CA1173088A - Disjoncteur electrique a autosoufflage par rotation de l'arc - Google Patents
Disjoncteur electrique a autosoufflage par rotation de l'arcInfo
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- CA1173088A CA1173088A CA000390185A CA390185A CA1173088A CA 1173088 A CA1173088 A CA 1173088A CA 000390185 A CA000390185 A CA 000390185A CA 390185 A CA390185 A CA 390185A CA 1173088 A CA1173088 A CA 1173088A
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
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- H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
- H01H33/121—Load break switches
- H01H33/122—Load break switches both breaker and sectionaliser being enclosed, e.g. in SF6-filled container
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Abstract
L' invention concerne un disjoncteur électrique à autosoufflage par rotation de l'arc et à contacts principaux. Parallèlement au circuit principal à contacts principaux et à un circuit auxiliaire contenant des contacts d'arc et une bobine de soufflage est connecté un circuit de shuntage ayant des contacts de shuntage qui se séparent après une séparation des contacts principaux lors d'un mouvement d'ouverture du disjoncteur. L'arc de commutation est tiré sur les contacts de shuntage avant d'être transféré sur les contacts d'are pour être mis en rotation par soufflage magnétique.
Description
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3~
L'invention est relative à un disjoncteur élec-trique à autosoufflage par rotation de l'arc sous l'action d'un champ magnetique engendre par le courant a couper comprenant:
- une enveloppe etanche remplie d'un gaz isolant à rigidite dielectrique elevee, notamment de l'hexafluorure de soufre, - une paire de traversees traversant d'une manière etan~he la paroi de ladite enveloppe et constituant respectivement une borne d'entree et une borne de sortie du disjoncteur, - un circuit principal de passage de courant ayant une paire de contacts principaux dont l'un mobile est sus-ceptible d'être deplace en position d'ouverture par l'in-termédiaire par exemple d'un mecanisme de commande, ledit circuit principal s'étendant entre lesdi-tes bornes suivant une trajectoire rectiligne, - un circuit auxiliaire adjacent et connecte en parallele dudit circuit principal auxdites b~rnes, ledit aircuit auxiliaire comprenant une paire de contacts d'arc, et - une bobine de soufflage magnetique de l'arc ancre sur lesdits contacts d'arc.
La demande de brevet européen N 11.542 publiee le 28 mai 1980 decrit un disjoncteur électrique du genre : mentionné dans lequel le circuit principal est disposé
d'une maniere. quasi-independante du circuit auxiliaire de coupure à l'intérieur de l'enveloppe étanche. Cette dis-position particulière permet une simplification notable d'un disjoncteur à autosoufflage pneumatique du type commercialement dénommé~FLUARC, et il s'est avéré inté-ressant d'utiliser cette technique dans les disjoncteurs à arc tournant. Les disjoncteurs à arc tournant utilisent une bobine de soufflage insérée dans le circuit auxiliaire et llaugmentation de la reactance du circuit auxiliaire sloppose à une commutation~rapide du courant sur ce circuit ;
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1173~)8~3 auxiliaire.
La presente invention a pour but de remédier a cet inconvenient et de permettre la realisation d'un dis-joncteur electrique ~ arc tournant equipe de contacts prin-cipaux inde-~
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pendants d'une struc~re part~culierement simple.
Plus particulièrement, la presen-te inven-tio~, propose un disjonc-teur electrlque à autosouf~lage par rota-tion de l'arc sous l'acti,on d'un champ magnetique engendré par le courant à couper comprenant:
- une enveloppe à paroi étanche remplie d'un gaz isolan-t à
rigidite diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre;
- une paire de traversées, traversant d'une manière étanche . 10 la paroi de l'enveloppe et constituan-t respectivemen-t une borne d'entrée e-t une borne de sortie du disjonc-teur;
- un circuit principal de passage de couran-t s'étendant entre ces bornes d'entrée et de sortie suivant une trajec-toire rectiligne, et ayant une paire de contacts principaux dont l'un mobile est susceptible d'être déplacé en posi-tion d'ouverture;
- un circuit auxiliaire adjacent et connecté en parallele du circuit pri.ncipal aux bornes d'entrée et de sortie du disjoncteur, le circuit auxiliaire comprenant une paire de .contacts d'arc agencés en Eorme de pistes annulaires en regard;
- une bobine de soufflage magnétique de l'arc accolee à
l'une de ces pis-tes annulaires et connec-tee électriquement en série des contacts d'arc, de manière à engendrer un champ magnétique radial dans l'intervalle de séparation des pistes annulaires lors d'une~commutation de l'arc sur-les contacts d'arc; et - un circuit de shuntage ayant une paire de contacts de shuntage adjacents et se séparant après les contacts principaux pour eviter tout arc de commutation sur les contacts principaux, le contact mobile de shuntage se debattant au voisinage des contacts d'arc, de manière à
transferer l'arc tire sur les contacts de shuntage:separes sur les contacts d.'arc.
La présence d'un circuit de shuntage peut ~,- ,~ ""
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permettre une ouverture du di~joncteur en troi.s phases distinctes. Ces trois phases dis-tinctes comprennent de préference un premiere phase de separation des contacts principaux avec commutation du courant sur le circuit de shuntage, une deuxième phase de separation des con-tac-ts de shuntage avec -formation d'un arc de commutation et une troisième phase de transfer-t de l'arc sur les contacts d'arc avec mise en circuit de la bobine de soufflage impo-sant une rotation rapide de l'arc sur les contacts d'arc en forme de pistes annulaires. Le contact mobile de shuntage peut avantageusement assurer un transfert de l'arc sur des con-tacts d'arc Eixes disposés a une distan-ce optimale d'extinction de l'arc.
Selon un developpement préféré de l'invention, le contact mobile de shuntage est agence en couteau pivotant monté a ro-tation sur le meme axe que le couteau formant le contact principal mobile. La séparat:ion prealable des contacts princ.i.paux est réalisée avantageu-sement par une conformation particuliere des contacts de shuntage, de manière à permettre une solidarisation méca-nique des contacts mobiles principal et de shuntage. Les contacts d'arc peuvent etre disposés tangentiellement a la trajectoire de déplacement du contact mobile de shuntage, de façon a capter l'arc et à mettre en circuit la bobine de soufflage immediatement apres la separation des contacts de shuntage.
Selon un autre développement préfere de l'inven-tion, l'équipage mobile formé par les contacts mobiles principal et de shuntage, por-te une palette qui provoque au cours de son déplacement lors d'une ouverture du disjoncteur un déplacement de gaz de soufflage facilitant le transfert de l'arc des contacts de shuntage vers les contacts d'arc.
Grace à la présen-te lnvcntion, la comm~ndc du disjoncteur devient particulierement simple et la masse . .
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de l'équipage mobile est faible, ce qui facilite une sépara-tion rapide des contacts.
D'autres avantages et caractéristiques ressor-tiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre préfére de l'invention, donné
à titre d'exemple non limitatif seulement et représente aux dessins annexes, dans lesquels-- la figure 1 est une vue schematique en coupe axiale d'un disjoncteur selon l'invention, representé en position fermée;
- la figure 2 est une vue de gauche du dispo-sitif de contacts permanent et de shuntage selon la fig. l;
- les figures 3 et 4 sont des vues partielles de la figure 1, montrant les contacts respectivement en cours d'ouverture et en position ouverte.
Sur les igures, un pôle d'un disjoncteur à auto-soufflage comporte une enveloppe 10 é-tanche en un matériau isolan-t remplie d'un gaz a rigidite dielectrique eleveef notamment de l'hexafluorure de soufre, sous une pression appropriee. Des traversees 12, 14 conformees en bornes d'amenee de .... .. . .
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~ 4 .: courant traversent des fon~s opposés 16, 18 de l'enveloppe10 et s'étendent suivant une traiec-toire rectiligne. La tra-versée 12 porte un contact fixe principal 20 suscept;ble de coopércr avec un contact prineipal mobile 22 en forme de couteau monté à pivotement sur un axe ~ixe 2~ porté par un prolongemen-t 26 de la traversée 14. En se reférant plus par-ticulièrement à la ficlure 2, on voit que dans l'exemple il-lus-tré par les ~igures, le contact principal ~obile 22 est c.onstitué par deux couteaux 22a, 22b, venant enserrer en po-sition de fermeture des plages 20a, 20b, eonstituant le con-tact principal fixe 20. Sur l'axe Pixe 24 est monté à rota-tion un contact mobile de shun-tage 28 constitué par une paire de eouteaux 28a, venant enserrer en position de ferme-.ture un contact fixe de shuntage 30 électriquement et méca-niquemen-t relié à la traversée 12 par un support 32. Des : ressorts ~e compression 34 enfilés sur une tige 36 et inter-~ calés entre les eouteaux 22a, 22b, 28a, sollleltent les eou-; teaux d~Jne même paire en rapproehement~ de manière à exer-eer une force de serrage d'une part.sur les contaets flxes ! 20 20a, 20b, 30, et d'autre part sur des extensions 3~ de la ~raversée 14 interea].ées entre les paires de couteaux au niveau de l'axe fixe 24. La force de serraqe des couteaux, 22a, 22b, 28a est accrue par les forces électrodynamiques ; . parcourant les eontaets d'une manière blen eonnue cles spé-
3~
L'invention est relative à un disjoncteur élec-trique à autosoufflage par rotation de l'arc sous l'action d'un champ magnetique engendre par le courant a couper comprenant:
- une enveloppe etanche remplie d'un gaz isolant à rigidite dielectrique elevee, notamment de l'hexafluorure de soufre, - une paire de traversees traversant d'une manière etan~he la paroi de ladite enveloppe et constituant respectivement une borne d'entree et une borne de sortie du disjoncteur, - un circuit principal de passage de courant ayant une paire de contacts principaux dont l'un mobile est sus-ceptible d'être deplace en position d'ouverture par l'in-termédiaire par exemple d'un mecanisme de commande, ledit circuit principal s'étendant entre lesdi-tes bornes suivant une trajectoire rectiligne, - un circuit auxiliaire adjacent et connecte en parallele dudit circuit principal auxdites b~rnes, ledit aircuit auxiliaire comprenant une paire de contacts d'arc, et - une bobine de soufflage magnetique de l'arc ancre sur lesdits contacts d'arc.
La demande de brevet européen N 11.542 publiee le 28 mai 1980 decrit un disjoncteur électrique du genre : mentionné dans lequel le circuit principal est disposé
d'une maniere. quasi-independante du circuit auxiliaire de coupure à l'intérieur de l'enveloppe étanche. Cette dis-position particulière permet une simplification notable d'un disjoncteur à autosoufflage pneumatique du type commercialement dénommé~FLUARC, et il s'est avéré inté-ressant d'utiliser cette technique dans les disjoncteurs à arc tournant. Les disjoncteurs à arc tournant utilisent une bobine de soufflage insérée dans le circuit auxiliaire et llaugmentation de la reactance du circuit auxiliaire sloppose à une commutation~rapide du courant sur ce circuit ;
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Plus particulièrement, la presen-te inven-tio~, propose un disjonc-teur electrlque à autosouf~lage par rota-tion de l'arc sous l'acti,on d'un champ magnetique engendré par le courant à couper comprenant:
- une enveloppe à paroi étanche remplie d'un gaz isolan-t à
rigidite diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre;
- une paire de traversées, traversant d'une manière étanche . 10 la paroi de l'enveloppe et constituan-t respectivemen-t une borne d'entrée e-t une borne de sortie du disjonc-teur;
- un circuit principal de passage de couran-t s'étendant entre ces bornes d'entrée et de sortie suivant une trajec-toire rectiligne, et ayant une paire de contacts principaux dont l'un mobile est susceptible d'être déplacé en posi-tion d'ouverture;
- un circuit auxiliaire adjacent et connecté en parallele du circuit pri.ncipal aux bornes d'entrée et de sortie du disjoncteur, le circuit auxiliaire comprenant une paire de .contacts d'arc agencés en Eorme de pistes annulaires en regard;
- une bobine de soufflage magnétique de l'arc accolee à
l'une de ces pis-tes annulaires et connec-tee électriquement en série des contacts d'arc, de manière à engendrer un champ magnétique radial dans l'intervalle de séparation des pistes annulaires lors d'une~commutation de l'arc sur-les contacts d'arc; et - un circuit de shuntage ayant une paire de contacts de shuntage adjacents et se séparant après les contacts principaux pour eviter tout arc de commutation sur les contacts principaux, le contact mobile de shuntage se debattant au voisinage des contacts d'arc, de manière à
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Selon un developpement préféré de l'invention, le contact mobile de shuntage est agence en couteau pivotant monté a ro-tation sur le meme axe que le couteau formant le contact principal mobile. La séparat:ion prealable des contacts princ.i.paux est réalisée avantageu-sement par une conformation particuliere des contacts de shuntage, de manière à permettre une solidarisation méca-nique des contacts mobiles principal et de shuntage. Les contacts d'arc peuvent etre disposés tangentiellement a la trajectoire de déplacement du contact mobile de shuntage, de façon a capter l'arc et à mettre en circuit la bobine de soufflage immediatement apres la separation des contacts de shuntage.
Selon un autre développement préfere de l'inven-tion, l'équipage mobile formé par les contacts mobiles principal et de shuntage, por-te une palette qui provoque au cours de son déplacement lors d'une ouverture du disjoncteur un déplacement de gaz de soufflage facilitant le transfert de l'arc des contacts de shuntage vers les contacts d'arc.
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à titre d'exemple non limitatif seulement et représente aux dessins annexes, dans lesquels-- la figure 1 est une vue schematique en coupe axiale d'un disjoncteur selon l'invention, representé en position fermée;
- la figure 2 est une vue de gauche du dispo-sitif de contacts permanent et de shuntage selon la fig. l;
- les figures 3 et 4 sont des vues partielles de la figure 1, montrant les contacts respectivement en cours d'ouverture et en position ouverte.
Sur les igures, un pôle d'un disjoncteur à auto-soufflage comporte une enveloppe 10 é-tanche en un matériau isolan-t remplie d'un gaz a rigidite dielectrique eleveef notamment de l'hexafluorure de soufre, sous une pression appropriee. Des traversees 12, 14 conformees en bornes d'amenee de .... .. . .
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~ 4 .: courant traversent des fon~s opposés 16, 18 de l'enveloppe10 et s'étendent suivant une traiec-toire rectiligne. La tra-versée 12 porte un contact fixe principal 20 suscept;ble de coopércr avec un contact prineipal mobile 22 en forme de couteau monté à pivotement sur un axe ~ixe 2~ porté par un prolongemen-t 26 de la traversée 14. En se reférant plus par-ticulièrement à la ficlure 2, on voit que dans l'exemple il-lus-tré par les ~igures, le contact principal ~obile 22 est c.onstitué par deux couteaux 22a, 22b, venant enserrer en po-sition de fermeture des plages 20a, 20b, eonstituant le con-tact principal fixe 20. Sur l'axe Pixe 24 est monté à rota-tion un contact mobile de shun-tage 28 constitué par une paire de eouteaux 28a, venant enserrer en position de ferme-.ture un contact fixe de shuntage 30 électriquement et méca-niquemen-t relié à la traversée 12 par un support 32. Des : ressorts ~e compression 34 enfilés sur une tige 36 et inter-~ calés entre les eouteaux 22a, 22b, 28a, sollleltent les eou-; teaux d~Jne même paire en rapproehement~ de manière à exer-eer une force de serrage d'une part.sur les contaets flxes ! 20 20a, 20b, 30, et d'autre part sur des extensions 3~ de la ~raversée 14 interea].ées entre les paires de couteaux au niveau de l'axe fixe 24. La force de serraqe des couteaux, 22a, 22b, 28a est accrue par les forces électrodynamiques ; . parcourant les eontaets d'une manière blen eonnue cles spé-
2.5 cialistes. Les couteaux 22a, 22b, 28a sont mécaniquement solidarisés par un axe 40 traversant des oriflces ménagés dans les couteaux, et sur lequel est artieulée l'extrémité
d'une bielle de commande 42. Le eontact mobile de shuntage 28 est interealé entre les eouteaux 22a, 22b du contact principal mobile 22, et il est clair que d'autres disposl-tlons opérantes peuvent être utillsées et que le contaet : moblle prineipal ou le contact mobile de shuntage peut eom-porter un nombre difFérent de coute~ux, notamment un cou-teau unique.
;~
La bielle de eommande 42 est articulée par snn extrémité
opposée au maneton 44 d'une manivelle 46 calée sur un arbre de commande 48 traversant la paroi de l'enveloppe lO et ,1 , ,.
d'une bielle de commande 42. Le eontact mobile de shuntage 28 est interealé entre les eouteaux 22a, 22b du contact principal mobile 22, et il est clair que d'autres disposl-tlons opérantes peuvent être utillsées et que le contaet : moblle prineipal ou le contact mobile de shuntage peut eom-porter un nombre difFérent de coute~ux, notamment un cou-teau unique.
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La bielle de eommande 42 est articulée par snn extrémité
opposée au maneton 44 d'une manivelle 46 calée sur un arbre de commande 48 traversant la paroi de l'enveloppe lO et ,1 , ,.
3~
actionnée par un mécanisme de commande d'un type quelconque bien connu des spécial~stes. En posi-tion de fermeture du disJoncteur, repr~sentée à la figure 1, le contact mobile principal 22 et le contact mobile de shuntage 28 s'étendent sensiblement dans la clirection rectiligne des traversées 12.
. 14, as~urant un circuit principal de passage de courant pratiquement rectiligne de longueur minimale. Une rotation de l'arbre de commande 48 est transmise pa~ l'ensemble bielle 42 - manivelle 46 à l'équipage mobile, constitué par les 1~ couteaux 22a, 22b, 28a, de manière à fai.re pivoter ces cou-teaux sur l'articulation formée par l'axe 24 vers une posi-~ tion d'ouverture, représentée à la figure 4, sensiblement ; perpendiculaire à la position initi.ale de ferme-ture.
Les couteaux 28a du contact de shuntage 28 présentent une longueur supérieure à celle des couteaux 22a, 22b du contact principal 22, et le contact fixe de shuntage 30 décalé en hauteur sur la ~igure 2 par rapport aux contacts fixes prin-: cipaux 22a, 22b, présente une partie 50 en saillie en direc- ~.
20 . tion de la position d'ouverture par rapport aux contacts fixes principaux 20a,~20b. Cette disposition en saillie 50 du contact fixe de shuntage 30 permet un~ séparation des contacts principaux 22, 20 avant la séparation des contacts ~.
de shuntage 28, 30 lors d'une manoeuvre d'ouverture du dis-~ 25 Joncteur. L'ouverture retardée des contacts de shuntage 28, : 30 peut bien entendu résulter d'une conformation différente des cont~cts principaux 20, 22 ou du- contact mobile de ~ shuntage 28, ou être réalisée par un agencement particulier ;~ du mécanisme de commande 46, 42.
~: L'enveloppe 10 contient de plus un circuit auxiliaire 52, constitue par un contact d'arc fixe 54, électriquement et mécaniquement solidarise par un sup.port 56 à la traversée 14, ct un ensemble fixe 58 soliclaris~ par un support con-ducteur 60 à la traversée 12. L'ensemble fixe 58 comporte ; un contact d'arc 62 en fcrme de piste annulaire disposée en regard et à écartement fixe du contact d'arc fixe 54, `~
également c^nformé en piste annulaire. L'ensemble fixe 58 i ' ~ , ~73~
comporte de plus une bobine de.soufflage 64, constituée par un empilage de disques fendus accolés à.la face arrière du contact d'arc 62. L'ensemble fixe 58 peut etre du t~pe décrit dans la demande de brevet français publiée sous le n 2.464.550 le 6 mars 1981, à laquelle on se reportera avantageusement pour de plus amples renseigne-ments. Il suffit de rappeler que la bobine 64 est connectée en série des contacts d'arc 54, 62 dans le circuit auxi-liaire 52. L~ circuit auxiliaire 52 est dispose latéralement du circuit principal 20, 22, 26 à une distance suffisante à un libre débattement en direction du circuit auxiliaire 52 des contacts mobiles 22, 28. L0 contact d'arc 62, associé à la bobine 64j est disposé tangentiellement et à
faible intervalle 66, de la partie en saillie 50 du contact de shuntage fixe 30.
Le contact d'arc fixe 54 est disposé d'une manlère analogue tangentiellement à la trajectoire circulaire de-crite par l'extremité du contact mobile de shuntage 28. En position d'ouverture du disjoncteur, représentee a la figure
actionnée par un mécanisme de commande d'un type quelconque bien connu des spécial~stes. En posi-tion de fermeture du disJoncteur, repr~sentée à la figure 1, le contact mobile principal 22 et le contact mobile de shuntage 28 s'étendent sensiblement dans la clirection rectiligne des traversées 12.
. 14, as~urant un circuit principal de passage de courant pratiquement rectiligne de longueur minimale. Une rotation de l'arbre de commande 48 est transmise pa~ l'ensemble bielle 42 - manivelle 46 à l'équipage mobile, constitué par les 1~ couteaux 22a, 22b, 28a, de manière à fai.re pivoter ces cou-teaux sur l'articulation formée par l'axe 24 vers une posi-~ tion d'ouverture, représentée à la figure 4, sensiblement ; perpendiculaire à la position initi.ale de ferme-ture.
Les couteaux 28a du contact de shuntage 28 présentent une longueur supérieure à celle des couteaux 22a, 22b du contact principal 22, et le contact fixe de shuntage 30 décalé en hauteur sur la ~igure 2 par rapport aux contacts fixes prin-: cipaux 22a, 22b, présente une partie 50 en saillie en direc- ~.
20 . tion de la position d'ouverture par rapport aux contacts fixes principaux 20a,~20b. Cette disposition en saillie 50 du contact fixe de shuntage 30 permet un~ séparation des contacts principaux 22, 20 avant la séparation des contacts ~.
de shuntage 28, 30 lors d'une manoeuvre d'ouverture du dis-~ 25 Joncteur. L'ouverture retardée des contacts de shuntage 28, : 30 peut bien entendu résulter d'une conformation différente des cont~cts principaux 20, 22 ou du- contact mobile de ~ shuntage 28, ou être réalisée par un agencement particulier ;~ du mécanisme de commande 46, 42.
~: L'enveloppe 10 contient de plus un circuit auxiliaire 52, constitue par un contact d'arc fixe 54, électriquement et mécaniquement solidarise par un sup.port 56 à la traversée 14, ct un ensemble fixe 58 soliclaris~ par un support con-ducteur 60 à la traversée 12. L'ensemble fixe 58 comporte ; un contact d'arc 62 en fcrme de piste annulaire disposée en regard et à écartement fixe du contact d'arc fixe 54, `~
également c^nformé en piste annulaire. L'ensemble fixe 58 i ' ~ , ~73~
comporte de plus une bobine de.soufflage 64, constituée par un empilage de disques fendus accolés à.la face arrière du contact d'arc 62. L'ensemble fixe 58 peut etre du t~pe décrit dans la demande de brevet français publiée sous le n 2.464.550 le 6 mars 1981, à laquelle on se reportera avantageusement pour de plus amples renseigne-ments. Il suffit de rappeler que la bobine 64 est connectée en série des contacts d'arc 54, 62 dans le circuit auxi-liaire 52. L~ circuit auxiliaire 52 est dispose latéralement du circuit principal 20, 22, 26 à une distance suffisante à un libre débattement en direction du circuit auxiliaire 52 des contacts mobiles 22, 28. L0 contact d'arc 62, associé à la bobine 64j est disposé tangentiellement et à
faible intervalle 66, de la partie en saillie 50 du contact de shuntage fixe 30.
Le contact d'arc fixe 54 est disposé d'une manlère analogue tangentiellement à la trajectoire circulaire de-crite par l'extremité du contact mobile de shuntage 28. En position d'ouverture du disjoncteur, représentee a la figure
4, les contacts mobiles principal 22 et de shuntage 28 vien-nent en position de retrait du contact d'arc 54, de façon a empecher tout reamorçage de l'arc sur les contacts mobiles 22, 28. Un intervalle isolant 68 separe les contacts d'arc 54, 52 empechant tout passage de courant dans le circuit auxiliaire 52 et de ce fait toute alimentation de la bobine 64 en position fermee du disjoncteur, representee à la figure 1.
Le disjoncteur selon l'invention fonctionne de la manière suivante: ;
En position f.ermee, representee à la Figure 1, la quasi-totalite du courant permanent entrant par la borne 12 parcourt les contacts principaux fixes 20a, 20b, les contacts principaux mobiles 22a, 22b, en position fermee pour sortir par la borne opposee 14. Une faible partie du courant permanent parcourt le circuit de shuntage constitue par le contact fixe de shuntage:30 et le contact mobile de .~ - 6 -,;.i , . .
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shuntage 28 . La bobine 64 n ' est pas alimentee du fait de 1 ' in-` .
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' ~, terruption du circuit auxiliaire 52 par l'intervalle iso-lant 68. L'échauf-fement dû au passage du courant permanent es-t minimal, le traJet suivi par le courant étant de lon-.
gueur minimale. Lors d'une commande d'ouverture par rotation de l'arbre de commande 48, les couteaux principaux 22a, 22b et les couteaux 28a du contact de shuntage 28 sont pivotés dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1 par l'ensemble bielle 42 manivelle 46. En une position intermé-diaire, représentée à la figure 3, les contacts principaux 20, 22 se séparent alors que les contacts de shuntage 28,30 sont encore fermés. La séparation des contacts principaux 20, 22 provoque une commutation du courant sur le circuit de shuntage, cette commutation s'effectuant sans arc, la réactance du circuit de shuntage étant quasi identique à
~' 15 celle du circui-t principal. Le circuit auxiliaire 52 reste temporairement hors circuit. Au cours du mouvement poursuivi de pivotement des couteaux 22a, 22b, 28a, les contacts de ;~` shuntage 28, 30 se séparent également en tirant un arc de commutation entre la partie en saillie 50 du contact fixe de shuntage 30 et l'extrémité du contact mobile de shuntage 28. La racine de l'arc ancrée sur la partie en saillie 50 commute rapidement par effet de boucle sur le contact d'arc adJacent 62 mettant en circuit la bobine de soufflage 64.
En fin de mouvement d'ouverture, la racine ancrée sur le contact mobile de shuntage 28 commute sur le contact d'arc 54 et l'arc est soufflé en rotation sur les contacts annu-laires 54, 62 par le champ magnétique engendré par la bo-bine 64 d'une manière bien connue des spécialistes. L'in-tervalle 68 correspond à la d~ance optimale d'extinction de l'arc. On voit que la sépara-tion des contacts principaux 20, 22, qui assurent la fonc-tion de conduction du courant permanent, s'effectue touJours sans arc, l'arc de commutation étant tiré entre les contacts de shuntage 28, 30, qui ne contribuent pratiquement pas à
la conduction du courant permanent. Les contacts d'arc 54, ; 62 sont fixes et ont pour seule fonction l'extinction de l'arc. L'ensemble est particulièrement simple, et la masse de l'équipage mobile constituée par les couteaux 22a, 22b~
28a est faible. Dès la mise en circuit de la bobine 64 l'arc de commutation est soumis à un soufflage en rotation.
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73(~8~
Il est avantageux d'associer à l'équipage mo~ile, constitué
par le contact mobile principal 22 et le contact de shun-tage mobile 28, une plaque 70 (fig.l) dont le mouvement provoque un déplacement du gaz contenu dans l~enveloppe 10 en direction des contacts d'arc 54, 62, provoquant un souf-flage de l'arc et facilitant la commutation de l'arc des contacts de shun-tage 28, 30 vers les contacts d'arc 5~, 62. La présence de la plaque de soufflage 70 accrolt légèrement l'énergie de commande, mais cette dernière reste relativement faible par rapport à celle nécessaire au dispositif d'autosoufflage -; pneumatique par pistonnage de gaz.
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Il est clair qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant un contact d'arc semi-fixe ou mobile ou en remplaçant les contacts mobiles en couteaux par des contacts coulissants ou de tout autre type.
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Le disjoncteur selon l'invention fonctionne de la manière suivante: ;
En position f.ermee, representee à la Figure 1, la quasi-totalite du courant permanent entrant par la borne 12 parcourt les contacts principaux fixes 20a, 20b, les contacts principaux mobiles 22a, 22b, en position fermee pour sortir par la borne opposee 14. Une faible partie du courant permanent parcourt le circuit de shuntage constitue par le contact fixe de shuntage:30 et le contact mobile de .~ - 6 -,;.i , . .
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shuntage 28 . La bobine 64 n ' est pas alimentee du fait de 1 ' in-` .
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' ~, terruption du circuit auxiliaire 52 par l'intervalle iso-lant 68. L'échauf-fement dû au passage du courant permanent es-t minimal, le traJet suivi par le courant étant de lon-.
gueur minimale. Lors d'une commande d'ouverture par rotation de l'arbre de commande 48, les couteaux principaux 22a, 22b et les couteaux 28a du contact de shuntage 28 sont pivotés dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1 par l'ensemble bielle 42 manivelle 46. En une position intermé-diaire, représentée à la figure 3, les contacts principaux 20, 22 se séparent alors que les contacts de shuntage 28,30 sont encore fermés. La séparation des contacts principaux 20, 22 provoque une commutation du courant sur le circuit de shuntage, cette commutation s'effectuant sans arc, la réactance du circuit de shuntage étant quasi identique à
~' 15 celle du circui-t principal. Le circuit auxiliaire 52 reste temporairement hors circuit. Au cours du mouvement poursuivi de pivotement des couteaux 22a, 22b, 28a, les contacts de ;~` shuntage 28, 30 se séparent également en tirant un arc de commutation entre la partie en saillie 50 du contact fixe de shuntage 30 et l'extrémité du contact mobile de shuntage 28. La racine de l'arc ancrée sur la partie en saillie 50 commute rapidement par effet de boucle sur le contact d'arc adJacent 62 mettant en circuit la bobine de soufflage 64.
En fin de mouvement d'ouverture, la racine ancrée sur le contact mobile de shuntage 28 commute sur le contact d'arc 54 et l'arc est soufflé en rotation sur les contacts annu-laires 54, 62 par le champ magnétique engendré par la bo-bine 64 d'une manière bien connue des spécialistes. L'in-tervalle 68 correspond à la d~ance optimale d'extinction de l'arc. On voit que la sépara-tion des contacts principaux 20, 22, qui assurent la fonc-tion de conduction du courant permanent, s'effectue touJours sans arc, l'arc de commutation étant tiré entre les contacts de shuntage 28, 30, qui ne contribuent pratiquement pas à
la conduction du courant permanent. Les contacts d'arc 54, ; 62 sont fixes et ont pour seule fonction l'extinction de l'arc. L'ensemble est particulièrement simple, et la masse de l'équipage mobile constituée par les couteaux 22a, 22b~
28a est faible. Dès la mise en circuit de la bobine 64 l'arc de commutation est soumis à un soufflage en rotation.
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73(~8~
Il est avantageux d'associer à l'équipage mo~ile, constitué
par le contact mobile principal 22 et le contact de shun-tage mobile 28, une plaque 70 (fig.l) dont le mouvement provoque un déplacement du gaz contenu dans l~enveloppe 10 en direction des contacts d'arc 54, 62, provoquant un souf-flage de l'arc et facilitant la commutation de l'arc des contacts de shun-tage 28, 30 vers les contacts d'arc 5~, 62. La présence de la plaque de soufflage 70 accrolt légèrement l'énergie de commande, mais cette dernière reste relativement faible par rapport à celle nécessaire au dispositif d'autosoufflage -; pneumatique par pistonnage de gaz.
, !
Il est clair qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant un contact d'arc semi-fixe ou mobile ou en remplaçant les contacts mobiles en couteaux par des contacts coulissants ou de tout autre type.
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Claims (7)
1. Disjoncteur électrique à autosoufflage par rotation de l'arc sous l'action d'un champ magnétique engendré par le courant à couper comprenant :
- une enveloppe à paroi étanche remplie d'un gaz isolant à
rigidité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre, - une paire de traversées, traversant d'une manière étanche la paroi de ladite enveloppe et constituant respectivement une borne d'entrée et une borne de sortie du disjoncteur, - un circuit principal de passage de courant s'étendant entre lesdites bornes suivant une trajectoire rectiligne, et ayant une paire de contacts principaux dont l'un mobile est susceptible d'être déplacé en position d'ouverture, - un circuit auxiliaire adjacent et connecté en parallèle dudit circuit principal auxdites bornes, ledit circuit auxiliaire comprenant une paire de contacts d'arc agencés en forme de pistes annulaires en regard, - une bobine de soufflage magnétique de l'arc accolée à
l'une desdites pistes et connectée électriquement en série des contacts d'arc, de manière à engendrer un champ magné-tique radial dans l'intervalle de séparation desdites pistes annulaires lors d'une commutation de l'arc sur les contacts d'arc, - un circuit de shuntage ayant une paire de contacts de shuntage adjacents et se séparant après lesdits contacts principaux pour éviter tout arc de commutation sur les con-tacts principaux, ledit contact mobile de shuntage se dé-battant au voisinage desdits contacts d'arc, de manière à
transférer l'arc tiré sur les contacts de shuntage séparés sur lesdits contacts d'arc.
- une enveloppe à paroi étanche remplie d'un gaz isolant à
rigidité diélectrique élevée, notamment de l'hexafluorure de soufre, - une paire de traversées, traversant d'une manière étanche la paroi de ladite enveloppe et constituant respectivement une borne d'entrée et une borne de sortie du disjoncteur, - un circuit principal de passage de courant s'étendant entre lesdites bornes suivant une trajectoire rectiligne, et ayant une paire de contacts principaux dont l'un mobile est susceptible d'être déplacé en position d'ouverture, - un circuit auxiliaire adjacent et connecté en parallèle dudit circuit principal auxdites bornes, ledit circuit auxiliaire comprenant une paire de contacts d'arc agencés en forme de pistes annulaires en regard, - une bobine de soufflage magnétique de l'arc accolée à
l'une desdites pistes et connectée électriquement en série des contacts d'arc, de manière à engendrer un champ magné-tique radial dans l'intervalle de séparation desdites pistes annulaires lors d'une commutation de l'arc sur les contacts d'arc, - un circuit de shuntage ayant une paire de contacts de shuntage adjacents et se séparant après lesdits contacts principaux pour éviter tout arc de commutation sur les con-tacts principaux, ledit contact mobile de shuntage se dé-battant au voisinage desdits contacts d'arc, de manière à
transférer l'arc tiré sur les contacts de shuntage séparés sur lesdits contacts d'arc.
2. Disjoncteur électrique selon la revendication 1, dans lequel lesdits contacts d'arc sont des contacts fixes es-pacés d'une distance appropriée à une extinction de l'arc sous l'action du soufflage magnétique engendré par la bobine.
3. Disjoncteur électrique selon la revendication 2, dans lequel le contact mobile de shuntage est agencé en couteau pivotant ayant une extrémité se débattant au cours du mou-vement d'ouverture devant les contacts d'arc pour étaler l'arc devant les contacts d'arc.
4. Disjoncteur selon la revendication 3, dans lequel le contact mobile principal est agencé en couteau pivotant coaxial et solidarisé mécaniquement au contact mobile de shuntage pour se déplacer simultanément, les contacts de shuntage étant conformés pour se séparer après les contacts principaux.
5. Disjoncteur selon la revendication 4, dans lequel la longueur du contact mobile de shuntage est supérieure à
celle du contact mobile principal, lesdits contacts mobiles pivotant au cours du mouvement d'ouverture en direction des contacts d'arc, disposés tangentiellement en deux points espacés de la trajectoire circulaire décrite par l'extré-mité du contact mobile de shuntage.
celle du contact mobile principal, lesdits contacts mobiles pivotant au cours du mouvement d'ouverture en direction des contacts d'arc, disposés tangentiellement en deux points espacés de la trajectoire circulaire décrite par l'extré-mité du contact mobile de shuntage.
6. Disjoncteur électrique selon la revendication 5, dans lequel ladite une desdites pistes accolée à la bobine de soufflage est disposée en un point de la trajectoire par-couru par ladite extrémité en premier lieu au cours du mouvement d'ouverture, de façon à mettre rapidement en cir-cuit la bobine de soufflage.
7. Disjoncteur électrique selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les contacts mobiles principal et de shuntage sont disposés en position d'ouverture en retrait du con-tact d'arc opposé au contact d'arc accolé à la bobine pour éviter tout réamorçage intempestif sur lesdits contacts mobiles.
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1173088A true CA1173088A (fr) | 1984-08-21 |
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ID=9248054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1981-10-28 ES ES506650A patent/ES506650A0/es active Granted
- 1981-11-09 US US06/319,284 patent/US4529853A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-11-16 CS CS818428A patent/CS226039B2/cs unknown
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