CA1204136A - Dispositif interrupteur pour les appareils de coupure de basse et de moyenne tension - Google Patents
Dispositif interrupteur pour les appareils de coupure de basse et de moyenne tensionInfo
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- CA1204136A CA1204136A CA000446397A CA446397A CA1204136A CA 1204136 A CA1204136 A CA 1204136A CA 000446397 A CA000446397 A CA 000446397A CA 446397 A CA446397 A CA 446397A CA 1204136 A CA1204136 A CA 1204136A
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- 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
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- H01H9/32—Insulating body insertable between contacts
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Abstract
PRECIS DE DIVULGATION
Dispositif interrupteur comportant des moyens de commander la séparation des contacts et d'interposer un écran électriquement isolant entre les contacts lors de l'ouverture de ceux-ci, ledit écran coopérant avec une surface électriquement isolante formée par l'une des parois d'une chambre d'arc sensiblement fermée, pour assurer un cisaillement de l'arc entre les contacts, caractérisé en ce que la commande du déplacement de l'écran (6) est obtenue par des moyens de propulsion (4) essentiellement distincts de ceux (5) qui provoquent la séparation des contacts (2-3), l'ensemble étant agencé pour que le cisaillement sensiblement complet de l'arc soit obtenu avant qu'il ait eu le temps de se stabiliser, une étanchéité sensiblement totale étant obtenue entre l'écran et ladite surface (102) lorsqu'ils sont en butée.
Dispositif interrupteur comportant des moyens de commander la séparation des contacts et d'interposer un écran électriquement isolant entre les contacts lors de l'ouverture de ceux-ci, ledit écran coopérant avec une surface électriquement isolante formée par l'une des parois d'une chambre d'arc sensiblement fermée, pour assurer un cisaillement de l'arc entre les contacts, caractérisé en ce que la commande du déplacement de l'écran (6) est obtenue par des moyens de propulsion (4) essentiellement distincts de ceux (5) qui provoquent la séparation des contacts (2-3), l'ensemble étant agencé pour que le cisaillement sensiblement complet de l'arc soit obtenu avant qu'il ait eu le temps de se stabiliser, une étanchéité sensiblement totale étant obtenue entre l'écran et ladite surface (102) lorsqu'ils sont en butée.
Description
12~4~L36 L'invention se rapporte à l'extinction de l'arc électrique qui prend naissance lors de l'ouverture d'un circuit par un dispo-sitif interrupteur, fonctionnant en courant continu ou alterna-ti~u Elle concerne plus particulièrement les appareils de coupure de basse et de moyenne tension ~allant par exemple de 110 V à
5 KVl dans lesquels la decharge se produit dans l'air et plus spécialement, ceux dans lesquels un écran isolant électrique-1~ ment est interposé entre les contacts dans le hut de favoriserl'extinction rapide de 17 arc et d'éviter son réamor~age.
Ces appareils comportent : les limiteurs, où la séparation des contacts est par exemple obtenue au moyen de forces de répul-sion électrodynamiques qui s'exercent dans des portions conduc-trices de support des contacts lorsque le courant qui les traverse dépasse un seuil prédéterminé, d'autres types de dis-joncteurs, où la sépar~tion des contacts est obtenue par libé-ration d'une énergie mécanique accumulée ou par une énergie magnétique développée par le court-circuit, et même certains 20 contacteurs.
Dans l'art antérieur, la technique de coupure faisait principa-lement appel, dans le domaine susvisé, à un effet d'allongement de l'arc.
Or la tension d'arc que l'on fait croitre le plus possible pour provoquer l'extinction dépend, non seulement de sa longueur, mais du champ électrique, lequel est proportionnel à l'intensité
12~
du courant et inversement proportionnel, d'une part à la conductivite, d'autre part à la ~ection de l'arcO
Ce dernier facteur n'a pas ét~ utilisé jusqu'ici de manière ~yst~matique avec des mesures appropr~ées ~ui permettent de le maîtriser, dans le but d'augmenter la tension d'arc~ -La Demanderesse a découvert que l'on obtient une extinctionbeaucoup plus rapide ae l'arc, si, toutes choses ~gales par ailleurs, on réalise un cisaillement pratiquement complet de 10 celui-c~ entre l'ecran et une paroi électriquement isolante aveo laquel~e il coopèret ~ la condition expresse que l'~cran se déplace a une vitesse suffisante pour destabiliser conti-nuellement l'arc dès ~a naissance et jusqu~au moment effectif du cisaillementt et que la chambre de coupure soit agencée de manière à n'offrir aucun chemin de ~uite pour l'arc, en dehors du chemin le long duquel s'cpare la déstabilisation. Lorsque ces conditions sont remplies, la tension d~arc subit une crois-sance pratiquement aussi rapide que dans un fusible.
20Selon le brevet allemand DT N 849,138, du 11 Septembre 1952, depose par l'inventeur , E~il Pausch,deux volets pivotants se rabattent vers une paroi centrale avec laquelle ils viennent en contact de façon a inte ~ ser un obstaGle sur les trajets de l'arc entre deux s~uples de con-tacts respectifs~ Toutefois, après séparation, l'agencement est tel que les volets prennent leur position rabattue en un temps égal au temps dlouverture des contacts, lequel est au Eurplus relativement long, du fait que ce~e ouverture est
5 KVl dans lesquels la decharge se produit dans l'air et plus spécialement, ceux dans lesquels un écran isolant électrique-1~ ment est interposé entre les contacts dans le hut de favoriserl'extinction rapide de 17 arc et d'éviter son réamor~age.
Ces appareils comportent : les limiteurs, où la séparation des contacts est par exemple obtenue au moyen de forces de répul-sion électrodynamiques qui s'exercent dans des portions conduc-trices de support des contacts lorsque le courant qui les traverse dépasse un seuil prédéterminé, d'autres types de dis-joncteurs, où la sépar~tion des contacts est obtenue par libé-ration d'une énergie mécanique accumulée ou par une énergie magnétique développée par le court-circuit, et même certains 20 contacteurs.
Dans l'art antérieur, la technique de coupure faisait principa-lement appel, dans le domaine susvisé, à un effet d'allongement de l'arc.
Or la tension d'arc que l'on fait croitre le plus possible pour provoquer l'extinction dépend, non seulement de sa longueur, mais du champ électrique, lequel est proportionnel à l'intensité
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du courant et inversement proportionnel, d'une part à la conductivite, d'autre part à la ~ection de l'arcO
Ce dernier facteur n'a pas ét~ utilisé jusqu'ici de manière ~yst~matique avec des mesures appropr~ées ~ui permettent de le maîtriser, dans le but d'augmenter la tension d'arc~ -La Demanderesse a découvert que l'on obtient une extinctionbeaucoup plus rapide ae l'arc, si, toutes choses ~gales par ailleurs, on réalise un cisaillement pratiquement complet de 10 celui-c~ entre l'ecran et une paroi électriquement isolante aveo laquel~e il coopèret ~ la condition expresse que l'~cran se déplace a une vitesse suffisante pour destabiliser conti-nuellement l'arc dès ~a naissance et jusqu~au moment effectif du cisaillementt et que la chambre de coupure soit agencée de manière à n'offrir aucun chemin de ~uite pour l'arc, en dehors du chemin le long duquel s'cpare la déstabilisation. Lorsque ces conditions sont remplies, la tension d~arc subit une crois-sance pratiquement aussi rapide que dans un fusible.
20Selon le brevet allemand DT N 849,138, du 11 Septembre 1952, depose par l'inventeur , E~il Pausch,deux volets pivotants se rabattent vers une paroi centrale avec laquelle ils viennent en contact de façon a inte ~ ser un obstaGle sur les trajets de l'arc entre deux s~uples de con-tacts respectifs~ Toutefois, après séparation, l'agencement est tel que les volets prennent leur position rabattue en un temps égal au temps dlouverture des contacts, lequel est au Eurplus relativement long, du fait que ce~e ouverture est
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commandée par des moyens mé~aniques. L'arc peut donc se stabili-~er et ~1 n'est ni indiqu~, ni probable, ~ue LOn extinction soit provogu~e par l'interposition ultérieure de l'~cr~n, plutôt ~ue par le passage du courant par zéro. Ce dispositif sembl2 en fait destiné à emp&cher un réarmorçage de l'arc ; avant llex-tinction de l'arc, celui-ci est en contact avec liécran pendant un temps relativement long, d'où il résulte ~u'un risque lmportant de m~talli~ation de l'écran par liarc existe. En outre, l'étranglement n'est pas complètement a~sur~ et les 10 chemins de fuite ne sont pas évités ; enfin l~ensemble de la structure n'est ni fiable, ni susceptible de permettre un fonc-tionnement efficace et de longue durée~
Selon la demande-de brevet acceptee et publiee sous le N~ DT 1 010 618, le 21 Janvier 1952, et déposée au nom de Rudolf ~ogenschutz Gesellschaft mit-beschr~nk~er Haftung (Inventor : Dipl.Ing. A~am Horst), l'ecran soumis à
une translation perpendiculaire ~ la direction d'ecartement des contacts, ne s'inter~ose entre les pastilles de contact qu'après que oe lles-ci ont ~té écartées l'une de l'autre par la coopération, avec leurs lames de 20 support, de bossages dont il est ~Lni. ~e moyen d'ouverture des contacts se confond ici avec le moyen de propulsion de l'écran et oe dernier doit vaincre entièrerent la pression de ~intien des oontacts à l'etat ferme.
Il en resulte nécessaire~ent que l'interposition sur le trajet de l'arc de l'ëcran ainsi freine dans sa translation se produit au bout d'un te~ps relativement long,si bien que l'arc aura eu le temps de se stabiliser.Une bobine de fiou~fla~e est ~'ailleurs disposée au voisinage des pastilles de contacts pour cha5ser l'~rc ainsi formé vers une ~LZ~4~3~
fente dans laquelle pénètre le bord de l'écran.
L'étranglement de l'arc n'intervient ainsi qu'après qu'il a subi un allongement important et tout le dispositif est logé
dans une chambre étanche très résistante, pour qu'il se crée une surpression : ces deux facteurs ~allongement et surpres-sion) contribuent à augmenter la tension d'ar~ ; en ce qui concerne l'étranglement, il n'est ni indiqué, ni probable qu'il soit complet et qu'il constitue un facteur notable contribuant à l'extinction.
Suivant l'invention, le cisaillement sensiblement complet de l'arc avant qu'il ait eu le temps de se stabiliser est obtenu en commandant un déplacement suffisamment xapide de l'écran au moyen d 9 un organe distinct de l'organe de commande de la sépa-ration des contacts et en agençant les surfaces coopérantes du bord terminal de l'écran et de la paroi isolante de maniere telle qu'une étanchéité sensiblement complète soit obtenue entre elles lorsque l'écran est venu en position de butée contre ladite paroi.
Suivant un mode d'exécution préféré, la vitesse linéaire de déplacement de l'écran est supérieure à 2m/s.
5uivant un autre aspect de l'invention, llécran est guidé dans son déplacement par une rainure agencée pour réaliser une étan-chéité latérale.
D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'inven-lZ~ 36 tionl appaltront clairement à la lumière de la description ci-après.
Au dessin annexé :
la figure 1 est un schéma de principe, vu en coupe longitudi-nale par le plan médian I-I de la figure 2, d'un dispositif interrupteur faisant application de l'invention, en position de fermeture des contacts.
la figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1 ;
la figure 3 est une vue partielle, à echelle plus grande, représentant les contacts ouverts ;
la figure 4 est une coupe par IV-IV de la figure 3 ;
la figure 5 représente schématiquement et partiellement un mode d'exécution dans lequel l'écran est prolonge par une lame médiane dans laquelle est noyée une pastille conductrice ;
la figure 6 est une vue en perspective, partiellement éclatée, d'un dispositif interrupteur à un seul contact mobile, avec un écran en marche d'escalierO
la figure 7 est une vue en perspective, partielle~ent éclatée, d'un dispositif interrupteur dans lequel le contact non pivo-~4~6 tant est noyé dans l'écran ;
la figure 8 est une coupe longitudinale de ce dispositifinterrupteur ;
la fiyure 9 est une coupe suivant IX-IX de la figure B ;
les figures lO et ll représentent une variante de la figure 8 ;
les figures 12 et 14 représentent schématiquement et partiel-lement un dispositif interrupteur comportant deux écrans à
engagement mutuel ;
la ~igure 13 est une coupe transversale de l'extrémité de l'écran 6a, selon XIII-XIII de la figure 12 et d'une coupe partielle du boltier ;
les figures 15 et 16 illustrent un mode d'exécution dans lequel l'écran a la forme d'un peigne ;
les figures 17 et 18 représentent un dispositif interrupteur dans lequel l'ecran subit une translation circulaire, vu, à la figure 17, en coupe selon XVII-XVII de la figure 18 ;
les fi~ures l9 à 21 représentent un dispositif à deux ecrans
lZ~4~ 3~
commandée par des moyens mé~aniques. L'arc peut donc se stabili-~er et ~1 n'est ni indiqu~, ni probable, ~ue LOn extinction soit provogu~e par l'interposition ultérieure de l'~cr~n, plutôt ~ue par le passage du courant par zéro. Ce dispositif sembl2 en fait destiné à emp&cher un réarmorçage de l'arc ; avant llex-tinction de l'arc, celui-ci est en contact avec liécran pendant un temps relativement long, d'où il résulte ~u'un risque lmportant de m~talli~ation de l'écran par liarc existe. En outre, l'étranglement n'est pas complètement a~sur~ et les 10 chemins de fuite ne sont pas évités ; enfin l~ensemble de la structure n'est ni fiable, ni susceptible de permettre un fonc-tionnement efficace et de longue durée~
Selon la demande-de brevet acceptee et publiee sous le N~ DT 1 010 618, le 21 Janvier 1952, et déposée au nom de Rudolf ~ogenschutz Gesellschaft mit-beschr~nk~er Haftung (Inventor : Dipl.Ing. A~am Horst), l'ecran soumis à
une translation perpendiculaire ~ la direction d'ecartement des contacts, ne s'inter~ose entre les pastilles de contact qu'après que oe lles-ci ont ~té écartées l'une de l'autre par la coopération, avec leurs lames de 20 support, de bossages dont il est ~Lni. ~e moyen d'ouverture des contacts se confond ici avec le moyen de propulsion de l'écran et oe dernier doit vaincre entièrerent la pression de ~intien des oontacts à l'etat ferme.
Il en resulte nécessaire~ent que l'interposition sur le trajet de l'arc de l'ëcran ainsi freine dans sa translation se produit au bout d'un te~ps relativement long,si bien que l'arc aura eu le temps de se stabiliser.Une bobine de fiou~fla~e est ~'ailleurs disposée au voisinage des pastilles de contacts pour cha5ser l'~rc ainsi formé vers une ~LZ~4~3~
fente dans laquelle pénètre le bord de l'écran.
L'étranglement de l'arc n'intervient ainsi qu'après qu'il a subi un allongement important et tout le dispositif est logé
dans une chambre étanche très résistante, pour qu'il se crée une surpression : ces deux facteurs ~allongement et surpres-sion) contribuent à augmenter la tension d'ar~ ; en ce qui concerne l'étranglement, il n'est ni indiqué, ni probable qu'il soit complet et qu'il constitue un facteur notable contribuant à l'extinction.
Suivant l'invention, le cisaillement sensiblement complet de l'arc avant qu'il ait eu le temps de se stabiliser est obtenu en commandant un déplacement suffisamment xapide de l'écran au moyen d 9 un organe distinct de l'organe de commande de la sépa-ration des contacts et en agençant les surfaces coopérantes du bord terminal de l'écran et de la paroi isolante de maniere telle qu'une étanchéité sensiblement complète soit obtenue entre elles lorsque l'écran est venu en position de butée contre ladite paroi.
Suivant un mode d'exécution préféré, la vitesse linéaire de déplacement de l'écran est supérieure à 2m/s.
5uivant un autre aspect de l'invention, llécran est guidé dans son déplacement par une rainure agencée pour réaliser une étan-chéité latérale.
D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'inven-lZ~ 36 tionl appaltront clairement à la lumière de la description ci-après.
Au dessin annexé :
la figure 1 est un schéma de principe, vu en coupe longitudi-nale par le plan médian I-I de la figure 2, d'un dispositif interrupteur faisant application de l'invention, en position de fermeture des contacts.
la figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1 ;
la figure 3 est une vue partielle, à echelle plus grande, représentant les contacts ouverts ;
la figure 4 est une coupe par IV-IV de la figure 3 ;
la figure 5 représente schématiquement et partiellement un mode d'exécution dans lequel l'écran est prolonge par une lame médiane dans laquelle est noyée une pastille conductrice ;
la figure 6 est une vue en perspective, partiellement éclatée, d'un dispositif interrupteur à un seul contact mobile, avec un écran en marche d'escalierO
la figure 7 est une vue en perspective, partielle~ent éclatée, d'un dispositif interrupteur dans lequel le contact non pivo-~4~6 tant est noyé dans l'écran ;
la figure 8 est une coupe longitudinale de ce dispositifinterrupteur ;
la fiyure 9 est une coupe suivant IX-IX de la figure B ;
les figures lO et ll représentent une variante de la figure 8 ;
les figures 12 et 14 représentent schématiquement et partiel-lement un dispositif interrupteur comportant deux écrans à
engagement mutuel ;
la ~igure 13 est une coupe transversale de l'extrémité de l'écran 6a, selon XIII-XIII de la figure 12 et d'une coupe partielle du boltier ;
les figures 15 et 16 illustrent un mode d'exécution dans lequel l'écran a la forme d'un peigne ;
les figures 17 et 18 représentent un dispositif interrupteur dans lequel l'ecran subit une translation circulaire, vu, à la figure 17, en coupe selon XVII-XVII de la figure 18 ;
les fi~ures l9 à 21 représentent un dispositif à deux ecrans
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en forme de demi-disques pivotants ; et la figure 22 représente une variante ou l'écran a la forme d'une couronne cylindrique.
Aux figures 1 a 4, on a représenté un dispositif interrupteur comportant, logés dans un boltier 1, deux supports de contacts 2 et 3 munis de pastilles de contact ~01 et 301 et aptes à pivo-ter autour de deux points 202-202'. Ce d~rnier est relié à un 10 conducteur 303 qui aboutit à une borne de connexion 304. Une bobine 4 est alimentée à partir d'une borne de connexion 204.
On a symbolise en 5 des moyens que pour la commodité, on appel-lera ci-après "serrure de commande de l'ouverture des con-tacts" 2-201 et 3-301. Pour un appareil dis~oncteur, ces moyens répondront par exemple à une surintensité de courant prédéter-minée, correspondant a un court-circuit et pourront être de différents types connus : organes à réponse thermique tels que bilames, organes à réponse électromagnétique tels que bobines ou à réponse électrodynamique ~forces de répulsion s'exer~ant 20 entre les supports conducteurs des contacts).
Un écran 6 en matière électriquement isolante et~ avantageuse-ment, bonne conductrice de la chaleur est disposé entre les supports de contacts ~-3 et parallQle à ceux-ci lorsqu'ils sont au repos. Le bord avant 601 de cet écran est situé à une faible distance dl à l'arrière du point de contact. Cet écran est propulsé vers l'avant par des moyens qui ont été symbolisés ici 31~
par la bobine 4 et un système de leviers 401-402 reliés a un noyau plongeur 403 dont elle est munie. Ces moyens sont, dans l'exemple figuré, électromagnétiques et actionnés par l'e~e~
du courant de court-circuit. Cependant, ils pourraient etre de types variés : par exemple, ressort armé déclenché a l'instant voulu, ou autres.
Il convient touteEois de souligner que ces moyens propulseurs doivent être aptes à communiquer à l'écran une vitesse de translation considérable, au moins égale à 2m/s et qui sera 10 souvent, en pratique, de l'ordre de 10 à 20 m/s, comme on l'expliquera dans la suite.
Cela implique nécessairement que le mouvement de l'écran ne soit pas sensiblement freiné par les contacts et que l'écran ne soit donc pas utilisé pour assurer l'ouverture par une action mécanique qu'il exercerait sur eux pour vaincre leur pression de maintien à l'état fermé ; le mouvement de l'écran ne doit pas non plus être dépendant de l'ouverture complète des contacts, car il doit s'interposer entre eux dès que l'arc a commencé à s'amorcer, pour assurer sa dés~abilisation. C'est 20 pourqu3i il est nécessaire que la serrure et les moyens propul-seurs soient essentiellement distincts. Il est cependant possi-ble que l'écran, dont le mouvement est kres rapide, vienne frapper contre les pastilles de contacts avant que celles-ci nlaient eu le temps de se séparer et exerce sur les contacts une action de déverrouillage de leurs organes propulseurs :
l'essentiel est que cette action ne concerne que le déclenche-ment, le mouvement des contacts étant ensuite indépendant de ~2~3~i celui de l'écran.
A la figure 2, oil certains organes ont ét0 omis pour simpli-fier, on voit que les bords latéraux de l'écran sont guidés dans des rainures 602-602a ménagées dans la paroi du boltier dans un plan perpendiculaire au logement parallélépipédique 101 qui contient les contacts, le propulseur et la serrure.
Une fois que l'écran a pénétré dans la fente 603 ménagée dans la paroi avant 102 qui délimite ce logement et prolonge le 10 logement de l'écran, il est clair que grâce à la présence des cloisons obliques isolantes 20~0 et 3030, le volume interne du bo;tier est partagé en deux chambres entre lesquelles l'air ne peut passer que par le jeu latéral qui existe entre l'écran et les rainures, le bord 601 venant en butée complète au fond de la fente 603. Il importe que ce jeu latéral soit très faible, par exemple inférieur à 1/5 de l'épaiseur e des rainures. A
titre d'exemple, le jeu sera inférieur à ~/10 mm.
La fente 603 communique avec l'extérieur par des moyens de dégazage, tels que des chicanes 604 et des canaux ~05 formant 20 des chambres d'expansion 606.
La distance d2 entre le point de contact des pastilles et le fond de la fente est relativernent faible, si bien que le trajet de l'arc qui se forme entre les pastilles n'est pas considéra-blement allongé lorsque l'écran vient le repousser vers la fente. Le phénomène essentiel est que l'arc est complètement cisaillé sans avoir jamais eu le temps de se stabiliser et l'expérience montre qu'il en résulte une croissance de la _ g _ ~Z~4~36 tension d'arc aussi brutale que celle qui se produit dans un fusible, donc une extinction extrêmement rapide et une réduc-tion considérable ~par un facteur donné à titre indicatif de l'ordre de 2 à 3) de l'énergie de l'arc par rapport à ce ~ui se passe en l'absence de ce phénomène de réduction brutale de la sec~ion S de l'arc à une valeur pratiquement nulle.
On sait que la tension d'arc est égale au produit du champ électrique E par la longueur d'arcQ , d'où :
10 E] = ~aI, I étant le courant et Ra la résistance d'arc, elle-même égale àQ/~S, ~ étant la conductivité de l'arc.
On en déduit : E = I/~S, d'où il résulte qu'il est possible d'augmenter E, donc la tension d'arc, en réduisant la section S. Suivant l'inventiont S est pratiquement réduite à zéro, si bien que ~ devient très important, d'où la montée extrêmement rapide de la tension d'arc.
Ce résultat n'est obt~nu que si le cisaillement est pratique-ment complet, d'où la nécessité de faire buter le bord avant de l'écran contre une surface isolante avec laquelle le contact 20mecani~ue sera aussi bon que possible : entre le cisaillement complet et le simple laminage de l'arc, la différence est abso-lument critique.
Il est essentiel que l'arc n'ait pas le temps de se stabiliser entre les contacts, car il provoquerait plus ou moins rapide-ment leur détérioration ; l'expérience a montré que ce résultat est obtenu si la vitesse de déplacement de l'écran dépasse ~ m/s et est de préférence de l'ordre de 10 m/s. On notera ~Zfl 4~36 qu'une vitesse trop grande ~par exemple, supérieure à 20 m/s) entra;nerait une dérivée de puissance trop élevée, avec la génération d'ondes de choc susceptibles de faire exploser le bo;tierO Il est évident que les limi~es de vitssse dépendent de multiples fac~eurs : intensité du courant présumé, volume de la chambre d'arc, etcO; mais, dans chaque application, on pourra arriver à maltriser la vitesse et à déterminer sa valeur opti-male, pourvu que les moyens propulseurs de l'écran soient, comme on l'a expliqué ci-dessus, essentiellement distincts de la serrure.
I] faut que le bord avant de l'écran ait atteint la vitesse appropriée lorsqu'il touche l'arc : c'est pourquoi la distance dl mentionnée ci-dessus doit avoir une valeur appropriée.
Une autre condition essentielle de production du phénomène cri-tique d'extinction très rapide de l'arc par cisaillement complet est qu'aucun chemin de fuite ne lui soit offert ; d'où
l'importance des dispositions d'étanchéité et de faible jeu latéral mentionnées ci-dessus.
On notera que, dans la structure décrite ci-dessus, l'écran 20isole complètement les supports de contact l'un de l'autre, supprimant ainsi tout risque de soudure cette fonction de l'écran est antérieurement connue.
Compte tenu de la rapidité de l~extinction, l'écran ne pourra être métallisé par l'arc et, par conséquent, les performances de l'appareil ne seront pas dégradées par des coupures répéti-tives. Un tel dispositif peut ainsi être utilisé même dans des contacteurs.
~Z~36 Les moyens de dégazage sont évidemment destinés à empêcher une augmentation excessive de la pression à l'intérieur de la chambre d'arc.
Le dispositif décrit peut faire l'objet d'applications très diverses et présenter une très grande varié~é de ~ormes d'exé-cution.
I,a fente réceptrice du bord avant de l'écran pourra être supprimée dans certains cas, l'écran venant alors en butée contre une surface plane ou autrement conformée pour assurer un 10contact mécanique adéquat, avec étanchéité entre le bord d'écran et ladite surface. On notera toutefois que l'u~
sation d'une fente, associée à des moyens de degazage, permet d'éviter le rebondissement de l'écran qui arrive à grande vitesse sur la paroi.
L~écran peut recevoir différents profils et, par exemple, comporter, à son bord avant, une lame de plus faible épaisseur gui le prolonge et vient pénétrer dans la fente.
Ladite lame peut être situee dans le plan de s~métrie longitu-dinal de l'écran, comme représenté à la figure 5, où l'on a 20figuré une telle lame médiane, 607 sur les faces latérales de laquelle les pastilles de contact 201 et 301 sont en appui à
l'é~at fermé de l'interrupteur : le contact est alors assuré
par une pastille conductrice 608 incorporée à la lame 607. La coupure se fait lorsgue cette pastille s'est déplacée par rap-port aux pastilles 201 et 301. A la fin du mouvement de coupure, il n'est alors pas nécessaire que le bord avant 6071 de la lame vienne buter au fond de la fente 603 : ce sont les ~Z~L136 épaulements 6072 et 6073, formés entre la partie épaisse de l'écran et la lame, qui viendront buter sur la sur~ace isolante 102 des deux côtés de l'entrée de la fente et c'est a ces points de butee que se produira le cisaillement de l'arc.
Le dispositif de la figure 5 comporte par ailleurs les mêmes organes, non figurés, que celui des figures 1 à 4 et les sup-ports de contact 2 et 3 sont pivotants.
A la figure 22 on a représenté un écran 6 en forme de couronne cylindrique guidé par une colonne cylindrique isolante 6081 10 dans laquelle est noyé un contact fixe 3 gui aboutit à une plage conductrice superficielle 6080 en forme de bague. L'ex-trémité avant de cette colonne est solidaire de la paroi 102 du boltier entouré d'une gorge 1023 dans laquelle pénètre le bord avant de l'ecran 6 lorsque celui-ci est propulsé par des moyens non figurés, au moment du pivotement d'un contact mobile 2 qui s'écarte de la plage 6080. L'écran 6 sépare ainsi complètement leS deux contacts l'un de l'autre et l'arc est étranglé à
l'intérieur de la gorge 1023. Celle-ci communique avec des canaux de déga2age 605 de chaque coté de la colonne 6081.
20 A la figure 6, on a représenté une forme d'exécution du dis-positif de la figure 5, dans laquelle un seul contact pivotant 2 est prévu.
La lame 607a prolonge la base du corps épais de l'écran et forme ainsi une marche d'escalier qui penètre dans la fente 603 et vient en butée (par la surface 6072a) contre la paroi 102 comme indiqué ci-dessus. La pastille conduc~rice 608a noyée dans la lame est alors connectée à une liaison électrique 609 noyée dans l'écran, pour constituer le contact fixe. Cette figure permet de comprendre la forme du boîtier, avec les rainures ~e guidage de l'ecran. Les canau$ de dégazage son~
désignés par 610. Le contact 2 pivote vers le haut tandis que la pastille 608_ sub.it une transla~ion e~ vient se loger dans la fente 611.
Dans la variante des figures 7 à 9, où un contact fixe 3 est également noyé dans l'écran 6, ce dernier n'est pas prolongé
par une lame plus mince et il pénètre, avec la pastille de contact 301, dans un logement 612 du boitier. La moitié infé-rieure de l'écran 6, située en dessous du contact 2, vient alors s'arrêter contre un épaulement 6120 ménagé à l'intérieur de ce logement, tandis que la pastille 301 vient pénétrer dans un prolongement plus étroit 6121 de ce logement. Le contact mobile 2; de son côté, pivote sous l'action de la serrure, non figurée, en face du bord d'une cloison 1020 qui délimite dlun côté le logement 612 et, de l'autre, une chambre d'expansion d'arc 1021.
20 On a représenté en pointillé, a la figure 9, la position de la pastille de contact fixe 301 au moment où l'arc prend naissan-ce t on voit que celui-ci est alors cisaillé par un cisaille-ment oblique, au voisinage de l'arête inférieure de la cloison 1020 et entre la surface inférieure de cette cloison et la sur-face superieure très voisine de l'écran ~le ~eu entre ces deux surfaces est par exemple inférieur à 2/10 mm).
Dans cette variante, comme l'arc prend naissance des deu~ côtés ~2~ 4~36 de la cloison 1020, des moyens d'évacuation de l'air ionisé
1022-6122 sont prévus des deux côtés.
Il en est d'ailleurs ainsi également dans le mode d'exécution de la figure 6, dans laquelle llarc est cisaille, d7une part entre la face avant 102 de la cloison 1020 et l'épaulement 6072a, d'autre part entre la face inférieure de la cloison 1020 et la face supérieure de la marche 607a.
Les figures 10 et 11 illustrent schématiquement une forme 10 d'exécution du dispositif des figures 7 à 9, où la partie ter-minale de l'écran comporte une portion d'épaisseur plus faible 613 reliée au corps principal par une rampe inclinée 614. Cette disposition améliore le cisaillement de l'arc, le corps princi-pal de l'écran et la rampe assurant alors l'arrêt de celui-ci et l'épaulement 6120 de la figure 9 est ici inutile.
Dans tous les modes d'exécution qui précèdent, un écran unique, mobile en translation parallèle aux supports de contact dans leur position de repos et coopérant avec une surface isolante cisaille l'arc par un cisaillement perpendiculaire à ~on 20 chemin naturel, ou plus ou moins oblique par rapport audit chemin, mais, en tout cas, non tangentiel. Ce même type de cisaillement peut être obtenu avec des structures de l'ecran et de la surface isolante tout à fait différentes et des mouve-ments différents d'une translation~
A titre d'exemple, on a représenté, aux figures 12 a 14, un dispositif comportant deux écrans 6a et 6b mobiles en trans-lation par rapport au boitier 1 et dont les portions terminales ~4~3~
en regard ont une forme complementaire, de sorte que le bord avant de l'écran mince 6b viendra, en in de po~ition d'ouver-ture des contacts pivotants 2-3, s'engager jusqu'au fond du logement ouvert étroit SOOa de l'écran 6a. Dans cette position finale où l'arc est complatement éteint, les contacts 2 et 3 sont écartés et disposés de part et d'autre ~e l'ex~rémité des deux portions terminales, embo;tées l'une dans l'autre, des deux écrans, si bien que le boltier est partagé en deux cham-bres étanches l'une par rapport à l'autre ~les écrans coulis-10 sant, à cet effet, dans des rainures appropriées de bo;tier).
Dans une position intermédiaire, reprQsentée à la figure 14,l~arc commence à être cisaillé entre les bords de l'ouverture du logement 600a et le bord avant de l'écran 6b~
On a représenté à titre d'exemple un moyen de propulsion des écrans, comportant deux leviers pivotants 601a et 601b, norma-lement rappelés en position écartée par des ressorts respectifs 602a et 602b et gui se rapprochent l'un de l'autre sous l'ac-tion de deux noyaux magnétiques 603a, 603b commandés par une 20 bobine ~25, jusqu'à ce qu'ils viennent au contact l'un de l'au-tre.
Dans tous les dispositifs qui précèdent, au moins l'un des con-tacts est pivotant ou s'écarte élasti~uement pour laisser passer l'écran.
On a représente, aux figures 15 e~ 16, une structure d'écran en peigne destinée à s'interposer entre des contacts fixes tels 12~9~136 que 20~21 et des contacts tels que 30-31 mobiles par transla-tion perpendiculaire à l'écran. Cette structure permet de réaliser des dispositifs a couples de contacts multiples ~pont de contacts mobiles 3). Chaque dent du peigne que forme l'écran est guidée par ses bords latéraux dans des rainures telles que 622-623 fo~mées dans des cloisons aménagees dans le bo~tier 1.
Le fond des intervalles 624 entre doigts arrête l'écran par butée contre des parties étroites 100 de ces cloisons. Ces cloisons, situées en amont des contacts par rapport au déplace-10 ment de l'écran, empêchent l'arc de se développer entre lescontacts situés d'un meme côté de l'écran.
La portion de surface isolante contre laquelle viennent buter les extrémités 614-615 des doigts pour assurer le cisaillement de l'arc n'est pas représentée au dessin.
Au lieu de prévoir un déplacement de l'écran par translation rectiligne, il est encore possible d~envisager un écran en translation circulaire, comme le montrent les figures 17 et 18.
Un axe 616 dont les extrémités tourillonnent dans deux parois 20 du bo~tier 1 supporte un étrier 617 dont les jambes 6170-6171 portent un écran 6 en forme de portion de couronne cylindrique apte à se déplacer dans une rainure 620 dont le fond communique avec l'extérieur par des évents tels que 621. La propulsion de l'ensemble est assurée par un ressort spiral 619 pré-armé et déclenché par des moyens figurés symboliquement en 40. Le contact mobile 22 est monté pivotant autour d'un axe 220 paral-lele à l'axe bl6 et qui tourillonne également dans deux parois du boltier. L'extrémité du contact 22 pénètre dans la rainure lorsque l'écran est en position de repos pour venir, dans la position de fermeture figurée, au contact du contact ixe 3~
A l'ouverture des contacts, commandée par une serrure non ~igurée, le pivotement du contact 22 ~dans le sens des aiguil-les d'une montre à la figure 7~ écarte son extrémité du contact 3r et, par ailleurs, le ressort est déclenché et l'écran effec-tue une translation circulaire dans le même sens que le contact 10 22, de façon à venir en butée au fond inférieur du logement de guidage 620 ; le cisaillement final d~ llarc ~e produit donc entre ce fond inférieur et le bord inférieur de l'écran.
Aux figures 19 a 21~ on a représenté un dispositif composé de deux écrans 6c et 6d qui s'interpose entre deux contacts 2 et 3, lesquels, à l'ouverture de l'appareil complet, (non figuré) s'écartent l'un de llautre perpendiculairement aux écrans.
Chaque écran comporte deux parties solidalres, chacune un peu plus petite qu'un demi-cercle, à savoir une partie extérieure 20 et une embaseO Cette dernière comporte un axe de pivotement, tel que 6000a, fixé au boltier, non figuré, de l'appareil.
Une bague 40, elle-meme montée dans le boltier de façon à pou-voir tourner sur elle-même lorsqu'elle est actionnée par un moyen propulseur non figuré, comporte deux goupilles diamétra-lement opposées 401 et 402 qui sont respectivement engagées dans des échancrures 403 et 404 que comportent les parties 31~
extérieures respectives des deux écrans. La rotation de la bague a donc pour effet de faire tourner chacun des deux écrans autour d'un axe fixe excentré. Comme le mon~rent les figures 19 et 20, dans lesquelles les écrans ont été représentés dan~ leur pvsition en fin d'ouverture des contacts, les embases des deux écrans sont situées dans le plan de la bague et viennent s'appliquer l'une contre l'autre par leur tranche rectiligne, tandis que la partie extérieure de chaque écran vient recou-vrir partiellement l'embase de l'autre, si bien que le chemin IOde l'arc, ouvert dans la position de la figure 21, est complè-tement interrompu par cisaillement entre les surfaces coopé-rantes des deu~ écrans.
Il va de soi que divers autres modes d'exécution pourront être imaginés par l'homme du métier, sans s'écarter de llesprit de l'invention.
en forme de demi-disques pivotants ; et la figure 22 représente une variante ou l'écran a la forme d'une couronne cylindrique.
Aux figures 1 a 4, on a représenté un dispositif interrupteur comportant, logés dans un boltier 1, deux supports de contacts 2 et 3 munis de pastilles de contact ~01 et 301 et aptes à pivo-ter autour de deux points 202-202'. Ce d~rnier est relié à un 10 conducteur 303 qui aboutit à une borne de connexion 304. Une bobine 4 est alimentée à partir d'une borne de connexion 204.
On a symbolise en 5 des moyens que pour la commodité, on appel-lera ci-après "serrure de commande de l'ouverture des con-tacts" 2-201 et 3-301. Pour un appareil dis~oncteur, ces moyens répondront par exemple à une surintensité de courant prédéter-minée, correspondant a un court-circuit et pourront être de différents types connus : organes à réponse thermique tels que bilames, organes à réponse électromagnétique tels que bobines ou à réponse électrodynamique ~forces de répulsion s'exer~ant 20 entre les supports conducteurs des contacts).
Un écran 6 en matière électriquement isolante et~ avantageuse-ment, bonne conductrice de la chaleur est disposé entre les supports de contacts ~-3 et parallQle à ceux-ci lorsqu'ils sont au repos. Le bord avant 601 de cet écran est situé à une faible distance dl à l'arrière du point de contact. Cet écran est propulsé vers l'avant par des moyens qui ont été symbolisés ici 31~
par la bobine 4 et un système de leviers 401-402 reliés a un noyau plongeur 403 dont elle est munie. Ces moyens sont, dans l'exemple figuré, électromagnétiques et actionnés par l'e~e~
du courant de court-circuit. Cependant, ils pourraient etre de types variés : par exemple, ressort armé déclenché a l'instant voulu, ou autres.
Il convient touteEois de souligner que ces moyens propulseurs doivent être aptes à communiquer à l'écran une vitesse de translation considérable, au moins égale à 2m/s et qui sera 10 souvent, en pratique, de l'ordre de 10 à 20 m/s, comme on l'expliquera dans la suite.
Cela implique nécessairement que le mouvement de l'écran ne soit pas sensiblement freiné par les contacts et que l'écran ne soit donc pas utilisé pour assurer l'ouverture par une action mécanique qu'il exercerait sur eux pour vaincre leur pression de maintien à l'état fermé ; le mouvement de l'écran ne doit pas non plus être dépendant de l'ouverture complète des contacts, car il doit s'interposer entre eux dès que l'arc a commencé à s'amorcer, pour assurer sa dés~abilisation. C'est 20 pourqu3i il est nécessaire que la serrure et les moyens propul-seurs soient essentiellement distincts. Il est cependant possi-ble que l'écran, dont le mouvement est kres rapide, vienne frapper contre les pastilles de contacts avant que celles-ci nlaient eu le temps de se séparer et exerce sur les contacts une action de déverrouillage de leurs organes propulseurs :
l'essentiel est que cette action ne concerne que le déclenche-ment, le mouvement des contacts étant ensuite indépendant de ~2~3~i celui de l'écran.
A la figure 2, oil certains organes ont ét0 omis pour simpli-fier, on voit que les bords latéraux de l'écran sont guidés dans des rainures 602-602a ménagées dans la paroi du boltier dans un plan perpendiculaire au logement parallélépipédique 101 qui contient les contacts, le propulseur et la serrure.
Une fois que l'écran a pénétré dans la fente 603 ménagée dans la paroi avant 102 qui délimite ce logement et prolonge le 10 logement de l'écran, il est clair que grâce à la présence des cloisons obliques isolantes 20~0 et 3030, le volume interne du bo;tier est partagé en deux chambres entre lesquelles l'air ne peut passer que par le jeu latéral qui existe entre l'écran et les rainures, le bord 601 venant en butée complète au fond de la fente 603. Il importe que ce jeu latéral soit très faible, par exemple inférieur à 1/5 de l'épaiseur e des rainures. A
titre d'exemple, le jeu sera inférieur à ~/10 mm.
La fente 603 communique avec l'extérieur par des moyens de dégazage, tels que des chicanes 604 et des canaux ~05 formant 20 des chambres d'expansion 606.
La distance d2 entre le point de contact des pastilles et le fond de la fente est relativernent faible, si bien que le trajet de l'arc qui se forme entre les pastilles n'est pas considéra-blement allongé lorsque l'écran vient le repousser vers la fente. Le phénomène essentiel est que l'arc est complètement cisaillé sans avoir jamais eu le temps de se stabiliser et l'expérience montre qu'il en résulte une croissance de la _ g _ ~Z~4~36 tension d'arc aussi brutale que celle qui se produit dans un fusible, donc une extinction extrêmement rapide et une réduc-tion considérable ~par un facteur donné à titre indicatif de l'ordre de 2 à 3) de l'énergie de l'arc par rapport à ce ~ui se passe en l'absence de ce phénomène de réduction brutale de la sec~ion S de l'arc à une valeur pratiquement nulle.
On sait que la tension d'arc est égale au produit du champ électrique E par la longueur d'arcQ , d'où :
10 E] = ~aI, I étant le courant et Ra la résistance d'arc, elle-même égale àQ/~S, ~ étant la conductivité de l'arc.
On en déduit : E = I/~S, d'où il résulte qu'il est possible d'augmenter E, donc la tension d'arc, en réduisant la section S. Suivant l'inventiont S est pratiquement réduite à zéro, si bien que ~ devient très important, d'où la montée extrêmement rapide de la tension d'arc.
Ce résultat n'est obt~nu que si le cisaillement est pratique-ment complet, d'où la nécessité de faire buter le bord avant de l'écran contre une surface isolante avec laquelle le contact 20mecani~ue sera aussi bon que possible : entre le cisaillement complet et le simple laminage de l'arc, la différence est abso-lument critique.
Il est essentiel que l'arc n'ait pas le temps de se stabiliser entre les contacts, car il provoquerait plus ou moins rapide-ment leur détérioration ; l'expérience a montré que ce résultat est obtenu si la vitesse de déplacement de l'écran dépasse ~ m/s et est de préférence de l'ordre de 10 m/s. On notera ~Zfl 4~36 qu'une vitesse trop grande ~par exemple, supérieure à 20 m/s) entra;nerait une dérivée de puissance trop élevée, avec la génération d'ondes de choc susceptibles de faire exploser le bo;tierO Il est évident que les limi~es de vitssse dépendent de multiples fac~eurs : intensité du courant présumé, volume de la chambre d'arc, etcO; mais, dans chaque application, on pourra arriver à maltriser la vitesse et à déterminer sa valeur opti-male, pourvu que les moyens propulseurs de l'écran soient, comme on l'a expliqué ci-dessus, essentiellement distincts de la serrure.
I] faut que le bord avant de l'écran ait atteint la vitesse appropriée lorsqu'il touche l'arc : c'est pourquoi la distance dl mentionnée ci-dessus doit avoir une valeur appropriée.
Une autre condition essentielle de production du phénomène cri-tique d'extinction très rapide de l'arc par cisaillement complet est qu'aucun chemin de fuite ne lui soit offert ; d'où
l'importance des dispositions d'étanchéité et de faible jeu latéral mentionnées ci-dessus.
On notera que, dans la structure décrite ci-dessus, l'écran 20isole complètement les supports de contact l'un de l'autre, supprimant ainsi tout risque de soudure cette fonction de l'écran est antérieurement connue.
Compte tenu de la rapidité de l~extinction, l'écran ne pourra être métallisé par l'arc et, par conséquent, les performances de l'appareil ne seront pas dégradées par des coupures répéti-tives. Un tel dispositif peut ainsi être utilisé même dans des contacteurs.
~Z~36 Les moyens de dégazage sont évidemment destinés à empêcher une augmentation excessive de la pression à l'intérieur de la chambre d'arc.
Le dispositif décrit peut faire l'objet d'applications très diverses et présenter une très grande varié~é de ~ormes d'exé-cution.
I,a fente réceptrice du bord avant de l'écran pourra être supprimée dans certains cas, l'écran venant alors en butée contre une surface plane ou autrement conformée pour assurer un 10contact mécanique adéquat, avec étanchéité entre le bord d'écran et ladite surface. On notera toutefois que l'u~
sation d'une fente, associée à des moyens de degazage, permet d'éviter le rebondissement de l'écran qui arrive à grande vitesse sur la paroi.
L~écran peut recevoir différents profils et, par exemple, comporter, à son bord avant, une lame de plus faible épaisseur gui le prolonge et vient pénétrer dans la fente.
Ladite lame peut être situee dans le plan de s~métrie longitu-dinal de l'écran, comme représenté à la figure 5, où l'on a 20figuré une telle lame médiane, 607 sur les faces latérales de laquelle les pastilles de contact 201 et 301 sont en appui à
l'é~at fermé de l'interrupteur : le contact est alors assuré
par une pastille conductrice 608 incorporée à la lame 607. La coupure se fait lorsgue cette pastille s'est déplacée par rap-port aux pastilles 201 et 301. A la fin du mouvement de coupure, il n'est alors pas nécessaire que le bord avant 6071 de la lame vienne buter au fond de la fente 603 : ce sont les ~Z~L136 épaulements 6072 et 6073, formés entre la partie épaisse de l'écran et la lame, qui viendront buter sur la sur~ace isolante 102 des deux côtés de l'entrée de la fente et c'est a ces points de butee que se produira le cisaillement de l'arc.
Le dispositif de la figure 5 comporte par ailleurs les mêmes organes, non figurés, que celui des figures 1 à 4 et les sup-ports de contact 2 et 3 sont pivotants.
A la figure 22 on a représenté un écran 6 en forme de couronne cylindrique guidé par une colonne cylindrique isolante 6081 10 dans laquelle est noyé un contact fixe 3 gui aboutit à une plage conductrice superficielle 6080 en forme de bague. L'ex-trémité avant de cette colonne est solidaire de la paroi 102 du boltier entouré d'une gorge 1023 dans laquelle pénètre le bord avant de l'ecran 6 lorsque celui-ci est propulsé par des moyens non figurés, au moment du pivotement d'un contact mobile 2 qui s'écarte de la plage 6080. L'écran 6 sépare ainsi complètement leS deux contacts l'un de l'autre et l'arc est étranglé à
l'intérieur de la gorge 1023. Celle-ci communique avec des canaux de déga2age 605 de chaque coté de la colonne 6081.
20 A la figure 6, on a représenté une forme d'exécution du dis-positif de la figure 5, dans laquelle un seul contact pivotant 2 est prévu.
La lame 607a prolonge la base du corps épais de l'écran et forme ainsi une marche d'escalier qui penètre dans la fente 603 et vient en butée (par la surface 6072a) contre la paroi 102 comme indiqué ci-dessus. La pastille conduc~rice 608a noyée dans la lame est alors connectée à une liaison électrique 609 noyée dans l'écran, pour constituer le contact fixe. Cette figure permet de comprendre la forme du boîtier, avec les rainures ~e guidage de l'ecran. Les canau$ de dégazage son~
désignés par 610. Le contact 2 pivote vers le haut tandis que la pastille 608_ sub.it une transla~ion e~ vient se loger dans la fente 611.
Dans la variante des figures 7 à 9, où un contact fixe 3 est également noyé dans l'écran 6, ce dernier n'est pas prolongé
par une lame plus mince et il pénètre, avec la pastille de contact 301, dans un logement 612 du boitier. La moitié infé-rieure de l'écran 6, située en dessous du contact 2, vient alors s'arrêter contre un épaulement 6120 ménagé à l'intérieur de ce logement, tandis que la pastille 301 vient pénétrer dans un prolongement plus étroit 6121 de ce logement. Le contact mobile 2; de son côté, pivote sous l'action de la serrure, non figurée, en face du bord d'une cloison 1020 qui délimite dlun côté le logement 612 et, de l'autre, une chambre d'expansion d'arc 1021.
20 On a représenté en pointillé, a la figure 9, la position de la pastille de contact fixe 301 au moment où l'arc prend naissan-ce t on voit que celui-ci est alors cisaillé par un cisaille-ment oblique, au voisinage de l'arête inférieure de la cloison 1020 et entre la surface inférieure de cette cloison et la sur-face superieure très voisine de l'écran ~le ~eu entre ces deux surfaces est par exemple inférieur à 2/10 mm).
Dans cette variante, comme l'arc prend naissance des deu~ côtés ~2~ 4~36 de la cloison 1020, des moyens d'évacuation de l'air ionisé
1022-6122 sont prévus des deux côtés.
Il en est d'ailleurs ainsi également dans le mode d'exécution de la figure 6, dans laquelle llarc est cisaille, d7une part entre la face avant 102 de la cloison 1020 et l'épaulement 6072a, d'autre part entre la face inférieure de la cloison 1020 et la face supérieure de la marche 607a.
Les figures 10 et 11 illustrent schématiquement une forme 10 d'exécution du dispositif des figures 7 à 9, où la partie ter-minale de l'écran comporte une portion d'épaisseur plus faible 613 reliée au corps principal par une rampe inclinée 614. Cette disposition améliore le cisaillement de l'arc, le corps princi-pal de l'écran et la rampe assurant alors l'arrêt de celui-ci et l'épaulement 6120 de la figure 9 est ici inutile.
Dans tous les modes d'exécution qui précèdent, un écran unique, mobile en translation parallèle aux supports de contact dans leur position de repos et coopérant avec une surface isolante cisaille l'arc par un cisaillement perpendiculaire à ~on 20 chemin naturel, ou plus ou moins oblique par rapport audit chemin, mais, en tout cas, non tangentiel. Ce même type de cisaillement peut être obtenu avec des structures de l'ecran et de la surface isolante tout à fait différentes et des mouve-ments différents d'une translation~
A titre d'exemple, on a représenté, aux figures 12 a 14, un dispositif comportant deux écrans 6a et 6b mobiles en trans-lation par rapport au boitier 1 et dont les portions terminales ~4~3~
en regard ont une forme complementaire, de sorte que le bord avant de l'écran mince 6b viendra, en in de po~ition d'ouver-ture des contacts pivotants 2-3, s'engager jusqu'au fond du logement ouvert étroit SOOa de l'écran 6a. Dans cette position finale où l'arc est complatement éteint, les contacts 2 et 3 sont écartés et disposés de part et d'autre ~e l'ex~rémité des deux portions terminales, embo;tées l'une dans l'autre, des deux écrans, si bien que le boltier est partagé en deux cham-bres étanches l'une par rapport à l'autre ~les écrans coulis-10 sant, à cet effet, dans des rainures appropriées de bo;tier).
Dans une position intermédiaire, reprQsentée à la figure 14,l~arc commence à être cisaillé entre les bords de l'ouverture du logement 600a et le bord avant de l'écran 6b~
On a représenté à titre d'exemple un moyen de propulsion des écrans, comportant deux leviers pivotants 601a et 601b, norma-lement rappelés en position écartée par des ressorts respectifs 602a et 602b et gui se rapprochent l'un de l'autre sous l'ac-tion de deux noyaux magnétiques 603a, 603b commandés par une 20 bobine ~25, jusqu'à ce qu'ils viennent au contact l'un de l'au-tre.
Dans tous les dispositifs qui précèdent, au moins l'un des con-tacts est pivotant ou s'écarte élasti~uement pour laisser passer l'écran.
On a représente, aux figures 15 e~ 16, une structure d'écran en peigne destinée à s'interposer entre des contacts fixes tels 12~9~136 que 20~21 et des contacts tels que 30-31 mobiles par transla-tion perpendiculaire à l'écran. Cette structure permet de réaliser des dispositifs a couples de contacts multiples ~pont de contacts mobiles 3). Chaque dent du peigne que forme l'écran est guidée par ses bords latéraux dans des rainures telles que 622-623 fo~mées dans des cloisons aménagees dans le bo~tier 1.
Le fond des intervalles 624 entre doigts arrête l'écran par butée contre des parties étroites 100 de ces cloisons. Ces cloisons, situées en amont des contacts par rapport au déplace-10 ment de l'écran, empêchent l'arc de se développer entre lescontacts situés d'un meme côté de l'écran.
La portion de surface isolante contre laquelle viennent buter les extrémités 614-615 des doigts pour assurer le cisaillement de l'arc n'est pas représentée au dessin.
Au lieu de prévoir un déplacement de l'écran par translation rectiligne, il est encore possible d~envisager un écran en translation circulaire, comme le montrent les figures 17 et 18.
Un axe 616 dont les extrémités tourillonnent dans deux parois 20 du bo~tier 1 supporte un étrier 617 dont les jambes 6170-6171 portent un écran 6 en forme de portion de couronne cylindrique apte à se déplacer dans une rainure 620 dont le fond communique avec l'extérieur par des évents tels que 621. La propulsion de l'ensemble est assurée par un ressort spiral 619 pré-armé et déclenché par des moyens figurés symboliquement en 40. Le contact mobile 22 est monté pivotant autour d'un axe 220 paral-lele à l'axe bl6 et qui tourillonne également dans deux parois du boltier. L'extrémité du contact 22 pénètre dans la rainure lorsque l'écran est en position de repos pour venir, dans la position de fermeture figurée, au contact du contact ixe 3~
A l'ouverture des contacts, commandée par une serrure non ~igurée, le pivotement du contact 22 ~dans le sens des aiguil-les d'une montre à la figure 7~ écarte son extrémité du contact 3r et, par ailleurs, le ressort est déclenché et l'écran effec-tue une translation circulaire dans le même sens que le contact 10 22, de façon à venir en butée au fond inférieur du logement de guidage 620 ; le cisaillement final d~ llarc ~e produit donc entre ce fond inférieur et le bord inférieur de l'écran.
Aux figures 19 a 21~ on a représenté un dispositif composé de deux écrans 6c et 6d qui s'interpose entre deux contacts 2 et 3, lesquels, à l'ouverture de l'appareil complet, (non figuré) s'écartent l'un de llautre perpendiculairement aux écrans.
Chaque écran comporte deux parties solidalres, chacune un peu plus petite qu'un demi-cercle, à savoir une partie extérieure 20 et une embaseO Cette dernière comporte un axe de pivotement, tel que 6000a, fixé au boltier, non figuré, de l'appareil.
Une bague 40, elle-meme montée dans le boltier de façon à pou-voir tourner sur elle-même lorsqu'elle est actionnée par un moyen propulseur non figuré, comporte deux goupilles diamétra-lement opposées 401 et 402 qui sont respectivement engagées dans des échancrures 403 et 404 que comportent les parties 31~
extérieures respectives des deux écrans. La rotation de la bague a donc pour effet de faire tourner chacun des deux écrans autour d'un axe fixe excentré. Comme le mon~rent les figures 19 et 20, dans lesquelles les écrans ont été représentés dan~ leur pvsition en fin d'ouverture des contacts, les embases des deux écrans sont situées dans le plan de la bague et viennent s'appliquer l'une contre l'autre par leur tranche rectiligne, tandis que la partie extérieure de chaque écran vient recou-vrir partiellement l'embase de l'autre, si bien que le chemin IOde l'arc, ouvert dans la position de la figure 21, est complè-tement interrompu par cisaillement entre les surfaces coopé-rantes des deu~ écrans.
Il va de soi que divers autres modes d'exécution pourront être imaginés par l'homme du métier, sans s'écarter de llesprit de l'invention.
Claims (7)
1. Interrupteur électrique comportant, dans une chambre d'un boîtier isolant, deux contacts électriques mobiles l'un par rapport à l'autre entre une position de fermeture et une posi-tion d'ouverture, un écran isolant mobile dont deux bords parallèles sont guidés dans deux rainures du boîtier de façon à
pouvoir se déplacer sous l'effet de moyens de propulsion entre une position de départ pour laquelle les contacts sont fermés et une position d'arrivée pour laquelle un bord frontal de l'écran, après être passé entre deux contacts préalablement séparés par des moyens d'ouverture distincts des moyens de propulsion et avoir rencontré l'arc établi entre ces contacts, pénètre dans une fente du boîtier en divisant la chambre en deux demi-chambres isolées l'une de l'autre et reliées chacunes à l'atmosphère, caractérisé en ce que le bord frontal (601) de l'écran mince (6) effectue, avant de passer entre les contacts (201, 301), une course préalable (d1) qui lui permet, d'une part, d'attein-dre à cet endroit une vitesse comprise entre 2 m/s et 20 m/s et, d'autre part, d'atteindre rapidement la fente, placée à une distance suffisamment faible, pour que l'arc y soit totalement cisaillé avant d'être stabilisé et avant d'avoir subi un allon-gement notable.
pouvoir se déplacer sous l'effet de moyens de propulsion entre une position de départ pour laquelle les contacts sont fermés et une position d'arrivée pour laquelle un bord frontal de l'écran, après être passé entre deux contacts préalablement séparés par des moyens d'ouverture distincts des moyens de propulsion et avoir rencontré l'arc établi entre ces contacts, pénètre dans une fente du boîtier en divisant la chambre en deux demi-chambres isolées l'une de l'autre et reliées chacunes à l'atmosphère, caractérisé en ce que le bord frontal (601) de l'écran mince (6) effectue, avant de passer entre les contacts (201, 301), une course préalable (d1) qui lui permet, d'une part, d'attein-dre à cet endroit une vitesse comprise entre 2 m/s et 20 m/s et, d'autre part, d'atteindre rapidement la fente, placée à une distance suffisamment faible, pour que l'arc y soit totalement cisaillé avant d'être stabilisé et avant d'avoir subi un allon-gement notable.
2. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente (603) est reliée directement à
l'atmosphère par un canal de dégazage (604, respectivement 605, respectivement 606).
l'atmosphère par un canal de dégazage (604, respectivement 605, respectivement 606).
3. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran (6) est prolongé vers l'avant par une lame de plus faible épaisseur (607 ou 607a) formant avec lui au moins un épaulement (6072, 6073 ou 6072a) qui vient buter contre ladite paroi (102).
4. Interrupteur selon la revendication 3, caractérisé par une pastille conductrice (608) logée dans ladite lame et assurant la liaison électrique entre les con-tacts (201-301) en position de fermeture.
5. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé par un écran en forme de peigne dont chaque doigt (614-615) s'interpose entre deux contacts mobiles l'un par rapport à l'autre par translation perpendiculaire à l'écran.
6. Interrupteur selon la revendication 1 , caractérisé par un écran (6) en forme de portion de couronne cylindrique en translation circulaire dans un logement de même forme (620).
7. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran (6) a la forme d'un manchon cylindrique guidé le long d'une colonne fixe (6081) qui est solidaire du boîtier (102) et dont la surface porte le contact fixe (3), le bord avant de ce manchon pénétrant dans une gorge circulaire (1023) de ce boîtier.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |