- 1 ~ 2~7~37 CC)N~AC~ POUlt DIS;I ONCTEUR
La présente invention est relative à un contact électrique utilisable pour constituer le contact d'arc d'un disjoncteur à moyenne ou à haute tension.
On sait que dans les disjoncteurs à
auto-soufflage, la chaleur produite par l'arc qui s'etablit à la séparation des contacts d'arc est utilisee pour échauf~er le gaz d'un volume appelé
volume de soufflage ou volume d'expansion. Ce volume est delimité à une extrémite par une buse de soufflage;
au passage par zéro du courant à couper, le gaz du volume de soufflage se détend à travers le col de la buse et souffle l'arc.
On a observé que l'efficacite du souf~lage, en particulier pour le soufflage de l'arc qui se produit lors de la coupure des courants de faible intensité
(par exemple l'intensité correspondant ~ la valeur nominale du courant dans lequel le disjoncteur est inséré), n'est pas totale, car la montée en pression dans le volume de soufflage est insuffisante.
Un but de la présente invlention est d'améliorer le contact de manière ~ obtenir une plus grande pression dans le volume de soufflage en particulier pour la coupure des courants de faible intensité.
Ce but est atteint par le contact de l'invention, utilisable comme contact d'arc mobile dans un disjoncteur à auto-soufflage comportant un volume de soufflage et une buse de soufflage, et qui est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tube métallique à l'extremité duquel est fixe un embout en matériau isolant.
On ne devra pas confondre 1'embout de l'invention avec la pièce isolante décrite dans la demande de brevet français 2 389 219; dans ce document, une pièce isolante est placée à l'intérieur du contact d'arc fixe d'un disjoncteur pour permettre la - 1 ~ 2 ~ 7 ~ 37 CC) N ~ AC ~ POUlt DIS; I ONCTOR
The present invention relates to a contact electric usable to constitute the arcing contact a medium or high voltage circuit breaker.
We know that in circuit breakers self-blowing, the heat produced by the arc which is established at the separation of the arcing contacts is used to heat gas of a volume called blowing volume or expansion volume. This volume is bounded at one end by a blowing nozzle;
at the zero crossing of the current to be cut, the gas from blowing volume relaxes through the neck of the nozzle and blow the arc.
It was observed that the efficiency of the blow molding, in particular for arc blowing which occurs when cutting low currents (for example the intensity corresponding to the value nominal current in which the circuit breaker is inserted), is not total, because the pressure build-up in the blowing volume is insufficient.
An object of this invention is to improve contact so ~ get greater pressure in the blowing volume in particular for breaking low currents.
This goal is achieved by contacting the invention, usable as a movable arcing contact in a self-blowing circuit breaker with a volume of blowing and a blowing nozzle, and that is characterized in that it consists of a tube metal at the end of which is fixed a ferrule insulating material.
We should not confuse the tip of the invention with the insulating part described in the French patent application 2,389,219; in this document, an insulating part is placed inside the contact fixed arc of a circuit breaker to allow
- 2 - 2~7~37 commutation de l'arc sur une électrode annulaire solidaire du contact d'arc fixe.
Dans la présente demande de brevet, l'embout est placé à l'extrémité du contact d'arc mobile; le disjoncteur ne comporte aucune electrode annulaire.
L'invention sera bien comprise à la description d'un exemple de réalisation en référence au dessin ci annexé dans lequel:
- la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale de la chambre de coupure d'un disjoncteur à
auto-soufflage, représsnté en position enclenchée, - la figure 2 est une vue analogue après la séparation des contacts d'arc, mais avant la phase de soufflage de l'arc, - la figure 3 est une vue analo~ue, au moment du soufflage de l'arc.
La chambre de coupure représentée partiellement en coupe axial~ dans la figure 1 comprend une enveloppe étanche 1 (en porcelaine pour les disjoncteurs 2D classiques, en métal pour les disjoncteurs dits à
enveloppe metallique ~ la terre) remplie d'un gaz à
bonnes proprietés diélectriques tel qua l'hexafluorure de soufre sous une pression de quelques bars.
A 1'intérieur de la chambre, on trouve un ensemble fixe comprenant ~n tube métallique 2 relié
électriquement à une première prise de courant non representée et portant un premier tube metallique 3 constituant le contact principal fixe, un second tube métallique 4 coaxial au premier et constituant le contact d'arc fixe, et une buse de soufflage isolante 5, par exemple en polytétrafluoro-ethylène ~connu par exemple SOU5 la marque déposée téflon). Le tube 4 est muni à son extrémite d'une partie 4A en matériau résistant aux effets de l'arc, par exemple en carbure de tungstène. - 2 - 2 ~ 7 ~ 37 arc switching on a ring electrode secured to the fixed arcing contact.
In this patent application, the tip is placed at the end of the movable arcing contact; the circuit breaker has no annular electrodes.
The invention will be clearly understood from the description of an embodiment with reference to the drawing attached hereto in which:
- Figure 1 is a partial sectional view axial of the breaking chamber of a circuit breaker self-blowing, represented in the engaged position, - Figure 2 is a similar view after the separation of the arcing contacts, but before the phase of arc blowing, - Figure 3 is an analog view ~ eu, at the time of the arc blowing.
The interrupting chamber partially shown in axial section ~ in Figure 1 includes an envelope waterproof 1 (porcelain for circuit breakers Classic 2D, metal for so-called circuit breakers metal shell ~ earth) filled with gas good dielectric properties such as sulfur hexafluoride under a pressure of a few bars.
Inside the room, there is a fixed assembly comprising ~ n metal tube 2 connected electrically to a first outlet not shown and carrying a first metal tube 3 constituting the main fixed contact, a second tube metallic 4 coaxial to the first and constituting the fixed arcing contact, and an insulating blowing nozzle 5, for example made of polytetrafluoroethylene ~ known from example SOU5 the Teflon registered trademark). Tube 4 is provided at its end with a part 4A of material resistant to the effects of arc, for example carbide of tungsten.
- 3 - 20 ~3 ~
Le volume 6 delimité par le tube 2 et la buse 5 constitue le volume de soufflage du disjoncteur.
Le tube 4 peut être, soit bouché à son extrémité intérieure (simple soufflage), soit ouvert (double soufflage).
Ltéquipage mobile du disjoncteur comprend un tube métallique 8 relié électriquement par des contacts glissants non représentés à une seconde prise de courant. Le tube est relié à une tringle de manoeuvre isolante non représentée.
Le tube 8 a une extrémite qui s'epanouit pour porter un tube de contact 9 constituant le contact d'arc mobile et des doigts de contact 10 formant le contact permanent mobile. Le tube 9 est muni à son extrémité d'une partie 9A en matériau resistant aux effets de l'arc.
Le tube 9 est muni à son extrémité d'un embout 12 en matériau isolant, qui se prolonge au-del~ ds la partie 9A. Cet embout ~st solidarisé au tube 9 par vissage ou par serkissage.
Le matériau de 1'embout est avantageusement du polytétrafluoro-éthyl~ne. Le cho:ix de ce materiau est avantageux car il produit, lorsc~'il est échauffé par l'arc, des vapeurs fluorees qui favorisent la coupure 2~ de l'arc. Ce matériau peut être chargé, par exempl2 par des fibres de verre ou par de la résine.
10rsque le disjoncteur est en position enclenchee, le courant passe par le tube 2, le contact 3, les doigts 10 et le tube 8.
3~ Au déclenchement du disjoncteur, les contacts principaux 3 et 10 se séparent, et le courant passe par les contacts d'arc 4 et 9.
A la separation des contacts d'arc (figuxe 2), un arc 15 jaillit entre les contacts d'arc; le gaz duvolume 6 s'échauffe, ce qui fait augmenter la pression au sein de ce volume; gr~ce ~ l'embout 12, le - 3 - 20 ~ 3 ~
Volume 6 delimited by tube 2 and nozzle 5 constitutes the blowing volume of the circuit breaker.
The tube 4 can be either blocked at its inner end (single blow), either open (double blowing).
The circuit breaker mobile equipment includes a metal tube 8 electrically connected by contacts slippery not shown at a second take current. The tube is connected to an operating rod insulation not shown.
The tube 8 has an end which flourishes for wear a contact tube 9 constituting the contact movable arc and contact fingers 10 forming the permanent mobile contact. The tube 9 is provided at its end of part 9A of material resistant to arc effects.
The tube 9 is provided at its end with a nozzle 12 of insulating material, which extends beyond ~ ds the part 9A. This tip ~ st secured to the tube 9 by screwing or by serkissage.
The material of the tip is advantageously polytétrafluoro-ethyl ~ ne. The cho: ix of this material is advantageous because it produces, when it is heated by the arc, fluorinated vapors which favor cutting 2 ~ of the arc. This material can be loaded, for example2 by fiberglass or resin.
10 when the circuit breaker is in position switched on, current flows through tube 2, contact 3, fingers 10 and tube 8.
3 ~ When the circuit breaker trips, the contacts main 3 and 10 separate, and current flows through arcing contacts 4 and 9.
When the arcing contacts are separated (figuxe 2), an arc 15 arises between the arcing contacts; the gas volume 6 heats up, which increases the pressure within this volume; gr ~ ce ~ tip 12, the
- 4 - 2~7~37 volume 6 reste pratiquement fermé bien que 1'extrémité
9A du contact d'arc mobile 9 ait depassé le col de la buse~ De la sorte, la pression dans le volume 6 continue à augmenter car le gaz de ce volume n~ peut guère s'echapper à travers le faible passage annulaire existant entre l'embout 12 et le col de la buse.
Ce n'est que lorsque 1'embout 12 depasse le col de la buse (figure 3) que le volume 6 est ouvert et que le gaz de soufflage s'échappe à travers le col de la buse. Il est possible de calculer la longueur de l'embout 12, en tenant compte de la vitesse de déplacement des contacts, pour obtenir, dans le volume 6t la surpxession permettant d'assurer la coupure au moment du passage par zéro du courant.
Grâce à l'invention, la coupure des courants de faible intensite ~courant nominal par exemple, par opposition aux forts courants tels que les courants de court-circuit) est assurée, car l'effet de soufflage est utilise au maximum.
En realisant le contact d'arc fixe sous forme d'un tubs, on obtient à l'ouverture du disioncteur un double soufflage, comme le montrent les flèches dans la figure 3.
L'invention s'applique aux disjoncteurs à
moyenne ou haute tension, de type conventionnel ou à
enveloppe métallique à la terre.
~0 - 4 - 2 ~ 7 ~ 37 volume 6 remains practically closed although the end 9A of the movable arcing contact 9 has exceeded the neck of the nozzle ~ In this way, the pressure in volume 6 continues to increase because the gas of this volume n ~ can hardly escape through the weak annular passage existing between the nozzle 12 and the neck of the nozzle.
Only when tip 12 goes past the neck of the nozzle (figure 3) that the volume 6 is open and that the blowing gas escapes through the neck of the nozzle. It is possible to calculate the length of end piece 12, taking into account the speed of displacement of the contacts, to obtain, in the volume 6t the overpxession ensuring the cut to moment of zero current crossing.
Thanks to the invention, breaking the currents of low intensity ~ nominal current for example, by opposition to strong currents such as the currents of short-circuit) is ensured because the blowing effect is used to the maximum.
By making the fixed arcing contact in the form a tubs, we get at the opening of the switch a double blowing, as shown by the arrows in the figure 3.
The invention applies to circuit breakers with medium or high voltage, conventional or metal shell to earth.
~ 0