FR2912546A1 - DISJUNCTION DEVICE, IN PARTICULAR FOR A RAILWAY VEHICLE. - Google Patents
DISJUNCTION DEVICE, IN PARTICULAR FOR A RAILWAY VEHICLE. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2912546A1 FR2912546A1 FR0753173A FR0753173A FR2912546A1 FR 2912546 A1 FR2912546 A1 FR 2912546A1 FR 0753173 A FR0753173 A FR 0753173A FR 0753173 A FR0753173 A FR 0753173A FR 2912546 A1 FR2912546 A1 FR 2912546A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- chimney
- axis
- disjunction
- wall
- flap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 abstract description 12
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 2
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes
-
- 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
- H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes
- H01H2009/343—Venting arrangements for arc chutes with variable venting aperture function of arc chute internal pressure, e.g. resilient flap-valve or check-valve
-
- 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
- H01H9/36—Metal parts
- H01H9/362—Mounting of plates in arc chamber
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
Ce dispositif de disjonction (14) comprend un boîtier (16) ayant une première paroi (42) délimitant une enceinte principale (18) et un disjoncteur (19) logé dans l'enceinte principale (18), le disjoncteur (19) comprenant un corps (26) muni d'un organe de commutation et une cheminée (28) d'extinction de l'arc électrique produit lors d'une disjonction, la cheminée (28) comportant des organes d'extinction de l'arc et la première paroi (42) étant percée d'une ouverture d'évacuation (42A) munie d'au moins un volet (46) mobile déplaçable entre une position d'obturation qui permet de limiter la pénétration d'éléments extérieurs au travers de l'ouverture (42A) et une position d'ouverture qui permet de faciliter l'évacuation d'air au travers de l'ouverture (42A).La cheminée (28) comporte un conduit central rectiligne définissant l'axe (X-X) privilégié de propagation de l'arc, lequel conduit central est délimité par les organes d'extinction de l'arc disposés latéralement autour du conduit central.Au moins un volet (46) de la première paroi (42) et l'organe de commutation sont disposés suivant l'axe (X-X) de la cheminée (28).Application à un véhicule ferroviaire.The disjunction device (14) comprises a housing (16) having a first wall (42) delimiting a main enclosure (18) and a circuit breaker (19) housed in the main enclosure (18), the circuit breaker (19) comprising a body (26) provided with a switching member and a chimney (28) for extinguishing the electric arc produced during a disjunction, the chimney (28) having arc extinguishing means and the first wall (42) being pierced with a discharge opening (42A) provided with at least one movable flap (46) movable between a closed position which makes it possible to limit the penetration of external elements through the opening (42A) and an open position which facilitates the evacuation of air through the opening (42A) .La chimney (28) comprises a rectilinear central duct defining the preferred axis (XX) of propagation of the arc, which central duct is delimited by the arc extinction organs arranged laterally Around at least one flap (46) of the first wall (42) and the switching member are arranged along the axis (X-X) of the chimney (28). Application to a rail vehicle.
Description
Dispositif de disjonction, notamment pour un véhicule ferroviaire LaDisjunction device, in particular for a railway vehicle
présente invention concerne un dispositif de disjonction. Les véhicules ferroviaires alimentés électriquement comportent des disjoncteurs permettant d'ouvrir ou de fermer le circuit d'alimentation princi- pal. En cas de surintensité, un tel disjoncteur ouvre automatiquement le circuit d'alimentation principal qui est fermé en situation normale. Ces disjoncteurs sont montés dans des boîtiers de plus en plus petits dans lesquels les opérations de coupure peuvent générer des arcs électri- ques qui induisent des pressions très élevées et peuvent entraîner une explosion. De plus, ces boîtiers sont souvent installés en extérieur, comme par exemple sur le toit ou sous la caisse du véhicule ferroviaire, pouvant ainsi être infiltrés par des éléments extérieurs tels que de l'eau ou des poussières qui créent des risques de détérioration des organes électriques du disjoncteur. Le document US 3 780 249 décrit un disjoncteur muni d'un volet pour évacuer les fortes pressions tout en empêchant la pénétration de poussières. The present invention relates to a disjunction device. Electrically powered rail vehicles have circuit breakers for opening or closing the main supply circuit. In case of overcurrent, such a circuit breaker automatically opens the main supply circuit which is closed in normal situation. These circuit-breakers are mounted in smaller and smaller housings in which breaking operations can generate arcs which induce very high pressures and can cause an explosion. In addition, these housings are often installed outdoors, such as on the roof or under the body of the railway vehicle, and can be infiltrated by external elements such as water or dust that create the risk of deterioration of organs electrical circuit breaker. Document US Pat. No. 3,780,249 describes a circuit breaker equipped with a shutter for evacuating high pressures while preventing the penetration of dust.
D'autres dispositifs de disjonction ainsi équipés de volets d'obturation mobiles sont décrits dans le document JP 09-271119. Cependant, les opérations de coupure d'un disjoncteur seul peuvent s'avérer relativement délicates du fait de l'instabilité de l'arc électrique. La présente invention a pour but de proposer un dispositif de disjonc- tion qui permet de fractionner et d'accélérer l'arc électrique et donc d'améliorer les opérations de coupure du disjoncteur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de disjonction comprenant un boîtier ayant une première paroi délimitant une enceinte principale et un disjoncteur logé dans l'enceinte principale, le disjoncteur compre- nant un corps muni d'un organe de commutation et une cheminée d'extinction de l'arc électrique produit lors d'une disjonction, la cheminée comportant des organes d'extinction de l'arc et la première paroi étant percée d'une ouverture d'évacuation munie d'au moins un volet mobile dépla- çable entre une position d'obturation qui permet de limiter la pénétration d'éléments extérieurs au travers de l'ouverture et une position d'ouverture qui permet de faciliter l'évacuation d'air au travers de l'ouverture, caractérisé en ce que la cheminée comporte un conduit central rectiligne définissant l'axe privilégié de propagation de l'arc, lequel conduit central est délimité par les organes d'extinction de l'arc disposés latéralement autour du conduit central, et en ce qu'au moins un volet de la première paroi et l'organe de commutation sont disposés suivant l'axe de la cheminée. Le dispositif selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des ca- ractéristiques suivantes : - les organes d'extinction de l'arc sont des organes de fractionnement de l'arc disposés successivement le long du conduit central ; - les organes d'extinction de l'arc sont disposés successivement à partir du conduit central et s'étendent parallèlement à l'axe de la cheminée ; - le boîtier délimite une enceinte d'évacuation séparée de l'enceinte principale par la première paroi et comportant une deuxième paroi, la deuxième paroi étant percée d'une ouverture d'évacuation munie d'au moins un volet mobile disposé dans le prolongement de la cheminée et déplaçable entre une position d'obturation qui permet de limiter la pénétration d'éléments extérieurs au travers de l'ouverture et une position d'ouverture qui permet de faciliter l'évacuation d'air au travers de l'ouverture, les première et deuxième parois étant sensiblement parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires à l'axe de la cheminée ; - les première et deuxième parois sont respectivement munies d'au moins une première rangée de volets et d'au moins une deuxième rangée de volets ; - le ou chaque volet comprend une plaque comportant une première extrémité et une deuxième extrémité, le ou chaque volet étant articulé au niveau de sa première extrémité autour d'un axe sensiblement perpendicu- taire à l'axe de la cheminée, et la deuxième extrémité du ou de chaque volet étant coudée vers l'intérieur du dispositif ; - les volets de la première rangée ont une position sur la première paroi qui est décalée par rapport à la position des volets de la deuxième ran- gée sur la deuxième paroi suivant une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de la cheminée ; - le décalage entre les positions des volets des première et deuxième rangées sur respectivement les première et deuxième parois est d'environ un demi-volet ; - le ou chaque volet est monté mobile suivant un agencement tel qu'il est sollicité vers sa position d'obturation uniquement sous l'action de son propre poids ; - le ou chaque volet est articulé et amené vers une position d'ouverture à 45 par une pression générée dans le dispositif comprise entre 1 mb et 2,5 mb ; - la cheminée est propre à guider suivant son axe un arc électrique produit dans le corps du disjoncteur ; et - la cheminée comprend une pluralité de plaques métalliques. Other disjunction devices and equipped with movable shutters are described in JP 09-271119. However, the breaking operations of a circuit breaker alone can be relatively delicate because of the instability of the electric arc. The object of the present invention is to propose a disjunction device which makes it possible to split up and accelerate the electric arc and thus to improve the breaking operations of the circuit breaker. For this purpose, the invention relates to a disjunction device comprising a housing having a first wall delimiting a main enclosure and a circuit breaker housed in the main enclosure, the circuit breaker comprising a body provided with a switching member and an arc extinction chimney produced during a disjunction, the chimney having arc extinguishing means and the first wall being pierced with an evacuation opening provided with at least one movable flap displaceable between a closed position which limits the penetration of external elements through the opening and an open position which facilitates the evacuation of air through the opening, characterized in that the chimney comprises a rectilinear central duct defining the preferred axis of propagation of the arc, which central duct is delimited by the extinguishing means of the arc disposed laterally around the duct central, and in that at least one flap of the first wall and the switching member are arranged along the axis of the chimney. The device according to the invention may comprise one or more of the following characteristics: the arc extinction members are arc splitting members arranged successively along the central duct; the extinction members of the arc are successively arranged from the central duct and extend parallel to the axis of the chimney; the housing delimits an evacuation enclosure separated from the main enclosure by the first wall and comprising a second wall, the second wall being pierced with an evacuation opening provided with at least one movable flap disposed in the extension of the chimney and movable between a closed position which limits the penetration of external elements through the opening and an open position which facilitates the evacuation of air through the opening, the first and second walls being substantially parallel to each other and substantially perpendicular to the axis of the chimney; the first and second walls are respectively provided with at least one first row of flaps and at least one second row of flaps; the or each shutter comprises a plate having a first end and a second end, the or each shutter being articulated at its first end about an axis substantially perpendicular to the axis of the chimney, and the second end; the or each flap being bent inwardly of the device; - The flaps of the first row have a position on the first wall which is offset from the position of the flaps of the second row on the second wall in a direction substantially perpendicular to the axis of the chimney; the offset between the positions of the flaps of the first and second rows on the first and second walls, respectively, is about half a flap; - The or each flap is movably mounted in an arrangement such that it is biased to its closed position only under the action of its own weight; the or each shutter is articulated and brought to an open position at 45 by a pressure generated in the device between 1 mb and 2.5 mb; - The chimney is adapted to guide along its axis an electric arc produced in the body of the circuit breaker; and - the chimney comprises a plurality of metal plates.
L'invention a également pour objet un véhicule ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de disjonction tel que décrit précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux des- sins annexés, dans lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en coupe verticale longitudinale d'un train équipé d'un dispositif de disjonction selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la Figure 2 est une vue en coupe verticale transversale selon la li- gne II-II de la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue en coupe horizontale longitudinale selon la ligne III-III de la Figure 2 ; - la Figure 4 est une vue en coupe verticale transversale montrant en détail un volet du dispositif de disjonction de la Figure 1 ; - la Figure 5 est une vue analogue à celle de la Figure 2 montrant le dispositif de disjonction en cas d'opérations normales de coupure ; - la Figure 6 est une vue analogue à celle de la Figure 2 montrant le dispositif de disjonction en cas d'opérations anormales de coupure ; et - la Figure 7 est une vue analogue à celle de la Figure 3 montrant un disjoncteur d'un dispositif de disjonction selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Un train 10, représenté sur la Figure 1, est équipé sur son toit 12 d'un dispositif de disjonction 14 d'un premier mode de réalisation de l'invention. Comme on le voit mieux sur la Figure 2, le dispositif de disjonction 14 comprend un boîtier 16 qui délimite une enceinte principale 18 renfermant un disjoncteur 19, une enceinte d'évacuation 20 et une enceinte de commande 22 disposées suivant un même axe. The invention also relates to a railway vehicle, characterized in that it comprises a disjunction device as described above. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given solely by way of example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic view in longitudinal vertical section of FIG. a train equipped with a disjunction device according to a first embodiment of the invention; Figure 2 is a cross-sectional vertical sectional view along the line II-II of Figure 1; - Figure 3 is a longitudinal horizontal sectional view along the line III-III of Figure 2; Figure 4 is a transverse vertical sectional view showing in detail a flap of the disjunction device of Figure 1; - Figure 5 is a view similar to that of Figure 2 showing the disjunction device in case of normal cutting operations; - Figure 6 is a view similar to that of Figure 2 showing the disjunction device in case of abnormal cutting operations; and - Figure 7 is a view similar to that of Figure 3 showing a circuit breaker of a disjunction device according to a second embodiment of the invention. A train 10, shown in FIG. 1, is equipped on its roof 12 with a disjunction device 14 of a first embodiment of the invention. As best seen in Figure 2, the disjunction device 14 comprises a housing 16 which defines a main enclosure 18 enclosing a circuit breaker 19, a discharge chamber 20 and a control enclosure 22 arranged along the same axis.
De façon générale, le boîtier 16 a la forme d'un parallélépipède rectangle ayant un volume d'environ 1 m3, avec par exemple une hauteur de 0,5 m, une longueur de 1,2 m et une largeur de 1 m. Le disjoncteur 19 disposé dans l'enceinte principale 18 est représenté seul sur la Figure 3. Il comprend un corps 26 et une cheminée 28 d'extinction, d'un arc électrique produit lors d'une disjonction. Cette cheminée 28 présente un axe X-X privilégié de propagation et d'extinction par fractionnement de l'arc, c'est-à-dire un axe suivant lequel l'extinction de l'arc s'y propageant est optimale. L'axe X-X privilégié correspond également à un axe de symétrie de la cheminée 28 comme cela sera expliqué plus en détail ultérieurement. Le corps 26 du disjoncteur 19 est muni d'un organe de commutation 30 comportant deux surfaces 32 conductrices de courant, dont au moins l'une est mobile entre un état accolé et un état écarté, qui permettent d'établir entre elles un contact électrique et de le couper. In general, the housing 16 has the shape of a rectangular parallelepiped having a volume of about 1 m 3, with for example a height of 0.5 m, a length of 1.2 m and a width of 1 m. The circuit breaker 19 disposed in the main enclosure 18 is shown alone in Figure 3. It comprises a body 26 and a chimney 28 extinguishing an electric arc produced during a disjunction. This chimney 28 has a preferred X-X axis of propagation and extinction by fractionation of the arc, that is to say an axis in which the extinction of the arc propagating there is optimal. The preferred X-X axis also corresponds to an axis of symmetry of the chimney 28 as will be explained in more detail later. The body 26 of the circuit breaker 19 is provided with a switching member 30 comprising two current conducting surfaces 32, at least one of which is movable between an adjoined state and a separated state, which make it possible to establish an electrical contact between them. and cut it.
La cheminée 28 du disjoncteur comporte une pluralité de plaques métalliques 34 sensiblement parallèles entre elles et disposées en deux rangées 36, les plaques 34 étant espacées entre elles par des lames d'air 37 sensiblement transversales à l'axe X-X. Les plaques 34 s'étendent sensiblement perpendiculairement à l'axe X-X et assurent une fragmentation ou fractionnement de l'arc produit, conduisant à son extinction. Ainsi, les plaques 34 constituent des organes successifs disposés le long de l'axe X-X assurant le fractionnement de l'arc électrique en de multiples tronçons. The chimney 28 of the circuit breaker comprises a plurality of metal plates 34 substantially parallel to each other and arranged in two rows 36, the plates 34 being spaced apart by air blades 37 substantially transverse to the axis X-X. The plates 34 extend substantially perpendicular to the X-X axis and provide fragmentation or fractionation of the arc produced, leading to its extinction. Thus, the plates 34 constitute successive members arranged along the axis X-X ensuring the fractionation of the electric arc into multiple sections.
Les deux rangées 36 s'étendent suivant l'axe X-X de la cheminée 28 et sont situées de part et d'autre de cet axe X-X, de sorte qu'elles sont séparées pour former entre elles un conduit central 38 rectiligne d'axe X-X formant une zone de circulation et d'extinction de l'arc électrique. The two rows 36 extend along the axis XX of the chimney 28 and are located on either side of this axis XX, so that they are separated to form between them a straight central duct 38 of axis XX forming a circulation zone and extinction of the electric arc.
L'axe X-X constitue ainsi un axe de symétrie de la cheminée 28. En revenant à la Figure 2, l'enceinte de commande 22, délimitée par le boîtier 16 et disposée dans le prolongement du corps 26 du disjoncteur, est totalement étanche pour contenir un système électronique destiné à être raccordé au disjoncteur 19. The axis XX thus constitutes an axis of symmetry of the chimney 28. Referring back to FIG. 2, the control enclosure 22, delimited by the housing 16 and disposed in the extension of the body 26 of the circuit breaker, is completely sealed to contain an electronic system intended to be connected to the circuit breaker 19.
L'enceinte principale 18 et l'enceinte d'évacuation 20 sont délimitées par une paroi pleine inférieure 39 ou paroi de fond du boîtier 16, par une paroi pleine supérieure 40 ou paroi de couvercle du boîtier 16 et par trois parois latérales pleines 41. L'enceinte principale 18 est séparée de la enceinte d'évacuation 20 par une paroi de séparation 42 munie d'une ouverture 42A. L'enceinte d'évacuation 20 s'ouvre vers l'extérieur par une ouverture 43A ménagée au travers d'une paroi d'extrémité 43. Les parois intermédiaires 42 et d'extrémité 43 sont parallèles entre el-les et s'étendent verticalement. Elles sont situées dans le prolongement de la cheminée 28, dans des plans perpendiculaires à l'axe X-X de la cheminée 28 et entre la paroi de fond 39 et la paroi de couvercle 40. Les ouvertures 42A, 43A et l'organe de commutation 30 sont disposés sensiblement alignés suivant l'axe X-X de la cheminée, les ouvertures 42A, 43A et l'organe de commutation 30 étant placés de part et d'autre de la cheminée 28. Les parois intermédiaire 42 et d'extrémité 43 sont respectivement munies d'une première rangée 44 de cinq volets 46 et d'une deuxième rangée 48 de cinq volets 46. Ces volets sont mobiles et propres à obturer respectivement les ouvertures 42A et 43A. The main enclosure 18 and the evacuation enclosure 20 are delimited by a bottom solid wall 39 or bottom wall of the housing 16, by an upper solid wall 40 or cover wall of the housing 16 and by three solid side walls 41. The main enclosure 18 is separated from the evacuation enclosure 20 by a partition wall 42 provided with an opening 42A. The evacuation enclosure 20 opens outwards through an opening 43A formed through an end wall 43. The intermediate walls 42 and end 43 are parallel between them and extend vertically. . They are located in the extension of the chimney 28, in planes perpendicular to the axis XX of the chimney 28 and between the bottom wall 39 and the cover wall 40. The openings 42A, 43A and the switching member 30 are arranged substantially aligned along the axis XX of the chimney, the openings 42A, 43A and the switching member 30 being placed on either side of the chimney 28. The intermediate walls 42 and end 43 are respectively provided a first row 44 of five flaps 46 and a second row 48 of five flaps 46. These flaps are movable and able to close respectively the openings 42A and 43A.
Les volets 46 des parois intermédiaire 42 et d'extrémité 43, ainsi dis-posés dans le prolongement de la cheminée 28, sont tous identiques et agencés de la même manière suivant les première et deuxième rangées 44, 48. The flaps 46 of the intermediate wall 42 and the end wall 43, thus arranged in the extension of the chimney 28, are all identical and arranged in the same manner along the first and second rows 44, 48.
Comme on le voit mieux sur la Figure 4, chaque volet 46 est constitué par une plaque 50 comprenant une première extrémité supérieure 52 d'articulation et une deuxième extrémité inférieure 54. La première extrémité 52 est repliée sur elle-même et fixée à la paroi verticale correspondante, par exemple 42, de sorte que le volet 46 est articulé par rapport à la paroi autour d'un axe Y-Y perpendiculaire à l'axe X-X de la cheminée 28, sans rappel élastique, le volet n'étant sollicité que par son propre poids. La deuxième extrémité 54 est coudée vers l'intérieur du dispositif 14 et se rabat sur la première extrémité supérieure 52 d'un volet 46 situé directement en dessous. Les première et deuxième rangées 44, 48 sont décalées en hauteur suivant une direction Z perpendiculaire à l'axe X-X de la cheminée 28 d'une quantité égale à la hauteur h d'un demi-volet (Figure 2). As best seen in Figure 4, each flap 46 is constituted by a plate 50 comprising a first upper end 52 of articulation and a second lower end 54. The first end 52 is folded on itself and fixed to the wall corresponding vertical, for example 42, so that the flap 46 is hinged relative to the wall about an axis YY perpendicular to the axis XX of the chimney 28, without elastic return, the flap being solicited only by its own weight. The second end 54 is bent inwardly of the device 14 and is folded over the first upper end 52 of a flap 46 located directly below. The first and second rows 44, 48 are offset in height in a direction Z perpendicular to the X-X axis of the chimney 28 by an amount equal to the height h of a half-flap (Figure 2).
Lors du fonctionnement du dispositif de disjonction 14, le disjoncteur 19 joue le rôle d'un organe de sécurité qui interrompt un courant électrique en cas d'incident sur un circuit électrique. La coupure du courant électrique est obtenue en séparant les deux surfaces 32 conductrices de courant (Figure 3) de l'organe de commutation 30 dans le corps 26 du disjoncteur 19. Après séparation des deux surfaces 32, le courant continue de circuler temporairement dans le circuit à travers un arc électrique 56 qui s'est établi entre les deux surfaces 32. En se référant à la Figure 5, l'arc électrique 56 se propage dans la cheminée 28, poussé par la surpression interne et les phénomènes électromagnétiques et par la différence de pression depuis le corps 26 du disjoncteur 19 vers la première paroi verticale 42. Le long de cette propagation, l'arc électrique 56 chauffe l'air, créant ainsi une surpression à la sortie de la cheminée 28 en direction de la pre- mière paroi verticale 42. Cette surpression soulève les volets 46 de la première rangée 44, expulsant ainsi l'air vers l'enceinte d'évacuation 20. During operation of the tripping device 14, the circuit breaker 19 acts as a safety device that interrupts an electric current in the event of an incident on an electrical circuit. The breaking of the electric current is obtained by separating the two current-conducting surfaces 32 (FIG. 3) from the switching member 30 in the body 26 of the circuit-breaker 19. After separation of the two surfaces 32, the current continues to circulate temporarily in the circuit through an electric arc 56 which is established between the two surfaces 32. Referring to Figure 5, the electric arc 56 is propagated in the chimney 28, pushed by the internal overpressure and electromagnetic phenomena and by the pressure difference from the body 26 of the circuit breaker 19 to the first vertical wall 42. Along this propagation, the electric arc 56 heats the air, thus creating an overpressure at the outlet of the chimney 28 towards the first 42. This overpressure raises the flaps 46 of the first row 44, thus expelling the air towards the evacuation enclosure 20.
Dans des conditions normales de coupure, c'est-à-dire lorsque la suppression n'est pas trop élevée, l'ouverture des volets 46 de la première rangée 44 uniquement suffit à créer un gradient de pression à l'intérieur du dispositif 14 qui facilite les opérations de coupure du disjoncteur 19. Under normal cut-off conditions, that is to say when the suppression is not too high, the opening of the flaps 46 of the first row 44 only is sufficient to create a pressure gradient inside the device 14 which facilitates breaking operations of the circuit breaker 19.
L'arc est aspiré dans la cheminée suivant son axe X-X par le gradient de pression et se trouve fractionné en un grand nombre de segments par les plaques 34. Ce gradient de pression est dû à la différence de pression entre la pression atmosphérique à l'intérieur de l'enceinte d'évacuation 20 et la pres- sion plus élevée régnant à l'intérieur de l'enceinte principale 18. Dans des conditions extrêmes de coupure représentées sur la Figure 6, l'arc électrique 56 est plus puissant donc la pression à l'intérieur de l'enceinte principale 18 est plus importante. Les conditions extrêmes de coupure correspondent à un court-circuit interne dans le train engendrant un courant de plusieurs dizaines de kiloampères. Pour éviter une explosion, les volets 46 des première et deuxième rangées 44, 48 se soulèvent. L'ouverture des volets 46 des première et deuxième rangées 44, 48 crée un gradient de pression à l'intérieur du dispositif 14 qui facilite les opé- rations de coupure du disjoncteur 19. Ce gradient de pression est dû à la différence de pression entre la pression atmosphérique à l'extérieur du dispositif 14 et la pression plus élevée régnant à l'intérieur du dispositif 14. Plus précisément, le gradient de pression aspire l'arc électrique 56 suivant l'axe X-X de la cheminée 28 de façon à ce qu'il occupe entièrement la cheminée 28. La cheminée 28 est dimensionnée de manière à ce que l'arc ne sorte pas de la cheminée 28. A cela s'ajoutent des phénomènes magnétiques qui aident à souffler l'arc électrique 56 à l'intérieur de la cheminée 28. The arc is sucked into the chimney along its axis XX by the pressure gradient and is fractionated into a large number of segments by the plates 34. This pressure gradient is due to the pressure difference between the atmospheric pressure and the pressure. inside of the evacuation enclosure 20 and the higher pressure inside the main enclosure 18. In extreme cut-off conditions shown in FIG. 6, the electric arc 56 is more powerful so the pressure inside the main enclosure 18 is greater. The extreme cutoff conditions correspond to an internal short circuit in the train generating a current of several tens of kiloamperes. To avoid an explosion, the flaps 46 of the first and second rows 44, 48 are raised. The opening of the flaps 46 of the first and second rows 44, 48 creates a pressure gradient inside the device 14 which facilitates the breaking operations of the circuit breaker 19. This pressure gradient is due to the pressure difference between the atmospheric pressure outside the device 14 and the higher pressure inside the device 14. More specifically, the pressure gradient sucks the electric arc 56 along the axis XX of the stack 28 so that it occupies the entire chimney 28. The chimney 28 is dimensioned so that the arc does not come out of the chimney 28. In addition there are magnetic phenomena that help to blow the electric arc 56 to the inside the chimney 28.
Ainsi, en revenant à la Figure 4, lorsque les gaz liés à la coupure circulent dans la direction de la flèche A, chaque volet 46 se déplace dans une position d'ouverture en se soulevant dans le sens de la flèche F. Thus, returning to FIG. 4, when the cut-off gases flow in the direction of arrow A, each flap 46 moves to an open position by lifting in the direction of arrow F.
La pression nécessaire pour soulever les volets 46 est de l'ordre du millibar, et plus précisément comprise entre 1 mb et 2,5 mb. Lorsqu'il n'y a pas d'expulsion de gaz du dispositif 14, chaque volet 46 est sollicité seulement par son propre poids et se trouve dans une posi- tion d'obturation dans laquelle chaque volet 46 repose sur un volet 46 directement adjacent, sauf les volets inférieurs extrêmes qui reposent sur un renfoncement 58 aménagé dans la paroi verticale correspondante 42, 43 (Figure 2). Cet agencement permet, dans la position d'obturation des volets 46, d'empêcher des éléments extérieurs, tels que de la pluie (représentée en pointillés) ou de la poussière, de pénétrer à l'intérieur du dispositif 14. De plus lorsque les volets se soulèvent, vers le haut, l'eau ne pénètre pas dans le boîtier 16. Dans le cas de la pluie, ou de jets d'eau externes destinés à nettoyer le train 10, l'eau exerce une force qui plaque les volets 46 dans leur position d'obturation quelle que soit la direction du jet et ruisselle le long de la rangée de volets 46, ne pouvant pas s'introduire dans le boîtier 16 du fait de l'absence d'interstice. Le dispositif de disjonction selon l'invention permet donc non seule- ment de faciliter l'évacuation d'air vers l'extérieur du dispositif et de limiter les risques de pénétration d'éléments extérieurs à l'intérieur du dispositif, mais surtout d'améliorer les opérations de coupure par un contrôle de l'arc électrique généré par le disjoncteur. Grâce à l'alignement de l'axe de la cheminée, de l'organe de commu- tation et de l'ouverture munie de volets, un gradient de pression est créé dans l'axe de la cheminée ce qui permet d'améliorer la pénétration de l'arc dans la cheminée suivant la direction de ce gradient. L'arc s'étire alors facilement dans la cheminée au travers du maximum de plaques de fragmentation. Ceci permet de fragmenter l'arc au maximum et donc de faciliter son extinction. La cheminée est d'autant plus performante que le nombre de plaques métalliques traversées par l'arc est important. Grâce aux deux rangées de volets sur les parois 42 et 43, lorsque la pression créée par l'arc est peu importante, seule la première rangée de vo- lets s'ouvre, la seconde rangée étant fermée, elle protège le disjoncteur contre l'intrusion des éléments extérieurs et assure l'étanchéité du dispositif. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention illustré à la Figure 7, l'axe X-X privilégié de la cheminée 28 du disjoncteur 19 est un axe de propagation et d'extinction de l'arc par accélération et refroidissement de ce dernier. La cheminée 28 comporte une pluralité de plaques métalliques 60 sensiblement parallèles entre elles, s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe X-X et disposées en deux rangées 62 de part et d'autre du conduit 38, les plaques se succédant en partant de l'axe X-X. Les plaques 60, disposées successivement à partir du conduit central 38 dans une direction transversale au conduit central 38, sont espacées entre elles par des lames d'air 64 sensiblement parallèles à l'axe X-X qui for-ment des zones de circulation et d'extinction de l'arc électrique. The pressure required to raise the flaps 46 is of the order of one millibar, and more precisely between 1 mb and 2.5 mb. When there is no gas expulsion from the device 14, each flap 46 is biased only by its own weight and is in a closed position in which each flap 46 rests on a flap 46 directly adjacent , except the extreme lower flaps which rest on a recess 58 arranged in the corresponding vertical wall 42, 43 (Figure 2). This arrangement allows, in the closed shutter position 46, to prevent external elements, such as rain (shown in dashed lines) or dust, from penetrating inside the device 14. Moreover, when flaps lift upwards, the water does not enter the casing 16. In the case of rain, or external water jets for cleaning the train 10, the water exerts a force which closes the flaps 46 in their closed position irrespective of the direction of the jet and flows along the row of flaps 46, can not be introduced into the housing 16 due to the absence of gap. The disjunction device according to the invention thus makes it possible not only to facilitate the evacuation of air towards the outside of the device and to limit the risks of penetration of external elements inside the device, but especially of improve the shutdown operations by controlling the electric arc generated by the circuit breaker. Thanks to the alignment of the chimney axis, the switching element and the opening with flaps, a pressure gradient is created in the chimney axis, which improves the penetration of the arc in the chimney in the direction of this gradient. The arc then stretches easily into the chimney through the maximum of fragmentation plates. This makes it possible to fragment the arc to the maximum and thus to facilitate its extinction. The chimney is all the more powerful as the number of metal plates traversed by the arc is important. Thanks to the two rows of flaps on the walls 42 and 43, when the pressure created by the arc is small, only the first row of flaps opens, the second row being closed, it protects the circuit breaker against the intrusion of external elements and ensures the tightness of the device. In a second embodiment of the invention illustrated in FIG. 7, the preferred X-X axis of the chimney 28 of the circuit breaker 19 is an axis of propagation and extinction of the arc by acceleration and cooling of the latter. The chimney 28 comprises a plurality of metal plates 60 substantially parallel to each other, extending substantially parallel to the axis XX and arranged in two rows 62 on either side of the duct 38, the plates succeeding one another starting from the axis XX. The plates 60, arranged successively from the central duct 38 in a direction transverse to the central duct 38, are spaced apart by air blades 64 substantially parallel to the axis XX which form-ment circulation zones and extinction of the electric arc.
Grâce au gradient de pression, l'arc produit circule plus rapidement le long des plaques 60 et se refroidit au contact de ces mêmes plaques. Ainsi, les plaques constituent des organes disposés de façon sensiblement parallèle à l'axe X-X assurant l'extinction plus rapide de l'arc dans la cheminée 28. Due to the pressure gradient, the arc produced circulates more rapidly along the plates 60 and cools in contact with these same plates. Thus, the plates constitute members arranged substantially parallel to the axis X-X ensuring faster extinction of the arc in the chimney 28.
Dans une variante à ces deux modes de réalisation décrits précédemment, l'axe X-X de la cheminée 28 n'est pas un axe de symétrie pour cette cheminée, le nombre de plaques étant différent de part et d'autre du conduit central. En variante, le dispositif de disjonction 14 comporte, sur chacune des parois intermédiaire 42 et d'extrémité 43, plus d'une rangée respective 44, 46 de volets 46, par exemple deux rangées de volets comme représenté sur la Figure 1 et chaque rangée 44, 48 de volets 46 comprend plus ou moins de cinq volets 46. En variante également, le dispositif de disjonction 14 est disposé sous la caisse du train 10 et le train 10 est remplacé par n'importe quel autre véhicule ferroviaire, tel qu'un TGV, un métro ou encore un tramway. In an alternative to these two embodiments described above, the X-X axis of the chimney 28 is not an axis of symmetry for this chimney, the number of plates being different on either side of the central duct. Alternatively, the disjunction device 14 comprises, on each of the intermediate walls 42 and end 43, more than one respective row 44, 46 of flaps 46, for example two rows of flaps as shown in Figure 1 and each row 44, 48 flaps 46 comprises more or less five flaps 46. Alternatively also, the disjunction device 14 is disposed under the body of the train 10 and the train 10 is replaced by any other rail vehicle, such as a TGV, a metro or a tramway.
Claims (13)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0753173A FR2912546B1 (en) | 2007-02-09 | 2007-02-09 | DISJUNCTION DEVICE, IN PARTICULAR FOR A RAILWAY VEHICLE. |
| ES08101175T ES2373274T3 (en) | 2007-02-09 | 2008-01-31 | DISJUNCTION DEVICE, ESPECIALLY FOR RAILWAY VEHICLE. |
| EP20080101175 EP1956620B1 (en) | 2007-02-09 | 2008-01-31 | Disconnector, in particular for a railway vehicle |
| CN2008100951105A CN101257193B (en) | 2007-02-09 | 2008-02-04 | Disconnector, in particular for a railway vehicle |
| RU2008104917/11A RU2450942C2 (en) | 2007-02-09 | 2008-02-08 | Circuit breaker of, in particular, railway vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0753173A FR2912546B1 (en) | 2007-02-09 | 2007-02-09 | DISJUNCTION DEVICE, IN PARTICULAR FOR A RAILWAY VEHICLE. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2912546A1 true FR2912546A1 (en) | 2008-08-15 |
| FR2912546B1 FR2912546B1 (en) | 2009-05-01 |
Family
ID=38442180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0753173A Active FR2912546B1 (en) | 2007-02-09 | 2007-02-09 | DISJUNCTION DEVICE, IN PARTICULAR FOR A RAILWAY VEHICLE. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1956620B1 (en) |
| CN (1) | CN101257193B (en) |
| ES (1) | ES2373274T3 (en) |
| FR (1) | FR2912546B1 (en) |
| RU (1) | RU2450942C2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3092705B1 (en) * | 2019-02-12 | 2021-02-26 | Alstom Transp Tech | Device for protecting at least two electric cables against an electric arc |
| FR3120043B1 (en) * | 2021-02-24 | 2023-01-13 | SNCF Voyageurs | VENT ASSEMBLY FOR RAIL VEHICLE SKYLIGHT |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH82148A (en) * | 1918-11-26 | 1920-01-02 | Bbc Brown Boveri & Cie | Safety device for oil switch cells |
| DE1048626B (en) * | 1959-01-15 | |||
| US5892195A (en) * | 1995-10-03 | 1999-04-06 | Abb Power T&D Company, Inc. | Arc-resistant switchgear enclosure with arcing chamber venting structure |
| FR2794296A1 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-01 | Alstom | AIR-INSULATED MEDIUM-TENSIONED VOLTAGE CELL WITH OVERPRESSURE GAS EXHAUST VALVES |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH389735A (en) * | 1962-01-15 | 1965-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Compressed gas circuit-breaker with longitudinal and transverse blowing |
| US3780249A (en) | 1972-04-28 | 1973-12-18 | Airpax Electronics | Dust seal high performance breaker |
| SU826442A1 (en) * | 1979-08-09 | 1981-04-30 | Pk B Gl U Elek Energet Khoz Mi | Device for extinguishing arc at low-power high-voltage circuit break |
| SU909724A1 (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-28 | За витель | High-voltage air switch arc extinguishing device |
| CN86201184U (en) * | 1986-03-05 | 1986-11-26 | 柳州市开关厂 | Two-bus shift metal sealed a.c.switch apparatus |
| SU1529305A1 (en) * | 1987-11-03 | 1989-12-15 | Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Производственного Объединения "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина | High-voltage power switch |
| JPH09271119A (en) | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | Discharging device for closed distribution board |
| RU2254635C1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-06-20 | Курский государственный технический университет | Arc-control device of high-voltage air circuit breaker |
-
2007
- 2007-02-09 FR FR0753173A patent/FR2912546B1/en active Active
-
2008
- 2008-01-31 EP EP20080101175 patent/EP1956620B1/en active Active
- 2008-01-31 ES ES08101175T patent/ES2373274T3/en active Active
- 2008-02-04 CN CN2008100951105A patent/CN101257193B/en active Active
- 2008-02-08 RU RU2008104917/11A patent/RU2450942C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1048626B (en) * | 1959-01-15 | |||
| CH82148A (en) * | 1918-11-26 | 1920-01-02 | Bbc Brown Boveri & Cie | Safety device for oil switch cells |
| US5892195A (en) * | 1995-10-03 | 1999-04-06 | Abb Power T&D Company, Inc. | Arc-resistant switchgear enclosure with arcing chamber venting structure |
| FR2794296A1 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-01 | Alstom | AIR-INSULATED MEDIUM-TENSIONED VOLTAGE CELL WITH OVERPRESSURE GAS EXHAUST VALVES |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101257193B (en) | 2012-07-04 |
| ES2373274T3 (en) | 2012-02-01 |
| EP1956620A2 (en) | 2008-08-13 |
| EP1956620B1 (en) | 2011-11-16 |
| CN101257193A (en) | 2008-09-03 |
| RU2450942C2 (en) | 2012-05-20 |
| FR2912546B1 (en) | 2009-05-01 |
| EP1956620A3 (en) | 2008-09-17 |
| RU2008104917A (en) | 2009-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0225207B1 (en) | Cinematic transmission chain between the control mechanism and the poles of an electric circuit breaker with a moulded insulating casing | |
| EP0309311B1 (en) | Overcurrent circuit-breaker | |
| CA2737011C (en) | Valve system for circuit breaker and breaker containing same | |
| EP0346249A1 (en) | Low-voltage current-limiting circuit breaker with a sealed arc chamber | |
| EP0470014A1 (en) | Electrical circuit breaker with rotating arc and self blast mechanism | |
| EP1956620B1 (en) | Disconnector, in particular for a railway vehicle | |
| FR2850203A1 (en) | SWITCHING UNIT OF AN ELECTRIC SWITCHING APPARATUS | |
| CA2054509C (en) | Multipore rotary switch | |
| EP3404690B1 (en) | Removable element for interrupting an electrical current and electrical interrupter of an electrical current comprising such a removable interrupting element | |
| FR2891082A1 (en) | CUTTING DEVICE HAVING A REDUCED SIZE OF ARC EXTINGUISHING CHAMBER | |
| FR3066642A1 (en) | REMOVABLE CUTTING ELEMENT OF ELECTRICAL CURRENT AND ELECTRIC CURRENT ELECTRIC CURRENT DEVICE COMPRISING SUCH REMOVABLE CUTTING ELEMENT | |
| EP3489979B1 (en) | Low-voltage multi-pole electrical breaker | |
| FR2750795A1 (en) | CUTTING DEVICE FOR A HIGH-CALIBERED ELECTRIC CIRCUIT BREAKER | |
| FR3007889A1 (en) | CUTTING CHAMBER FOR AN ELECTRICAL PROTECTION APPARATUS AND ELECTRICAL PROTECTION APPARATUS COMPRISING SUCH A ROOM. | |
| EP1564773A1 (en) | Multi-pole circuit breaker with single pole switching units | |
| EP0080924A1 (en) | Miniature circuit breaker with two juxtaposed extinguishing chambers | |
| EP0759629B1 (en) | Circuit breaker with closing resistor and insertion device | |
| WO2006072737A2 (en) | Electrical installation protection device with improved interrupting capacity | |
| WO2023031567A1 (en) | Elbow channel for a cut-off chamber of a switch | |
| EP0004213B1 (en) | Arc-extinguishing device with pneumatic and magnetic self blow-out | |
| FR2891955A1 (en) | Electrical energy distribution panel e.g. high voltage distribution panel, has partition cross-piece device having electric connection point arranged in non-sealing lower enclosure and case situated around point and delimiting cavity | |
| CH687839A5 (en) | high voltage circuit breaker interrupting chamber. | |
| EP4381533A1 (en) | Two-electric-pole circuit breaker actuated by a common pyrotechnic device | |
| EP2826054B1 (en) | Electric modular-protection apparatus made of different sub-sets | |
| FR2979744A1 (en) | ELECTRIC CUTTING APPARATUS WITH HIGH CLOSING POWER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property |
Owner name: ALSTOM TRANSPORT TECHNOLOGIES, FR Effective date: 20141209 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |
|
| TQ | Partial transmission of property |
Owner name: ALSTOM TRANSPORT TECHNOLOGIES, FR Effective date: 20171002 Owner name: SPEEDINNOV, FR Effective date: 20171002 |
|
| CA | Change of address |
Effective date: 20180103 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 14 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 15 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 17 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 18 |