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Commutateur à extinction de l'arc par un courant, produit par l'arc lui-même, de fluide d'extinction sous pression.
On connaît des commutateurs électriques à haute puissance dans lesquels l'arc est amené à s'éteindre par un écoulement, produit par l'arc même, de fluide sous pression. Dans ce but, on a disposé dans la chambre d'extinction deux endroits d'interruption dont l'un sert a l'extinction de l'arc et l'autre sert simplement à la production de pression. Les contacts de l'endroit d'interruption où l'arc est éteint sont peu écartés l'un de l'autre seulement, de sorte qu'il ne brûle qu'un arc de petite dimension tandis qu'à l'autre endroit d'interruption, l'arc peut être étiré à n'importe quelle longueur. Pour pouvoir étendre l'arc à l'endroit d'extinction sur une très faible lon-
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gueur seulement, on a prévu un contact intermédiaire sous la forme d'un contact à tige dont le mouvement est limité.
Ce contact d'interruption est par exemple mis en mouvement par la force d'un ressort qui peut toutefois agir seulement lors- que l'autre contact à tige , où l'augmentation de pression est produite, se meut jusque dans sa position d'ouverture.
Il y a donc entre les deux contacts à tige une dé- pendance dans le mouvement. Cette dépendance du mouvement est toutefois importante pour le processus d'extinction. L'arc doit être éteint en un temps très court de 1-2 demi-périodes. Si le mouvement du contact à tige où l'arc produisant l'accroisse- ment de pression est étendu devient plus rapide, de sorte que l'arc brale plus tôt en ces contacts qu'aux contacts d'extinc- tion, l'augmentation de pression produite peut surmonter la force de ressort qui agit sur le contact intermédiaire et celui-ci ne parvient pas dans sa position finale,de sorte que le processus d'extinction est rendu difficile si pas compromis.
D'autre part, l'arc qui produit l'augmentation de pression prin cipale peut prendre une longueur telle qu'elle entraine une grandeur non-envisagée de l'augmentation de pression, de soete que la chambre d'extinction est soumise à une pression élevée inutile et est éventuellement détruite.
Pour rendre le fonctionnement d'un commutateur du genre décrit ci-dessus indépendant des forces qui peuvent in- fluencer le mouvement de commutation correct du contact inter- médiaire, on utilise, suivant la présente invention, pour les deux endroits d'interruption,une tige de commutation commune qui est traversée en une partie de sa longueur par une pièce isolante. On limite avantageusement la longueur de l'arc, au second endroit d'interruption conjugué à la tige de commutation mobile, après le dépassement d'une limite déterminée, également pour ce qui concerne sa longueur sans que la continuation du mouvement de la tige de commutation soit empêchée.
Dans ce but, la tige de commutation mobile traverse un anneau qui sert de pied pour l'arc et auquel l'arc étendu en longueur reste acheté
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et continue à brûler avec une longueur constante tandis que la tige de commutation mobile se rend dans sa position ex- trême. La distance ce l'anneau qui sert .de point de pied pour l'arc est fixée, en concordance avec le type de commutateur, par rapport au contact conjugué fixe sous la dépendance de la demi-période du courant ou de la vitesse de la tige de commutation mobile. L'arc doit en outre être étendu en lon- gueur, au contact mobile, seulement pendant la durée de deux demi-périodes et peut alors continuer a brûler au point de pied de l'arc avec une longueur constante.
Le dessin représente un exemple de réalisation de l'in- vention.
Dais une chambre d'extinction 1, on a disposé deux endroits d'interruption 2,3 et 4,5. L'endroit d'interruption 2,3 est formé par le contact supérieur de tige 2 et son contact conjugué, établi comme contact en manchon 3 . C'est en cet endroit d'interruption 2,3 qu'est produit l'arc qui sert à la formation de pression. Le contact de tige supérieur 2 et le contact de tige inférieur 4 sont reliés rigidement ensem- ble, au point de vue mécanique, par une pièce isolante 11.
L'endroit d'interruption 4,5 est formé par le contact en tige 4 et son contact conjugué 5 qui est établi comme con- tact creux. Le contact creux 5 sert d'ouverture de sortie qui est fermée dans son prolongement per une soupape 6. La soupape 6 est réglée pour une valeur de pression déterminée et permet la sortie du fluide d'extinction se trouvant dans la chambre à partir d'une pression déterminée. La soupape 6 commande le fluide d'extinction sortant qui parvient par les ouvertures 7 dans le réservoir 8 entourant la chambre d'extinction et dans lequel du fluide d'extinction frais peut être maintenu dispo- nible.
Le contact en manchon 3 est relié par une ligne de cou- rant 9 au contact en manchon 10 qui effectue, lorsque le commu- tateur est ferme la transmission du courant entre le contact @
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de tige supérieur 2 et le contact de tige inférieur 4. Le contact en manchon 10 sert en même temps de point de pied pour l'arc d'extinction qui brûle entre le contact 10 et le contact creux 5. Dans la partie supérieure de la chambre d'extinction 1, on a encore disposé un anneau 13 qui sert de point de pied pour l'arc et par lequel l'arc brûlant en- tre les contacts 2,3 est limité en longueur. La position fi- nale du mouvement du contact de tige 4 est représentée en traits interrompus. Toutes les pièces intérieures de la cham- bre d'extinction sont maintenues aux distances correctes par l'anneau 14.
L'amenée du courant se fait par le contact en manchon 12; le départ du courant se fait par le contact creux 5. Dans la chambre d'extinction, on a prévu encore de petites ouvertures forées 15 qui servent à réduire des augmentations de pression trop dures.
Comme fluide d'extinction, on peut employer du gaz, du gaz comprimé, un liquide ou un fluide d'extinction se trouvant sous pression et des matières analogues.
Le fonctionnement du commutateur se fait comme suit:
Lors du déclenchement du commutateur par la commande non-représentée, le contact en tige 2 est déplacé dans le sens de la flèche du dessin. Comme le contact 4 est relié rigide- ment par la pièce isolante 11 au contact en tige 2, il se.meut de la même manière. Comme les deux contacts en tige 2,4 doi- vent parcourir la même longueur de trajet à l'intérieur de leur contacts conjugués 3 et 5, les arcs commencent à brûler uni- formément aux contacts 2,3 et 45.
Lors de la suitp du mouvement du contact en tige 2,4, la pointe du contact 4 vient à portée du contact en manchon 10 et de son anneau de combustion et l'arc saute sur ce con- tact 10 et continue à brûler avec la même longueur quelle que soit la suite du mouvement du contact en tige 4. L'arc au con- tact en tige 2 s'accroît au contraire avec la suite du mouveè ment du contact 2 et produit une augmentation de pression très
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grande dans la chambre d'extinction 1.
Par suite de cette aug- mentation de pression dans la chambre d'extinction, qui est produit également en partie par le petit arc brûlant constam- ment, la soupape 6 fonctionne et le fluide d'extinction se trouvant dans la chambre d'extinction sort par le contact creux 5 et éteint de façon facile et sûre le petit arc existant à l'endroit d'interruption 5,10.
Il peut se faire que l'arc ne soit pas amené à s'éteindre jusqu'à un instant détermine. L'arc prend alors, à l'endroit d'interruption 2,3 produisant la pression, une longueur qui est inutile pour la production de pression. Le processus d'extinction est influencé favorablement seulement par des augmentations de pression de valeur déterminée tandis que des augmentations de pression dépassant ces valeurs sont sans importance essentielle. Pour éviter des augmentations de pression inutiles, la tige de commutation mobile 2 passe à tra- vers l'anneau 13, établi comme point de pied.pour l'arc. Si lors de son mouvement, la tige de commutation mobile parvient à portée de 1';anneau 13, l'arc saute de la tige de commuta- tion 2 sur l'anneau 13.
L'arc brûle alors avec une longueur constante entre le contact 3 .et la tige de commutation 2 en passant par l'anneau de combustion 13.Le petit arc brûlant en- tre l'anneau 13 et la tige de commutation 2 n'est pas alors eten du plus fortement en longueur non plus. L'accroissement de pres- sion dans la chambre d'extinction est donc limité et ne prend plus des valeurs de pression plus élevées.
L'arc est interrompu au point de zéro de. la demi-période suivant immédiatement dans le courant, par l'écoulement du flui- de distinction sous pression qui a été limité, pour ce qui con- cerne sa valeur de pression, par le dispositif décrit.
Le dispositif décrit agit donc d'une manière simple com- me dispositif de protection de surpression pour la chambre d'ex- tinction et permet un dimenslonnement faible de la chambre d'ex- tinction et des autres pièces vu qu'on ne doit pas compter sur des augmentations de pression inutilement grandes.
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Lors de la continuation du mouvement du contact de tige 2 et 4, la tige de commutation 2 parvient hors de la chambre d'extinction 1, de sorte que le fluide d'extinction ou le gaz de commutation se trouvant à l'endroit d'internup- tion 2,3 peut s'échapper de la chambre d'extinction. Les tiges de commutation 2,4 parviennent dans la position dessinée en traits interrompus.
On obtient grâce à cette disposition que la sépara- tion des deux endroits d'interruption 2,3 et 4,5 se produit au même moment et que la formation de l'arc à l'endroit d'extinc- tion 4,5 est rendue possible en tout cas et dans toute cir- constance de sorte qu'on obtient une extinction sûre de l'arc.
La disposition présente encore par rapport aux dispositifs connus l'avantage que la commande spéciale du contact inter- médiaire, par exemple par la force d'un ressort ou par l'aug- mentation de pression dans la chambre d'extinction, disparait, de sorte que la construction du commutateur est notablement simplifiée.
Dans de nombreux commutateurs, il est avantageux de produire l'augmentation de pression avant ou après la nais- sance de l'arc d'extinction. Par un allongement ou un raccour- cissement approprié de la partie isolante 11 de la tige de commutation 4, on peut fixer l'instant du commencement de l'arc ainsi que de l'augmentation de pression.
Revendications.
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