Dispositif de rupture des arcs électriques. L'invention a pour objet un dispositif de rupture des arts électriques entre deux élec trode. Ce ,dispositif présente la particularité que L'une au moins des électrodes est établie de façon ïi donner lieu à.
l'établissement d'un champ magnétique transversal tout le long de l'électrode, perpendiculairement à la direc tion (les arcs, et au voisinage immédiat de la ligne de cratères successifs, où les ares pren- iient leur siège dans leur déplacement, la forme (les électrodes étant telle que les ares, en se déplaçant sous l'action de ce champ magnétique, conservent la direction générale compatible avec le fonctionnement des appa- rc-ih,
et que les portions d'origine de ces ares se déplacent dans le champ magnétique trans- versa]. établi le long de ladite électrode.
Contrairement aux dispositifs ordinaires (le soufflage magnétique où l'effet du champ magnétique s'exerce sur la partie médiane de l'arc, en diminuant d'ailleurs d'intensité au fur et à mesure que l'arc est repoussé hors du eliamp, dans la. présente invention le champ magnétique agit tout le long de l'électrode. sur les portions d'arc immédiatement voisines des cratères sièges des arcs.
Il en résulte, d'une part, un déplacement rapide du siège de Parc le long de l'électrode et, d'autre part, une déviation énergique des ions, dès leur sortie des cratères.
Le dispositif objet de la présente inven tion, en cr6ant un obstacle à la formation dos cratères et en contrariant le franchissement de l'intervalle entre les électrodes par les ions, réalise ainsi deux conditions de la rupture prématurée des .ares. En .outre, l'arc se dé plaçant en restant constamment dans le champ magnétique, la force contre-électromotrice in ,duite par ce déplacement s'opposera au main tien de l'arc.
La fig. 1 du dessin ci-,annexé représente, à titre d'exemple, en coupe verticale et en vue de dessous, l'une des électrodes d'une forme d'exécution @de l'invention dans un interrup teur haute tension à huile.
Sur le conducteur de passage A de l'élec trode représentée est fixée une pièce isolante B qui supporte la carcasse en fer d'un électro- aimant comportant le noyau central D, la. cu lasse F et le fourreau cylindrique C.
Le ]iare- e=tiiicelle I' de l'électrode est. fixé Conceritrique- ment entre les extrémités du noyau D et du fourre-au C, de façon que sa.
surface inférie,tire se trouve placée clans un champ magnétique transversal qui est créé clans l'entrefer de l'faer_étro-a.ima.nt et radia.lement à l'électrode, quand un courant traverse un enroulement C logé entre. le rioyaLi D et le fourreau C, .ayant ses extrémités reliées, d'une part, air pare- f;
thicellf# F, et d'autre part, au conducteur de p.a.sase 1.
Quand l'arc jaillit. à la. séparation des pare-étincelles des électrodes de l'interrupteur, le champ magnétique radial agit sur la por- 'ion d'arc placée clans l'entrefer, pour l'obli ger ii, se déplacer circulairement sur le pare étincelle, en même temps qu'il contrarie le mouvement ,des ions issus des cratères, par les fait:
de la. force contre-électromotrice en- 7e@drée par le mouvement circulaire des é@é- menis de courant de l'arc dans le champ ina- gnétique radial de l'électro-aimant, ainsi que par le fait de la déviation.et de l'incurvation de la trajectoire des ions.
Lorsque les deux électrodes d'un interrup- t-ur sont établies comme en fig. 1, on peut établir le sens d'enroulement de leurs éleetro- ainrants de façon que les pôles (le ces dernier qui viennent en regard l'un (le l'autre lorsque le=s contacts se touchent soient de noms con traires.
Il résulte de cette disposition que lorsque les .contacts se touchent, une att.rae- tion magnétique s'exerce entre eux, mais que, lorsque à, l'ouverture de l'interrupteur, on agit sur l'un des contacts par l'intermédiaire d'un r( s.sort, ce contact restera d'abord attiré et le ressort subira une tension jusqu'à ce que celle-ci soit capable de surmonter l'attraction magnétique dudit contact, auquel moment le ressort, en se détendant,
pourra brusquement déplacer ledit contact.
o.. 2 représente un exemple d'a;ppli- La fin eation du dispositif aux interrupteurs ou pa rafoudres à cornes, la partie inférieure de la fi-. 2 étant une coupe suivant deux plans a, L perpeirdieulaires respectivement sus deux cornes.
Les cornes proprement dites I, oii <B>si,</B> produisent les arcs, sont entourées, sur la phis brande partie de leur surface, d'une armature cri fer 11 oii se coincenl.re un #ch:amp magné tique transversal fourni par le courant mon tant dans les cornu. L;, cratères et les pre mières portion:
de l'are se trouvent donc dans l'entrefer des armature: 11, et seront chassés vers l'extrémité des cornes sous l'action du champ magnétique, qui contrarie en même temps le mouveiw,nt des ions issus des cra tères.
Le dispositif de la fig. 2 peut être appli qué aux parafoudr,.b ou limiteurs de tension è1. intervallf-s de décharge multiples. Un tel parafoudre sera, par exemple, constitué ainsi que le montre en él,-v ation et en coupe<B>la</B> fïg. 3 par urne série,
d'f'leclrodes métalliques, dont chacune .co.inpoite un corps L, en métal non magnétique, (#t <B>deux</B> plaques :b1, :11' en fer dis- posées de façon < liüsser entre elles des entre- Cers .1, 1". C'est entre les parties N, Y voi sines due jaillira l'arc lors d'un coup de foudre ou d'une surtension.
Chaque fois deus élce- trodes successives sont rapprochées dans leur partie 0 vers une extrémité, mais s'écartent l'une de l'autre vers leur autre extrémité, connue la. montre la. fit;. 3.
L'application des lois de l'électroniagné tisme montre due les arcs jaillissant entre deux électrotles surce- sives seront soufflés vers l'une oii l'autre des extrémités des c1ectrodes, clans l'une ou l'autre paire.
Les ares de1- < int alors parcourir dans l'air un Clicmin plus long s'éteindront auto- matiquement.
On peut aussi établir des parafoudres et limiteurs à intervalle:, multiples tu moj-eii d'éléments analogues au dispositif<B>du</B> la. fiÏ@. 1. mais où la. partie inférieure du pare-étincelle se reproduirait symétriquement, à la. partie su périeure.
Ces éléments seront alignés suivant l'axe longitudinal du noyau D, de sorte due les pare-étincelles tels que F, disposés à chaque extrémité de l'élément, se feront vis à-vis dans les éléments successifs pour cons tituer les intervalles multiples, comme il est scliém.atiqueinent représeni-é par la fig. I.
Le champ magnétique transversal à la hauteur des sièges des arcs tout le long des électrodes peut être, dans toutes les applica tions du dispositif, créé d'une façon quelcon que, soit par le courant même de l'arc, soit par un transformateur d'intensité, soit par une source étrangère ou un aimant permanent.
Device for breaking electric arcs. The subject of the invention is a device for breaking the electrical arts between two electrodes. This device has the peculiarity that at least one of the electrodes is established so as to give rise to.
the establishment of a transverse magnetic field all along the electrode, perpendicular to the direction (the arcs, and in the immediate vicinity of the line of successive craters, where the ares took their seat in their displacement, the shape (the electrodes being such that the ares, by moving under the action of this magnetic field, keep the general direction compatible with the operation of the apparatuses,
and that the original portions of these ares move in the magnetic field transversely]. established along said electrode.
Unlike ordinary devices (magnetic blowing where the effect of the magnetic field is exerted on the middle part of the arc, moreover decreasing in intensity as the arc is pushed out of the eliamp, in the present invention, the magnetic field acts all along the electrode, on the arc portions immediately adjacent to the seat craters of the arcs.
The result is, on the one hand, a rapid displacement of the park seat along the electrode and, on the other hand, an energetic deflection of the ions, as soon as they leave the craters.
The device that is the subject of the present invention, by creating an obstacle to the formation of craters and by preventing the crossing of the gap between the electrodes by the ions, thus achieves two conditions for the premature rupture of the .ares. In addition, the arc moving while remaining constantly in the magnetic field, the counter-electromotive force induced by this displacement will oppose the maintenance of the arc.
Fig. 1 of the attached drawing shows, by way of example, in vertical section and in bottom view, one of the electrodes of an embodiment @de the invention in a high voltage oil switch.
On the passage conductor A of the electrode shown is fixed an insulating part B which supports the iron frame of an electromagnet comprising the central core D, 1a. cu lasse F and the cylindrical sleeve C.
The] iare- e = tiiicelle I 'of the electrode is. fixed Conceritrically between the ends of the core D and the stuffer C, so that its.
lower surface, the tire is placed in a transverse magnetic field which is created in the air gap of the ferretro-a.ima.nt and radiating to the electrode, when a current flows through a coil C housed between. the rioyaLi D and the sheath C, having its ends connected, on the one hand, air par- f;
thicellf # F, and on the other hand, to the driver of p.a.sase 1.
When the arc shoots out. to the. separation of the spark arrester from the switch electrodes, the radial magnetic field acts on the arc portion placed in the air gap, in order to prevent it from moving circularly on the spark arrester, at the same time that it thwarts the movement of ions from the craters by the fact:
of the. a counter-electromotive force generated by the circular motion of the arc current emits in the radial magnetic field of the electromagnet, as well as by the fact of deflection. the curvature of the path of the ions.
When the two electrodes of a switch are established as in fig. 1, we can establish the direction of winding of their electro-ainrants so that the poles (the latter which come opposite one (the other when the = s contacts touch) are of opposite names.
It follows from this arrangement that when the .contacts touch each other, a magnetic att.rae- tion is exerted between them, but that, when, when the switch opens, one of the contacts is acted on by the 'intermediate a r (s.sort, this contact will remain attracted first and the spring will undergo a tension until this one is able to overcome the magnetic attraction of said contact, at which moment the spring, in relaxing,
may suddenly move said contact.
0 .. 2 shows an example of a; ppli- The end of the device to switches or horns, the lower part of the wire. 2 being a section along two planes a, L perpeirdieulaires respectively over two horns.
The horns proper I, where <B> si, </B> produce the arcs, are surrounded, on the phis brande part of their surface, by a cry iron 11 armature where a #ch: amp magné is wedged transverse tick provided by the current my both in the horns. L ;, craters and the first portion:
of the are are therefore in the air gap of the armatures: 11, and will be driven towards the end of the horns under the action of the magnetic field, which at the same time thwarts the movement of the ions coming from the crackers.
The device of FIG. 2 can be applied to surge arrester, .b or voltage limiters è1. multiple discharge intervals. Such a surge arrester will, for example, be constituted as shown in el, -v ation and in section <B> the </B> fïg. 3 per serial urn,
of metal electrodes, each of which incorporates a body L, in non-magnetic metal, (#t <B> two </B> plates: b1,: 11 'in iron arranged <liüsser between they inter- Cers .1, 1 ". It is between the parts N, Y neighbors due to the arc spout during a lightning strike or a surge.
Each time deus successive electrodes are brought together in their part 0 towards one end, but move away from each other towards their other end, known la. show it. fit ;. 3.
The application of the laws of electroniagnism shows that the arcs flowing between two surging electrodes will be blown towards one or the other of the ends of the electrodes, in one or the other pair.
The ares of 1- <int then travel in the air a longer Clicmin will turn off automatically.
It is also possible to establish interval arresters and limiters :, multiple tu moj-eii of elements similar to the device <B> of </B> la. fiÏ @. 1. but where the. lower part of the spark arrester would mirror, at the. the top part.
These elements will be aligned along the longitudinal axis of the core D, so due to the spark arrestors such as F, arranged at each end of the element, will be facing each other in the successive elements to constitute the multiple intervals, as it is scliém.atiqueinent represented by fig. I.
The transverse magnetic field at the height of the seats of the arcs all along the electrodes can be, in all the applications of the device, created in any way, either by the current of the arc itself, or by a transformer of intensity, either by a foreign source or a permanent magnet.