du levier support 34 est décalée de l'extrémité de la cloison de séparation 44A, en laissant subsister une lumière 50 entre le compartiment intermédiaire 36 et l'embase 29. La présence de cette lumière 50 n'est pas gênante lorsque le disjoncteur se trouve dans l'état fermé en l'absence de défaut.FIGS. 3 and 4 show the arrangement of the screen 48 as a function of the closed or open state of the circuit breaker 10:
In FIG. 3, the movable contact arm 32 is in the closed position, and the lever 18 is located in the first end-of-travel position, at the right end of the orifice 27. The protrusion 46 of the lever support 34 is offset from the end of the partition 44A, leaving a light 50 between the intermediate compartment 36 and the base 29. The presence of this light 50 is not a problem when the circuit breaker is in the state closed in the absence of fault.

En cas de déclenchement du mécanisme 14 suite à la détection d'un courant de court-circuit, le bras de contact mobile 32 se sépare du contact fixe, avec apparition d'un arc, lequel est désionisé et éteint dans la chambre de coupure du compartiment inférieur 38. En fin de course d'ouverture (figure 4), la platine 16 et le levier support 34 ont pivoté d'un certain angle dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, et la protubérance 46 est positionnée en regard de la cloison fixe 44A de manière à délimiter l'écran 48. L'obturation de la lumière 50 permet d'obtenir une continuité de l'écran entre le compartiment intermédiaire 36 et l'embase 29 de la manette 18, ce qui empêche toute émission ou échappement de gaz ionisés par l'orifice 27 de la face avant 28.In the event of triggering of the mechanism 14 following the detection of a short-circuit current, the movable contact arm 32 separates from the fixed contact, with the appearance of an arc, which is deionized and extinguished in the breaking chamber of the lower compartment 38. At the end of the opening stroke (FIG. 4), the plate 16 and the support lever 34 have pivoted by a certain angle in an anti-clockwise direction, and the protuberance 46 is positioned opposite of the fixed partition 44A so as to delimit the screen 48. The closing of the light 50 makes it possible to obtain a continuity of the screen between the intermediate compartment 36 and the base 29 of the lever 18, which prevents any emission or exhaust of ionized gases through orifice 27 of the front face 28.

La figure 5 montre l'ensemble des pièces du disjoncteur 10 après montage à l'intérieur du boîtier 10A. Le déclencheur électromagnétique 54 est disposé dans le compartiment intermédiaire 36, et la chambre d'extinction d'arc 56 est placée dans le compartiment inférieur 38 avec les joues 58 de guidage d'arc.Figure 5 shows all the parts of the circuit breaker 10 after mounting inside the housing 10A. The electromagnetic trip device 54 is placed in the intermediate compartment 36, and the arc extinguishing chamber 56 is placed in the lower compartment 38 with the cheeks 58 for guiding the arc.

L'une des extrémités de la bobine de déclencheur électromagnétique 54 est reliée à une borne de raccordement 60 insérée dans l'alvéole 22A, tandis que l'autre extrémité de la bobine est branchée au contact fixe 62 coopérant avec le bras de contact mobile 32. Ce dernier est connecté électriquement par une tresse ( non représentée ) à une bilame 64 d'un déclencheur thermique se trouvant en liaison électrique avec la borne de raccordement 66 située dans l'alvéole 24A opposée.One end of the electromagnetic trip coil 54 is connected to a connection terminal 60 inserted in the cell 22A, while the other end of the coil is connected to the fixed contact 62 cooperating with the movable contact arm 32 The latter is electrically connected by a braid (not shown) to a bimetallic strip 64 of a thermal trip device being in electrical connection with the connection terminal 66 located in the opposite cell 24A.

On note que l'écran formé par la cloison 44B et la protubérance 46, est intercalé entre le déclencheur électromagnétique 54 et l'embase 29 de la manette 18.It is noted that the screen formed by the partition 44B and the protuberance 46 is interposed between the electromagnetic trip device 54 and the base 29 of the lever 18.

La figure 6 représente une vue en élévation du couvercle 10B destiné à être rapporté sur le boîtier 10A pour constituer l'enveloppe isolante du disjoncteur 10. La cloison 44B de séparation est agencée entre le compartiment intermédiaire 36 et le compartiment supérieur 68 de logement de l'embase de la manette 18. FIG. 6 represents an elevation view of the cover 10B intended to be attached to the housing 10A to constitute the insulating envelope of the circuit breaker 10. The partition 44B for separation is arranged between the intermediate compartment 36 and the upper compartment 68 for housing the joystick base 18.

Claims

1. Electric circuit breaker housed in an envelope of molded insulating material, composed of a housing (10A) and a cover (10B) in the form of half-shells coming into engagement with each other at an i, ltrface (12) iïtcrfce (12) assembly, and delimiting - an upper compartment (68) containing a lever (18) and a control mechanism (14) with plate (16) pivoting for the drive of an arm movable contact (32), said lever (18) projecting from the casing by an orifice (27) formed in the front face (28), and being connected on the other hand to the plate (16) by a transmission link (20), - cells (22A, 22B; 24A, 24B) provided in the vicinity of the opposite lateral faces of the enclosure for the reception of two connection terminals (60, 66), - a central part subdivided into an intermediate compartment (36) for the installation of an electromagnetic trip device (54), and a lower compartment (38) containing a arc extinguishing chamber (56), - and an evacuation orifice (42A, 42B) for the escape of the breaking gases during the extinction of the arc in said chamber (56), characterized in that that the envelope is equipped in addition with a screen (48) arranged between the rotary base (29) of the lever (18) and the intermediate compartment (36) to prevent any projection of ionized gases through the orifice ( 27) of the front face (28) during the arc extinction phase.

2. Electrical circuit breaker according to claim 1, characterized in that the screen (48) is formed by a first partition (44A) of separation coming from molding with the housing (10A), and a second partition, (44B) of separation coming from molding with the cover (10B), said first and second partitions (44A, 44B) coming into abutment with one another when the cover (LOB) is placed against the housing (10A).

3. Electric circuit breaker according to claim 1, characterized in that the first partition (44A) extends between the front face (28) and a protuberance (46) associated with the support lever (34) insulating the movable contact arm (32 ), said protuberance cooperating in the open position with the first partition (44A) to ensure the continuity of the screen (48).

4. Electric circuit breaker according to claim 2 or 3, characterized in that the second partition (44B) of the cover (lOB) is disposed between the front face (28), and the plate (16) pivoting of the control mechanism (14) .

5. Electric circuit breaker according to one of claims 1 to 4, characterized in that the discharge orifice (42A, 42B) is located opposite the orifice (27) for housing the base (29 ) of the lever (18).