OA11387A - Device for electrical connection of a contact area of an electrical appliance such as a circuit breaker to an information processing device such as an electronic card. - Google Patents
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Abstract
Description
1 011387 DISPOSITIF DE RACCORDEMENT ELECTRIQUE D’UNE PLAGE DECONTACT D’UN APPAREIL ELECTRIQUE TEL UN DISJONCTEUR A UNDISPOSITIF DE TRAITEMENT D’INFORMATIONS TEL UNE CARTEELECTRONIQUE. 5DEVICE FOR ELECTRICALLY CONNECTING A DECONTACT RANGE OF AN ELECTRICAL DEVICE SUCH AS A CIRCUIT BREAKER WITH AN INFORMATION PROCESSING DEVICE SUCH AS AN ELECTRONIC CARD. 5
La présente invention concerne un dispositif de raccordement électrique d’une plage decontact d’un appareil de coupure tel un disjoncteur aux éléments de contact d’undispositif de traitement d’informations logé dans un support, tel une carte électronique,ledit support étant destiné à être fixé sur le boîtier dudit appareil. 10The present invention relates to a device for electrically connecting a contact area of a switching device such as a circuit breaker to the contact elements of an information processing device housed in a support, such as an electronic card, said support being intended for be attached to the housing of the device. 10
Un moyen évident de réaliser ce type de raccordement consiste à utiliser des conducteurssous forme filaire. Dans ce cas, les fils sont reliés par soudure, par leur deux extrémitésopposées, respectivement aux éléments de contact de la carte et à la plage de l’appareil.Or, l’utilisation d’une connectique filaire classique pour réaliser ce type de raccordement 15 induit des risques d’obtenir une qualité de connexion faible, et nécessite en tout cas laréalisation de soudures particulières, électriques ou à l’étain, à l’intérieur de l’appareil,d’où un temps et un coût liés à l’opération de raccordement importants.An obvious way to achieve this type of connection is to use conductors wired form. In this case, the wires are connected by welding, by their two opposite ends, respectively to the contact elements of the card and to the range of the device. Or, the use of a conventional wired connection to achieve this type of connection 15 induces risks of obtaining a low quality of connection, and in any case requires the realization of special welds, electrical or tin, inside the device, hence a time and cost related to connection operation important.
La présente invention résout ces problèmes et propose un dispositif de raccordement 20 d’une plage de contact d’un appareil de coupure aux éléments de contact d’un dispositifde traitement d’information tel une carte électronique, permettant de réduire les coûtsindustriels liés à cette opération de raccordement tout en améliorant la qualité de contact.L’invention a encore pour objet un disjoncteur équipé d’un tel dispositif. 25 A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif du genre précédemmentmentionné, ce dispositif étant caractérisé en ce qu’il comporte une pièce de connexionréalisée au moins en partie en un matériau conducteur rigide ou semi-rigide présentantune légère élasticité, ladite pièce de connexion comportant des moyens de fixation ausupport, lesdits moyens étant aptes à relier électriquement pendant cette fixation la partie 30 conductrice de la pièce de connexion aux éléments de contact du support, et une partie decontact apte à être amenée en contact par pression sur la plage précitée grâce à l’élasticitéprécitée de la pièce pendant l’opération de fixation du support au boîtier de l’appareil. 35 Selon une réalisation particulière de l’invention, les moyens de fixation précitéscomprennent des moyens de pincement d’une extrémité du support. 2 011387The present invention solves these problems and proposes a device 20 for connecting a contact pad of a switchgear to the contact elements of an information processing device such as an electronic card, making it possible to reduce the industrial costs associated with this connection operation while improving the quality of contact.The invention also relates to a circuit breaker equipped with such a device. To this end, the subject of the present invention is a device of the kind previously mentioned, this device being characterized in that it comprises a connection piece made at least partly of a rigid or semi-rigid conductive material having a slight elasticity, said part connecting means comprising fastening means ausupport, said means being able to electrically connect during this fixing the conductive portion 30 of the connection piece to the contact elements of the support, and a contact part adapted to be brought into pressure contact on the beach above due to the elasticity of the room during the operation of fixing the support to the housing of the device. According to a particular embodiment of the invention, the aforesaid fastening means comprise means for gripping an end of the support. 2 011387
Selon une caractéristique particulière, les moyens de pincement précités comprennent unepartie en forme de U présentant une légère élasticité et formée à une extrémité de la piècede connexion, l’extrémité précitée du support étant retenue fermement entre les deuxbranches du U grâce à la force élastique de rappel des deux branches en direction l’une 5 de l’autre.According to a particular characteristic, the aforementioned clamping means comprise a U-shaped part having a slight elasticity and formed at one end of the connection part, the aforementioned end of the support being held firmly between the two branches of the U thanks to the elastic force of reminder of the two branches in the direction of one 5 of the other.
Selon une autre caractéristique, l’une des branches du premier U comporte au moins unplot de contact en saillie en direction du support et apte à être amené en contact parpression sur les éléments de contact du support.According to another characteristic, one of the branches of the first U comprises at least one contact plate projecting towards the support and able to be brought into press contact on the contact elements of the support.
Selon une autre caractéristique, la carte est montée sur un support de fixation comportant10 au moins un plot de guidage de la carte s’étendant dans la direction de la carte, et une ouplusieurs chandelles de positionnement s’étendant dans la direction opposée et aptes à coopérer avec le socle de l’appareil. L’invention a encore pour objet un disjoncteur comprenant un socle, ledit socle15 comprenant des moyens de fixation d’un support tel une carte électronique sur leditsocle, et au moins un dispositif de raccordement d’une plage de contact aux éléments decontact du support comportant les caractéristiques précédemment mentionnées prises seules ou en combinaison. 20 Mais d’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux dans ladescription détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titred ‘exemple et dans lesquels : - La fig.l est une vue partielle en perspective, illustrant le dispositif de raccordement 25 selon l’invention mis en œuvre pour réaliser le raccordement électrique d’une plage de disjoncteur à une carte électronique, - La fig.2 est une vue en perspective éclatée, illustrant deux dispositifs deraccordement selon l’invention, une carte électronique, et un support de fixation 30 de la carte sur le boîtier du disjoncteur, - La fig.3 est une vue partielle en perspective, illustrant le socle d’un disjoncteurprêt à recevoir une carte électronique équipé de deux dispositifs de raccordementselon l’invention et du support de fixation précité, 35 - La fig.4 est une vue en perspective éclatée, illustrant les différents composantsd’un disjoncteur selon l’invention, apte à recevoir une carte électronique, équipéede deux dispositifs de raccordement selon l’invention, 3 011387 - La fig.5 représente schématiquement le circuit électronique de la carteélectronique, et - La fig.6 représente ce même circuit de manière plus détaillée.According to another feature, the card is mounted on a mounting bracket having at least one card guide pad extending in the direction of the card, and one or more positioning candles extending in the opposite direction and adapted to cooperate with the base of the device. Another subject of the invention is a circuit breaker comprising a base, said base comprising means for fixing a support such as an electronic card on the socket, and at least one device for connecting a contact pad to the decontact elements of the support comprising the aforementioned features taken alone or in combination. But other advantages and features of the invention will become more apparent in the detailed description which follows and refers to the accompanying drawings given solely by way of example and in which: FIG. 1 is a partial perspective view, illustrating the device connection piece 25 according to the invention used to make the electrical connection of a circuit breaker range to an electronic card, - Fig.2 is an exploded perspective view, illustrating two connecting devices according to the invention, an electronic card and FIG. 3 is a partial view in perspective, illustrating the base of a circuit breaker ready to receive an electronic card equipped with two connection devices according to the invention and 4 is an exploded perspective view illustrating the various components of a circuit breaker, FIG. According to the invention, adapted to receive an electronic card, equipped with two connecting devices according to the invention, FIG. 5 represents schematically the electronic circuit of the electronic card, and FIG. more detailed.
Sur la figure 1, on voit un dispositif de raccordement conforme à l’invention, mis enœuvre pour relier électriquement l’une 2 des plages d’un disjoncteur de branchementbipolaire, aux éléments de contact 3 d’une carte électronique 4. Ce dispositif deraccordement comprend une pièce de connexion 5 constituée principalement par une lamesemi-rigide réalisée en un matériau conducteur et présentant une certaine élasticité. Cettelame a été pliée de manière à former un premier U, 6, constituant un moyen de fixationde la lame sur la carte 4. Ce premier U comprend une première 7 et une seconde 8branche reliées par une base 9, entre lesquelles branches une extrémité 4a de la carte 4est introduite à l’encontre de la force élastique rappelant les deux branches 7,8 l’une endirection de l’autre. Cette seconde branche 8 porte deux plots 10,11 légèrement en sailliesur la face intérieure de la seconde branche 8 et aptes à être appliqués élastiquement surles éléments de contact 3 de la carte 4. Cette seconde branche 8 se prolonge pour formerun second U, 12, inverse par rapport au premier. Ce second U, 12, présente une branche13 commune avec le premier U et une seconde branche 14 se prolongeant dans ladirection opposée à la carte 4, de manière à former une patte constituant la partie decontact 15 de la pièce de connexion 5. Cette patte 15 est formée par pliage suivant unangle d’environ 45° de l’extrémité prolongée de la seconde branche 14 du second U 12par rapport au plan P de la carte 4 ou à la direction de la seconde branche 14 du secondU 12. On voit également que cette partie de la pièce formant la patte est conformée enfourche et a été fendu jusqu'à environ le niveau de la base 9 du premier U 6, de manièreà former deux branches 15a, 15b parallèles dont les extrémités 15c, 15d ont été recourbéesen direction de la carte (ou direction opposée à la plage). Cette patte 15 est destinée àvenir en appui contre la surface de la plage 2 de l’appareil, comme ceci sera expliquéultérieurement.In Figure 1, there is shown a connection device according to the invention, implemented to electrically connect one 2 of the ranges of a bipolar branch circuit breaker, the contact elements 3 of an electronic card 4. This device connection comprises a connection piece 5 consisting mainly of a semi-rigid blade made of a conductive material and having a certain elasticity. This sling has been folded to form a first U, 6, constituting a means for fixing the blade on the card 4. This first U comprises a first 7 and a second 8 branch connected by a base 9, between which an end 4a branches the card 4 is introduced against the elastic force recalling the two branches 7,8 one end direction of the other. This second branch 8 carries two studs 10,11 slightly projecting on the inner face of the second limb 8 and able to be elastically applied to the contact elements 3 of the card 4. This second limb 8 is extended to form a second U, 12, opposite to the first. This second U, 12, has a common branch 13 with the first U and a second branch 14 extending in the opposite direction to the card 4, so as to form a tab constituting the contact part 15 of the connection piece 5. This tab 15 is formed by folding about an angle of about 45 ° to the extended end of the second limb 14 of the second U 12 relative to the plane P of the card 4 or to the direction of the second limb 14 of the secondU 12. It is also seen that this part of the piece forming the tab is shaped forks and was split up to about the level of the base 9 of the first U 6, so as to form two branches 15a, 15b parallel whose ends 15c, 15d were bent in the direction of the map (or direction opposite to the beach). This tab 15 is intended to bear against the surface of the range 2 of the device, as will be explained later.
Sur les figures 2 et 3, on voit deux dispositifs de raccordement 1 selon l’inventiondestinés à être fixés sur, respectivement, deux éléments de contact 3 espacés de la carte 4. Cette carte 4 est destinée à être fixée sur un support de fixation 16 comprenant d’unepart, trois plots 17 de réception et de guidage de la carte 4, s’étendant en direction de lacarte 4, et une chandelle de positionnement 18, s’étendant dans la direction opposée etadaptée pour coopérer avec le socle 19 de l’appareil, la fixation définitive de la carte 4sur le socle 19 s’effectuant au moyen de deux orifices 20,21 en regard ménagésrespectivement dans la carte 4 et dans l’un des plots 17. On notera que dans le cas où 4 011387 l’appareil sera du type tétrapolaire, seront utilisés deux chandelles de positionnement etquatre plots de guidage.FIGS. 2 and 3 show two connecting devices 1 according to the invention intended to be fixed on, respectively, two contact elements 3 spaced apart from the card 4. This card 4 is intended to be fixed on a fixing support 16 comprising, on the one hand, three pins 17 for receiving and guiding the card 4, extending in the direction of the card 4, and a positioning candle 18, extending in the opposite direction and adapted to cooperate with the base 19 of the the apparatus, the final fixing of the card 4on the base 19 being effected by means of two orifices 20, 21 facing respectively formed respectively in the card 4 and in one of the studs 17. It will be noted that in the case where The apparatus will be of the four-pole type, will be used two positioning candles and four guide pins.
Dans la réalisation illustrée sur la figure 3, cette carte 4 est destinée à être fixée sur lesocle 19 d’un disjoncteur de branchement du type phase neutre comportant deux bornes 5 22,23 d’alimentation respectivement de la phase et du neutre.In the embodiment illustrated in FIG. 3, this card 4 is intended to be fixed on the socket 19 of a neutral phase type branch circuit breaker having two supply terminals 22, 23, respectively for the phase and the neutral.
Comme on le voit sur la figure 4, cet appareil comprend, destinés à être fixés sur le socle19, une chambre de neutre 24, une chambre de coupure 25, deux pôles nul 26,27, placésde part et d’autre de la chambre neutre 24, un indicateur 28 de position des contacts, unmécanisme différentiel 29, un relais différentiel 30, un tore différentiel 31, un mécanisme 10 d’ouverture des contacts 32, un sous ensemble comprenant la carte 4, les dispositifs deraccordement 1 et le support carte 16, et les bornes 22,23.As can be seen in FIG. 4, this apparatus comprises, intended to be fixed on the base 19, a neutral chamber 24, a breaking chamber 25, two zero poles 26, 27, placed on either side of the neutral chamber 24, a contact position indicator 28, a differential mechanism 29, a differential relay 30, a differential toroid 31, a mechanism 10 for opening the contacts 32, a subassembly comprising the card 4, the connection devices 1 and the card holder 16, and the terminals 22,23.
On décrira ci-après brièvement l’opération de raccordement des plages 2 du disjoncteursur la carte électronique 4 en référence aux figures.The operation of connecting the pads 2 of the circuit breaker to the electronic card 4 will be described below briefly with reference to FIGS.
Les éléments de contact 3 de la carte 4, présents à une extrémité de celle-ci, sont tout 15 d’abord introduits entre les branches 7,8 du premier U,6, des pièces de connexion 5, àl’encontre de la force élastique de rappel des branches 7,8 l’une en direction de l’autre.Les plots de contact 10,11 permettent d’assurer une certaine pression de contact sur leséléments de contact 3. Puis, l’ensemble carte et pièce de connexion 5 est fixé sur lesupport de carte 16 par introduction de la carte 4 entre les plots de guidage 17 et fixation 20 définitive de la carte 4 sur l’un des plots par les orifices 20,21. Après quoi, l’ensembleest fixé sur le socle 19 de l’appareil au moyen, entre autres, des chandelles depositionnement 18. Pendant cette opération de fixation, les pattes de contact 15 despièces de connexion 5 sont amenées en contact respectivement sur les plages de contacts2 de l’appareil . Au fur et à mesure de l’avancement de l’opération de fixation, ces pattes 25 15 exercent une pression croissante sur les plages 2 grâce à l’élasticité du matériau dont celles-ci sont constituées.The contact elements 3 of the card 4, present at one end thereof, are firstly introduced between the branches 7, 8 of the first U, 6, of the connection pieces 5, against the force the contact pads 10, 11 make it possible to ensure a certain contact pressure on the contact elements 3. Then, the assembly card and connection piece 5 is fixed on the card holder 16 by introduction of the card 4 between the guide pads 17 and final fixing 20 of the card 4 on one of the pads through the orifices 20,21. After that, the assembly is fixed on the base 19 of the apparatus by means of, among other things, positioning candles 18. During this fixing operation, the contact tabs 15 of the connecting pieces 5 are brought into contact respectively on the contact pads. contacts2 of the device. As the fixing operation progresses, these lugs 25 exert an increasing pressure on the surfaces 2 thanks to the elasticity of the material of which they are made.
On a donc réalisé grâce à l’invention un dispositif permettant d’assurer une prise detension sur la ligne de courant principale d’un disjoncteur de branchement ou autres sansavoir recours à une soudure particulière pour assurer une bonne qualité de contact. La 30 qualité de cette connectique est assurée par un choix judicieux du couple électrolytiquedes deux pièces en contact de manière à éviter les problèmes de corrosion. Cette solutionpermet donc de réduire les coûts industriels car elle ne nécessite pas l’utilisation desoudures (électrique ou à l’étain) dans l’appareil. 35 Cette invention est destinée à être avantageusement utilisée sur des disjoncteursbipolaires et tétrapolaires. 5 011387Thus, thanks to the invention, it has been realized a device making it possible to provide a voltage tap on the main current line of a branch circuit breaker or the like without resorting to a particular weld to ensure a good quality of contact. The quality of this connection is ensured by a judicious choice of the electrolytic couple of the two parts in contact so as to avoid corrosion problems. This solution allows to reduce industrial costs because it does not require the use of welds (electric or tin) in the device. This invention is intended to be advantageously used on bipolar and four-pole circuit breakers. 011387
Le schéma de la figure 5 représente un appareil électrique tel qu’un interrupteur ou undisjoncteur selon l’invention comportant un circuit de protection différentiel A et uncircuit de protection des surtensions B, par exemple un circuit de protection contre lesvariations de tension du secteur trop importantes. Dans ce mode de réalisation, le circuit 5 B de protection contre les surtensions peut être installé indépendamment de la présencede la protection différentielle.The diagram of FIG. 5 represents an electrical apparatus such as a switch or undisjector according to the invention, comprising a differential protection circuit A and an overvoltage protection circuit B, for example a protection circuit against excessive mains voltage variations. . In this embodiment, the surge protection circuit 5B can be installed regardless of the presence of the differential protection.
Le circuit B comporte des prises de tension X selon un mode de réalisation del’invention, un circuit D redresseur et diviseur de tension connecté aux prises de tensionX et un premier circuit de temporisation E connecté au circuit D. Une sortie du circuit de 10 temporisation E est connecté à travers une diode F à un déclencheur G à seuil de tensionqui commande un relais H si ledit seuil de tension est dépassé.The circuit B comprises voltage taps X according to an embodiment of the invention, a rectifier circuit D and voltage divider connected to the voltage taps X and a first delay circuit E connected to the circuit D. An output of the delay circuit E is connected through a diode F to a voltage threshold trigger G which controls a relay H if said voltage threshold is exceeded.
Le circuit de protection différentiel A comporte un tore sommateur I pour mesurer uncourant différentiel, un circuit J écrêteur et redresseur connecté au tore I et un secondcircuit de temporisation K dont la temporisation est indépendante de celle du premier 15 circuit de temporisation E. Une sortie du second circuit de temporisation K est connectéà travers une diode L au déclencheur G.The differential protection circuit A comprises a summer torus I for measuring a differential current, a clipper and rectifier circuit connected to the torus I and a second timing circuit K whose timing is independent of that of the first delay circuit E. An output of the second delay circuit K is connected through a diode L to the trip unit G.
Dans le mode de réalisation de la figure 5, les circuits A et B sont indépendants et lescircuits de temporisation E et K peuvent avoir des temporisations différentes etcomplètement indépendantes. 20 Les diodes F et L connectées sous la forme d’un “ ou ” analogique détectent la tensionmaximale fournie par les circuits de temporisation. Cette tension maximale est fournie àun déclencheur G unique pour commander le relais et provoquer l’ouverture des contactsC si un seuil de tension est dépassé.In the embodiment of FIG. 5, the circuits A and B are independent and the delay circuits E and K may have different and completely independent delays. The F and L diodes connected in the form of an analog "or" detect the maximum voltage supplied by the timing circuits. This maximum voltage is supplied to a single trip unit G to control the relay and to open the contacts C if a voltage threshold is exceeded.
La figure 6 montre le schéma d’un appareil électrique selon l’invention comportant un 25 circuit de protection M qui comprend la fonction de protection différentielle et lafonction de protection de surtension.Fig. 6 shows the diagram of an electrical apparatus according to the invention having a protection circuit M which comprises the differential protection function and the overvoltage protection function.
Dans ce mode de réalisation détaillé, un écrêteur N et un redresseur O sont connectés àl’enroulement secondaire du tore de mesure I. Des résistances P et Q et une diode ZénerR et un condensateur S forment le temporisateur de la fonction de protection 30 différentielle. Le temporisateur est connecté à une diode L de détection de maximum,comme pour le second circuit de temporisation K de la figure 5.In this detailed embodiment, an N clipper and a rectifier O are connected to the secondary winding of the measuring toroid I. Resistors P and Q and a ZenerR diode and a capacitor S form the timer for the differential protection function. The timer is connected to a maximum detection diode L, as for the second delay circuit K of FIG.
Le circuit de protection M comprend aussi une fonction de protection de surtensioncomportant des prises de tension selon un mode de réalisation de l’invention, connectéesà un redresseur et un diviseur de tension formés par une diode 35 et des résistances 35 36,37, et 38. Une sortie du diviseur de tension est connectée à un temporisateur de la protection de surtension à travers une diode Zéner 39. Ce temporisateur comprend unecellule RC formée par la résistance 40 et le condensateur 41. La sortie du temporisateurest connectée à une diode F comme pour le circuit de temporisation E de la figure 5. 6 011387The protection circuit M also comprises an overvoltage protection function comprising voltage taps according to one embodiment of the invention, connected to a rectifier and a voltage divider formed by a diode 35 and resistors 36, 37, and 38. An output of the voltage divider is connected to a timer of the overvoltage protection through a Zener diode 39. This timer comprises a cell RC formed by the resistor 40 and the capacitor 41. The output of the timer is connected to a diode F as for timing circuit E of FIG.
Dans ce mode de réalisation, les deux temporisations sont complètement indépendantes,puisque les diodes L et F formant un OU analogique sont connectées aux sorties desditstemporisateurs. 5In this embodiment, the two delays are completely independent, since the diodes L and F forming an analog OR are connected to the outputs of the said timers. 5
Les sorties des diodes sont reliées à un dispositif de déclenchement à seuil comprenantdeux transistors 42 et 43 montés tête-bêche ayant une fonction de thyristor sensible,chaque transistor 42 et 43 ayant des résistances de polarisation respectivement 44 et 45connectées entre la base et l’émetteur. 10 Le seuil de déclenchement est déterminé par une diode Zéner 45 connectée entre la basedu transistor 42 et l’émetteur du transistor 43. La sortie du dispositif de déclenchementest connectée en série avec le relais H qui comprend une diode 47 anti-retour connectéeen parallèle sur son enroulement. 15 Ainsi, dans ce mode de réalisation, si la tension fournie par la protection différentielle àtravers la diode L ou la tension fournie par la protection de surtension fournie à travers ladiode F dépasse le seuil déterminé par la diode Zéner 45, les transistors sont commandéset un courant fourni à travers lesdites diodes L et F traverse le relais H pour déclencherl’ouverture des contacts du disjoncteur ou de l’interrupteur. 20The outputs of the diodes are connected to a threshold trigger device comprising two transistors 42 and 43 mounted head-to-tail with a sensitive thyristor function, each transistor 42 and 43 having polarization resistances respectively 44 and 45connected between the base and the transmitter . The tripping threshold is determined by a Zener diode 45 connected between the transistor base 42 and the emitter of the transistor 43. The output of the tripping device is connected in series with the relay H which comprises a non-return diode 47 connected in parallel on its winding. Thus, in this embodiment, if the voltage supplied by the differential protection across the diode L or the voltage provided by the overvoltage protection provided through the diode F exceeds the threshold determined by the Zener diode 45, the transistors are controlled and a current supplied through said diodes L and F passes through the relay H to trigger opening of the contacts of the circuit breaker or switch. 20
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrésqui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.Of course, the invention is not limited to the described and illustrated embodiments which have been given only as examples.
Au contraire, l’invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décritsainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.On the contrary, the invention comprises all the technical equivalents of the means described and their combinations if they are carried out according to its spirit.
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